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城市大气颗粒物污染已成为了城市的最主要环境问题。大量的流行病学和体内外试验数据已证明城市大气颗粒物(PM)与呼吸系统疾病的发病率明显相关，并与PM上的成分组成有关。为探讨典型稀土矿区城市PM的环境行为和毒性响应，对以前采集于包头市的环境大气可吸入颗粒物(PM10)和稀土矿区矿工呼吸暴露样品进行提取，检测PM10中15种稀土元素(REEs)(La，Ce，Pr,Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy,Ho，Er，Tm，Yb和Lu)和9种重金属元素(Cr，Cu，Zn，Pb，Ni，Mn,Fe，Cd和Co)含量，测定人肺上皮细胞(A549)暴露于PM10后的细胞活性水平、氧化活性物质(ROS)产生和DNA损伤，并开展矿工呼吸暴露样品中重金属人体健康风险评价。主要结果如下: 1.与非典型稀土矿区城市（北京市）相比，包头大气PM10富集大量的轻稀土元素(LREEs)和Fe元素，北京大气PM10富集更多的Cd和Co元素;包头大气PM10具有更强的细胞毒性但氧化应激和遗传毒性较弱。 2.包头大气PM10富集LREEs和重金属元素以及细胞毒性响应呈现季节性差异，8月（夏季）比4月（春季）PM10富集更多的LREEs和重金属元素，并表现出更强的细胞毒性，高浓度PM10诱导细胞产生更多ROS，并造成更多的DNA双链损伤。 3.包头矿工呼吸暴露样品的重金属元素(Pb、Zn、Cu和Mn)理论非致癌风险总和(HI)为52.96，较高的非致癌风险来源于Mn元素，Cu、Pb和Zn元素非致癌风险控制在安全限内;重金属元素（Cr、Cd、Ni和Co）理论致癌风险总和(RiskT)为0.018，有较高的致癌风险，致癌风险顺序为Cr＞Cd＞Ni＞Co;呼吸暴露样品具有较强的细胞毒性，刺激A549细胞产生更多的ROS并呈浓度-剂量效应，但遗传毒性并不强。