本文分别针对西安市夏季高温典型时段和灰霾典型时段PM2.5污染状况进行分析。其中高温时段主要对PM2.5中碳组分和水溶性无机组分的含量进行了浓度分析和来源解析；灰霾期间对PM2.5质量浓度和气象因素及部分气态污染物的关系进行了回归分析。在此基础上，分析2013年全年西安市空气质量。夏季高温典型时段选取2012年8月6日至22日温度较高时段，利用空气细颗粒物水溶性组分在线监测分析系统和碳气溶胶OC/EC在线分析仪研究了西安PM2.5中的水溶性无机离子和碳组分，并结合气溶胶前体物SO2、NO2和部分气象参数的监测数据进行了相关分析。研究发现：西安市夏季高温时段PM2.5中碳组分（OC、EC）和主要水溶性组分SO42-、NH4+、NO3-的比重分别为：14.34%、5.35%、26.32%、12.90%、11.28%；以有机物(OM)为主要成分的总碳气溶胶(TCA)在PM2.5中的质量分数为28.30%，其中光化学反应导致OM中二次组分(SOC)高达45.30%；对主要水溶性组分之间的相关性分析发现，NO3-、SO42-、NH4+三种主要组分之间的结合形态为(NH4)2SO4和NH4NO3，Mg2+和Ca2+除土壤尘外还可能有其他共同源；此外，硫氧化率(SOR)（45.72%）和氮氧化率(NOR)（26.28%）均较高，表明空气中存在较强的光化学反应；PM2.5的各组分因子分析得到四个主要来源（机动车尾气和燃煤（30.75%）、土壤建筑尘和生物质燃烧（25.79%）、二次硝酸盐气溶胶（22.61%）、二次硫酸盐气溶胶（11.25%））。灰霾典型时段选取2013年1至3月份灰霾最严重时段为研究区间，灰霾期间PM2.5质量浓度与主要污染物和气象因素进行多元线性回归分析发现：对PM2.5质量浓度的影响有高到低依次是：能见度、SO2、相对湿度、NO2、气压，本次回归分析得到的回归方程为：C(PM2.5)=14028.263-83.094l㏑(RH)-2023.366㏑(ATM)-140.911㏑(VIS)+82.212㏑(SO2)+74.141㏑(NO2)回归方程的拟合结果的误差大于40%的情况占总数量的8.89%，低于20%的情况占总数的70%。结合上述研究，本文对《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）（HJ633—2012）》实施以来西安市13个环境空气质量监测国家控制点2013年全年的空气污染物数据进行观测和分析。分析结果显示，2013年全年西安市有62.19%的时段存在不同程度的污染；全年PM2.5为首要污染物的天数为162天，PM10为首要污染物的天数为112天，O3为首要污染物的天数为78天，2013年全年有75.07%（PM2.5为44.38%，PM10为31.23%）的时段首要污染物为颗粒物，有21.64%的时段首要污染物为O3，有2.47%的时段首要污染物为NO2，全年环境空气质量首要污染物以颗粒物为主，高温时段臭氧污染严重；PM10、PM2.5、O3在主城区内污染均相对严重（PM10的浓度范围为170μg/m3-245μg/m3，PM2.5的浓度范围为90μg/m3-124μg/m3，O3的浓度范围为62μg/m3-96μg/m3），O3、PM10和PM2.5的污染严重地区相吻合，臭氧污染与颗粒物的污染存在着一定的关系。一天中O3的变化规律呈现单峰分布规律，PM2.5和PM10呈现双峰分布规律。PM2.5/PM10全年平均值为53.45%，最大值（93.39%）出现在2月份，最小值（16.17%）出现在3月份；分析沙尘过境时PM2.5/PM10的值发现，沙尘过境对粗颗粒的贡献要大于细颗粒。PM10与SO2、NO2、CO之间的相关性很强，PM2.5与SO2、NO2、CO之间也呈现很强的相关性，此外，NO2和SO2、CO之间的相关系数也很高，O3与其他各污染物之间也表现出了一定的相关性。7-9月份CO、SO2、NO2同PM10、PM2.5的相关性较12-2月份均有所下降，而O3与PM10、PM2.5、SO2、NO2的相关性则由不显著变为较强的相关性。