黃 凡， 周家斌,2*， 李 紅， 陳 楠

1.武漢理工大學資源與環(huán)境工程學院, 湖北 武漢 430070 2.西南石油大學化學化工學院, 四川 成都 610500 3.中國環(huán)境科學研究院, 北京 100012 4.湖北省環(huán)境監(jiān)測中心站, 湖北 武漢 430072

隨著我國工業(yè)化和城市化進程的不斷加快，經濟持續(xù)高速發(fā)展，但區(qū)域大氣污染問題卻日益嚴重，冬季PM2.5污染頻繁發(fā)生，伴隨較高的ρ(PM2.5)和較低的能見度[1]；夏季光化學反應生成的二次污染物O3的濃度較高[2]，形成了以PM2.5和O3污染為主的區(qū)域性復合型大氣污染特征，頻繁發(fā)生的污染事件導致大氣環(huán)境質量整體下降，嚴重威脅生態(tài)環(huán)境質量及人體健康[3].

武漢市地處長江中游漢江平原東部，平原丘陵地貌交錯，屬典型的亞熱帶季風氣候，四季分明. 作為聯(lián)結“一帶一路”的重要節(jié)點城市和長江經濟帶的核心城市之一，近年來，在經濟高速增長的同時，大氣污染問題也日益突顯，空氣質量狀況不容樂觀. 2017年武漢市環(huán)境質量狀況公報顯示，全年110個污染日中，首要污染物為PM2.5的占比為61.8%，首要污染物為O3的占比為22.8%，PM2.5和O3為影響武漢市空氣質量的兩大主要污染物，夏季O3和冬季PM2.5的季節(jié)性污染問題較為突出.

國內外學者針對大氣污染過程已展開大量研究，主要集中于京津冀[4]、長三角[5]和珠三角[6]等重點區(qū)域，針對武漢市的報道相對較少. 現(xiàn)有研究表明，污染過程的發(fā)生通常與污染物高排放強度、污染前體物的二次轉化和不利的氣象條件息息相關[4,7]，區(qū)域傳輸對污染過程的發(fā)生也有一定影響[8]. 目前的研究大多僅針對單一的PM2.5污染[1,9]或O3[2,10-11]污染問題展開，而綜合兩類污染過程全面系統(tǒng)地探討大氣復合污染成因和來源的報道則相對較少. 鑒于此，該研究以武漢市為例，根據(jù)其大氣污染的季節(jié)性特征，針對夏季O3和冬季PM2.5污染過程，從氣象參數(shù)、前體物轉化及區(qū)域傳輸?shù)挠绊?個方面展開討論，探究武漢市夏冬季典型大氣污染過程的污染特征、形成機制、污染成因及來源，總結兩大污染過程的異同，以期對今后大氣污染防治工作提供更為全面的參考.

1 數(shù)據(jù)來源與監(jiān)測儀器

湖北省環(huán)境監(jiān)測中心站大氣復合污染自動監(jiān)測站(114°22′E、30°32′N)位于武漢市武昌區(qū)，配備有一套完整先進的綜合在線監(jiān)測系統(tǒng). 該站點位于交通、商業(yè)、居民混合區(qū)，四周200 m內均無高大建筑物，監(jiān)測主樓距地面約15 m，視野開闊、環(huán)境穩(wěn)定，無明顯污染源，可較好地反映周邊的環(huán)境空氣質量. 該研究主要針對2017年7月21—31日(夏季)及2018年1月13—25日(冬季)這兩段大氣污染過程.ρ(SO2)、ρ(NOx)、ρ(CO)和ρ(O3)由氣體污染物在線監(jiān)測儀(MODEL-43i, 42i, 48i, 49i, Thermo fisher, 美國)監(jiān)測，分析方法分別為紫外熒光法、化學發(fā)光法、紅外吸收法和紫外光度法；ρ(PM2.5)和ρ(PM10)采用微量振蕩天平法由雙通道監(jiān)測儀(TEOM-1405, Thermo fisher, 美國)測得；水溶性離子、無機元素和碳質組分分別由離子色譜法、X射線熒光光譜法和熱光傳輸法通過在線離子色譜儀(MARGA-1s, Metrohm, 荷蘭)、大氣重金屬分析儀(EHM-X200, 江蘇天瑞儀器股份有限公司)和有機碳元素碳自動分析儀(RT-4, Sunset, 美國)監(jiān)測；氣象參數(shù)由在線監(jiān)測儀(WS-600, Lufft, 德國)測得；揮發(fā)性有機物監(jiān)測儀(TH-300B, 武漢天虹儀表有限責任公司)用于獲取ρ(VOCs).

