目前,随着全球工业化和城市化进程的不断加速,生态及环境问题日益突出,空气质量正在不断恶化。全世界雾霾的形成与粒径小于2.5微米(PM_2.5)的颗粒物密切相关,其对人类健康的影响也成为了全世界重视的主要研究课题。大量的研究表明,大气颗粒物中PM_2.5含量与呼吸系统,心血管系统,内分泌系统,免疫系统,神经系统,生殖系统疾病及肿瘤的发生,发展密切相关,但具体的致毒机理和各化学组分的毒性效应目前尚未明确。本研究基于PM_2.5中主要化学组分的分析,对人肺上皮细胞进行毒理实验。本研究收集了南京北郊2016,2017年各季度的PM_2.5样品,测定并分析其中水溶性离子,重金属元素,水溶性有机碳组分,将PM_2.5样品按比例配置成梯度染毒液对人肺上皮细胞A549染毒,评估其生物毒理效应。组分分析结果表明:四季PM_2.5日均质量浓度春冬大于夏秋,四季皆存在超过我国二级标准。四季PM_2.5中Al和Zn占比远高于其他金属元素。SO₄^2-,NO₃^-和NH₄⁺（统称为SNA）为PM_2.5中的主要水溶性离子,占比68.1⁷9.8%,表明南京地区受二次污染影响严重。目前而言,固定源仍然是南京地区污染主要来源。毒理学研究表明,四季PM_2.5均能诱导ROS相对产生量增加,且与PM_2.5暴露浓度呈剂量—效应关系。春冬季ROS产生量高于夏秋季,这种季节差异低浓度不明显,中等浓度可以明显观察,高浓度差异显著。这可能和Zn等金属元素季节变化及大气污染扩散条件有关。2017年与2016年相比PM_2.5对细胞的氧化损伤程度更高,毒性更强;水溶性组分与完全颗粒物致毒机制类似但毒性更小。春季晚期凋亡率高,夏季早期凋亡率高造成这两个季节总凋亡率偏高,这种高凋亡率与这两个季节TOC含量有关。回归分析表明Zn与ROS以及凋亡率呈显著正相关。WSOC中可能存在可溶性配体,从而降低了某些金属的生物利用度,稀释PM_2.5毒性。细胞外高K⁺可以阻止细胞内K⁺的下降,然后阻止细胞凋亡。