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当前我国多数城市中排在第一位的污染物仍然是大气颗粒物,其气候和健康效应与粒径大小和化学组成密切相关。大气颗粒物的化学组分十分复杂,主要组分包括含碳组分、无机金属元素和水溶性离子等,这些组分在不同粒径表现出不同的分布特征。当前对于大气颗粒物不同组分的粒径分布特征的研究相对较少,且主要关注粗颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)这两种粒径,对大气颗粒物化学组分的多粒径分布特征还缺乏充分认识。本研究基于南京市东部城区2016-2017两年(每年不同季节的典型月份)大气颗粒物在不同粒径的主要组分(水溶性离子、碳组分、无机元素)的采样数据,深入研究了全年和不同季节中颗粒物质量浓度和主要化学组分在不同粒径段的分布;定量分析了不同粒径大气颗粒物和化学组分的来源;结合气象因素,进一步探究了大气颗粒物化学组分粒径分布与来源的影响因素。主要研究结果如下:(1)南京大气中颗粒物的质量浓度在全年和不同季节皆为双峰型分布,主峰分布在0.4-1.1μm粒径段,次峰分布在3.3-9μm粒径段。主峰和次峰的峰值在春季和冬季的大小相近,春季的质量浓度在粗粒径段(>9μm)较高,冬季的质量浓度为全年最高;细粒径段的峰值大小在夏季和秋季显著高于粗粒径段,夏季的质量浓度为全年最低,且主峰转移至更细的粒径段,而秋季的质量浓度多集中于0.4-0.7μm之间。(2)按照峰值表现的不同,将金属元素在颗粒物中的粒径分布分为三类,第一类为粗粒子单峰型,峰值分布在3.3-5.8μm粒径段,主要为Na、Mg、Ba、Al、Ca、Ni、Co和Sr等元素;第二类为细粒子单峰型,峰值分布在0.4-1.1μm粒径段,主要为Zn、Cd、Tl、As和Pb等元素;第三类为多峰型,其中,粗细粒子双峰型最为常见,峰值大致分布在1.1μm粒径段和5μm粒径段附近,主要为Fe、K、Mn、Se、Li、Be、V、Cu、Cr、Ce和Ag等元素。按照富集因子数值大小,将南京市颗粒物中的金属元素划分为三种,第一种为低富集元素,有Mn、Mg、Ba、Be、Ca、Ce、Co、Sr、Fe和V,多数粒径范围差别不大;第二种为中富集元素,有Na、Ni、K、Li和Cr,在<2.1μm的粒径段富集十分明显;第三种为高富集元素,有As、Ag、Cu、Tl、Pb、Zn、Cd和Se。随着粒径的减少,大部分元素的富集因子逐渐增大,说明人类活动的影响随粒径减小而增大。(3)总体上,大气颗粒物中碳组分(OC、EC)的粒径分布特征为双峰型,OC的主峰分布在0.7-2.1μm粒径段,次峰分布在3.3-5.8μm粒径段。在细粒径段,OC的质量浓度在秋冬高于春夏,且峰值位置有向粗粒径增大的趋势。与之相反,在粗粒径段,OC的质量浓度在春夏高于秋冬。在EC方面,从全年平均来看,其主峰分布在3.3-5.8μm粒径段,次峰分布在0.4-1.1μm粒径段。从不同季节来看,在细粒子段,春冬浓度高于夏秋,且冬季峰值的粒径较大;在粗粒子段,冬季的质量浓度最高,夏季的质量浓度最低。(4)水溶性离子因种类不同,其粒径分布特征呈现出较大差异。NH4+、K+、SO42-为细粒子单峰型分布,峰值分别分布在0.4-2.1μm粒径段、0.7-2.1μm粒径段和0.7-2.1μm粒径段。Ca2+、Mg2+表现为粗粒子单峰型分布,峰值分别分布在>9μm粒径段和2.1-9μm粒径段。Na+和F-为双峰型分布,主峰分别位于2.1-5.8μm粒径段和2.1-9μm粒径段,次峰峰值较为相似,都位于0.4-1.1μm粒径段。此外,NO3-和Cl-还存在较为显著的季节差异。NO3-在春季为双峰型分布,峰值分别位于0.4-2.1μm粒径段和3.3-9μm粒径段,在夏季为粗粒子单峰型,峰值分布在2.1-9μm粒径段,在秋、冬两季为细粒子单峰型,峰值分布在0.7-2.1μm粒径段。Cl-在春、秋两季所有粒径段内分布较为均匀,夏季为粗粒子单峰型,峰值分布在3.3-9μm粒径段,冬季为细粒子单峰型,峰值分布在0.7-2.1μm粒径段。(5)颗粒物质量浓度的粒径分布与气象因素明显相关,且不同季节的差异较大。PM>2.1浓度在春季与风速呈显著正相关,在冬季呈明显负相关,PM2.1浓度与风速的相关性在各季节均较低。PM>2.1在春秋季与相对湿度呈显著负相关,PM2.1在冬季与湿度呈显著正相关。PM2.1的湿度阈值约为70%,当大于该值时,吸湿性增长快速加强。(6)对大气颗粒物全组分的来源解析结果表明,不同粒径段颗粒物的来源有明显差异。粗颗粒物(PM>2.1)的首要来源为扬尘源,其次为工业源、冶金源、机动车污染源和煤炭燃烧源,生物质燃烧源的贡献最小,细颗粒物(PM2.1)的首要来源为燃煤源,其余主要来源按照贡献大小依次为二次生成、扬尘源、交通污染源和垃圾焚烧源。多粒径颗粒物的不同来源也为今后的大气治理提供了方向。