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大气可吸入颗粒物(PM10)及其中无机水溶性离子和金属元素污染物等是目前我国城市大气污染的主要形式之一,研究PM10及其中金属元素和水溶性无机离子的理化特征,对于相关关部门制定大气污染防制措施,提高城镇居民生活质量,具有指导性的理论意义和实用价值。本研究运用Anderson9级非生物撞击式采样器,通过现场采样、实验分析和数理统计等方法,以2009和2010年南京市不同季节大气PM10及其中无机水溶性离子和金属元素污染物为主要研究对象,分析了PM10和PM2.1中水溶性离子时空分布特征并对其来源进行解析；建立系统的大气颗粒物中金属元素按形态分级分析的检测方法,分析PM10中金属元素粒径谱分布；研究PM10中水溶性无机离子组分特征、时空变化规律和源特征,揭示其污染转化机理,并通过因子分析法研究了各类污染源对粒子组分的贡献率。主要结论如下：(1)南信大与南大采样点秋季PM10平均浓度分别为0.228mg/m3和0.189mg/m3,峰值浓度分别为0.443mg/m3和0.634mg/m3,表明南京市PM10污染较为严重。两采样点PM10浓度相关系数达0.927,表明城郊之间可能存在PM10区域污染。南信大与南大两采样点离子总质量分别占PM10的26.8%～46.5%、34.2%～49.5%,说明水溶性无机离子是在南京市PM10的重要组成部分。(2)应用因子分析法进行源解析得出南京市北郊冬季大气PM10污染物主要有2个污染源：贡献率为64.64%的金属冶炼、风沙尘、二次有色金属制造、铁锰炼制和建筑尘；贡献率为11.14%的合金制造、燃煤、燃油尘、水泥制造、土壤和风沙尘；PM2.1污染物主要有3个污染源：贡献率为46.81%的冶炼、二次有色金属制造和燃油尘；贡献率为18.22%的锰铁炼制、燃煤、汽车尾气和公路扬尘；贡献率为13.09%的合金制造、土壤风沙尘。(3)运用不同溶剂逐级提取的办法预处理大气可吸入颗粒物中的金属元素,成功将金属元素按照不同的化学形态分离开。采取ICP-IRIS技术可以同时测定细粒子中13种金属元素,南京不同季节大气颗粒物浓度均称双模态分布,冬季水溶性离子浓度要高于夏秋两季,大气可吸入颗粒物中13种金属元素含量除Cd外冬季明显高于夏季。13种金属元素大多吸附在PM2.1上。