大气污染引起的灰霾天气愈发引起人们重视，然而，通过在线观测仪器对两者之间的联系进行高时间分辨率的研究在国内外都较少。通过气溶胶质谱仪，结合气溶胶声光消光仪和浊度仪等仪器，对西安大气细颗粒化学组分和能见度分别进行研究，最后研究这两者之间的联系，是本论文的主题思路。　　 气溶胶质谱仪克服了传统膜采样样品的挥发问题以及样品中的化学组分之间的反应问题，可以对颗粒物主要化学组分进行高时间分辨率的在线观测。气溶胶质谱仪在欧美等发达国家大气化学领域得到了广泛的应用，但是在中国气溶胶质谱仪的应用还处于起步阶段。本文介绍了气溶胶质谱仪的应用及其数据处理，将国内外近年来通过气溶胶质谱仪取得的部分科学成果进行了整理汇总。　　 本文介绍了西安2011年冬季能见度的变化情况及其影响因子，对2012年1月份四次能见度极低事件进行了初步分析。通过功率谱分析发现，能见度、相对湿度、PM2.5、SO2、NO2具有3～4天的周期性变化规律。通过对能见度、相对湿度和PM2.5日变化的研究、日均值的逐步回归方程的建立，表明相对湿度在冬季西安能见度变化中起到了重要的作用，这和高相对湿度引起的吸湿增长以及液相反应有关。降水的结束伴随着能见度的增加，这是由于降水造成空气中颗粒物的湿沉降。初步分析表明冬季能见度极低事件是高PM2.5质量浓度和相对湿度综合作用的结果。　　 对2011年冬季能见度的变化研究并没有涉及到颗粒物的化学组成成分，为了进一步研究颗粒物的化学组成成分及其对能见度的影响，选取2012年9月份的10天(从2012.9.18:00am到2012.9.68:00am，从2012.9.268:00am到2012.10.18:00am)，研究了西安细颗粒物非难熔性组分（在600℃熔解的化学组成成分，包括有机物，硫酸根离子、硝酸根离子、铵根例子和氯离子，以下简称NR_PM1）变化特征以及形成机理。NR_PM1占PM2.5的组分约为60％，有机物对NR PM1的贡献最高（平均达到58％），其它组分对NR_PM1质量浓度贡献约40％。硫酸盐在下午12:00到18:00主要是气相反应形成的，在18:00到第二天中午12:00主要是液相反应形成的。通过正矩阵因子分析法将有机物分解为OOA（氧化有机物，即为二次有机物）和HOA（类氢有机物，即为一次有机物）。有机物在下午氧化程度最高，此时光化学反应也最迅速。质荷比60和73是BBOA（生物质燃烧有机气溶胶）的示踪物，在所研究时段具有显著的信号并且f60大于0.3％，说明有BBOA产生，农村传统能源消耗方式很可能是BBOA产生的原因。通过主成分分析，NH4+、SO42-和NO3-在每天不同的时间段对能见度的变化起到了稳定而显著的作用。运用IMPROVE公式，NR_PM1对散光的贡献占到了PM2.5对散光贡献的82％，表明粒径小于1微米的颗粒物在光散射过程中的主导作用。在所研究区段有机物对光的散射贡献最大而硫酸铵和硝酸铵对能见度的变化影响更大。总体来说，有机物、硫酸铵、硝酸铵的共同作用，而不是某一个物质造成能见度的变化。在灰霾时段，相对湿度在55％以下时，NO3和实测散光系数有较高的正相关，而其它组分不具有这一关系。相对湿度大于60％，各组分和实测散光系数没有明显的线性关系。灰霾保持稳定的阶段HOA和实测散光系数具有线性正相关(R=0.573)，二次组分(OOA，NO3和SO4)和实测散光系数的线性相关不明显或为负相关。HOA极大值发生的阶段中， HOA的质量浓度远高于颗粒物的二次组分，但是HOA质量浓度和实测散光系数并没有呈现正相关关系。在正常时段，有机物对能见度的变化起主导作用。但从总体来看，颗粒物的二次无机组分对灰霾和晴朗天气能见度的变化起到了更重要的作用。晴朗时段下对应高相对湿度(～85％)和低相对湿度（小于35％），其中高相对湿度对应着降水作用的结束。