全面了解城市大气重金属污染的特征、来源及其风险，是开展相应防控工作和政策制定的基础。本项目以长三角典型城市——南京市为例，分析了PM2.5及其中重金属的污染水平、时空分布和形态特征；采用富集因子、主成分分析及聚类分析的方法对重金属的来源进行判断；采用U.S.EPA的风险模型评价了PM2.5中重金属对人群的健康风险；同时，使用多元线性回归、BP-神经网络和支持向量机方法对PM2.5中重金属浓度进行快速模拟。研究结果显示：（1）观测期间PM2.5的来源可分为六类：二次硝酸盐、道路扬尘、海盐和船舶、燃煤、二次硫酸盐和钢铁冶炼；冬季雾霾期间PM2.5的最高浓度为518μg/m3，比国家标准高出将近 7倍。（2）PM2.5中重金属浓度冬季最高、夏季或秋季最低；As浓度超过相关环境空气质量标准；位于南京工业区（浦口）的PM2.5中重金属浓度明显高于其他功能区。（3）人为源金属主要富集在细颗粒物中，而自然源金属主要富集在粗颗粒物中。（4）PM2.5中大部分金属的环境活性较高，大部分金属的水溶态与可交换态在市区的比例高于郊区，夏季高温天气有利于增加大部分金属的生物可利用性；Cd、Mo、Pb、Zn、Cu、As、Ni和Cr的富集性和生物可利用性均较高，在大气重金属风险防控中需重点关注。（5）PM2.5中重金属通过呼吸暴露对人群的总致癌风险高于10-6，不容忽视；对人群无明显非致癌风险（HI <1）。（6）三种建模方法里，支持向量机对大部分重金属的模拟效果较好，模拟值与实测值的相关性系数>0.8；通过模型预测，2015年大气重金属污染最重的月份是12月和1月，污染较轻的月份是6月和7月。（7）对南京2016年某日重金属浓度预测结果显示，重金属重污染区主要集中在江北浦口、城北迈皋桥及瑞金路附近，受交通源和郊区工业排放的影响较大。（8）总体上，从富集程度上看，Cd、Mo、Pb、Zn、Cu和As 需特别关注；从生物可利用性上看，Zn、As、Pb和Cd需特别关注；从健康风险上看，As、Mn和Cr需特别关注。本项目为大气重金属的快速监测和污染防控提供了重要思路。 2100433B