采樣期間按照國家相關規(guī)定定期進行采樣流量校準、儀器校準和空白試驗等日常維護工作，嚴格執(zhí)行質量保證質量控制(QAQC)程序，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性. 選取2017年3月—2018年2月武漢市環(huán)境保護局9個國控點(漢口花橋、漢口江灘、漢陽月湖、武昌紫陽、東湖梨園、青山鋼花、民族大道、吳家山、沌口新區(qū))和10個市控點(洪山地大、江漢紅領巾、江漢南片區(qū)站、硚口古田、東西湖區(qū)站、蔡甸區(qū)站、江夏區(qū)站、黃陂區(qū)站、新洲區(qū)站、漢南區(qū)站)的AQI、空氣質量等級、首要污染物等監(jiān)測數(shù)據(jù)用于輔助分析，各監(jiān)測點地理位置分布如圖1所示.

圖1 武漢市監(jiān)測點地理位置分布Fig.1 Geographical distribution of monitoring points in Wuhan City

圖2 武漢市四季空氣質量等級及首要污染物占比差異Fig.2 Variation of air quality grades and primary pollutants in four seasons in Wuhan City

2 研究方法

2.1 正定矩陣因子分解法(PMF)

PMF是一種應用廣泛且備受推崇的大氣顆粒物源解析模型[12]，模型從污染受體出發(fā)，既不需要污染源的源譜信息，同時對因子數(shù)也沒有限制，靈活性和可操作性強. 輸入的污染物濃度矩陣經理論計算被分解為源譜矩陣和污染源貢獻矩陣兩個部分，然后依據(jù)各因子源譜中典型污染源特征物種的濃度特點來定義每個源的類型，從而獲得污染的來源及相對貢獻大小. 該研究基于PMF模型，利用監(jiān)測期內PM2.5及18種化學組分的質量濃度信息進行PM2.5的來源分析，并計算濃度數(shù)據(jù)的不確定度.

(1)

式中:u為不確定度;ρ為各化學組分的質量濃度，μgm3; MDL為方法檢出限,μgm3.

2.2 后向軌跡模式(HYSPLIT)

HYSPLIT模型是由美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)以及澳大利亞氣象局(BOM)共同研發(fā)的一種大氣傳輸和擴散模型，基于NOAA提供的氣象數(shù)據(jù)可以較好地計算大氣氣團的傳輸軌跡或者模擬大氣污染物的傳輸、擴散、化學轉化及沉降模式[8]. 該研究基于污染期間本地污染物濃度信息及NOAA提供的氣象數(shù)據(jù)繪制到達受體點的氣團后向軌跡，探討污染期間區(qū)域傳輸對本地污染過程的影響.

3 結果與討論

3.1 武漢市季節(jié)性大氣污染特征

根據(jù)2017年3月—2018年2月武漢市四季空氣質量等級及首要污染物占比差異分析可知，武漢市大氣污染呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性特征(見圖2). 春季以良(67.4%)和輕度污染(20.7%)天氣為主，首要污染物為PM2.5(30.6%)和PM10(32.9%)；夏季以優(yōu)(31.5%)和良(59.8%)天氣為主，偶爾伴隨輕度污染(8.7%)天氣，首要污染物為O3，占比高達77.8%；秋季以優(yōu)(24.2%)、良(45.1%)和輕度污染(27.5%)天氣為主，首要污染物為PM2.5(39.1%)；冬季以良(43.3%)、輕度污染(34.4%)和中度污染(16.7%)天氣為主，首要污染物為PM2.5，占比高達82.0%. 整體而言，武漢市冬季空氣質量最差，春秋季次之，夏季最優(yōu). 春、秋、冬三季首要污染物均以顆粒污染物為主，夏冬季分別呈現(xiàn)明顯的O3和PM2.5污染特征.

