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我国现在正处于迅速推进工业化和城市化的发展阶段,对自然资源的开发强度不断加大,加之粗放型的经济增长方式,技术水平和管理水平比较落后,污染物排放量不断增加。在经济高速发展的条件下,如何将排放的环境污染物控制在最小量,将环境质量保持在最佳状态,对于制定城市发展规划,保持经济可持续发展具有重要的意义。在把握可持续发展和生态城市建设理论内涵的基础上,在阅读了国内外大量参考文献的基础上,对哈尔滨市的大气质量现状做出调查和分析。根据哈尔滨市2001-2006年大气环境质量数据,重点分析哈尔滨市大气环境主要污染物SO2、NO2和PM10。采用层次分析法构建数学模型,确定影响哈尔滨市大气环境质量的各因素的权重。确定哈尔滨市大气环境质量的级别和首要污染物,结合主成分分析模型定量研究哈尔滨市大气环境质量及变化趋势。研究结果表明哈尔滨市的空气质量总体好转。分析哈尔滨市采取相应治理措施,得到哈尔滨市大气环境质量明显改善的主要原因。利用灰色系统理论GM(1,1)建立模型,对于预测精度不够理想模型,运用新陈代谢GM(1,1)模型对其优化,得到的预测模型精度提高,预测值比GM(1,1)模型预测值更精确。预测哈尔滨市到2010年之前的大气质量,预测出:2010年哈尔滨市SO2、NO2和PM10浓度分别是0.026mg/m3、0.040mg/m3和0.080mg/m3。研究结果显示哈尔滨市空气质量总体好转,SO2、NO2和PM10均可以达到国家二级标准及哈尔滨市政府给出的2010年污染物年均浓度指导值。结合哈尔滨市的实际情况和“十一五”期间哈尔滨大气污染防治规划等相关资料,提出哈尔滨市大气环境空气质量改善措施和保障措施。对哈尔滨市环境空气质量改善途径效果预测分析,得到通过各项改善治理的实施,哈尔滨市各主要大气污染物均可以得到有效的控制。分析结果与GM(1,1)模型预测结果一致,各个污染因子的发展趋势也与GM(1,1)模型预测结果基本一致。