随着现代工业快速发展、城市化进程日益加剧和机动车保有量迅猛增长，我国大气环境污染问题日益突出，严重阻碍社会经济可持续发展，影响气候、环境变化，危害居民的健康。本文针对我国大气污染防治面临的严峻形势，通过融合2012-2016年中国科学院国家尺度大气气溶胶理化特性观测网(Campaign onatmospheric Aerosol REsearch network of China，CARE-China)、中国科学院大气本底观测网(CAS-GAW)和中国环境监测总站发布的全国城市大气污染物PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3(6要素)长期观测数据，依据《环境空气质量标准》(GB3095-2012)和《环境空气质量指数(AQI)技术规定（试行）》(HJ633-2012)，对我国大气污染物环境6要素浓度水平、空间分布、季节变化和发展趋势进行了分析研究;分析评估了2012年以来现行环保政策的有效性和合理性;并对重霾污染成因和重霾污染天数的演变进行了分析研究。为我国大气污染防治及达标研究提供科学基础。　　通过上述研究得到如下结果:　　1.多源大气污染物数据质量保证、质量控制和分析标准以及管理体系的完善与建立。本文依据国内外数据质量保证与控制方案规范和比对实验，建立统一技术规范体系和数据质量保证与质量控制规范，并对历史数据进行评估，形成统一的数据质量保证、质量控制和分析标准以及管理标准体系（数据处理原则和数据传输规范），为环保行业标准进一步完善多源数据融合和多层面共享提供了可行技术程序，为信息技术与环保需求有机结合提供了技术支持。　　2.2012-2016年，我国PM2.5、 PM10、 SO2、 NO、NO2、 NOx、CO和O3-8小时年平均值分别为57.0、100.4、27.1、9.2、36.9、34.7μg/m3、1.125mg/m3和82.5μg/m3。京津冀及其周边、长三角和珠三角地区PM2.5浓度分别为83.4、56.6和39.0μg/m3; PM10平均浓度分别为147.5、88.6和58.5μg/m3; SO2平均浓度分别为44.1、23.4和15.4μg/m3; NO2平均浓度分别为46.3、38.3和34.9μg/m3;CO平均浓度分别为1.54、0.95和0.99 mg/m3; O3日8小时滑动平均最大值平均分别为83.2、95.5和83.4μg/m3。大气污染物浓度水平仍远高于欧美国家。同时，我国PM2.5、PM10、 SO2、NOx和CO浓度呈现明显的区域性时空分布差异，表现为城市区域＞背景区域，北方地区＞南方地区，内陆城市＞沿海城市。京津冀及周边区域大气PM2.5质量浓度远高于长三角和珠三角及其他地区。高浓度PM2.5、PM10、SO2、NOx、CO均出现在秋、冬季节，而PM2.5高值区分布在京津冀及其周边和新疆乌鲁木齐城市群;SO2浓度高值区主要分布在京津冀及其周边、东北地区和甘宁城市群;NOx浓度高值区主要分布在京津冀及周边区域;CO浓度高值主要出现在京津冀及周边、新疆乌鲁木齐和甘宁城市群;而高浓度O3污染主要发生在夏季，高值区主要分布在山东、武汉及其周边城市群和北京。此外，在春、秋冬季武汉及其周边城市群O3污染呈现较高态势。　　3.2013-2016年我国74城市重点区域PM2.5、PM10、SO2和CO年均值浓度整体出现显著性下降。其中，2016年与2013-2015年3年的平均值相比，京津冀及周边、长三角、珠三角和成渝地区PM2.5均值分别下降21％，23％、21％和18％;PM10均值分别下降20％，18％、17％和18％; SO2均值分别下降41％，30％、32％和39％; CO均值分别下降14％，7％、13％和8％;而NO2和O3均值浓度不同区域变化趋势不同:京津冀及周边、长三角、珠三角和成渝地区NO2均值分别变化了0.1％，-9.1％、-6.6％和3.6％; O38小时平均最大值第90百分位数分别变化了28％，4％、3％和-2％。中东部城市和区域大气PM2.5和PM10浓度水平仍然较高，冬季PM2.5污染更加严重;辽中、甘宁、和武汉及其周边城市群和部分省份PM2.5-10和PM10浓度近年来呈现不降反生升的趋势。同时，重点区域及城市群大气O3平均浓度和污染强度均有所上升。重点区域和城市群SO2浓度下降明显，但NO2及NOx下降缓慢，上海、北京、唐山的曹妃甸和天津的滨海新区等城市或地区NO2浓度不降反升。　　4.2015年，74个城市共发生846天次重度污染和238天次严重污染，较2014和2013年的1177、317和1688、655天次有明显下降，降幅分别为28.1％、24.9％以及49.9％、63.7％。同时，与之相应的重霾污染天数(PM2.5≥150μg/m3的天数)也随之减少。2013年以来，京津冀及周边地区重霾污染天数呈现出逐年递减趋势，但除呼和浩特外，其余城市秋冬季重霾污染天数仍较多，且秋季，北京和太原重霾污染天数呈上升趋势。除不利于污染物扩散的外在气象条件，燃煤取暖面积的增加、散煤用量增加和生物质燃烧等排放源季节增量，是造成秋、冬季京津冀及周边区域污染严重的内在原因。　　值得关注的是，2013年以来，我国共发生了5次引起全社会高度关注的区域性严重大气污染过程，分别为2013年1月、2014年2月、2015年11-12月和2016年12月以及长三角2013年12月，京津冀及周边是重灾区，并向整个中东部地区延伸扩展，呈现出发展速度快、持续时间长、覆盖范围广的特征;近4年来，一次排放污染物和PM2.5均出现下降趋势，但夏秋季节O3污染显现，表明我国大气污染治理任重道远，仍然面临亟待解决的科学问题。