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随着我国经济的迅速发展,城市化、工业化进程的加快,伴随而来的是更多的环境问题,如人们对自然资源的过度开采和利用、煤炭燃烧的增加、汽车尾气的排放等等。其中大气污染问题尤为严重,近年来频繁出现的灰霾天气对人们的身心健康以及日常生活产生了重要影响。因此引起了人们的广泛关注和国家的高度重视。河北省因过度承担钢铁、煤炭等重工业生产,成为灰霾污染的重灾区。本文在基于对灰霾、空气污染物以及两者之间关系的基础认识上,利用河北省各城市2013年1月1日-5月31日及2017年1月11日-5月17日的PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO逐小时浓度数据,对河北省城市依据灰霾污染状况进行不同时段和不同地区的划分;并基于不同时期、不同地区运用回归分析和因果检验对灰霾与其他空气污染物的关系进行了探讨。可以发现河北省城市灰霾污染有所改善,但时间特征仍然明显。1月、2月份灰霾浓度要明显高于3月、4月和5月份。灰霾地区分布特征也较明显,从聚类结果来看,2013年可将城市划分为石邢邯;沧衡唐廊保;张承秦三个类别。2017年可将城市划分为石邢邯保沧衡;秦唐廊和张承三个类别。具体研究结果表明:第一,各污染物与PM2.5的关系随PM2.5浓度的增加而增强（1-2月份高于3-5月份）,其中PM10、NO2、CO对PM2.5有正向影响;O3对PM2.5整体呈负向影响（2017年1-2月份除外）,而SO2对PM2.5的影响会随PM2.5浓度的不同而发生变化。第二,2017年灰霾污染复合型特征明显,在其他空气污染物的共同作用下,SO2和O3对PM2.5有了较明显影响。第三,PM2.5与PM10之间的关系最紧密,其次是CO、NO2和O3,PM2.5与SO2之间的因果关系变现最不明显。PM2.5浓度较高时,PM2.5与其他空气污染物之间的动态关系也较强。相比于其他类别城市,灰霾污染较严重的区域PM2.5与其他空气污物之间的动态关系相对较强。