近年来，大气颗粒物已经成为我国城市大气污染的首要问题。大气颗粒物上的有机污染物对人体健康和大气环境质量具有严重的危害性。多环芳烃作为持久性有机物中的一类，具有致畸、致癌、致突变性，对人体健康有着严重的危害。本研究以北京市西三环航天桥地区为试验点，于2012年3月至12月分别采集了颗粒物和气相样品。其中，颗粒物样品分六级采集：∞-10.2、10.2-4.2、4.2-2.1、2.1-1.3、1.3-0.69和<0.69μm。通过提取、净化、浓缩和GC-MS检测，对颗粒和气相样品分别进行分析。结果表明，大气颗粒物浓度平均值为258.1μg/m3，污染情况较严重。颗粒物浓度随季节变化规律为：冬>春>秋>夏，随粒径的变化规律为：0.69μm以下>∞-10.2μm>10.2-4.2μm>1.3-0.69μm>2.1-1.3μm>4.2-2.1μm。16种优先控制的PAHs，除气相Bghi外，其他PAHs在样品中均有不同程度的检出。大气中∑16PAHs质量浓度范围为66.37-296.64ng/m3，平均质量浓度为158.74ng/m3。气相PAHs占总量的65%。整体呈现出冬季>春>秋>夏的趋势。采样期间，大气中BaP平均浓度为4.82ng/m3，颗粒相贡献了其中的91.3%，超标率40%。颗粒物中的PAHs有向小粒子、高环数富集的趋势。PAHs浓度随粒径减小而增大，2.1μm以下的粒子包含了超过80%的PAHs。夏季2+3环PAHs相对含量为36.8-54.9%，占优势；其他季节5+6环占主导，相对含量为43.3-51.6%。气相中PAHs组成相对稳定，3+4环PAHs占总量的90%以上，有绝对优势。对大气中PAHs进行气-粒分配研究发现， PAHs的相分配主要受吸收作用的影响。同时还受到环境因素影响，随着温度、相对湿度和UV指数的增大，PAHs浓度逐渐降低；随气压的升高浓度逐渐增大。通过源解析计算得出对本地区PAHs贡献最大的三个来源是为汽油车+高温加热源、燃烧源和燃煤源+柴油车，贡献率分别为41%、39%和20%。从不同的角度对大气中PAHs进行健康风险评价：大气中PAHs的∑16TEQ年均值为13.56ng/m3，颗粒相占88.2%；∑9MEQ年均值为10.96ng/m3，颗粒相占89.7%。致癌超额危险度年均值，成人为12.36×10-5，儿童为7.84×10-5。PAHs的毒性对成人和儿童造成的平均寿命损失分别为768.09min和487.26min。