3.2 夏季污染過程的成因及來源分析

3.2.1氣象條件及前體物的影響

圖3 武漢市夏季(7月)污染過程中AQI、ρ(VOCs)、 ρ(NOx)、ρ(O3-8 h)和氣象參數(shù)的日均值變化Fig.3 Daily variation of AQI, ρ(VOCs), ρ(NOx), ρ(O3-8 h) and meteorology parameters during the summer pollution event in Wuhan City

圖4 武漢市夏季污染過程中ρ(O3-8 h)、 ρ(NOx)和氣溫24 h的變化情況Fig.4 24-hour variation of ρ(O3-8 h), ρ(NOx) and temperature during the summer pollution event in Wuhan City

2017年7月21—31日，武漢市發(fā)生了一次以O3為首要污染物的污染過程，逐日AQI、ρ(VOCs)、ρ(NOx)、ρ(O3-8 h)和氣象參數(shù)的變化情況見圖3，平均ρ(O3-8 h)為151.6 μgm3，最大AQI為125，呈輕度污染. 日均氣溫達31.8 ℃，太陽輻射強烈，相對濕度約72.7%，高溫、低濕的氣候條件有利于O3的生成，低風速(1.8 ms)不利于污染物擴散，促成了O3的累積. 如圖4所示，ρ(O3-8 h)與氣溫呈一致的變化趨勢，均自07:00開始逐步上升，12:00—16:00達到最高值，NOx參與O3生成的光化學反應，故ρ(NOx)有所下降；19:00后，氣溫和輻射強度降低，ρ(O3-8 h)也逐漸降低. 7月21—25日AQI從49升至125，空氣質量由優(yōu)良轉為輕度污染，前體物VOCs和NOx濃度的升高為O3的生成提供了一定條件，25日ρ(O3-8 h)達到最高值(187.5 μgm3). 7月26—29日武漢市先后經歷了兩次輕度污染天氣過程，ρ(O3-8 h)居高不下. 7月28日后風速明顯增大，平均風速達3.0 ms，擴散條件大大改善，相對濕度顯著增加，最高達99.3%，在一定程度上削弱了到達近地面的紫外線強度，不利于光化學反應的發(fā)生[10]，多種因素協(xié)同作用下ρ(O3-8 h)明顯下降，空氣質量轉為優(yōu)，污染過程結束. 推測高溫、低濕的氣象環(huán)境和不利的擴散條件造成了夏季污染過程中O3的生成和累積.

3.2.2O3生成控制敏感性分析

對流層O3的生成機制非常復雜，大體可簡述為,VOCs與羥基自由基(·OH)發(fā)生光化學反應生成過氧自由基(HOO·、ROO)，NO經過氧自由基氧化生成NO2，NO2光解生成O3. 然而，NO2也會直接與·OH反應，終止大氣中O3生成的鏈傳遞反應，在此過程中，VOCs和NOx相互爭奪·OH，成為O3生成和積累的關鍵因子[11]. O3等濃度曲線也被稱為EKMA曲線，主要基于經驗動力學方法對O3最大濃度進行模擬計算并繪制三維曲線，該曲線說明了VOCs和NOx對于控制O3的重要性及ρ(VOCs)ρ(NOx)對O3生成的影響，隨著ρ(VOCs)ρ(NOx)的變化，O3生成控制機制存在顯著差異[13]. 一般而言，當ρ(VOCs)ρ(NOx)小于8時，·OH與NOx的反應占主導，O3生成處于VOCs敏感區(qū)，反之則處于NOx敏感區(qū)[14-16]. 經計算可知，此次污染過程中，ρ(VOCs)ρ(NOx)集中分布在2∶1和1∶1之間，平均值約為1.3，表明此次夏季污染過程中O3的生成處于VOCs敏感區(qū)，受VOCs排放影響更大.

3.2.3主要VOCs的O3生成潛勢

VOCs的O3生成潛勢(OFP)反映了最佳反應條件下VOCs對O3生成的貢獻，通常使用最大增量反應活性(MIR)法[17]進行計算，如式(2)所示：

(2)

式中：VOCi為第i種VOCs的質量濃度，μgm3；MIRi為第i種VOCs生成O3的最大增量反應活性系數(shù)，MIR值參照Carter[18]的研究成果；此次主要討論所測VOCs中具有明顯臭氧生成潛勢的46種VOCs,故i取值范圍為1～46.

污染過程中ρ(O3-8 h)范圍為90～187.5 μgm3，為了進一步討論不同ρ(O3-8 h)范圍下主要VOCs的平均OFP及貢獻率，對ρ(O3-8 h)進行分段，計算結果如圖5所示. 由圖5可見，OFP隨著ρ(O3-8 h)的升高而逐步增大，ρ(O3-8 h)超標(>160 μgm3)時，平均OFP為171.5 μgm3，為未超標時的1.8倍. 不同類型VOCs對OFP的貢獻存在明顯差異，隨著ρ(O3-8 h)的升高，芳香烴和烯烴對OFP的貢獻逐漸增加. 烷烴在VOCs中的質量濃度百分比(59%)較高，但光化學反應活性低，故OFP相對較低；烯烴質量濃度百分比(12%)不高，但 CC 雙鍵具有較高的光化學反應活性，故OFP貢獻較大；芳香烴質量濃度百分比(28%)適中且光化學反應活性強，故對O3生成的貢獻最大.ρ(O3-8 h)超標時，烷烴、烯烴和芳香烴對OFP的平均貢獻率分別為20.7%、35.6%和43.7%.

