针对我国沙尘暴及大气污染的严重状况，现场系统监测研究沙尘暴细颗粒物的理化特征、化学成份、界面化学及对大气环境质量的影响、创立全球元素示踪体系判断其来源，重点论证有机物和硫酸盐气溶胶的一次及二次形成机制及光化学烟雾的形成机制，利用流行病学调查和实验室模拟揭示沙尘暴对人体健康的影响。利用体外细胞培养和动物实验研究损伤机理。

本项目对沙尘天气（包括沙尘暴）流行病学及其细颗粒物（PM2.5）的理化特征与毒性作用深入研究，取得了重大突破，使对沙尘天气的健康危害有了明确的科学结论和认识，强调必须重视和预防沙尘天气的健康危害。主要成果有： （1）沙尘天气时PM2.5浓度水平急剧增高，PM2.5化学组成中的地壳组分和二次组分（硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机碳等）的浓度和比例增加，其化学特征还受到当地工业、地形及气象条件等的影响。（2）沙尘天气（包括沙尘暴）对健康的影响有三种类型，即①沙尘事件当日对居民呼吸系统健康的不利影响（称为急性效应），②沙尘事件之后1~6天可见呼吸和循环系统不同疾病日门诊和日入院人数增高（称为滞后效应），③长年接触沙尘天气可引起长期累积效应，使居民多种疾病患病率增高，甚至引起尘肺（建议称"沙漠尘肺"，为本研究新发现之一）。把沙尘天气包括沙尘暴的上述效应简称为"沙尘天气三效应"（即急性效应, 滞后效应及长期累积效应）。 （3）沙尘天气（包括沙尘暴）PM2.5对人和哺乳类细胞的毒性作用是严重的和多方面的，可以引起多种一般毒性和遗传毒性作用。沙尘暴PM2.5悬浮液比其水溶成分、有机提取物的毒性更强。