黑碳气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分，对气候环境及人体健康具有重要的影响。近年来随着我国快速城市化的进程，机动车排放的黑碳已经成为很多大中城市空气污染的主要来源，对城市环境及人体健康的影响越来越显著。准确定量环境黑碳气溶胶质量浓度与机动车黑碳排放因子可为黑碳排放的相关研究及黑碳排放清单的建立提供可靠的数据支持，为交通减排规划或相关控制政策的制定提供依据。　　应用光学方法可对黑碳气溶胶质量浓度进行准确便捷地观测。本论文建立了一套基于数字摄像的黑碳气溶胶质量浓度观测方法，介绍了该方法的原理、主要操作程序，对方法的可靠性进行了验证，并对该方法的不确定性、检测精度和检测限进行了分析探讨。基于数字摄像的观测方法较其他方法成本低，分析时间短，操作简便。　　应用光学方法观测黑碳气溶胶质量浓度需要利用黑碳的质量吸收效率。不同来源的黑碳气溶胶光学性质不同，质量吸收效率不同，因此探讨不同来源不同采样季节黑碳气溶胶质量吸收效率的差异十分必要。本论文以厦门集美区为例，分析了城区与郊区不同来源、不同采样季节的黑碳质量吸收效率，并探讨了质量吸收效率差异的原因。同时分析了采用光学方法定量质量吸收效率的方法不确定性。　　本论文建立了一套车载观测系统，采用原位在线的方法通过光学仪器黑碳仪对机动车黑碳排放因子进行了观测。论文主要考察了汽油车基于燃油的黑碳排放因子，分析了不同车型、不同排量的车在不同工况下的黑碳排放因子。对比了原位在线的观测方法与道路观测方法结果的差异，并通过实验分析验证了产生差异的原因。同时，利用车载系统观测了以天然气为动力的出租车多种污染物的排放因子，并对结果进行了初步分析探讨。