從物種上看，OFP貢獻位居前10位的分別為

圖5 武漢市夏季污染過程中不同ρ(O3-8 h)下各類VOCs的OFP及貢獻率Fig.5 OFP and its contribution of various VOCs under different ρ(O3-8 h) during the summer pollution event in Wuhan City

圖6 武漢市夏季污染過程中重點VOCs物種的 OFP貢獻及質量濃度百分比Fig.6 OFP contribution and mass concentration percentage of key VOC species during the summer pollution event in Wuhan City

3.2.4區(qū)域傳輸?shù)挠绊?/p>

基于HYSPLIT模型對污染過程的逐日氣團傳輸軌跡進行分析，結果顯示，受夏季風的影響，武漢市夏季污染過程中氣團主要來自東南周邊省份，以短距離傳輸氣團為主，O3超標日的氣團更多地集中在湖北省東部，推測區(qū)域傳輸對武漢市本地O3污染過程具有一定影響. 在氣團傳輸作用下，周邊城市以直接輸入O3或輸入前體物的方式影響武漢市夏季O3污染過程，應當注意區(qū)域大氣污染的聯(lián)防聯(lián)控.

3.3 冬季污染過程的成因及來源分析

3.3.1氣象條件及前體物的影響

圖7 武漢市冬季(1月)污染過程中AQI、 污染物濃度和氣象參數(shù)的日均值變化Fig.7 Daily variation of AQI, contaminant concentration and meteorology parameters during the winter (January) pollution event in Wuhan City

2018年1月13—25日，武漢市發(fā)生了一次以PM2.5為首要污染物的污染過程，平均ρ(PM2.5)為129.1 μgm3，最大AQI為226，表現(xiàn)為重度污染. 武漢市冬季氣溫偏低，地面低溫與低空高溫易構成穩(wěn)定的逆溫結構，這通常是造成冬季大氣污染的主要原因[9]. 污染過程中平均風速僅為2.0 ms，地面壓強偏低，大氣層較穩(wěn)定，不利于污染物的稀釋擴散[21]. 由圖7可知，1月13—15日，風速較低，ρ(NO2)和ρ(SO2)有所增大，最高分別達88和29 μgm3，相對濕度明顯增大，各類污染物開始累積，空氣質量由良轉為輕度污染；16—20日，空氣質量逐漸惡化，由持續(xù)中度污染轉向重度污染水平. 在此期間，最高ρ(PM2.5)、ρ(PM10)和ρ(CO)分別達176、225.7和230 μgm3，污染過程中ρ(PM2.5)ρ(PM10)約為0.8，推測PM2.5污染比重較大. CO與PM2.5呈現(xiàn)同步累積特征，推測ρ(PM2.5)升高可能與化石和生物質燃料的不完全燃燒有關. 隨著ρ(PM2.5)的增大，ρ(NO2)和ρ(SO2)均有所減小，推測氣態(tài)污染物在靜穩(wěn)、高濕的環(huán)境下發(fā)生了二次轉化，生成大量NO3-和SO42-，加上顆粒物的吸濕性增長[22]，共同促成了ρ(PM2.5)的快速升高. NO2和SO2主要來源于機動車尾氣和燃煤排放，推測此次污染過程與此類污染源排放有關. 20—25日，前體物的排放量顯著降低，風速增大，擴散條件改善，ρ(PM2.5)逐漸減小，空氣質量逐步改善. 推測冬季高濕環(huán)境易促成顆粒物的吸濕增長及二次生成，不利的污染擴散條件使污染程度進一步加劇，化石燃料燃燒、機動車尾氣和燃煤排放對此次污染過程有較大貢獻.

