本论文通过对呼和浩特市和包头市1：5万土壤、降尘地球化学测量，分析了城市区内土壤及降尘有害元素分布规律。在此基础上，通过有毒有害元素在大气干湿沉降物、污染端元组分的分布特征研究，查明了不同污染源元素含量特征。通过对大气干湿沉降物、可吸入颗粒物、农作物以及人发等不同介质中的有害元素分布特征研究，分析了尾矿坝地区环境污染对居民的健康危害，评价了空气γ吸收剂量率的生态效应。研究显示，城市区土壤和降尘中均富集Hg、Pb、Cu、Cd、C、Zn、P、Se、S等元素。此外，包头市区土壤还富集Ce、La、Y等稀土元素，U、Th等放射性元素以及Fe族、F等元素。降尘中绝大多数元素含量高于对应土壤。包头市主要污染区分布在包钢、包头铝厂及其尾矿坝一带。呼和浩特市炼铁厂为主要污染区。不同端元降尘有害元素含量总体分布规律是冶炼尘＞燃煤尘＞交通尘＞降尘＞建筑尘。包头市区干湿沉降中主要异常元素是Cr、Zn、La、Ce、Cd、F、Se，此外Pb、P、C、Cu在局部地区也相对较高。呼和浩特市干湿沉降样品中主要异常元素是Cd、Hg、Se，其次是Pb、Zn、Cr、F等。城市降尘中富含云母、磁铁矿、赤铁矿等矿物，无高岭土、伊利石等粘土矿物。对元素形态研究显示，Ni、Cr、Hg的生物有效态含量较低，F、Cd、Pb、Zn、Cu生物有效态含量较高。其中Cd的离子态和碳酸盐结合态、F的水提取态含量最高。铅同位素示踪表明，包头市的主要污染源是冶金工业、燃煤与汽车尾气，呼和浩特的主要污染源是燃煤与汽车尾气。与包头相比，呼和浩特市可吸入颗粒物中F、Zn含量较高，As、Cd、Pb、Th、Se、La偏低，而Hg、Ni、Co、Cr、Cu含量与包头市接近；包钢尾矿坝一带的土壤、降尘中富集Ce、La、F、Cd、Pb、Zn、Th、Y、Cu、Cr等元素，地下水、地表水中富集F、Pb，农作物和人发中富集F、Pb、Hg、Ce、La、Y等元素，对人体健康产生严重危害。放射性评价结果显示放射性基本不影响人体健康。对呼和浩特市和包头市土壤污染趋势预测显示，包钢尾矿坝及包钢尾矿渣堆一带土壤Cd、Hg、Pb已达到污染限值，存在较大的生态危害。其他绝大部分地区则为安全区。