大气细粒子PM2.5中的金属元素在整个地球物理、化学循环中起着重要作用，重金属元素具有“致癌、致畸、致突变”作用，能进入人体肺部内沉积并富集，长期危害人体健康。深圳经济飞速发展的同时，大气环境环境问题日益突出，关于深圳大气细粒子PM2.5的研究相对北京、上海等国内大城市较少，尤其对PM2.5中金属元素的污染缺乏系统、全面的研究。　　 本论文系统研究了深圳大气PM2.5中23种金属元素的污染特征和时空变化特征，讨论气象因素对金属元素浓度的影响，用主成分分析法进行来源解析，并评价了9种典型重金属对人体的健康风险。由于汞及其化合物具有很强的挥发性，本研究单独对其进行了分析和讨论。　　 在学院区和工业区，分夏、秋、冬季采集PM2.5样品，对其中颗粒态汞的分析结果显示，深圳大气PM2.5中汞的浓度均值为72.1 pg/m3，与国内外同类研究的结果相比，其污染处于中等水平。PM2.5中的汞存在较大的季节和功能区差异，且季节差异更为显著，冬季污染最重，夏季次之，秋季最低。工业区夏季PM2.5中汞的浓度明显高于秋季，一是受局地燃煤电厂排放量增加的影响，二是台风外围下沉气流导致污染物在局地累积。从功能区差异来看，夏季和冬季，工业区PM2.5中汞的污染水平显著高于学院区，这主要受局地燃煤电厂排放的影响；秋季学院区浓度高于学院区，可能跟集中的生物质燃烧排放有关。颗粒态汞的相对含量受温度影响较大，二者呈显著负相关(R2=0.78)。　　 在西丽点(城市点)采集2009年的PM2.5样品，并在秋季选取坝光点(对照点)进行了同步加强观测，用ICP-MS分析其中22种金属元素的含量，结果显示，22种金属元素的质量浓度平均为2.43±1.37μg/m3，相对含量平均为64.15±21.02 mg/g；K、Na、Al、Fe、Zn、Ca、Mg和Pb8种金属元素的浓度最高，分别占金属元素总质量浓度的23.5％、17.5％、15.2％、13.1％、10.2％、9.3％、3.8％、2.7％，合计占95.4％。金属元素的浓度受风和降水的影响较大，统计分析结果表明，风速越大，金属元素的浓度越低，但Na在夏季表现出不同的特征，其浓度和相对含量均随风速增大而增大，这主要受来自海洋的东南季风的影响。降水对PM2.5中的金属元素具有显著的清除作用，对痕量重金属元素的去除效率略高于常量元素。　　 从金属元素浓度的季节变化来看，冬季>秋季>春季>夏季；从空间变化来看，西丽点高于坝光点，尤其当同处于重污染天气情况下时，西丽点的浓度增长更为迅速，与坝光点的浓度比值更大。不同天气条件下，两个采样点主要元素的组成和比例有所差异，主要表现在，重污染天气情况下，Al、Fe、Ca等地壳元素对西丽点的贡献增大，Zn和Pb在坝光点的比例明显升高。用主成分分析法对PM2.5中的金属元素进行源解析，结果显示，深圳PM2.5中的金属元素主要来源于冶金化工、生物质燃烧、垃圾焚烧、重油燃烧排放、土壤、地面和建筑扬尘、交通污染和海洋气溶胶。从污染源的分布来看，深圳大气PM2.5中的金属元素主要来源于深圳本地和周边的东莞、惠州、广州和汕尾等地。　　 应用危害鉴别-暴露评价-剂量反应关系评价-危险度特征分析“四步法”对As、Cd、Cr、Ni、Pb、Hg、Zn、Cu和Mn9种重金属进行人体健康风险评价，采样期间，深圳大气PM2.5中9种重金属的危险度大小依次为：As>Cr>Cd>Ni>Pb>Mn>Zn>Cu>Hg，重金属的致癌风险显著高于非致癌风险，致癌污染物As和Cr的年均超额危险度最高，接近人群的可接受水平10-6。