大气中的PM_2.5（particulate matter 2.5,直径2.5微米的颗粒物）对空气的能见度、气候变化以及人体生存健康等都有着重要影响。明确空气污染地区的PM_2.5的成分污染特征、空间分布规律以及来源解析构成等,已经成为解决这些地区空气污染问题的必然要求,对于降低这些地区的大气PM_2.5浓度,降低雾霾污染程度,改善当地的空气质量具有重大意义。本文采用化学分析的方法,于2016年12月份到2017年11月份,选择了我国中东部华北地区具有区域代表性的五个城市（北京、南京、武汉、太原和广州）作为研究对象,对大气细颗粒中水溶性无机离子和碳组分进行连续观测,以便更好地了解区域大气细颗粒物污染现状。（1）在对中东部华北地区选定的五个城市的大气细颗粒物PM_2.5进行采集和观测,研究了大气PM_2.5的时空变化特征。将PM_2.5年均浓度、不同污染程度分布特征、全年超标率等多个条件综合考虑,PM_2.5的污染从严到轻的次序依次为:南京、太原、武汉、北京、广州。（2）对五个城市PM_2.5中的9种水溶性无机离子(F^-,Cl^-,SO₄^2-,NO₃^-,Na⁺,NH₄⁺,K⁺,Mg²⁺,Ca²⁺)的浓度水平采用离子色谱法进行了研究分析,对PM_2.5中水溶性无机离子的时空变化特征、PM_2.5的酸碱度和主要离子的化学存在形式等进行了研究分析,并利用NO₃^-/SO₄^2-比值对固定污染源（燃煤）、移动污染源（机动车尾气）对PM_2.5污染的贡献相对大小进行了初步探析。（3）采用热光反射法对北京、太原、武汉和广州大气PM_2.5中元素碳（EC）和有机碳（OC）的浓度水平进行了探析,除此之外,还对EC和OC的时空变化特征、相关性、OC/EC比值特征等进行了研究分析。（4）为了探索PM_2.5中水溶性无机离子和碳组分的来源,并估算各污染排放源的贡献率,采用了主成分分析法（PCA）。通过研究发现,北京、武汉、太原、广州PM_2.5中碳组分主要是由于受到生物质燃烧、机动车尾气、燃煤等方面因素的影响,总效率都超过80%。通过对中东部华北地区五个城市的大气污染研究,期望对中东部华北地区的污染防治措施提供一定的借鉴。