氮氧化物是我国近年严峻的大气复合污染形成的关键因素之一,其主要来自化石燃料燃烧、机动车尾气、生物质燃烧、农业土壤中微生物氮循环过程等。硝酸盐是大气细颗粒物(PM2.5)主要的二次无机组分之一,而NOx转化为硝酸盐过程中会造成大气颗粒物积累和灰霾的爆发,因此研究NOx转化为硝酸盐的形成机制并定量解析NOx的排放源,对我国研究大气细颗粒物生成和爆发机理以及治理城市灰霾污染提供参考依据等方面具有重要的理论和现实意义。本研究分别探讨2013年至2018年北京市冬季和2017年11月至2018年1月南昌市冬季大气污染状况、水溶性离子组成特征,并运用稳定氮氧同位素技术对大气硝酸盐的形成机制和来源进行定量分析,主要得出以下结论:（1）2013年至2018年北京市冬季大气PM2.5浓度顺序为2013年＞2016年＞2014年＞2018年＞2017年。2013年至2018年北京市冬季大气PM2.5质量浓度整体下降约69.97%;表明北京市政府采取一系列减排措施在治理大气污染中发挥了积极作用。（2）2013年至2018年北京市气溶胶硝酸盐质量浓度下降66.42%,当PM2.5≤75μg·m-3时,OH途径（气相氧化）是生成硝酸盐气溶胶的主要通道;当PM2.5超过75μg·m-3时,超过80%的硝酸盐是由N2O5水解反应（非均相过程）生成。大气洁净时期δ18O-NO3-值均低于中度污染和灰霾污染时期的观测值,说明不同的PM2.5浓度下NOx转化NO3-过程中不同氧化途径的相对贡献不同。（3）通过贝叶斯同位素模型对不同空气质量下NOx的排放源进行分析得出严重污染时期,2013年至2018年北京机动车尾对硝酸盐的贡献均呈现上升的趋势,而煤燃烧和生物质燃烧逐渐下降,可能是北京实施清洁空气行动计划后燃煤供暖逐渐被天然气取代导致煤燃烧贡献降低。（4）2017年11月至2018年1月南昌市冬季大气PM2.5日平均浓度超过国家规定的一级标准和二级标准天数分别占总天数的84.62%和24.18%。水溶性离子浓度顺序为NO3-＞SO42-＞NH4+＞Cl-＞Ca2+＞K+＞Mg2+,其中NO3-、SO42-及NH4+浓度占总水溶性离子的68.07%。南昌市冬季大气PM2.5中氮和硫的主要来源是以移动源为主（如机动车尾气）,固定源为辅。（5）通过贝叶斯模型分析得出机动车尾气和生物质燃烧是南昌市冬季硝酸盐气溶胶的主要来源。机动车尾气成为南昌市冬季硝酸盐主要来源之一,可能是与南昌市汽车保有量数量增长相关。