挥发性有机物(volatile organic compounds VOCs)不仅对大气质量和人体健康直接有害，还能在太阳光的驱动下与大气中氧化性物质NOx等发生光化学反应生成二次污染物如O3。因此VOCs引起了全世界的关注。本博士学位论文研究利刚不锈钢钢瓶采样、三步冷冻浓缩进样-GCMS分析技术对北京市大气中VOCs中的关键组分进行了以下4个方面观测研究：①2005年～2006年工作日、双休日VOCs组成、浓度变化；②2004年和2005年秋季不同垂直高度大气中VOCs浓度分布研究；③2004年国庆节期间一次重污染过程和2005年8月一次降雨过程中和过程后VOCs浓度变化特征；④北京城区、天律城区、泰山顶和中科院区域大气本底站大气中的VOCs组成、浓度对比分析研究。通过上述研究得到以下结果：　　 2005年和2006年50种VOC关键组分平均浓度分别为0.09±0.16～5.39±3.85ppbv、0.03±0.02～3.68±2.54ppbv,Total VOCs(TVOCs)平均浓度分别为264.60±163.81ppbC、194.60±63.91ppbC。2000年～2006年TVOCs平均浓度总体呈上升趋势。2005年～2006年TVOCs平均浓度：夏季＞秋季＞春季＞冬季，冬季TVOCs平均浓度由2000年前四个季节中最高转变为最低。2005年～2006年工作日TVOCs年平均浓度为237.92±125.14ppbC,双休日为227.05±70.72ppbC。TVOCs浓度日变化均呈双峰型，工作日峰值浓度山现在08:00和20:00(当地时间)，双休日峰值浓度出现在10:00和20:00(当地时间)。工作日22:00TVOCs浓度峰值比双休日高近40％。由于来源、光化学反应活性不同，不同种类的VOC往往表现出不同的日变化形式。　　 研究分析还发现，工作日、双休日二氯甲烷等六种VOC的终身致癌风险在6.9×10-8～8.9×10-6之间。工作日这6种VOCs总的终身致癌风险为1.9×10-5，双休日为2.0×10-5。无论是工作日还是双休日苯的终身致癌风险最大，分别为8.7×10-6、8.9×10-6；苯乙烯终身致癌风险最低，分别为6.5×10-8、6.9×10-8。　　 利用BP网络对工作日、双休日VOCs源解析表明在研究的4种VOCs源(汽油挥发、汽车尾气、燃煤、垃圾填埋)中所有时刻工作日、双休日均以汽油挥发、汽车尾气为主，燃煤、垃圾填埋所占比例不大。其中工作日汽油挥发所占比例最大为17％～60％，汽车尾气所占比例次之为20％～42％；双休日汽车尾气所占比例最大为35％～78％，汽油挥发次之为13％～57％。　　 对不同气象条件下VOCs浓度垂直分布形式研究后发现，晴天TVOCs浓度为51.20±39.70～83.55±44.42 ppbv,阴霾天TVOCs浓度为62.93±18.98～104.96±59.15 ppbv。无论是晴天还是阴霾天，大多数情况下，烷烃含量最高，占TVOCs的46％～63％，其次是芳香烃占TVOCs的15％～27％。而烯烃和卤代烃含量最少。晴天里物质浓度随高度增加而下降。阴霾天时，VOCs浓度的垂直分布形式在8米至140米浓度随高度增加而下降，但280米VOCs浓度出现高值。物质浓度的垂直分布形式是温度、风速、风向、大气稳定度、污染物的迁移扩散等影响综合作用的结果。　　 2004年国庆期间出现一次重污染过程。在9月27日～10月4日研究期间甲苯等7种物质平均浓度之和为6.53～19.69ppbv。并以甲苯为例重点分析了不同气象因素对其国庆节期间浓度逐日变化形式的影响。结果表明甲苯浓度与气压、辐射、风速、降雨等气象条件负相关，温度、风向也对甲苯浓度有一定影响。2005年8月一次降雨过程中，单个VOC平均浓度为0.01～7.89ppbv。降雨清除后4种物质相对反弹速率：卤代烃＞烷烃＞芳香烃＞烯烃。　　 2006年8月15日至9月15日在天津、北京两地同期采样分析，结果表明天津大气中VOCs浓度为0.11～4.46ppbv，同时期北京大气中VOCs浓度为0.09～5.39ppbv略高于天津。无论天津还是北京09：00VOCs浓度均比14:00高。2006年6月泰山大气中TVOCs浓度平均值仅为同期在相同检测条件下测得的北京大气中TVOCs浓度的22％。6月泰山大气中TVOCs浓度月变化呈下半月明显比上半月高，白天比晚上高。风速对TVOCs浓度月变化形式影响占主导地位。不同的物质由于光化学反应活性和污染源的不同显示了不同的浓度月变化形式。本底站大气中TVOCs浓度远低于北京大气中TVOCs浓度，为北京大气中TVOCs浓度的22％～31％。在三个本底站中，鼎湖山TVOCs浓度最高为8.51ppbv，长白山TVOCs浓度次之为8.37ppbv，贡嘎山TVOCs浓度最低为6.16ppbv。