重点实验室的主要任务是研究城市空气颗粒物源解析技术的基础理论和方法，研究城市、城际、区域性和跨国空气颗粒物污染及其防治对策，开发研究颗粒物检测技术与设备，研究地理信息系统、遥感和全球定位系统在空气污染防治中的应用，为改善我国大气环境质量服务，为国家环境管理与决策提供理论与技术支持。
　　重点实验室建设期为两年，按照《国家环境保护重点实验室管理办法》的有关规定，围绕《国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室建设计划任务书》中提出的研究方向和发展目标，落实建设资金投入，实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，加强与国内外同行的交流与协作，培养和引进优秀科技人才，建立健全组织机构和内部规章制度，注重仪器设备的配套和计算机网络的建设。

　　“二重源解析”技术自创立之日起其理论不断得到完善，但二重源解析的解析结果的误差诊断技术一直没有被建立。重点实验室的相关研究依据方差性质和误差传递理论提出了表征二重源解析的解析结果（贡献值）的误差大小及离散程度的有效方差表达式，
　　本试验室所提出的城市扬尘的理论及二重源解析模型及二重源解析模型的误差诊断技术具有新颖性和创新性。该理论体系在北京市、天津市等二十几个城市的大气颗粒物源解析研究中得到应用，解析结果符合当地实际，为我国城市的大气颗粒物污染控制提供了实用的技术支撑。

　　NK-2型开放源颗粒物再悬浮采样器主要参考美国Chow所研制的颗粒物再悬浮采样器进行二次设计，目的是开发适合我国用于环境监测、源解析研究以及污染控制所需要的开放源颗粒物样品的采样设备。颗粒物再悬浮采样器主要是为了解决开放源样品的采样问题。再悬浮采样器主要包括送样系统、再悬浮箱、切割器以及采样气路四大部分，其中切割器和采样气路组成冲击采样器。再悬浮采样器通过送样系统将已干燥、筛分好的粉末样品送到再悬浮箱中使颗粒物再次悬浮起来，然后利用冲击采样器将样品收集在滤膜上。通过分析测试得到不同粒径颗粒物的源成分谱。

　　本着为环境管理服务的宗旨，南开大学不断地把最新的研究成果推广应用到城市大气颗粒物污染防治工作中，这些城市包括北京、天津、石家庄、济南、太原、乌鲁木齐、银川、沈阳、郑州、厦门、唐山、邯郸、安阳、焦作、葫芦岛、秦皇岛、天津经济技术开发区、天津大港区等，建立了十多个城市的污染源样品和环境空气滤膜样品库，储存了近万个粉末样品和滤膜样品及相关的分析数据，保留了特定历史时期珍贵的资料；建立了我国多个城市环境空气颗粒物主要排放源类的成分谱数据库。