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大气气溶胶由一系列复杂的化学成分组成，对空气质量、人体健康、能见度及区域和全球气候变化都具有重要影响。其中，可吸入颗粒物(PM10)尤其是大气细粒子(PM2.5)由于其显著的环境和健康效应受到了极为广泛的关注。多环芳烃(PAHs)是颗粒物中广泛存在且含量较高的一类毒害有机物，由于对人体具有致癌、致畸、致突变的作用，一直以来都是国内外研究的热点。而其含氮含氧衍生物由于具有比原型化合物更强的毒性，近年来也倍受瞩目。这些半挥发或低挥发性污染物在环境中的传输、转化、归宿及对人体产生的健康效应受到它们的气固相分配以及粒径分布规律的影响。广州是珠三角中心城市，经济发展迅猛，大气污染严重，频发的灰霾对市民的健康和日常生产活动带来了极大危害。我们于2010年11月4日到12月6日在广州郊区万顷沙采集了气固相大气样品共32对，并于2010年10月23日到2011年1月10日期间在广州城区采集了灰霾和晴朗天气下的PM10六段颗粒物样品22套，对样品中原型PAHs、硝基PAHs(NPAHs)及含氧PAHs(OPAHs)的浓度、分布规律、来源及呼吸暴露风险进行了分析。通过以上工作，得到的主要结论如下: 1)几类PAHs的浓度水平和分布特征:我们对郊区气固样品中18种原型PAHs，29种NPAHs和7种OPAHs的浓度进行了测定;市区样品中，除以上化合物外，还对18种分子量302的PAHs(MW302PAHs)进行了定量和半定量分析。结果表明，珠三角城区和郊区大气中目标化合物的分布以三四环为主。NPAHs和OPAHs的浓度约比原型PAHs低了一个数量级。由于受到珠三角周边城市及大气长距离传输的影响，NPAHs的浓度是迄今为止类似研究中最高的，其中2NF，9-硝基蒽(NA)和7-硝基苯并[a]蒽(7NBaA)三种化合物占了总NPAHs的71％。灰霾天气下污染物的浓度显著高于晴朗天气，同时，各类化合物的组成情况也不同于晴朗天气，大分子量化合物的比重明显增加。 2)几类PAHs的气固分配规律:分子量小于202的化合物绝大部分存在于气相中，而分子量大于229的化合物，90％以上都存在于颗粒相上。相关性分析表明，目标化合物的颗粒相浓度与OC和EC的相关系数相近，说明吸附和吸收机理在这些化合物的气固分配过程中都很重要。模型计算和实测结果的比较表明，吸附和吸收模型都低估了原型PAHs颗粒相的比例，而相对于吸附模型，吸收模型得到的结果和测定数值更为接近。同样，吸附模型也低估了一些大量通过一次排放的NPAHs和OPAHs颗粒相比例，却高估了一些可以通过气相二次反应大量生成的化合物的颗粒相比例。这说明通过模型模拟和实测结果相比较，可能可以对区分NPAHs和OPAHs的一次和二次来源提供一定的帮助。另外，苯并a蒽(BaA)的实测值和模型预测值之间的差异极大，说明它在万顷沙可能有额外的排放源。 3)灰霾和晴朗天气下凡类PAHs的粒径分布规律:目标化合物主要集中在小于3μm的细粒子上。原型PAHs的总浓度呈单峰分布，在最细的粒径段(＜0.49μm)达到峰值;而NPAHs和OPAHs的总浓度则呈明显的双峰分布，除＜0.49μm的粒径段外，在粗粒径段(3-7.2μm)处也有一个峰值。高分子量化合物几乎都呈单峰分布，而NPAHs和OPAHs的第二个峰值，则主要来自低分子量化合物的贡献。在灰霾天气下，各类化合物尤其是NPAHs和OPAHs，浓度的分布明显向大颗粒偏移(0.49-0.95μm和0.95-1.5μm)。此偏移情况在受到生物质燃烧影响的灰霾2阶段尤为明显。然而，包括MW302PAHs在内的原型PAHs，其粒径的变化不像NPAHs和OPAHs那么明显，可能是因为这些化合物多源自本地排放。 4)源解析:本研究通过相关性分析，诊断参数法，以及主成分分析法对两个采样点多环芳烃的主要来源进行了解析。结果表明，燃煤排放是郊区万顷沙秋冬季节原型PAHs的主要来源;而在广州市区，灰霾天气下本地机动车排放是PAHs的主要污染源，晴朗天气下，由于受到更多长距离迁移气团的影响，煤燃烧和生物质燃烧的贡献更大。2-硝基荧蒽/1-硝基芘(2NF/1NP)的比值表明，在珠三角城区和郊区，二次反应对NPAHs的贡献都不容忽视，而在郊区，二次来源的贡献比市区大得多。另外，2NF/1NP灰霾天气下的比值约为晴朗天气下的两倍，说明灰霾天气促进了NPAHs的二次生成。2-硝基/2-硝基芘(2NF/2NP)的比值则表明，OH自由基参与的二次反应是NPAHs的主要生成途径。另外，城郊各衍生物浓度及它们与相应原型化合物之间比值的比较，也可以为我们判别这些PAHs衍生物的来源提供依据:郊区浓度和比值较高说明该化合物在郊区有明显二次来源，而城区浓度和比值较高则表明城区该化合物大量经由一次排放。 5)呼吸暴露风险:利用美国环保局(EPA)的毒性等效因子法（RPF）对暴露于这些PAHs混合物的致癌风险风险进行评价，郊区纳入评价的有12种原型PAHs，和6种NPAHs，市区还另外纳入6种MW302PAHs。结果表明，郊区对总致癌风险贡献最大的是三种原型PAHs，二苯并[ah]蒽（DBahA）、苯并[b]荧蒽(BbF)和荧蒽(Fla)分别贡献了总致癌风险的36.5％、24.8％和11.5％，六种NPAHs以0.7％的浓度分数贡献了致癌风险的3.5％。87.3％的致癌风险集中在颗粒相上。而在广州市区，致癌风险最高的几种化合物分别为DBahA，BbF，苯并[a]芘(BaP)和二苯并[al]芘(DBalP)，其中，DBalP质量只占24种化合物的0.32％，却贡献了总致癌风险的16.8％。超过80％的致癌风险集中在粒径小于0.95μm的细颗粒上。灰霾天气下的致癌风险比晴朗天气下高数倍，说明控制大气污染刻不容缓。