圖8 武漢市冬季(1月)污染過程中PM2.5 及其化學組成質量濃度的日均值變化Fig.8 Daily variation of PM2.5 and its chemical composition concentration during the winter (January) pollution event in Wuhan City

3.3.2PM2.5化學組成變化

如圖8所示，污染過程中二次離子和有機碳的貢獻顯著，約占ρ(PM2.5)總量的72.4%. 二次離子(SO42-、NO3-、NH4+)的貢獻率為30.0%～53.1%，其中ρ(NO3-)和ρ(SO42-)較大，最高值分別為32.7和29.5 μgm3. 大氣中二次離子的生成主要源于前體物的二次轉化過程，污染期間ρ(NO3-)ρ(SO42-)約為1.6，但重污染天氣下ρ(NO3-)ρ(SO42-)更接近于1，說明武漢市仍是移動源與固定源并重，移動源貢獻稍大，與天津市[23]和北京市[24]的污染特征類似.ρ(OC)明顯增大，最大值為24.4 μgm3，約占ρ(PM2.5)總量的11.9%～20.1%，而ρ(EC)變化不大. OC主要源于一次排放和二次生成，EC則主要來自一次不完全燃燒過程. 污染期間ρ(OC)ρ(EC)在2.4～5.3之間波動且在重污染過程中顯著增大，暗示二次有機物的生成及其對ρ(PM2.5)升高的較大貢獻，另外，指示生物質燃燒和揚塵源的K+及地殼元素含量在污染期間變化不大. 推測此次污染過程主要由化石燃料燃燒和機動車尾氣大量排放的NO2和SO2造成，二次無機離子及二次有機物的生成對ρ(PM2.5)升高有較大貢獻.

硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)可較好地表征二次無機離子的轉化程度，數(shù)值越大，表示轉化程度越高[25]. 氣溶膠生成系數(shù)法(FAC)可較好地評估VOCs對二次氣溶膠(SOA)的生成潛勢(SOAFP)[26]. 計算方法依次如式(3)～(5)所示：

SOR=C1(C1+C2)

(3)

NOR=C3(C3+C4)

(4)

式中：C1和C3分別為SO42-和NO3-的濃度，μmolm3；C2和C4分別為SO2和NO2的濃度，μmolm3.

(5)

式中：VOCi為第i種VOC的質量濃度，μgm3；FVOCi為第i種VOC參與反應的質量濃度百分比，%；FACi為第i種VOC的氣溶膠生成系數(shù)，μgμg；此次主要討論所測VOCs中具有明顯二次氣溶膠生成潛勢的27種VOCs，故i取值范圍為1～27；FACi和FVOCi取值均參照Grosjean等[27]的研究成果.

圖9 武漢市冬季污染過程中不同環(huán)境空氣 質量等級下的SOR、NOR和SOAFPFig.9 SOR, NOR and SOAFP under different ambient air quality levels during the winter pollution event in Wuhan City

如圖9所示，隨著空氣質量的逐步惡化，SOR、NOR和SOAFP呈現(xiàn)較為一致的上升趨勢，重度污染天氣下前體物的二次轉化程度約為非污染期的2.1～11.4倍. 武漢市此次污染過程的SOR和NOR值分別為0.69和0.27，略高于2015年天津市冬季污染過程[23]，SOA生成潛勢為1.2 μgm3，與2016年成都市污染過程[26]相當，暗示此次重污染過程中存在明顯的二次無機離子轉化及SOA的生成，說明武漢市冬季污染過程中二次離子轉化特征顯著，SOR顯著高于NOR，SOAFP明顯增大.

3.3.3污染源解析

基于PMF模型解析出5個主要貢獻因子，各因子的源譜信息及因子貢獻情況如圖10所示. 燃煤工業(yè)源以Cl-、Mn、Co為主，Cl-主要來自燃煤工業(yè)等，Mn和Co的排放與鋼鐵冶煉有關[28]；揚塵源以地殼元素Ca、Fe、Ti[29]為主；二次氣溶膠源以二次離子(SO42-、NO3-和NH4+)為主；機動車源以Cu、Zn為主，二者常被看做機動車源的示蹤因子[30]，分別與剎車片、輪胎磨損和潤滑油燃燒相關；生物質燃燒源以K+為主，是生物質燃燒的標識因子[31]. 該研究結果顯示，二次氣溶膠、燃煤工業(yè)及機動車源在此次污染過程中貢獻最大，分別為40.5%、30%和25.2%；揚塵和生物質燃燒源貢獻相對較小，分別為1.5%和2.8%. 1月13—16日為ρ(PM2.5)的第1個上升期，二次氣溶膠、燃煤工業(yè)及機動車源三者貢獻相當，各占30%左右. 1月17—20日為ρ(PM2.5)的第2個上升期，二次氣溶膠的貢獻(53.8%)明顯增大，機動車貢獻(20.1%)略有減小，燃煤工業(yè)源貢獻(22.7%)變化不大. 整個冬季污染過程中二次氣溶膠、燃煤工業(yè)及機動車源為主要污染源，其中二次氣溶膠的貢獻最大，因此，武漢市冬季應加強機動車及燃煤工業(yè)排放的管控措施.

