西安市大气颗粒物污染严重,污染天气频发,是蓝天保卫战重点关注地区之一,采暖季是西安市大气污染综合防治的一个重点时期。本研究于2018年11月15日至2019年3月15日在西安北郊地区设置采样点,对西安市大气PM2.5中水溶性离子组分和碳质组分进行在线连续采样观测,研究PM2.5组分和二次污染特征,并结合后向轨迹等模型对西安北郊区域输送进行探讨,并进一步分析其种类和污染来源,以期为西安北郊地区采暖季大气污染防治及区域联防联控工作提供科学的监测数据和技术支持。研究结果表明:西安北郊2018～2019年采暖季大气污染物中SO2、CO和O3质量浓度均低于环境空气质量标准二级限值,超标污染物的强度依次为PM2.5（66.94%）、NOX（54.55%）、PM10（51.24%）、NO2（33.88%）,PM2.5是观测期间大气环境的主要污染物之一;主导风向为东风和东北风,风速较小且存在静风天气,总体不利于污染物的扩散;PM2.5中水溶性离子组分和碳质组分平均共占PM2.5的69.23%,NO3-（27.829±19.94μg/m~3）、OC（16.291±9.78μg/m~3）、NH4+（14.264±10.62μg/m~3）和SO42-（12.765±10.57μg/m~3）是西安北郊采暖季大气PM2.5最主要组分,占比合计达61.01%。PM2.5中的硫酸盐和硝酸盐主要是经过二次转化形成,二次无机离子（SNA）主要以（NH4）2SO4和NH4NO3的形式存在。整体而言,随着相对湿度的增大,硫氧化率（SOR）和氮氧化率（NOR）均快速增加,高湿条件更利于二次转化,当湿度大于80%时增加的幅度明显降低,降水对气态前体物的清除作用在这个阶段起到了主要作用;硫酸盐的影响主要在日间,而硝酸盐的影响除了日间,还应该注意夜间对前体物的控制。PM2.5中POC占OC的52.60%,SOC占OC的47.40%,POC和EC的变化与交通有关,同时二次有机物也与一次排放延时相关,交通高峰对碳质组分有重要影响。西安北郊地区气团来源轨迹大致分为6类,第1类源自汉中的西南方向气团占25.57%,第2类源自渭南的东北方向气团占21.92%,这两类气团距离较短,传输较慢,更利于颗粒物的二次生成与老化等,影响较大,合计占47.49%;第3类源自宁夏的西北方向气团占14.09%,第4类源于河南洛阳的东南气团占10.89%;第5类源于内蒙古巴彦淖尔的西北方向气团占18.09%,第6类源于甘肃酒泉的西北方向气团占9.44%,这两类气团距离较远,传输较快。对西安北郊地区PM2.5组分造成传输影响的可能性最大的地区主要集中在运城南部、三门峡、洛阳、渭南、铜川、咸阳、商洛、安康、宝鸡、汉中、广元东部、达州、巴中北部等地区,其次为重庆城区及郊县北部、十堰及南阳西北部、庆阳、延安、榆林、吴忠、鄂尔多斯等地区;权重贡献最为突出地区主要有咸阳、宝鸡、汉中、安康、广元东部、达州、重庆北部,其次为商洛、三门峡、渭南、铜川、运城南部、洛阳西部、庆阳、吴忠等地区。观测期间最主要的贡献来源为二次污染源和机动车排放源,分别占58.72%和26.54%,其次为燃煤燃烧源、土壤扬尘源和生物质燃烧源,分别占8.74%、3.86%和2.14%。