上海市作为中国重要的经济、交通、科技、工业、金融、会展和航运中心,但其环境空气质量却不尽如人意。上海市霾污染在2013年和2014年最为严重,虽然之后上海霾现象逐年减少,但近三年来冬季仍会出现阴霾天气,或多或少地影响市民工作与生活,因此了解霾污染过程并探究霾的成因可为霾的控制防治提供理论基础和科学依据。上海市的环境空气质量自动监测系统已有超过30年的监测历史,监测子站从起初的5个到现今已发展到了54个,国控评价点从开始的2个发展到10个。而本研究PM2.5采样平台就位于其中的一个国控评价点,结合本课题组所采集该国控点的近三年PM2.5样品(主要离子:SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-、NH₄⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺;主要元素:Zn、Fe、Br、P、Mn、Al和Pb;水溶性有机碳WSOC)和记录的该国控点环境空气质量数据（AQI、SO₂、NO₂、O₃、CO和PM2.5）以及气象要素数据（相对湿度、能见度、风速、温度）,得出以下结果:1、通过该国控点2013年1月至2019年5月环境空气质量的时间变化规律,并结合气象要素,对环境空气质量因子与其影响因素之间进行相关性分析得出:PM2.5、SO₂、NO₂、CO和AQI都呈现出“单峰型”的年变化形态,冬高夏季低,而O₃则相反。PM2.5对空气质量的影响更大。高相对湿度环境有利于PM2.5的吸湿沉降,同时PM2.5的升高会造成大气能见度的降低。SO₂和NO₂浓度升高的同时也会加重PM2.5污染,SO₂受PM2.5的影响却大于NO₂。高浓度的O₃和低相对湿度能够促进气态污染物SO₂和NO₂的气相氧化反应,而高温和高O₃环境能有效促进NO₂和CO的转化。2、对该国控点2015年至2018年期间PM2.5样品的主要成分进行时间变化特征分析,并通过这些主要成分与影响因子之间的相关分析得出:PM2.5中SNA（二次气溶胶）占TWSIs含量的83.14%,占PM2.5含量的40.44%,且二次污染在夏冬季表现较为严重;元素中平均浓度最高的是Zn（120.29±101.15 ng/m³）;各元素在冬季的浓度水平普遍高于其它三季;WSOC日浓度在2015年冬季最高,在2016年开始下降,WSOC和其他气态污染物都有夏低冬高的季节变化规律。二次离子皆与PM2.5呈显著正强相关,且相关系数在冬季最高;离子与O₃在整个期间为显著负相关,而SNA却与O₃在夏季呈正相关;SO₄^2-和NO₃^-与相对湿度呈正相关;离子与风速和温度呈显著的负弱相关。TWSEs与SO₂和CO冬季的相关性最好,而与NO₂夏季的相关性最好;与O₃呈显著的负弱相关,却在夏季却呈显著的中等正相关（r=0.482）;TWSEs基本都与温度、风速、能见度和相对湿度呈负相关,相对湿度对元素的影响甚微。风速与TWSEs的线性关系呈反比,风速越大越能够稀释并输送大气中的元素,从而降低元素浓度。SO₂、NO₂和CO对元素的增长都有贡献,说明燃料燃烧和机动车尾气都对元素污染有着贡献。WSOC同时受到尾气排放和燃煤源的影响,且尾气排放的影响要大于燃烧源;PM2.5的浓度基本随着WSOC的增大而增大;WSOC随O₃浓度的减少而增加,在低浓度PM2.5的夏季,高O₃促进了大气中WSOC的二次生成。3、归纳该国控点霾天气特征,并展开对霾的成因进一步分析探讨:采样期间中度霾日出现1天,轻度霾日出现11天,轻微霾天35天,非霾日出现197天。该国控点的霾污染易出现在温度较低（<10度）且风速较小的天气;相对湿度在中度霾日的水平最高,轻度霾日则集中在60-78%之间。随着霾等级的下降,SO₂、NO₂和SNA的浓度也明显下降,表明SO₂和NO₂越高,生成的SNA越多,霾污染越严重。本研究NO₃^-/SO₄^2-的霾日与非霾日均值更高,说明采样期间移动源的贡献更大。采样期间（NH₄）₂SO₄、NH₄HSO₄和NH₄NO₃是大气中硫酸盐和硝酸盐的主要存在形式。夏季的光化学反应对硝酸盐的生成更为明显;冬季大气氧化性对硝酸盐的形成并不明显,而对硫酸盐的形成有一定的影响。相对湿度对硫酸盐形成的影响大于硝酸盐,尤其在夏季和冬季,说明液相化学在硫酸盐形成过程中有着重要作用。在酸度较弱时,气态硝酸和氨气可能通过气相均相反应生成硝酸盐,而酸度较高时,气相反应受阻,硝酸盐则以N₂O₅的水解非均相反应为主。当LWC（气溶胶液态水含量）在30μg/m³以下,SOR迅速增加,之后趋于平缓,而NOR增长速率并没有SOR大。SOR和NOR较高的增长速率对应着较高的pH值。因此,硫酸盐和硝酸盐的形成是受pH和LWC的共同影响。氧化剂NO₂参与的SO₂的液相氧化反应可能受pH、温度和LWC共同影响,在低温、较高pH和潮湿的大气环境下该反应更容易发生。