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活性氧(Reactive Oxygen Species，ROS)过度积累导致的机体氧化应激效应是污染物造成人体不利健康影响的重要机理之一。然而，由于ROS反应活性较高，传统的离线采样会造成高活性ROS的大量损失，现有的ROS在线检测系统亦存在稳定性差、无法检测气态ROS等缺陷，因此难以对大气中ROS的浓度水平进行准确测量，从而无法弄清其在大气化学反应中的产生、传输及归趋规律。 本研究以2，7-dichlorofluorescein(DCFH)荧光法为基础，通过一系列的离线优化实验，对缓冲溶液的pH值、试剂量配比、反应液的稳定性、反应温度、反应时间、线性范围以及样品提取方式等实验参数进行了优化，使之最大程度的满足离线分析的要求。根据离线优化的结果，参照以往研究中类似的测量装置，本论文首次设计开发了一套能够同时获取气态和颗粒态ROS浓度数据的大气ROS在线分析系统——气态和颗粒态活性氧在线捕集与检测系统(GAC-ROS)。本论文在电路负载、软件兼容性、DCFH的自氧化程度等方面对GAC-ROS系统进行了优化，并对仪器的传输效率、检出限、在线标定与离线标定的一致性以及在线测量相比于离线测量的优越性等进行了测试和评价。与其它类似装置相比，GAC-ROS在测量的稳定性、可靠性等方面具有较大提高，并可同时在线测定气态及颗粒态ROS的浓度。该系统时间分辨率为20 min，气态与颗粒态ROS的测定时间间隔为10 min，检测限分别为0.16 nmol H2O2 m-3（气态ROS）和0.12 nmolH2O2 m-3（颗粒态ROS）。 准确测量ROS对于理解大气中这一活泼组分的产生、来源、迁移和归趋具有重要意义，其对环境和健康的影响也可得以准确评价。为此，本论文研制的GAC-ROS被应用于不同季节、人为控制期间等不同场景下的大气化学观测，以期发现大气ROS的季节变化规律和人为控制的关键。 通过对北京市怀柔区不同季节大气ROS浓度的在线测量，发现大气ROS的浓度水平呈现出冬季、夏季较高，而春季、秋季较低的特征，气态ROS主要由大气光化学反应生成，而颗粒态ROS的浓度水平则受污染物一次排放和大气光化学反应共同影响，其中，冬季一次排放的影响更为显著，而在其它季节，二次反应所占份额高于冬季，其中以夏季最为明显。 通过对9.3阅兵期间北京市大气ROS浓度的在线测量，表明以颗粒物和能见度为主体的空气质量保障措施虽然能使天空变得“更蓝”、“更好看”，但却无法同步的降低大气对人体的不利健康效应。 利用大鼠肺泡巨噬细胞对北京市春节前后大气中内源性ROS浓度进行离线测量的结果表明，燃放烟花爆竹虽然能够在一定程度上增加颗粒物的排放，并造成某些微量元素浓度(K、Pb、Cu)的大幅增加，但对颗粒物排放量的贡献明显低于煤燃烧的等常规污染源。受自身化学成分的影响，燃放烟花爆竹对大气颗粒物生物氧化性的影响亦十分有限。