2015年,中国大气质量监测网络首次实现了全国所有城市的覆盖。为了更好的了解中国PM_2.5的分布、来源,本文基于2015年中国环境监测总站公布的1494个监测点的六类空气污染物数据(PM_2.5,PM₁₀,CO,NO₂,O₃,SO₂),利用多种数据统计分析方法对数据进行了时空分布特征分析,并且利用相关模型进行了来源解析。为了揭示中国PM_2.5可能造成的健康风险,本文通过文献调研收集了2011-2016年间公开发表文献中的PM_2.5中多环芳烃和致癌重金属的浓度值,进行分析和健康风险评估,得到的结论如下:（1）2015年PM_2.5年污染情况仍然严峻,从年平均来看,只有20%的城市达到了标准二级规定的“环境空气质量标准”（GB 3095-2012）（35μg m^-3）,两个城市的达到标准水平（15μg m^-3）,没有任何城市达到2005年世界卫生组织（WTO）颁布的“空气质量标准”规定（10μg m^-3）。从PM_2.5的年均值分布上来看,塔克拉玛干沙漠附近以及长江以北的华北城市群是PM_2.5污染最严重的两个地区。（2）为了找到中国PM_2.5污染的“重灾区”,依据PM_2.5年均值,利用系统聚类算法对中国城市进行了分类,结果显示位于华北平原（包括京津冀、山东省、河南省北部）的35个城市属于一类,且均具有较高的PM_2.5年均值。通过与卫星数据比对（MODIS C6版气溶胶产品中的MYD08_M3数据整合成的年均气溶胶图）发现,地面观测结果与卫星观测结果较为一致,华北平原和位于西北的塔克拉玛干沙漠地区PM_2.5污染最为严重。同时卫星观测也显示珠三角地区气溶胶浓度较高,这点和地面监测结果并不一致。在空间自相关分析结果中,高高聚集区北起燕山山脉,西至太行山和秦岭一线,南靠长江,东邻黄海和东海。这个区域是中国最长的两条河流（黄河和长江）形成的冲击平原。各种分析方法的结果都说明了华北平原地区是中国PM_2.5污染的“重灾区”。（3）对系统聚类获得到的35个PM_2.5污染严重城市进行了时间分布特征分析,进一步按照月均值进行了聚类,结果表明这些城市PM_2.5的污染有着非常显著的时间分布特征。污染较重的月份往往是北方的集中供暖季,而在非采暖季,PM_2.5污染往往较轻。这说明华北平原大气PM_2.5污染应该和这一地区的采暖活动密切相关。（4）利用PMF模型解析了最高值区域的空气污染特征,主要分为三个因子,O₃为主的光化学二次污染物因子,燃烧污染物因子与颗粒物气溶胶污染物因子。并且夏季时分以光化学二次污染物因子为主,冬季以燃烧污染物因子和颗粒物气溶胶污染物因子为主,并且颗粒物气溶胶污染物因子贡献率更大。（5）35个污染严重城市各污染物之间的相关性分析结果表明:1)PM_2.5与CO浓度值有着很好的相关性,在重污染期这一特征更加明显（R>0.9156）;2)PM_2.5与NO₂的相关性明显好于SO₂,在重污染时期同样这一规律更加明显。这种现状说明随着SO₂排放的控制措施的推广,华北地区空气污染类型已从传统燃煤污染型为主转变为燃煤与机动车混合型污染,同时NO₂对于PM_2.5的形成起着重要的作用。（6）PSCF结果显示华北平原的PM_2.5浓度受气团来源的影响很大,供暖时期的气团基本来自内陆地区内蒙古,河北,山东,河南,安徽都是潜在污染来源地。非供暖时期的气团来自南部,黄海沿海地区。在污染最为严重的12月份,华北平原几乎没有受到外来大气气团的影响,这也说明不利的气象条件是使得华北平原12月份大气PM_2.5浓度较高的另外一个诱因。（7）致癌重金属浓度从高到低排序为:Pb>Cr>As>Ni>Se>Cd>Co>Be。Pb在各个城市均有较高的积累值;PM_2.5暴露导致的健康风险评估结果表明:1)通过对重金属和多环芳烃的呼吸摄入风险评估发现,北方城市人群通过PM_2.5暴露导致的健康风险远高于南方城市;2)大部分城市的多环芳烃与致癌重金属的最高致癌风险值超过规定的阈值1.0?10^-6,说明PM_2.5的暴露具备不可忽视的致癌风险性。3)Cr和As是健康风险值最高的致癌元素。