天津处于我国华北灰霾污染区域之中，近年来灰霾天数呈增多趋势，2010年灰霾日达75天，占全年20.5％。灰霾污染已成为不容忽视且亟待研究解决的严重问题。2011年5～12月于天津市环境监测中心楼顶采集不同粒径大气颗粒物样品114个，并收集了相应气象资料。本文根据污染物质与气象数据的情况对灰霾作出界定，在此基础上将能见度进行了分类;同时对不同粒径颗粒物的质量浓度、化学组分（无机元素、水溶性离子、碳组分）在不同能见度下的特征进行了分析比较，得到灰霾日与非灰霾日大气颗粒物污染的特征;最后利用CMB模型找出了颗粒物来源，确定灰霾发生的敏感性因素，以期为天津市有效诊断灰霾污染提供参考。主要结论如下:　　 (1)灰霾日定义为观测日7时能见度小于10km且日均相对湿度(RH)＜90％，同时排除降水、扬沙、沙尘暴、浮尘和烟幕天气。将能见度分为V≤2km、2km＜V＜4km、4km≤V＜5km、5km≤V＜8km、8km≤V＜10km、V≥10km6类。　　 (2)PM10、PM2.5的质量浓度随能见度水平的增加呈降低趋势，能见度≤2km的灰霾日PM10与PM2.5平均浓度分别是非灰霾日的2.09倍和3.29倍。灰霾日平均PM2.5/PM10值为0.73，是非灰霾日的1.52倍，灰霾日呈细颗粒污染特性。　　 (3)灰霾日颗粒物中主要的无机元素为Si、Ca、Al、S、Fe、Na等，约占颗粒物成分的20～25％。PM10中NO3-/SO42-值在0.56～0.64之间，OC/EC值为1.84～2.84; PM2.5中NO3-/SO42-值在0.42～0.65之间，OC/EC值为1.59～2.71。二次污染对能见度影响较大。　　 (4)非灰霾日颗粒物中主要的无机元素为Si、Al、S、Fe、Ca等，约占PM10和PM2.5成分的22.41％和13.05％。PM10中NO3-/SO42-值为0.55、OC/EC值为2.29，PM2.5中NO3-/SO42-值为0.26、OC/EC值为1.93。Ca2+在粗细颗粒物间的分布相比灰霾日波动较大，OC的富集程度远低于灰霾日。　　 (5)二次NO3-和二次SO42-对灰霾日的贡献率各是非灰霾日的2.17和1.34倍，其他源并无此明显差异，说明二次粒子可能是天津市灰霾日的主要贡献者。因此控制光化学反应前体物及氧化性物质的排放会是缓解天津灰霾污染的有效途径。