3.3.4區(qū)域傳輸?shù)挠绊?/p>

根據(jù)氣團傳輸軌跡分析結果可知，污染和非污染天氣下到達武漢市的氣團分別來自西北和東南方向. 冬季污染過程主要以西北方向長距離快速傳輸?shù)臍鈭F為主，2018年1月19—20日重污染天氣下兩條氣團軌跡分別來自河北省和四川省，其余中度污染天氣下的污染氣團則主要來自于湖北省周邊城市，這些污染氣團可能會直接攜帶顆粒污染物到達武漢市或在傳輸過程中促進顆粒物的生成，最終對武漢市的空氣質量產生一定影響.

圖10 武漢市冬季(1月)污染過程主要污染因子的源譜信息及因子貢獻的時間序列Fig.10 Profiles of main sources and time series of its factor contribution during the winter (January) pollution event in Wuhan City

3.4 夏季和冬季污染過程的異同

武漢市夏季和冬季污染過程呈現(xiàn)明顯差異，夏季氣溫較高，太陽輻射強烈，主要發(fā)生O3污染過程，高溫、低濕的氣象條件非常有利于O3的生成；冬季受到靜穩(wěn)、高濕的氣象條件影響，二次離子的轉化和顆粒物的吸濕增長較為明顯，主要發(fā)生PM2.5污染過程. 但兩段污染過程的成因存在相似點，即均與污染前體物較高的二次轉化程度及不利的污染擴散條件相關. 夏季O3污染的前體物主要為NO2和VOCs，經分析可知，武漢市夏季O3生成處于VOCs敏感區(qū)，O3超標時的OFP約為未超標時的1.8倍；冬季PM2.5污染的前體物主要為NO2、SO2和VOCs，重污染天氣下前體物的二次轉化程度約為非污染期的2.1～11.4倍. 夏冬季污染過程風速均低于2 ms，不利的擴散條件造成了污染物的累積，進一步加重污染程度. 從污染來源來看，夏季污染過程受溶劑涂料使用、機動車尾氣和工業(yè)排放VOCs的影響較大，冬季污染過程則受燃煤和機動車排放的影響較大，但兩次污染過程均受到區(qū)域傳輸作用的影響，且污染來源存在一定重疊.

4 結論

a) 武漢市大氣污染呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性特征，冬季空氣質量最差，春秋次之，夏季最優(yōu). 春、秋、冬季均以顆粒物為首要污染物，夏季則以氣態(tài)污染物為主，PM2.5占冬季首要污染物的82.0%，O3占夏季首要污染物的77.8%，夏冬季分別呈現(xiàn)明顯的O3和PM2.5污染特征，大氣復合污染特征顯著.

b) 武漢市夏冬季污染過程均與前體物較高的二次轉化程度和不利的污染擴散條件相關. 夏季高溫、低濕的氣象條件有利于O3生成，冬季靜穩(wěn)、高濕的氣象條件有利于二次離子的轉化和顆粒物的吸濕增長，不利的擴散條件加重了污染程度.

c) 武漢市夏季O3生成主要受VOCs控制，生成潛勢最大的VOCs物種為芳香烴和烯烴，平均貢獻率分別為43.7%和35.6%. 冬季污染過程中二次離子和有機碳貢獻顯著，約占ρ(PM2.5)總量的72.4%，SOR、NOR和SOAFP較高，重污染天氣下前體物的二次轉化程度約為非污染期的2.1～11.4倍.

d) 源解析結果表明，武漢市夏季污染過程受溶劑涂料使用、機動車尾氣和工業(yè)排放VOCs的影響較大；冬季污染過程則受燃煤和機動車排放的影響較大，二次氣溶膠(40.5%)、燃煤工業(yè)(30%)及機動車源(25.2%)為主要污染源. 兩段污染過程均受到區(qū)域傳輸?shù)挠绊?，武漢市夏冬兩季污染過程的氣團分別來自湖北省東南和西北方向，應當重視區(qū)域污染的聯(lián)防聯(lián)控.