大气细颗粒物(PM_2.5)作为大气气溶胶的重要构成,对环境和人类健康有着直接或间接的影响。细颗粒物对太阳光的吸收和散射作用直接影响着大气能见度、改变大气辐射平衡进而影响气候变化,已经引起人们的重视。大气中的细颗粒物不仅来源广泛、成分复杂,而且颗粒物的形态、大小和化学成分都差异很大。本文通过研究关中城市群西咸新区PM_2.5的污染特征、主要成分和其来源,为该区域精准减排、改善空气质量的行动计划提供重要的技术指导。本论文采用单颗粒气溶胶质谱仪（Single Particle Aerosol Mass Spectrometer,SPAMS）,于2018年10月27日至12月07日对西咸新区的大气细颗粒物进行连续采样。结合环境空气质量常规污染物对西咸新区细颗粒物的颗粒类型特征、粒径分布特征、主要化学成分以及质谱特征等进行分析与研究,在此基础上采用PMF模型（正交矩阵因子模型法）进行细颗粒物来源解析。论文的主要结论如下:（1）在观测期间,西咸新区秋冬季采样期间PM₁₀和PM_2.5的平均质量浓度分别为216μg/m³和95μg/m³。秋季PM₁₀和PM_2.5的平均质量浓度分别为126μg/m³和62μg/m³,冬季PM₁₀和PM_2.5的平均质量浓度分别为286.42μg/m³和121μg/m³。秋季采样期间PM_2.5浓度超标天数占秋季总天数为33.25%,冬季采样期间PM_2.5浓度超标天数占冬季总天数为69.69%。秋冬两季PM_2.5占PM₁₀为51%,为西咸新区的主要空气污染物。（2）在自适应共振理论神经网络（ART-2a）分类的基础上,将大气细颗粒物分为10类:元素碳颗粒（EC）、混合碳颗粒（ECOC）、有机碳颗粒（OC）、高分子有机碳颗粒（HOC）、矿尘颗粒（Dust）、富钾颗粒（K-rich）、富钠颗粒（Na-rich）、左旋葡聚糖颗粒（Lev）、重金属颗粒（HM）和其他（Other）这10大类。西咸新区秋冬两季EC平均占比最高,为35.85%（秋季占比为45.57%,冬季占比为26.13%）,表明机动车排放对秋季的污染贡献高于冬季。其余颗粒类型占比较高的为ECOC,占比为13.42%、其次有机碳颗粒（OC）占比为12.15%、左旋葡聚糖颗粒（Lev）为11.09%。（3）测得的西咸新区颗粒的粒径分布呈单峰分布,数浓度分布主要集中在0.5μm～1.2μm粒径段,该粒径段颗粒数占总颗粒数的87.22%,数浓度的峰值对应粒径为0.7μm。在清洁天和污染天测得数浓度分布对比分析表明,在污染天颗粒物的粒径明显增大,峰值粒径由0.65μm增长为0.8μm。清洁天的颗粒物众数粒径在0.65μm,而污染天在0.8μm。（4）西咸新区秋冬两季采样期间PM_2.5主要化学成分有:硝酸盐、硫酸盐、钾、有机氮、氯盐、磷酸盐、硅酸盐、铵盐、偏铝酸盐、铝和铁等,次要成分有镁、钼、锰、砷、钙、镉、草酸、磷酸盐、硅酸等。与秋季采样期间相比,冬季采样期间PM_2.5的硫酸盐、硝酸盐、有机氮、铝盐、钠盐等占比增加,其中硫酸盐占比高达65.07%。钾、铵等成分冬季分别增加47.84%、52.52%。重金属元素含量有明显增加。（5）分析发现,西咸新区颗粒物中EC、ECOC、OC和Lev四种含碳颗粒与SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺和SOC有不同程度的混合,其中Lev与这四种离子的混合程度最高。秋冬两季由SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺和SOC不同程度混合而成的含碳颗粒数量占总颗粒物数量的71.78%。（6）基于西咸新区污染来源特征,采用PMF源解析模型得出:按照各类污染源的贡献比可分为二次污染源（28.27%）、交通污染源（21.26%）、燃煤污染源（14.48%）、工业粉尘源（11.35%）、生物质燃烧源（9.09%）、土壤扬尘源（6.79%）、道路施工源（3.96%）、建筑扬尘源（2.40%）和其他污染源（2.40%）。其中对秋季污染贡献最大的是交通污染源,达到32.92%,冬季为二次污染源,达到33.33%。