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近年来，随着城市化、工业化的快速发展，京津冀区域夏季地面臭氧(O3)高浓度污染时有发生。而近地面臭氧形成过程十分复杂，受气象条件、地形条件、前体物排放及水平垂直传输等多重因素的影响，定量分析典型行业前体物排放对臭氧的影响贡献仍是目前大气复合污染控制研究领域的重点和难点。为此，本论文针对臭氧前体物挥发性有机化合物(VOCs)，关注其重点排放源石油炼制和石油化工行业（简称石化行业），估算该行业在北京地区的VOCs排放通量，并基于箱式光化学反应模型和空气质量模型，探讨其对工业区局地及所在城市的近地面臭氧影响。 首先，本文对北方某石油炼制企业周边的大气VOCs开展监测，结合小尺度扩散模型建立了工业面源无组织VOCs排放源强反演方法，再利用此研究结果获得的VOCs排放因子，计算了北京市石化行业VOCs排放通量。结果显示:北京市石化行业VOCs年排放约为46430.73吨，以烷烃化合物为主，对局地大气环境影响显著;石化区厂界大气环境VOCs监测并结合ISC3扩散模式的工业面源VOCs排放源强反算方法技术可行，结论可靠，可应用于相似的工业面源VOCs排放研究中;较原始清单而言，更新后的北京市石化行业VOCs排放在总量上增加了34.7％，其中烷烃、烯烃、苯系物的增长比例分别为106.2％、6.0％和21.3％。 之后，对北京市石化工业区近地面臭氧浓度观测信息，从浓度水平和日变化规律两个方面，识别了其臭氧污染特征，发现夏季石化工业区内高浓度臭氧污染频繁发生，与普通城区与郊区相比，其臭氧日变化规律具有不同特征。此外，使用NCAR-MM箱式模型对石化工业区和普通城区光化学臭氧形成进行模拟，分别分析了臭氧及其前提物的非线性响应关系。模拟结果显示，在北京市石化工业区内，臭氧峰值随着VOCs排放量的减少先升高后降低，拐点大约为VOCs原始排放的0.1倍;而北京市普通城区处于VOCs控制区，其臭氧峰值会随着VOCs减排而下降，但会随着NOx减排而上升。 最后，本文使用WRF-Chem空气质量模型开展北京地区近地面臭氧浓度模拟工作，研究了北京市夏季臭氧空间分布特征;并通过一系列石化行业VOCs减排情景假设，分析了其对工业区局地、城区和郊区的臭氧贡献水平。结果表明:在4km高分辨率下的空气质量模型模拟中，北京地区夏季臭氧浓度空间分布受气象场影响明显，整体而言呈现北部城区高，周边郊区低的趋势，但难以识别石化区臭氧的局地污染特征，北京地区夏季臭氧模拟浓度空间分布主要存在5种类型;该石化工业区在VOCs排放35％的减排情景下，会导致工业区局地臭氧峰值上升10.5％，而当彻底关闭该工业区VOCs排放时，则局地臭氧峰值会显著下降，该结果与箱式模型模拟结果趋势一致;北京市石化行业开展35％的VOCs减排时，会通过减少VOCs从石化区到城区的输送通量，而抑制北京市城区臭氧峰值4.8％的生成量;北京地区石化行业VOCs排放对工业区局地、城区、南部郊区和北部郊区的臭氧日峰值的平均贡献率分别为19.3％、1.7％、1.6％和-0.5％，在区域臭氧污染的条件下，其对普通城区的臭氧贡献更为显著，平均增加3.8％。