近几年，以雾霾为主的大气污染成为我国尤为突出的环境污染问题。大面积的大气污染严重危害着人民的身体健康。在我国，大气细颗粒物(PM2.5)污染已是排名第4的健康危险因素。逐渐增多的相关流行病学和毒理学的研究显示，大气细颗粒物与人类呼吸道疾病、肺部疾病等相关疾病的发病率和死亡率密切相关。大气污染已经成为影响我国小康社会建设、可持续发展和社会和谐的重要因素之一。　　本论文对西北干旱区典型城市-乌鲁木齐市采暖期大气细颗粒物(PM2.5)进行采集，研究了乌鲁木齐市采暖期大气细颗粒物(PM2.5)的形态结构、水溶性无机离子特征、微量元素组成以及其对人体肺上皮细胞(A549细胞)毒性效应的影响。利用扫描电镜-X射线能谱仪(SEM-EDX)对不同环境空气质量功能区大气细颗粒物的微观形貌及元素组成进行分析，利用离子色谱(IC)、电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)和全自动化学分析仪对其水溶性无机离子进行检测，此外，利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对其微量元素的含量组成进行测定，使用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对其有机污染物进行检测;通过体外毒性实验，使用MTT检测法、液相氧电极法研究乌鲁木齐市不同环境空气质量功能区（新市区、米东区、头屯河区、沙依巴克区、天山区、水磨沟区）大气细颗粒物(PM2.5)对人体肺上皮细胞(A549细胞)活力、细胞呼吸作用的影响，使用单细胞凝胶电泳仪技术研究乌鲁木齐市各个环境空气质量功能区大气细颗粒物(PM2.5)对A549细胞DNA的损伤程度的影响，结果表明:　　(1)乌鲁木齐市不同功能区大气PM2.5整体呈多样性，主要类型有硅铝酸盐、硅铝飞灰、铁氧化物颗粒、硫酸/碳酸盐晶体、钛聚集颗粒物、碳质气溶胶（烟尘集合体、焦油球、不规则碳质颗粒）、富F颗粒和不明物质等，其中硅铝酸盐、硅铝飞灰是各个环境空气质量功能区的主要组成部分。　　(2) SO42-、NH4+、NO3-、Cl-这四种离子为乌鲁木齐市大气PM2.5中水溶性无机离子的主要组成部分，占全部水溶性无机离子的90.3％。乌鲁木齐市大气细颗粒物(PM2.5) pH值在3.72～5.76之间，平均值为5.11，其大气气溶胶整体呈偏酸性且其中[NO3-]与[SO42-]的比值小于1，固定源排放仍是乌鲁木齐市大气PM2.5中水溶性无机离子的主要来源。　　(3)乌鲁木齐市大气PM2.5中主要的水溶性（类）金属元素有Al、Mn、Fe、Zn、As等。元素Sr、Mn、Fe、V、Al富集因子值＜10，来源于地壳或者是地表土;Ag、Li、Cu、Zn、As、Cd、Cs、Pb富集因子值＞10，来源于人为污染源; Cr、Co、Ni富集因子值有＜10，也有＞10，可能来源于自然源，也有可能来源于人为污染源。　　(4)采样期间，乌鲁木齐市大气PM2.5中有机污染物链状化合物居多;而含N或含S化合物中胺类的含量稍高。　　(5)乌鲁木齐市不同环境空气质量功能区大气PM2.5对A549细胞的存活率均有影响，但其影响程度不同。随着PM2.5暴露浓度的增加以及暴露时间的增长，A549细胞存活率均呈现出一定程度的下降。在暴露时间为6h条件下，乌鲁木齐市不同环境空气质量功能区大气PM2.5对A549细胞的呼吸速率也均有影响，但其影响程度也不同。六个环境空气质量功能区中，综合评价，新市区大气PM2.5的A549细胞的活力及细胞的呼吸作用的影响较大。　　(6)乌鲁木齐市各个环境空气质量功能区大气PM2.5悬液对A549细胞DNA的造成的损伤均处于中度损伤水平（2级损伤）以下，综合尾长(Tail Length，TL)、尾部DNA百分含量(Tail DAN％)和Olive尾矩（Olive Tail Moment，OTM）三个指标评价乌鲁木齐市大气PM2.5对A549细胞DNA的损伤程度，新市区和米东区对A549细胞DNA造成的损伤较为严重，水磨沟区对细胞DNA造成的损伤最弱。