本文以2001-2007年SO2、NO2和PM10浓度监测数据为基础资料，从三个方面对天津市大气环境质量展开研究：首先采用空气污染指数法、模糊数学法和物元分析法对天津市近7年的大气环境质量进行评价；然后运用地理信息系统建立空间模型，对天津市中心城区范围内常规三项大气污染物的空间分布状况进行模拟，通过空间内插、叠置分析和空间统计等方法，从时间和空间两个角度分析天津市中心城区大气环境质量的发展演变情况；利用近几年的地面气象资料从统计学角度研究各种气象要素对大气污染物浓度变化的影响；最后总结出天津市大气环境主要问题并进行原因分析。 研究结果表明： 1、三种大气环境质量评价方法的计算结果均表明2001-2007年天津市大气质量逐年好转，但大气质量总体处于刚刚达标的脆弱状态。污染物负荷系数法和大气质量评价模型计算结果均显示SO2有取代PM10成为首要污染物的趋势； 2、运用地理信息系统进行空间分析和空间统计，结果表明在天津市中心城区大气环境质量达标区面积逐年增加，说明近些年中心城区大气质量明显改善。但是到2007年，仍有占中心城区总面积59％和11％的东部地区SO2和PM10浓度超过国家二级标准； 3、风速、降水量、相对湿度和气温是影响大气环境质量的主要气象因子。气象因子与大气污染物浓度的相关性因季节而不同。这些气象要素共同作用，综合影响着大气质量，因此可以建立多元线性回归模型定量分析一定时期内气象条件变化对污染物浓度的影响。 根据研究结果，论文最后还提出了如下建议： 1、重视对污染物排放总量的考察； 2、不能忽视NO2造成的大气污染； 3、改进完善API指数法； 4、将模糊评判法引入空气质量日报。