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本文运用环境科学、地球化学、毒理学等方法研究了中原城市群4个典型城市(郑州、开封、焦作和洛阳)可吸入颗粒物(PM10和PM2.5)的理化性质及氧化性损伤能力。利用场发射扫描电镜(FESEM)识别出4个城市PM10和PM2.5的颗粒类型有烟尘集体、燃煤飞灰、矿物颗粒和未知颗粒四种,其中矿物颗粒在数量和体积上均古优势；颗粒物在数量上主要分布在小于0.5μm的范围内,在1-2.5μm范围内占有较大的体积；电感耦合等离子质谱(ICP-MS)分析表明,与健康有关的重金属元素中Cd、Sn、Bi、Pb、Zn、Sb、Tl、Cu和Cr等在4个城市的富集因子均大于10,表明是以人为来源为主：基于质粒DNA损伤的毒理学评价表明,PM10的氧化性损伤能力小于PM2.5的氧化损伤能力,PM2.5的氧化性损伤能力冬季表现为郑州>洛阳>开封>焦作,而夏季表现为焦作>洛阳>开封>郑州；颗粒物中的重金属元素Pb、Rb、Cr, As和Sn等对DNA的氧化性损伤能力贡献较大。灰色模型(GM(1,1))预测结果表明未来两年4个城市PM10的年均浓度均有增高的趋势,且焦作增高的趋势更为明显。