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乌鲁木齐市经济的快速发展极大地促进了城市化建设，但是随之也带来了严重的大气环境污染问题。乌鲁木齐市作为新疆维吾尔自治区的首府，大气污染防治工作已成为一项重要的民生工程，对维护社会稳定和谐，促进经济、社会和环境的可持续发展具有重要意义。 本研究以乌鲁木齐市大气环境质量监测数据为依据，结合统计分析法、SPSS软件和变异系数法，分析了主要大气污染物PM10、NO2、SO2的时空分布特征，探究了各气象因素与大气污染物浓度的相关性和人为污染源污染物排放的变化情况，并对主要防治措施及各种措施的治理成效进行了分析，得出以下结论: (1)大气环境质量总体上有所改善。十年间，SO2年均浓度有了较大降低，达到了国家二级标准;NO2年均浓度虽未超过国家二级标准，但居高不下;PM10年均浓度仍不同程度超标。城市南部、中部和北部的PM10、NO2浓度变化没有明显规律，但SO2浓度均有降低的趋势。空气综合污染指数总体上呈下降趋势，2003-2011年SO2污染负荷高于PM10，2012年PM10污染负荷超过SO2，居第一位，NO2污染负荷仍位居第三位，但呈上升趋势。 (2)主要大气污染物PM10、SO2、NO2的月平均浓度均与月平均气温、降水量、蒸发量、日照时数在0.01水平上有显著的负相关性，与月平均湿度有显著的正相关性;与月平均降水量在0.05水平上有显著的负相关性。在城市煤炭总消耗中，工业源消耗比例呈上升趋势，生活源在下降。SO2和烟尘排放量均大于大气环境容量。机动车保有量在快速增长，在2010-2012年，机动车排放的NOx占全市总排放量的百分比超过了30％。 (3)在各主要环保措施对改善大气质量的贡献率分析中发现，既有建筑节能改造贡献率最大，占31％，拆并改造锅炉和增加车用天然气供应量这两项措施分别占30％和25％，降低工业产值万元耗煤量和增加绿化面积对改善大气环境质量也发挥着积极作用。 最后，本文结合乌鲁木齐市的实际情况，提出通过完善大气污染治理的法律法规和制度、加强区域联防联控、深化工业源的整治、优化生活和供热能源结构、加强机动车尾气污染防治、增加城市绿化、加强环境信息公开透明度、强化环境保护宣传教育、增强环境监管基础能力建设等多种手段来达到改善大气环境质量的目的。