生產工藝和排放控制技術的進步，使得大氣重金屬排放因子呈現逐年降低趨勢，但為何排放量卻在不斷增長？對此，田賀忠表示，在任何時期，大氣重金屬的排放水平都是技術進步和產品產量增加的競爭性結果，也就是說由技術進步導致的減排量被由工業產品產量快速增加導致的排放升高量抵消或超過。如12種元素中銅排放量增長最快，主要原因就是近年來不斷增加的機動車剎車片磨損所導致。

新中國成立以來，我國經歷了不同的歷史發展階段，污染源分配因子中的地區GDP、人口和工業成品產量等也發生了巨大變化，多種因素的相互作用決定了大氣重金屬排放的時空分布特征和變化趨勢。

如1949年～1960年期間，由于能源消耗和工業產品產量迅速增大，導致大氣重金屬排放量在此期間增加了3倍～20倍，特別在大躍進期間，工業產品如鋼鐵、有色金屬、水泥等產量增長驚人。隨后，嚴重自然災害發生和不合理經濟政策的制訂和實施，使得國民經濟結構出現極度的不平衡，相比1960年、1961年和1962年大氣重金屬排放量下降了約27.6%～55.7%。盡管在1967年、1974和1976年呈現負增長，但在1963年～1977年期間大氣重金屬排放量的年均增長率仍達到0.2%～8.4%。

從1978年開始，中國實施改革開放政策，GDP年均增長率高達9.8%，能源消耗量和工業產品產量也得到空前增加，各種人為源大氣重金屬（除Pb外）的排放量在此時期也增長迅速，尤其是“十五”階段，由于電力、金屬冶煉、水泥等高耗能產業的快速膨脹，而同期除塵、脫硫、脫硝等大氣污染治理設施的安裝使用嚴重滯后，使得12種有害重金屬的大氣排放量從2001年的268.0噸～11308.6噸增長到2005年的378.9噸～15987.9噸，年均增長率高達4.8%～12.0%。

另外，大氣重金屬排放量變化與產業政策和對重金屬造成健康危害的認識不斷深入也有著密切聯系。如汽油中鉛含量的變化，曾隨著國內外對兒童血鉛中毒危害的認識加深，推動了汽油產品鉛含量標準的修訂而出現了兩次急劇波動，分別在1991年和2001年，這主要歸因于我國施行的低鉛和無鉛汽油政策。大氣鉛排放量從1990年的17644噸急速降到1991年的13029.6噸；相比2000年，2001年鉛排放量下降了61.6%。但隨后，隨著汽車保有量和燃油消耗量的迅速增加，大氣鉛排放量從2001年的7747.2噸又逐漸增長到2012年14397.6噸，年均增長率為5.8%。

在地區分布上，重金屬空間分布特征與不平衡的地區經濟發展和人口密度有很強的關聯性，主要表現為東部和中部省份地區重金屬排放明顯高于西部地區，沿海省份重金屬排放強度最高。另外，西南和中南地區部分省份由于有色冶煉行業集中，導致部分地區大氣重金屬排放強度和污染狀況較突出。