国际癌症研究机构将颗粒物（PMs）归类为第一类人类致癌物。大气细颗粒物(PM_2.5)是一种混合物,其中的重金属元素As、Cd、Ni和Cr属于第一类的致癌物质,而Pb、Co、Mn则为第二类。在本研究中我们采集了太原、北京、杭州和广州四个城市四个季节的PM_2.5,采用ICP-MS和ICP-OES进行了无机元素的测定。通过离散系数分析同一城市不同季节和同一季节不同城市之间的元素是否有显著性差异的存在;利用富集因子、主成分分析法对无机元素进行源解析;通过健康风险评价模型分别对儿童、成人男性和成人女性进行非致癌和致癌风险评价;通过生态风险评估模型对金属元素进行潜在生态风险评价。结果发现:1、对于同一季节不同城市而言:在夏季和冬季,三个城市（北京、杭州、广州）和太原PM_2.5中元素组分都存在显著性差异;此外在春季,杭州和太原以及广州和太原同样表现出显著性差异。对于同一城市不同季节而言:四个城市夏季和冬季PM_2.5中元素组分均有显著性差异,此外,太原的秋季和冬季,北京的春季和冬季,杭州春季和冬季,以及广州的秋季和冬季同样存在显著性差异。2、在四个城市四个季节PM_2.5中,元素Zn、Cd、Sn的EF值均大于10,并且出现不同程度的富集。元素Mo,只在太原市四个季节的EF值大于10,并且为极强富集;元素Ni,只在广州市冬季中的EF值大于10,并且表现出极强富集。3、太原市PM_2.5中元素来源主要为燃煤、工业源、生物质燃烧和扬尘,其次为机动车尾气排放等。北京市PM_2.5中元素主要来源为燃煤、生物质燃烧和机动车尾气排放;其次为工业源和扬尘等。杭州市PM_2.5中元素主要来源为燃煤、工业源、生物质燃烧和机动车尾气排放;其次为扬尘等。广州市PM_2.5中元素主要来源为燃煤、工业源和扬尘等;其次为生物质燃烧和机动车尾气排放。4、四个城市四个季节PM_2.5中重金属不存在非致癌风险和致癌风险。5、四个城市四个季节金属总的潜在生态值RI值均大于320,表明存在着严重的生态危害。其中Pb和Cd是总的潜在生态风险指数RI的主要贡献因子。通过对4个城市的PM_2.5中元素进行污染特征分析和风险评价,为相关地区大气污染防治中确立优先控制污染物及重点防治对象提供一定的理论依据。