生产工艺和排放控制技术的进步，使得大气重金属排放因子呈现逐年降低趋势，但为何排放量却在不断增长？对此，田贺忠表示，在任何时期，大气重金属的排放水平都是技术进步和产品产量增加的竞争性结果，也就是说由技术进步导致的减排量被由工业产品产量快速增加导致的排放升高量抵消或超过。如12种元素中铜排放量增长最快，主要原因就是近年来不断增加的机动车刹车片磨损所导致。

新中国成立以来，我国经历了不同的历史发展阶段，污染源分配因子中的地区GDP、人口和工业成品产量等也发生了巨大变化，多种因素的相互作用决定了大气重金属排放的时空分布特征和变化趋势。

如1949年～1960年期间，由于能源消耗和工业产品产量迅速增大，导致大气重金属排放量在此期间增加了3倍～20倍，特别在大跃进期间，工业产品如钢铁、有色金属、水泥等产量增长惊人。随后，严重自然灾害发生和不合理经济政策的制订和实施，使得国民经济结构出现极度的不平衡，相比1960年、1961年和1962年大气重金属排放量下降了约27.6%～55.7%。尽管在1967年、1974和1976年呈现负增长，但在1963年～1977年期间大气重金属排放量的年均增长率仍达到0.2%～8.4%。

从1978年开始，中国实施改革开放政策，GDP年均增长率高达9.8%，能源消耗量和工业产品产量也得到空前增加，各种人为源大气重金属（除Pb外）的排放量在此时期也增长迅速，尤其是“十五”阶段，由于电力、金属冶炼、水泥等高耗能产业的快速膨胀，而同期除尘、脱硫、脱硝等大气污染治理设施的安装使用严重滞后，使得12种有害重金属的大气排放量从2001年的268.0吨～11308.6吨增长到2005年的378.9吨～15987.9吨，年均增长率高达4.8%～12.0%。

另外，大气重金属排放量变化与产业政策和对重金属造成健康危害的认识不断深入也有着密切联系。如汽油中铅含量的变化，曾随着国内外对儿童血铅中毒危害的认识加深，推动了汽油产品铅含量标准的修订而出现了两次急剧波动，分别在1991年和2001年，这主要归因于我国施行的低铅和无铅汽油政策。大气铅排放量从1990年的17644吨急速降到1991年的13029.6吨；相比2000年，2001年铅排放量下降了61.6%。但随后，随着汽车保有量和燃油消耗量的迅速增加，大气铅排放量从2001年的7747.2吨又逐渐增长到2012年14397.6吨，年均增长率为5.8%。

在地区分布上，重金属空间分布特征与不平衡的地区经济发展和人口密度有很强的关联性，主要表现为东部和中部省份地区重金属排放明显高于西部地区，沿海省份重金属排放强度最高。另外，西南和中南地区部分省份由于有色冶炼行业集中，导致部分地区大气重金属排放强度和污染状况较突出。