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近年来,珠三角地区受一次污染和二次污染叠加的大气复合型污染的影响,大气氧化性增强,细粒子污染严重,O3和PM2.5已成为珠三角地区最主要的大气首要污染物,二次污染严重。为此,本研究基于珠三角西翼的区域超级空气质量观测站——鹤山大气超级站较齐全的多参数在线监测数据,结合加强观测等试验方法,分析了O3型和PM2.5型大气首要污染天气溶胶的单颗粒理化特征,探讨了夏季珠三角地区碳质组分的来源和典型二次污染过程的成因。主要研究结果如下:(1)碳质组分颗粒是超级站所在地区单颗粒气溶胶的主要组成部分,平均占气溶胶数浓度的70%以上。硫酸盐、硝酸盐、铵盐和二次有机碳等二次组分更偏好与碳质组分颗粒混合,非碳质组分颗粒更偏好与硝酸盐混合,受不同区域气团及气象条件的影响,夏季碳质组分主要与硫酸铵混合,秋季较夏季单颗粒气溶胶中含有更多的二次组分,且二次组分与各类型颗粒较夏季有更好的混合状态。在O3型和PM2.5型首要污染物天不同污染程度下,铵盐、硝酸盐和二次有机组分等与各类颗粒的混合程度随污染程度的加重而依次提升。(2)超级站所在地区夏季OC和EC的质量浓度分别在1.0~14.4μg·m-3(均值为6.0±2.8μg·m-3)和0.2~7.9μg·m-3(均值为2.4±1.4μg·m-3)之间波动。夏季受光化学反应影响显著,二次有机碳(SOC)是OC的最大贡献源,平均占OC质量浓度的47.8%,其次为机动车尾气排放,占31.4%;机动车尾气排放是超级站所在地区元素碳的主要来源,平均贡献了EC质量浓度的87.2%。OCbb/ECbb和Kbb/EC的比值分别为2.0~18.5(均值为6.1)和0.019~0.56(均值为0.15),表明碳质组分的其他源主要为生物质燃烧源。后向轨迹模型和化合物示踪法结果表明,在受途径肇庆等珠三角西南部地区的气团影响下CO/NOy值明显高于途径香港、深圳等地区气团影响下的值,同时,途径肇庆等珠三角西南部地区的气团影响下SOC和SO42-等二次组分骤增,加重地区二次污染。(3)超级站所在地区大气复合污染发生期间,二次组分平均约占细颗粒所测组分质量浓度的74%左右,二次污染严重,大气复合污染期间气溶胶颗粒呈现中性;NO2和SO2等二次组分前体物在疏松多孔的碳质组分尤其是元素碳液膜表面的液相氧化反应是二次组分的主要生成机制;气态前体物的高转化率和有利于NH4NO3的快速转化生成和累积的气象条件是此次二次污染形成的根本原因。