云雾是包括气相、液相和固相的非均相复杂体系,研究云雾过程及云雾样品中的污染物浓度,有利于揭示大气中污染组分的生成、迁移、转化。泰山是华北平原的最高点,其污染程度能代表华北地区的本底值。本论文的主要研究对象是2014年7月至10月间,和2015年6月至8月间,两年内共观测到的46次云雾事件和采集到的78个云雾水样品。本文总结了云雾水的化学组分、颗粒物与云雾化学组分之间的关系,以及云雾事件的微物理特征。泰山云雾样品使用美国科罗拉多州立大学(Colorado State University)研制的 CASCC2(Caltech Active Strand Cloud water Collector Version 2)型云雾采样器进行采集,原位测量pH和电导后,实验室分析其中的水溶性离子、多环芳烃和重金属。云雾事件使用雾滴谱仪(Fog Monitor,Model FM-100,Droplet Measurement Technologies)进行观测,得到的微物理特征(包括云雾液滴的数浓度、含水率、有效粒径和中值粒径)结合云雾样品的化学组分,和云雾事件发生时的气象数据、PM2.5浓度,探究云雾液滴的形成和发展特征以及大气中气溶胶相-液相之间化学组分的转化。通过对云雾样品的研究发现,云雾水2014年和2015年的pH体积平均值分别为5.87和5.62,远高于2007-2008年同观测点观测到的云雾水pH值3.86[1]。泰山地区云雾水的电导率高于世界其他高山地区云雾水的电导率,这表明泰山云雾水中的污染物浓度较高。云雾水中的主要离子为NH4+、SO42-、Ca2+和NO3-。其中,NH4+和Ca2+是中和云雾水酸性最为重要的阳离子,云雾事件发生期间,这两种阳离子浓度的升高,导致了 2014年和2015云雾水pH值的升高。(NH4)2SO4和NH4N03是大气中的主要吸湿性成分,云雾事件的发生往往伴随着NH4+、SO42-、NO3-浓度的升高。PM2.5可能是云雾水中可溶性离子和致酸组分的主要来源,PM2.5含有的可溶性离子通过溶解、扩散、稀释和液相反应等过程进入云雾液滴中,其浓度越高,云雾水中测量到的可溶性离子总浓度越高,pH值越小。后向气流轨迹分析显示,气团来源对2014年和2015年云雾水中污染物浓度有一定的影响,导致两年的化学组分存在一定的差异。通过研究云雾的微物理参数发现,不同云雾事件之间的云雾液滴含水率和数浓度相差较大,但观测到的云雾液滴直径均小于26.0 μm,大部分分布在6.0-9.0μm之间,云雾液滴的数浓度峰值在7.0μm附近。观测发现,大气相对湿度的升高和PM2.5浓度的降低,会促进云雾液滴数浓度的降低,并且有利于大粒径云雾液滴的形成,此时云雾含水率增加。因此,在估计云雾水中污染物的浓度时,应同时考虑液滴对污染物的稀释作用。最后,我们总结了云雾液滴的形成机理图。结果显示,PM2.5浓度越高,大气中的云凝结核浓度增加,对大气水分的竞争增加,更易形成小粒径云雾液滴,且云雾水中可溶性离子浓度升高,反之亦然。