当今环境条件下，大气污染日趋严重，人类活动和自然界每年排放大量的VOCs、SO2、NH3、NOx等反应性气体到大气中，这些一次污染物与大气中的气溶胶颗粒在大气中经过复杂的均相、非均相过程又产生成分更加复杂的二次污染物，进而引发光化学烟雾、灰霾、酸雨等一系列环境问题，对人类生产生活以及生态环境都造成了重大的伤害。深入开展大气污染物与气溶胶表面的耦合相互作用研究，获取反应过程中的动力学参数及其机制机理是解决灰霾等环境问题的关键环节，也可为制定正确的大气污染控制政策提供必要的依据，同时通过新仪器的开发，发展更加有效的检测手段，实现对于大气反应过程中的重要中间物种的检测也是科学家们能够更深入的了解各种污染来源与去向的必要途径。因此，本文从研究大气污染物与气溶胶表面的耦合相互作用出发，开展一系列实验的同时也在新型检测仪器的开发方面做出了努力。本文所得到的主要研究成果如下:　　首先应用努森池及烟雾箱系统开展了大气污染气体在矿尘气溶胶表面的非均相反应研究，研究过程先从矿物氧化物出发，应用努森池开展了过氧化氢(H2O2)在典型矿物气溶胶碳酸钙(CaCO3)和二氧化硅(SiO2)表面的非均相反应动力学及其温度效应研究，得到了该非均相过程随温度变化的摄取系数。然后结合努森池和烟雾箱系统，以中国的两种实际矿尘（内蒙古沙化土和新疆钙化土）作为典型的矿物气溶胶模型，开展了大气中常见的气态污染物二氧化硫(SO2)在实际矿尘表面上的非均相反应过程研究，发现了温度、初始SO2浓度、湿度等对该过程的摄取速率都有明显的影响。同时又研究了NO2在两种中国矿尘-内蒙古沙化土以和新疆钙化土上的非均相摄取过程，得到了能够适用于我国环境条件下的非均相摄取动力学实验数据，发现NO2在矿尘表面的非均相过程是HONO的源，同时矿尘表面也是HONO的一个重要的汇。接着应用努森池系统研究H2O2在三种矿尘（美国亚利桑那测试土、内蒙古沙化土、新疆钙化土）表面的摄取过程及其温度效应，随着温度的升高，H2O2在三种矿尘表面的初始摄取与稳态摄取系数逐渐接近，摄取过程从吸附逐渐向化学反应转变。在应用努森池研究H2O2和SO2单独在矿尘表面的非均相作用后，进一步研究了H2O2与SO2在矿尘表面摄取的耦合相互作用，发现H2O2可以明显促进SO2在矿尘表面的摄取。最后应用努森池反应系统研究了H2O2与SO2在燃煤发电的废弃物粉煤灰表面的非均相过程，发现粉煤灰可以表现出与中国矿尘类似的性质。　　其次针对我国灰霾快速形成过程中硫酸盐和硝酸盐的含量较高的现象，用烟雾箱模拟研究了灰霾快速形成过程中硝酸盐的快速增长过程分析硝酸盐快速形成与各种反应前体物如无机颗粒物种子、NH3浓度的关系，发现在无机颗粒物种子硫酸铵和硫酸氢铵的表面有利于硝酸铵通过包覆形式快速形成，NH3的浓度对于反应产率的影响不大，同时推断反应的中间产物N2O5能够明显参与此反应过程。　　最后，为了实现化学反应中间瞬态物种的捕获与检测，搭建了用于N2O5在线检测的化学电离质谱(CIMS)并进行了初步的调试测试工作，已可以测得ppb量级的N2O5。