随着经济发展和城市化进程的不断加快，以城市为中心的大气污染问题日趋严重，而污染源头的控制是解决大气颗粒物污染的关键所在，源解析技术作为空气质量分类管理的一种手段已经得到越来越多的重视。以哈尔滨为代表的我国典型寒地城市，空气质量不容乐观，颗粒物已成为城市大气的首要污染物，但对其进行的相关研究与南方城市相差甚远，尤其是污染特性的综合研究方面仍属于空白。本研究针对典型寒地城市—哈尔滨市的空气质量状况，将 TSP、PM10和PM2.5三种大气颗粒物作为采集对象，从颗粒物的浓度特征和理化特性分析入手，重点利用扫描电镜、主成份及化学质量平衡受体模式对大气颗粒物污染来源进行解析。在此基础上研究特殊天气及特征污染期颗粒物的污染特性和贡献来源。并以源解析研究结果为依据，针对哈尔滨市目前存在的环境问题，提出对空气污染分级管理与分类控制措施，对有效控制哈尔滨市大气颗粒物污染，改善空气质量具有重要的意义。　　对哈尔滨市连续两年的大气颗粒物进行多监测点的平行采集，分析每个样品的质量浓度和主要化学成分。研究结果表明：哈尔滨市的PM10全年超标，PM2.5高出欧盟标准2~8倍，两者分别占大气颗粒物总质量的75％和45%左右；大气颗粒物离子成分中，SO42+、NO3-和NH4+离子可占大气颗粒物总离子质量的70%以上，且在冬季时其浓度最高，而 Na+、Mg2+、Cl-离子相对较低，全年变化不明显，K+和F-离子浓度在采暖月份较高，但夏季时最低；大气颗粒物无机元素成分中，S、Ca、Si元素在全年浓度相对较高，Ca元素季节变化较明显，在7、8月份其浓度最高，S元素在采暖期浓度水平最为突出，K元素在秋季和冬季排放量增大；在大气颗粒物碳成分中，OC在春、秋和冬季浓度都很高，且最高点出现在1月份（浓度是7月的5～7倍），EC的月变化不明显，其化学性质相对稳定；大气颗粒物的OC/EC全年均大于2，说明由二次反应形成大气颗粒物的现象很普遍，其最高值出现在冬季的1月份和12月份最为强烈，可达夏季的5～6倍，其中PM2.5的OC/EC最高，原因是细颗粒比表面积大，更容易吸收和富集有机物。　　采用扫描电镜对颗粒物的表面形态、分布特征进行观察，以源样品电镜扫描数据为基础，对污染源进行定性分析。研究结果表明：PM10质地致密，多为片状结构且形状不规则，可见多个单个源，分析其来源于土壤扬尘、矿物颗粒等；而 PM2.5多为圆形，表面较光滑，且成团状或链状，分析为燃烧颗粒或二次有机颗粒；从四季特征看，春季和夏季颗粒物尺寸较大，呈自然堆积状态，质地密实、表面光滑、多为长形或圆形，分析为扬尘或土壤尘；而秋季和冬季以细颗粒物居多，多为絮状物中夹杂形状不规则、表面粗糙、明暗相间的颗粒，分析为未完全燃烧产物，一些无棱角、表面光亮，呈球状的颗粒，分析为二次有机产物或煤炭挥发份聚合产物。　　采用主成分和化学质量平衡模型对颗粒物四季污染源进行定量解析，研究结果表明：对于PM10，春季时其主要贡献源是煤燃烧、二次硫酸盐和化工业；夏季时，化工业占高比率，焚烧炉贡献增加；秋季时，煤燃烧和二次硫酸盐贡献率大，其次扬尘，同时交通尘贡献率增加，处于四季最高；而冬季时，仍然是煤燃烧贡献最大，同时伴随着二次硫酸盐和有机碳的增加，化工业和水泥业贡献比例下降。PM2.5污染源特性与PM10相似，但在贡献比例上有所不同，其中土壤和扬尘对 PM2.5的贡献比例均小于PM10，而煤燃烧对 PM2.5的贡献比例在四季则均大于PM10，说明土壤和扬尘多为粗颗粒，煤燃烧产生的颗粒物多为絮状细粒子。　　针对哈尔滨的典型天气形态和特殊污染时期，研究不同条件下颗粒物的化学特性和污染来源，研究结果表明：采暖时期，交通、煤燃烧、硫酸盐、硝酸盐和有机碳贡献量增加，以煤燃烧最明显，有机碳虽然贡献率较小，但在采暖期是非采暖期的5倍左右，说明煤燃烧或与采暖有关的污染源在采暖期释放较多的一次或二次颗粒物；灰霾天气时期，大气颗粒物浓度明显增高，SO42-、NO3-、S、K和OC增加最为明显，OC/EC是正常天气的3倍，表明二次有机碳污染严重，其次是扬尘、二次硫酸盐和二次硝酸盐；沙尘时期，Na、Si、Al、Ca、Fe、K、Mg含量升高，是非沙尘期的2~3倍，多为粗颗粒的土壤尘，利用逆轨迹模式判断此次沙尘起始于内蒙古西北部及中部地区，南下经山西转向东北方向传输，当风源起点向南转移，沙尘天气也随之结束。　　可将城市机动车尾气、扬尘、工业排放源及燃煤烟尘作为重点防治对象。通过限制机动车上路量、鼓励小排量车以及燃料改造控制机动车尾气排放。扬尘可通过及时清理道路积尘、对废弃物等进行封闭处理以及对流散物体车辆进行管理来控制。调整工业布局是控制工业源污染的重心。燃煤烟尘是大气污染治理重点，应做好 SO2和烟尘的综合治理，提高集中供热率。推进“煤改清洁能源”，通过能源转换、政策调整使环境污染问题得到基本解决。