大气棕碳是大气气溶胶中具有吸收近紫外和可见光能力的复杂有机物质,它能影响地气系统的能量收支,加剧温室效应,同时对气溶胶光化学反应具有潜在的驱动效应。由此可见,大气棕碳除了对全球气候、大气光化学有影响,与人体健康也密切相关。目前,大气棕碳已经被证实可以形成三线态棕碳并产生活性氧,对大气气溶胶的老化过程具有重要潜在贡献。此外,有研究表明,金属离子容易与棕碳中的水溶性有机质形成络合物,从而影响其光化学反应性。基于此,本研究发展了一种基于三维荧光光谱法的大气颗粒物化学组成及其来源鉴定的方法;明晰了西安市大气棕碳的种类含量、源解析和季节变化分析;阐明了在金属离子影响下的棕碳的光学性质以及大气光化学反应能力的变化。主要研究成果如下:（1）完善了一种新颖的基于三维荧光技术的大气颗粒物化学组成及其来源鉴定的方法,实现了对大气颗粒物样品中发色团的类型和来源的鉴定,结果显示大约50%的荧光物质已经被鉴定出。且通过三维荧光技术,研究了汾渭平原典型城市-西安市大气颗粒物中发色团组成和含量特征。从水萃取和甲醇萃取样品中鉴定出了 8种不同类型的发色团。其中类腐殖质发色团含量最多,超过50%,另外也发现具有潜在氧化毒性的多环芳烃类发色团也是样品中丰富的发色团类型。（2）研究了汾渭平原典型城市-西安市大气颗粒物中发色团来源及其季节变化特征。主要来源分别被鉴定为工业源（14%）、不完全燃烧源（41%）、二次无机气溶胶源（2%）、扬尘来源（8%）和与光化学反应相关的发色团（4%）。吸光度和总荧光体积均呈现冬季高、夏季低的季节变化趋势,而且大气发色团各来源的相对贡献也随季节而变化。例如,春季,受西北沙源地远距离传入气团影响,尘源是大气发色团的重要来源,但尘源发色团易被湿沉降去除。夏季,光化学二次发色团生成特征显著高于其它季节,且在高相对湿度条件下,由于液相反应生成,二次发色团含量增加。（3）本研究已经证明以Fe（Ⅲ）、Cu（Ⅱ）、Al（Ⅲ）和Zn（Ⅱ）为代表的金属元素会对BrC气溶胶的辐射强迫效应和光化学反应过程产生不同的影响。Fe（Ⅲ）表现出与其他金属显著不同的的特异性,在Fe（Ⅲ）的耦合体系中,大气类腐殖质组分表现出明显的光吸收增强、红移效应和荧光淬灭现象,且表现出一定的量效关系。此外,金属离子体系和金属耦合体系在大气光化学过程中对活性氧驱动能力的差异性也被提出。未来有必要对这方面继续进行探索,为有效评估金属离子对大气气溶胶辐射强迫影响和老化作用提供进一步的参考。