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近年来,灰霾现象频繁出现,颗粒物已成为社会高度关注的大气污染问题。大气污染类型复杂,加之颗粒物污染浓度高且来源不清,是实现颗粒物污染持续有效改善的严峻挑战。开展颗粒物源解析研究,定量估算不同污染源的贡献率,为针对性地开展颗粒物污染防治工作提供支撑。本研究以中国北方典型重工业城市包头市建成区为研究区,系统采集了2014年包头市不同季节的PM10和PM2.5的样品,同时采集了城市扬尘、土壤风沙尘、建筑水泥尘、煤烟尘、钢铁尘的源样品,经再悬浮处理获得了源样的PM10和PM2.5样品,分析了样品质量浓度及各类样品中重金属、水溶性离子、OC、EC、Si等成分的含量水平,采用化学质量平衡受体模型(CMB、CMB-Iteration),结合当地行业、污染物基础数据,综合阐释了包头市PM10和PM2.5源解析结果。主要研究结果如下:1.包头采暖季大气PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO含量高于非采暖季,而O3与其他污染物趋势相反,夏季最高。2.污染源成分谱解析表明,城市扬尘的主要成分为Si、Al、Ca、OC、SO42-,建筑水泥尘的主要成分为Ca、Al、Si,土壤风沙尘的主要成分为Si、Al、Ca、Fe、OC、EC、SO42-,煤烟尘的主要成分为Si、Al、Ca、Fe、EC、OC、SO42-,钢铁尘的主要成分为Ca、Fe、Zn,机动车尘的主要成分为OC、EC。受体成分谱解析表明,碳组分(OC、EC)在PM10和PM2.5颗粒物中含量最高,分别达到18.5%和22.3%;Si、Ca、Al等元素在PM10中的百分比高于PM2.5,指示扬尘对PM10影响较大,而SO42-和NO3-在细颗粒物PM2.5中的浓度较高,揭示二次无机离子是形成PM2.5的重要组分。3.PM10和PM2.5的季源解析结果表明,开放源(扬尘+建筑尘)表现为春季>夏季>秋季>冬季的特征,与不同季节的风速、施工活动有关;煤烟尘表现为秋冬季>春夏季的特征,与冬季燃煤供暖有关;二次源(二次硝酸盐、二次硫酸盐)具有夏季>春秋季>冬季的特征,与夏季光化学反应有关;机动车尾气尘的季节特征不明显。4.年源解析结果显示,PM10的贡献源主要为土壤风沙尘、煤烟尘为主,PM2.5的贡献源主要为煤烟尘、土壤风沙尘、机动车尾气尘和二次硫酸盐,尤其是二次硫酸盐和机动车尾气尘在PM2.5的分担率较高。5.综合源解析结果显示,扬尘对PM10的贡献最高,其次是工业生产,再次是机动车和燃煤;对PM2.5而言,工业生产的贡献最高,其次是扬尘,再次是机动车和燃煤。可见包头市环境空气颗粒物的污染源类主要包括扬尘和工业生产中产生的燃煤尘等一次污染源类。