汞及其化合物具有高的生物毒性，气态元素汞(GEM)在大气中的停留时间为0.5-2y，具有长距离传输的特性，能够发生跨国界污染，甚至偏远地区也不能幸免，所以汞的污染问题倍受国际关注。中国是排汞大国，在国际汞会议中成为众矢之的，但是国内汞的研究发展缓慢，甚至大量缺乏各地区的基础数据，包括各地的浓度水平。而对大气汞的监测是实现汞问题研究的基础，不论是模型的进一步发展还是政策法规的制定，都需要大量准确的监测数据做支撑，需要良好的监测设备，但是国外的测汞仪价格非常昂贵，为此，本小组自主研发了在线大气汞分析仪，2006年在贵阳与 Tekran2537A取得了较好的比对结果。在此基础上，本论文对该仪器进行了进一步的改进，使其更加稳定：将检测器的噪音降低为原来的1/5，提高了信噪比；添加了检测器的尾气处理装置，避免了样品在检测器中停留；新的电路设计更加集成稳定；新的控制程序界面更加直观，便于操作；仪器的总体布局更加紧凑。　　 准确的测量需要可靠的质量保障和质量控制，为了实现在线大气汞分析仪的自动标定，本文选用商用的汞渗透管，自主设计了渗透恒温装置(控温精度为0.1℃)，搭建了大气汞分析仪的标定模块，利用该模块建立了三种标定方法。与本实验组研发的在线大气汞分析仪联用对三种方法进行对比研究。(1)稀释气法：与经典的渗透管动态配气法相同，通过改变稀释气体流量(1-5 L，精度为20 mL)实现发生不同浓度的标准气(0-99ng·m-3)，所建立的工作曲线线性良好(R2=0.9968)。(2)固定浓度时间调控法：发生一个固定浓度的汞标准气，通过改变采样时间使富集量不同进而建立工作曲线(R2=0.9968)；(3)补气法：去掉稀释气路，渗透管载气流量保持不变，补给零空气以达到分析仪的采样流量，改变采样时间实现汞的梯度富集(R2=0.9972)。方法2和3主要适用于富集效率不受样品浓度影响的预富集型汞分析仪的标定。3种标定方法所得结果吻合较好(回归直线的总体斜率无差异)。稀释气法与环境大气的实际情况最接近，通过改变采样时间调控富集量的方法标定用时较短。该标定模块成本低，稳定性好，操作简易。　　 应用自主研发的汞分析仪和标定装置对北京市的TGM(大气气态总汞)进行了为期8个月的观测，覆盖了四个季节的典型月份，四季均值为6.61 ng·m-3，其中，秋季(8.29ng·m-3)和冬季(7.9ng·m-3)TGM浓度的平均值远高于春季(5.79ng·m-3)和夏季(4.44 ng·m-3)。TGM最高值(74.97 ng·m-3)出现在冬季，最低值(0.04 ng·m-3)出现在夏季。在采暖期(整个冬季和春季早期，其中，北京大学的供暖比北京市长了1个月)，TGM浓度和SO2浓度呈现显著正相关，尤其在冬季(r=0.847，p<0.001，N=2114)和春季(r=0.795，p<0.001，N=936)，北京市大气气态总汞和燃煤密切相关。在四个季节，TGM浓度和风速均呈现较弱的负相关，大风有助于高浓度TGM的扩散，东南来向的风所携带浓度最低，在秋季，东北方向的风所携带TGM浓度较高，而冬季主要是西北来向的风携带浓度较高。除了夏季，TGM浓度与温度均呈现较弱的正相关，较高的温度有助于汞从土壤中释放。　　 应用自主研发的第二台汞分析仪，在2010年广州亚运会期间于鹤山市进行了为期半个多月的观测，于2010年12月30日至2011年1月14日在无锡进行了半个月的观测：得到鹤山市 TGM的平均值为7.40 ng·m-3，最大及最小值分别为17.42 ng·m-3、3.26 ng·m-3；无锡市 TGM的平均值为7.37 ng·m-3，最高值达近70 ng·m-3，最低2.33 ng·m-3。两次观测所得 TGM均值接近，比北京市冬季的均值稍低，这样的浓度水平远高于全球背景地区，也高于国外的多数地区。在无锡和鹤山，TGM浓度和SO2浓度也都呈显著正相关。鹤山 TGM浓度呈现白天稍高于晚上的特点，这可能是由于白天人为活动排放汞较多造成的。但是在无锡夜间浓度稍高于白天，这可能和夜间大气边界层较低有关。在鹤山，TGM浓度和风速呈较弱的正相关，可能是由于来向气团带了较多的汞，尤其是西北方向。而无锡 TGM浓度和风速显著正相关，大风过境降低了 TGM的浓度。此外，在北京和无锡的观测中，发现该仪器可能对大气中的锌也有响应。