本研究于2018年至2019年期间分季节采集洛阳市大气PM_2.5样品,研究了大气细颗粒物中的水溶性离子、无机元素、有机碳、元素碳和16种优先控制多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）的浓度水平和季节变化特征;利用健康风险评估模型对颗粒物中的有毒元素及多环芳烃的致癌和非致癌风险进行评价;利用正定矩阵因子法模型（Positive Matrix Factorization,PMF）定量解析采样期间PM_2.5的来源;利用潜在源方法研究PM_2.5的外来传输影响。研究结果发现,高新、林校2个点位PM_2.5平均浓度分别为77±38、83±39μg·m^-3,季节变化特征均表现为冬季>春季>秋季>夏季,水溶性离子在PM_2.5中的占比分别为55.1%、54.2%;NO₃^-、SO₄^2-和NH₄⁺是主要的无机水溶性离子,占总水溶性离子的88.1%、87.7%,它们之间的相关性较好,主要以NH₄Cl、（NH₄）₂SO₄和NH₄NO₃的形式存在。其中洛阳市PM_2.5中无机元素主要由S、Cl、K、Al、Si、Fe、Ca、Mg和Na组成,占27种总元素质量浓度的93%以上;高新点OC和EC的年均值为12.4±7.7、1.2±0.5μg·m^-3,分别占PM_2.5的16.2%、1.6%;林校点OC、EC年均值为13.4±7.7、1.3±0.5μg·m^-3分别占PM_2.5的16.1%、1.6%;用OC/EC的比值推断洛阳市主要碳质颗粒物的来源是煤炭的燃烧、交通源和生物质燃烧。16种PAHs的平均总浓度为36.05 ng·m^-3、39.33 ng·m^-3,季节变化表现为冬季>秋季>春季>夏季,特征比值发现其主要来源为机动车、煤炭的燃烧以及生物质的燃烧。化学质量重构表明,高新林校2个点位以地壳物质、二次无机盐、有机物为主,且存在明显的季节变化;春季地壳物质占比高于其他季节（高新35.4%、林校35.8%）,夏季、秋季和冬季SNA在PM_2.5的占比明显。有毒元素在儿童皮肤暴露途径以及儿童和成年人在摄入途径下存在明显的非致癌风险;有毒元素的致癌水平均在可接受水平范围内。多环芳烃在摄入暴露和皮肤摄入存在致癌风险,非致癌风险表现出摄入暴露>呼吸暴露>皮肤摄入。PMF结果显示高新和林校二次源贡献分别为41.16%和40.44%;燃煤源为24.49%和24.9%;机动车为17.07%和16.43%;扬尘源为10.41%和11.41%;工业源为6.87%和6.82%。洛阳市春季、秋季和冬季主要受西北和东北方向的气流占影响,而夏季外来气团以东方向输送为主。