本研究针对近地面土气交换过程，设计和改进了三种采样器，分别为：近地面浓度垂直剖面被动采样器(原创)、近地面空气向土壤单向扩散通量测量被动采样器(原创)，和近地面土气扩散交换净通量测量圆盘主动采样器(改进)。其中近地面浓度垂直剖面被动采样器能够在对地面空气无扰动的情况下采集到可以识别的浓度剖面，从而判断和计算土气交换净通量的方向和大小，但其结果可能受到风速的影响；气土通量采样器的结果较好，已取得部分数据，但装置对土壤真实吸收过程的模拟效果有限，需要进一步完善：改进了的近地面圆盘采样器可以克服背景干扰，具有双向观察功能，通量方向和大小均可测得，主要问题是采样条件控制和重复性较差。 在通量研究中，主要通过对空气介质中PAHs的浓度剖面的采样和分析来判断其扩散通量的迁移方向。结果显示，在北京地区地表空气层(1～320m)中，气态和颗粒物吸附态PAH16平均浓度分别为1000±402和434±403ng/m3。在冬季，由于受城市顶盖效应以及强逆温气象条件的影响，PAHs浓度剖面曲线基本可以划分为两部分：在距地面1～150m范围内，浓度随高度升高呈递增趋势，在150m处达到最大值，在150～320m空气层内，PAHs浓度随高度升高而降低。而春季浓度剖面相对较为平缓，看不到明显的峰值和拐点。在近地面(0～45cm)处，PAHs浓度随高度升高而增加，即PAHs主要由空气向土壤扩散，其剖面形态可以用方程C=a+b×(1-EXP(-c×h))来表示，其中各拟合参数与土气界面处空气浓度、环境空气浓度、土壤粗糙度以及地面气象条件有关。 本研究中分别采用实测、逸度模型和滞膜层模型3种方法对土气扩散交换通量进行定量分析。3种方法均证实土壤在吸收空气中的PAHs，即土气扩散交换净通量的方向为由空气向土壤迁移，各化合物中，PHE和FLO的扩散净通量最大。需要指出的是，三种方法各有其优缺点，所得通量结果不完全吻合，逸度模型所得结果显著大于实测和滞膜层模型计算结果。