大气颗粒物是经过复杂的物理和化学反应过程,形成的漂浮在大气中不同尺度的粒子的群体,我们以空气动力学尺度定义大气颗粒物的种类,对于我们直接评价和判断颗粒物对人体的危害,让我们更能清楚的认识大气颗粒物,制定控制大气污染的对策具有重要的意义。本文介绍了可吸入大气颗粒物样品形貌特征,建立了大气颗粒物单颗粒分析的研究方法。首先我们利用扫描电子显微镜观察大气颗粒物单颗粒形貌和粒径,并分析颗粒物的种类和来源。利用X射线能谱定性分析颗粒物的元素含量。我们还根据颗粒物在大气环境中发生复杂的物理和化学变化,搭建了模拟纳米颗粒物（Fe₂O₃、Fe₃O₄、CeO₂）在大气环境中的非均相反应,并利用红外光谱对物质分子进行分析和鉴定。此外,我们还通过同步辐射装置的X射线成像站,通过三维立体图像观察颗粒物的形貌,让我们更直观的了解颗粒物的形貌。此外,建立了大气颗粒物中单颗粒重金属元素检测的分析方法,采用干净的玻璃载玻片,mylar膜和PTEF材质的薄片作为装载颗粒物样品的基底,优化激光剥蚀-电感耦合等离子质谱Dwell-Time的运行参数,测定粒径为10um左右的大气颗粒物样品。对颗粒物中重金属元素Pb208、U238、Th232、La139、Ce140等进行单颗粒分析,激光剥蚀-电感耦合等离子质谱测定元素的信号强度,从而得出测定单颗粒元素的最佳方法。本论文的主要内容如下:首先,我们通过大气颗粒物的收集、拍照、扫描电子显微镜（SEM）、X射线成像等手段进行表征。结果显示我们收集磕在基底用于质谱分析的颗粒物粒径大小和形貌符合单个颗粒物的特征,便于我们分析单个大气颗粒物元素组成和含量。其次,我们调研和收集人口比较密集、经济比较发达的9个城市空气质量状况,分析空气质量指数（AQI）各个污染物的浓度范围,确定模拟大气环境的污染物的浓度梯度。模拟研究了颗粒物在大气环境下的非均相反应研究,经不同浓度SO₂、NO₂、湿度和紫外强度后,纳米颗粒物表面的化学基团变化。最后,我们建立了大气颗粒物中单颗粒重金属元素的检测方法,利用激光剥蚀-电感耦合等离子质谱分析我们选定的颗粒物元素的信号强度。结果表明我们通过优化电感耦合等离子质谱Dwell-Time的运行参数,分析得到的元素信号强度,确保等离子质谱仪进行单个颗粒分析。综上所述,我们研究大气颗粒物的粒径和形貌特征,并模拟了大气颗粒物表面的非均相反应研究。大气颗粒物是空气中颗粒物的聚集体,过去我们对大气颗粒物的相关研究大部分停留在颗粒物的全颗粒分析,这往往不能得到颗粒物的具体信息,尤其是大气颗粒物的单颗粒信息。本文通过统计城市的空气质量指数,研究大气颗粒物的单颗粒分析,研究单颗粒物的元素组成我们对大气颗粒物有了更清楚的认识。