以PM_2.5污染为主的空气质量问题严重影响了太原市经济社会发展和人们日常生活。为了分析太原市空气质量现状与PM_2.5污染特征及来源,本研究基于空气污染物(PM₁₀、PM_2.5、SO₂、NO₂、O₃、CO)数据、气象数据及PM_2.5采样和分析数据,研究太原市2016²017年空气质量时空变化情况及与气象因子的相关性;分析太原市2016²017年重污染天气过程,厘清污染类型,分析污染成因;研究太原市PM_2.5水溶性离子、TOC和无机元素污染特征;结合源解析模型和TrajStat软件分析PM_2.5来源和传送路径。主要研究结果如下:1、空气质量分析结果显示,太原市在2016²017年大气污染物负荷最大的均为颗粒物(PM_2.5和PM₁₀),同时O₃污染问题日益凸显;2017年采暖期SO₂和颗粒物同比均显著下降,冬防实施效果显著;太原市空气质量有明显的南北差异,南部的小店、金胜和晋源空气质量较差;北部的尖草坪和桃园多项污染物被聚为一类;2016²017年各污染物与AQI和气象因素的相关分析表明,O₃与AQI、大气压呈负相关,与温度、风力、能见度呈正相关（**p<0.01）;除O₃外的其它污染物与AQI均呈正相关（**p<0.01）,与能见度和风力呈负相关（**p<0.01）。2、重污染过程分析结果显示,积累型重污染天气形势静稳,相对湿度较大,气团主要来至晋中、吕梁等地,首要污染物是PM_2.5;沙尘型重污染受蒙古高压影响,气团主要来自蒙古干旱地区,PM_2.5中Ca²⁺占比增大,空气代表性污染物是PM₁₀;O₃污染型与高温、低湿的气象因素密切相关;春节期间重污染主要与周边市县燃放烟花爆竹输送有关。3、PM_2.5主要成分分析结果显示,SO₄^2-、NH₄⁺和NO₃^-（SNA）含量较大,约占总水溶性离子（TWSI）的81%;NH₄NO₃、（NH₄）₂SO₄是PM_2.5中NH₄⁺的主要结合态;阳离子/阴离子（CE/AE）为1.1439>1,与2012年CE/AE为0.7524相比,酸性成分下降;同时近几年PM_2.5中SO₄^2-和TWSI明显下降,表明太原市冬防措施取得显著成效;PM_2.5中Fe、K、Na等元素含量较高,重金属元素含量低但潜在生态风险极强,特别是Cd和Hg;PM_2.5中各致癌重金属无明显致癌风险。4、PM_2.5来源解析结果显示,Cd、Pb、Zn、Hg、Cu、As的富集因子（EF）大于10,主要来自人为排放;PCA分析表明PM_2.5重金属主要来源为燃煤和工业排放及土壤扬尘;水溶性离子主要来自二次源、煤和生物质燃烧及扬尘;后向轨迹聚类分析表明太原市500m高度气团主要来自西北方向,并呈现明显的季节特点;潜在源分析表明重污染网格主要在晋南、陕西关中一带,冬季吕梁、晋中一带的WPSCF普遍大于0.4,地域传送对太原PM_2.5浓度贡献较大。综上所述,太原市冬防措施成果显著,颗粒物污染负荷降低但O₃污染问题凸显,应引起高度关注。太原市重污染天气受气象条件和区域传送影响较大,有必要与周边市县联防联控,共同降低污染物排放。SNA是PM_2.5的主要成分,Cd和Hg含量低但生态风险极强,建议加大对上述污染物治理力度。