受体模型主要包括正定矩阵因子分解模型（PMF）和化学质量平衡模型（CMB）两种，其中CMB模型需要源谱数据输入，地区适用性较低，而PMF无需源谱数据，因此使用率较高。

PMF由美国环保署（EPA）作为推荐模型专门用于空气污染来源解析。PMF模型会基于最小二乘法将空气污染数据分解成源成分矩阵（F）和源贡献矩阵（G），在模型拟合过程中对因子元素施加非负约束时，赋予每组数据一定的不确定性估计，使得模型解析结果与实际更加相符。通过识别计算得到的源成分矩阵（F），判别其可能的排放来源，再结合源贡献矩阵（G）便可得到空气污染的排放源以及其变化情况，从而帮助政府客户加强排放源管控。

受体模型解析法相对三维数值模拟法更加灵活，并且可以量化污染源排放对空气污染的贡献是其一大优势。受体模型主要适用于对颗粒物组分和VOCs组分进行离线和在线解析，定量得出各污染源贡献。但是受体矩阵模型法在使用过程中需要进行大量的质控才能得到相对可靠的结果，并且这种方法依旧无法摆脱对人工经验的依赖，严重阻碍了受体模型解析法的商业应用。

常见的模型例如AERMOD模型，它是利用两个预处理模式，即AERMET气象预处理和AERMAP地形预处理模式。其中，AERMET模块是输入气象观测数据的预处理器，计算模型所需的边界层参数，该模块计算出的地面气象参数有莫宁长度、表面摩擦速度、表面粗糙度、表面热通量和对流速度尺度等；AERMAP模块是地形输入数据的预处理器，它把输入的网格点的地理位置参数，如数字化地形数据格式（DEM 数据）。

最后经过计算转化成AERMOD所需的地形数据，最终通过输入排放清单数据以及处理过的气象数据、地形数据及受体位置等，运用AERMOD模块进行计算，可得到受体点污染物浓度，计算结果速度快，通常为秒级，但是该模型对风速较低 (<0.5m/s) 的案例的扩散处理能力较差，且无法处理风速为零或近零的情况，且高斯烟羽模型假设源是稳态的，该假设在距离源约10~100km范围内才成立，因此其适用于局地尺度（50 km以下）。

由于AERMOD的局限性，进一步采用非定常三维拉格朗日烟团输送模式的CALPUFF模型，它常与数值天气预报模型相结合进行扩散模拟（WRF-CALPUFF），其中WRF为溯源模拟系统提供高精度高分辨率的气象场，CALPUFF在气象场的驱动下基于排放信息进行污染物的扩散模拟。

WRF-CALPUFF可以对污染物进行高精度的扩散模拟，并能计算污染源对敏感点位浓度贡献。CALPUFF采用烟团函数分割方法，垂直坐标采用地形追随坐标，水平结构为等间距的网格，空间分辨率为一至几百公里，垂直不等距分为30多层。其包括诊断风场模型CALMET、高斯烟团扩散模型CALPUFF和后处理软件CALPOST三部分。

CALPUFF模式可运用于静风、复杂地形等非定常条件。其中CALMET利用质量守衡原理对风场进行诊断，输出包括逐时风场、混合层高度、大气稳定度（PGT分类）、各种微气象参数等。CALPOST为计算结果后处理软件，对CALPUFF计算的浓度进行时间分配处理，并计算出干（湿）沉降通量、能见度等。不足的地方是计算结果相比AERMOD速度较慢，通常为分钟级，但CALPUFF支持多个气象站计算三维风场，加之从模型原理上烟团模型比烟羽模型更加精细，总结果比AERMOD更加精细，适用的预测范围为几十到几百km，并可以应用于特殊风场，如长期静风、小风、岸边熏烟等。

FLEXPART（Flexible Particle model）是由挪威大气研究所开发的拉格朗日粒子扩散模式。该模式通过计算点、线、面、体源释放的大量粒子的轨迹，来展现示踪物在大气中的长距、中尺度的传输、扩散、干湿沉降和辐射衰减等过程，描述一定气象条件下的大气污染物源与汇的关系，目标区域为“汇”，类似于受体，大气污染物排放区域为“源”。模型模拟的空间分辨率达200m，时间分辨率为分钟级，具体适用场景如下：

（1）已知污染源排放评估

对已知污染源进行前向扩散模拟，可以实时掌握或预估下游受体点/区域受到的定量化的影响，既能为污染源管控提供有力证据，又可以支撑环境规划布局（监测点位布设等）；

（2）突发污染源应急评估（预评估、实时评估、事后评估）

当火灾、爆炸、泄漏等灾害事件发生时，可以科学、实时、快速的给出火点或者泄漏点排放源的传输和扩散预估结果，支撑应急措施的制定与完善。而事后对灾害的影响范围以及强度的合理估计，也有助于事后的损失评价；

（3）外来传输影响分析

区分内外源排放影响，给出定量化的内外源贡献占比，支撑区域传输影响分析；

（4）本地精准溯源分析

历史——污染过程后评估；实时——与站点数据联动，实现实时、动态、精准溯源；未来——提供预测污染源区，结合本地污染源清单，给出未来管控名单。

CMAQ（Community Multiscale Air Quality）是第三代空气质量模型的典型代表，它是三维欧拉（即网格化）大气化学和传输模式系统，可以模拟整个对流层的臭氧、颗粒物、有毒空气污染物、能见度以及酸性污染物，该模型通过求解给定时间段内每个网格单元边界上的传输和每个网格单元内的化学转化来计算每个网格单元内的质量平衡，简言之使用耦合的常微分方程来模拟在空间中被固定的某个三维网格内的污染物浓度的变化。

它在模拟过程中能将天气系统中、小尺度气象过程对污染物的输送、扩散、转化和迁移过程的影响融为一体考虑。同时兼顾了区域与城市尺度之间大气污染物的相互影响以及污染物在大气中的各种化学过程，包括液相化学过程、非均相化学过程、气溶胶过程和干湿沉积过程对浓度分布的影响。

CMAQ主要适用于通过源排放清单对本地污染来源进行解析，区分中大尺度的本地排放和外来传输的扩散影响，既可以用于日常的空气质量预报，还可以用来评估污染物减排效果，预测环境控制策略对空气质量的影响，从而制定最佳的可行性方案。