PM2.5是当前我国大部分城市面临的首要大气环境问题,是影响人体健康、能见度、气候的重要因素。本文从2013年3月起对北京市PM2.5和主要气体污染物信息进行了收集,并于2013年夏季和冬季对杭州市PM2.5进行了监测和采样,采用离子色谱仪、离子体原子发射光谱仪、热光碳分析仪等研究手段,对PM2.5浓度时空变化特性、影响因素及来源解析进行了深入研究,主要内容及创新点如下：(1)研究了北京市PM2.5的污染水平和时空分布特征。并分析了距离马路的距离及地面的高度对于PM2.5浓度的影响。(2)研究了SO2、NO2等主要气体污染物和温度、相对湿度等气象要素对PM2.5浓度的影响。并分别建立了基于气体污染物和气象要素的PM2.5浓度预测模型。(3)对PM2.5化学组成进行了深入研究。采用OC/EC比值法、相关性分析等方法,初步探究了PM2.5的来源。(4)建立了杭州市污染源成分谱。在成分谱中首次纳入了厨房油烟源,并对机动车尾气源进行了细分,分别建立了柴油车尾气和汽油车尾气成分谱。针对污染源共线性问题,将偏最小二乘回归(PLS)与化学质量平衡(CMB)模型相结合,提出了PLS-CMB模型。利用该模型定量地识别出各种污染源对于大气中PM2.5的贡献。(5)采用排放源清单法对杭州市来源于机动车尾气和工业燃煤排的PM2.5排放量进行了估算,分析了柴油车尾气和汽油车尾气对于PM2.5的贡献,并讨论了夏季和冬季两种污染源对于PM2.5贡献率差异较大的原因。