随着世界经济和人口迅速的增长，伴随而来一系列社会环境空气污染问题，引起社会广泛关注。PM2.5具有粒径小、比表面积大的特点，可作为多种污染物的载体，其携带的重金属组分可对人体造成极大危害，故近年来关于PM2.5中重金属组分的研究逐渐增多。因此，借助化学分析和污染物受体模型对PM2.5中重金属进行污染特征分析和源解析就显得尤为关键，同时利用健康风险评估模型对特定地区人群的进行风险评估有利于明确该地区人群的暴露风险。本研究于2017年和2018年在太原市及周边（榆次大学城）共采集了42个PM2.5样品，通过ICP-MS对收集的样品进行元素分析，以获取10种元素（砷、镉、钴、铬、铜、锰、镍、铅、钒和锌）的污染水平。通过分析两点位PM2.5中重金属浓度水平和时空分布，结合当地重金属污染源特征，利用受体模型与健康风险模型分析与评估。获得的主要结论如下：
　　（1）太原市PM2.5重金属组分中锰、铅、锌为三种浓度最高的元素，均值分别为114.27±78.36ng/m3、73.41±57.58ng/m3和195.54±128.98ng/m3，其浓度总和分别占采暖季和非采暖季浓度总和的79.90%和85.45%。榆次大学城PM2.5重金属组分中锰、铅和锌同为三种浓度最高的元素，其均值分别为56.57±32.95ng/m3、70.02±56.66ng/m3和201.23±164.71ng/m3，其浓度总和分别占采暖季和非采暖季浓度总和的78.14%和73.70%。两采样点位中铅和镉元素在采暖季和非采暖季均超过国家参考限值。太原市和榆次大学城在非采暖季重金属污染水平与其他地区年均值相近，在采暖季两地浓度则明显偏高。
　　（2）富集因子分析表明，10种元素主要受人为源影响，太原市和榆次大学城重金属富集水平为：锌、铅和镉显著富集（92.25-476.71），钒、镍、铬、砷和铜中度富集（10.74-40.93），钴和锰轻度富集（1.17-6.91）。Cd元素为富集程度最高的元素，其受人为源影响最大。采暖季重金属富集程度显著高于非采暖季。燃煤供暖为引起PM2.5中重金属富集的人为源之一。
　　（3）太原和榆次大学城主成分分析结果类似，均提取出3个主成分因子，分别代表烟尘、金属冶炼排放及工业粉尘。两区域非采暖季累计解释方差高于采暖季，非采暖季污染来源解析结果可信度高于采暖季。
　　（4）相关性分析及PMF分析结果表明，燃煤、工业过程、机动车尾气和扬尘为太原和榆次大学城的主要污染源，采暖季燃煤贡献率较高分别为38.4%和40.5%，非采暖季机动车贡献率较高，分别为15.6%和39.3%。
　　（5）健康风险评估表明，太原和榆次大学城PM2.5中锰元素可引发较强的非致癌风险，除锰外其他重金属元素引起的非致癌风险均远低于美国环保署（EPA）限值，非致癌风险系数介于1.02×10-5-5.23×10-1之间。人群在采暖季比非采暖季具有更高的非致癌风险，儿童比成人具有更高的非致癌风险。太原市和榆次大学城的致癌风险相比，二者具有相似的降序规律，太原和榆次大学城PM2.5中铬和砷元素的致癌风险均高于EPA的阈值，人群易受这两种元素引起的致癌作用影响。研究结果致力于解释特定污染源对人们健康的影响和危害，有助于实施预防和控制措施。
　　综上所述，太原和榆次大学城PM2.5中重金属污染水平及污染源类型存在差异，从而导致不同的健康暴露风险。在进行大气污染防控时，可根据当地工业企业类型结合污染源种类进行综合治理。