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为了对天津市区的大气颗粒物污染状况进行调查，本研究在天津市选择8个采样点，对天津市区的大气PM10和PM2.5进行了为期一年的连续采样和加密采样，并测定了样品的颗粒物浓度、元素浓度、水溶性离子浓度和总碳浓度等。在此基础上，首先分析总结了天津市区的PM10和PM2.5时空分布特征；其次综合运用多种颗粒物源解析方法对大气PM10和PM2.5的污染来源进行了定性和定量的解析，结果表明(1)天津市区PM10和PM2.5的日均浓度为223.09μg/m3和103.18μg/m3。PM10的二级标准超标率为66.67％，PM2.5日超标率均为93.75%。(2)PM10全市冬季浓度最大，夏季最小，春、秋季次之。PM2.5全市夏、秋、冬季浓度水平差异不大，春季最低。夏季细粒子在PM10中占主导地位。(3)天津市各点位PM10红桥最高，市站最低。市站、铁塔、东丽有着相似的颗粒物构成。(4)天津市区颗粒物中Al、Mg、Ca、Fe、Si、Na、K、Zn等元素浓度较高。(5)SO42-、NO3-、Cl-、NH4+是PM10和PM2.5中最主要的离子组分SO42-、NO3-和NH4+共PM10和PM2.5质量浓度占的23.05%和25.86%，是颗粒物中最重要的二次组分。PM10和PM2.5四个季节的NO3-/SO42-平均值分别为为1.04和0.82，说明天津市区大气颗粒物污染类型总体上都属于燃煤源与流动源共存的复合型污染，流动源污染对PM10影响更大一些。(6)天津市区总碳和有机碳浓度秋、冬两季明显高于春、夏两季。(7)全市全年PM10、PM2.5的OC/EC值超过2，天津市区颗粒物中可能存在着大量二次有机碳(SOC)。PM10和PM2.5的冬季SOC值最高。(8)PM10、PM2.5与OC、EC均呈显著或高度线性相关。OC与EC呈高度线性相关关系，表明该地区OC与EC很可能有相同的来源。(9)天津市区PM10和PM2.5中Cu、Zn和Pb元素富集程度很高，主要来源于人为污染源。人为源对细粒子的影响更大。(10)天津市区PM10、PM2.5两两季节的元素、离子和碳质量浓度分歧系数比较小，其污染源相对比较一致。两两点位的分歧系数比各季节的分歧系数小，表现为区域污染。(11)源解析结果表明：天津市区的主要源类包括地壳类物质；燃煤尘；二次粒子；机动车；海盐粒子；燃油源；生物质燃烧等。