颗粒物是一种重要的空气污染物，其化学组成因来源不同而在数量和种类上变化很大。大量流行病学研究表明，颗粒物的暴露与人类健康危害，尤其是呼吸系统疾病及心肺疾病之间存在着持续的统计学相关性。本论文工作主要由上海市典型地区颗粒物的污染特征以及颗粒物心血管毒性的机理研究两部分组成。　　 首先建立了电感耦合等离子体质谱测定无机多元素以及铅同位素比值的方法。通过研究上海市3个典型地区近10年来的大气总悬浮颗粒物样品中的铅浓度及铅同位素比组成变化；以及对上海市4个不同污染程度的典型地区的大气细颗粒物历时一年的同时采样，分析了质量浓度、无机多元素成分以及铅同位素比组成信息，结合污染源相关样品讨论，基于富集因子分析以及207Pb/206Pb的比值进行源解析，实验表明了来自于工业排放的固定源的影响仍然是上海市目前空气中细颗粒物污染的主要因素；煤炭的大量燃烧一直以来才是上海市高浓度的大气铅污染的主要来源。　　 应用放射性标记技术高灵敏度和专一性强的示踪特点，通过直接标记法，成功实现了不同粒径聚苯乙烯颗粒物的放射性碘标记。本标记方法的应用，保证了极灵敏的微量分析准确测定的实现，为进一步的超细颗粒物假说研究工作的开展提供了重要的方法学基础。结合肺部炎症模型大鼠的建立，将不同粒径的标记颗粒物通过气管灌注大鼠，定量分析了不溶性颗粒物从正常大鼠及肺损伤大鼠的肺组织向血液、肝、肾、胃和脾等主要脏器的转移情况。实验发现：在正常健康大鼠中，200nm粒径的细颗粒物和56nm粒径的超细颗粒物向肺外组织的转移程度无明显差异；而在内毒素诱导的疾病模型大鼠中，肺组织的炎症反应能明显增加超细不可溶颗粒物从肺组织向血液循环系统的转移，而在细颗粒物组，炎症并不改变其向肺外的转移。因此，本研究结果表明了超细颗粒物存在着特殊的心血管系统的毒效应机制，它可以在炎症的协同作用下直接进入人体的血液循环系统，从而产生全身毒性。该结果验证了对于易感性人群颗粒物会导致其多种心血管系统损伤的流行病学调查结果。