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随着物质生活的丰富,广大人民群众愈加关心环境污染所引起的健康问题,中国严重的大气污染更是引起了举国上下的关注。近年来,由于管控措施的有效落实,我国主要城市的PM2.5浓度呈下降趋势,但臭氧浓度却稳步上升,已成为除冬季之外浓度最高的大气污染物。如何对地表臭氧和PM2.5进行协同管控是当前亟需解决的难题。本文作者针对这一社会痛点热点问题,对杭州市的气象和大气污染物进行了为期两年的外场观测,分析了大气污染物的理化特性,据此提出了协同管控杭州市PM和O3的方案;运用空气质量模型WRF/CMAQ,估算了长距离跨区域传输以及杭州市不同行业对大气污染物浓度的贡献率;使用机器学习,提出了一种对黑炭(BC)、SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10等大气污染物的未来24小时浓度进行预测的方法。本文的主要结论或发现如下。2017年,84.2%的SO2、31.4%的NO2、51.7%的PM2.5和40.8%的PM10来自杭州市区以外的排放源。杭州本地的机动车贡献了总NO2浓度的49.1%和总PM2.5的14.5%,本地的工业企业贡献了总NO2浓度的13.0%和总PM2.5浓度的25.7%。若在减少6%的本地交通源的同时,关闭10%的本地工业源,可使杭州的空气质量达到国家二级标准。根据臭氧生成潜势,对杭州市地表臭氧浓度贡献率最大的10种VOCs为:间/对二甲苯(16.5%)、乙苯(12.6%)、甲苯(10.6%)、反-2-丁烯(8.4%)、邻二甲苯(7.2%)、2-己酮(5.4%)、乙烯(4.2%)、1-丁烯(3.2%)、2,2-二甲基丁烷(3.2%)、1-戊烯(2.4%)。在控制这10种VOCs排放的同时,应缓步推进NOx的减排工作,以避免因NOx降低导致臭氧浓度上升的情况。发现温度露点差是影响对流层臭氧浓度最为重要的气象因素,且温度露点差对SO2和NO2浓度的影响要大于相对湿度。