Para revelar las características y fuentes de contaminación del PM, en este estudio, recolectamos muestras de membranas de filtro de PM en Shihezi de manera continua desde diciembre de 2020 hasta enero de 2021, y analizamos 10 tipos de iones inorgánicos solubles en agua (WSIIs) y 24 elementos inorgánicos (IEs), así como carbono orgánico (OC) y carbono elemental (EC). También se analizaron las fuentes y rutas de transporte del PM a través de modelado PMF y análisis de agrupamiento de trayectorias hacia atrás. Los resultados muestran que, en invierno, Shihezi puede tener una concentración media de masa de PM tan alta como 164.69 +/- 76.48 g/m, y la concentración de masa de PM en días contaminados es 3.3 veces mayor que en días limpios. Los iones inorgánicos solubles en agua (WSIIs), el carbono total (TC) y los elementos inorgánicos (IEs) constituyen el porcentaje de concentración de masa de PM en un 64.9%, 9.3% y 2.6%, respectivamente. SO, NO y NH (SIAs) son los principales WSIIs, representando el 91.0% de la concentración de WSII. Cuanto más grave es la contaminación, más contribuyen los SIAs al PM. La concentración media de masa de OC es 14.04 +/- 5.32 g/m. A medida que la contaminación invernal empeora, el valor de OC/PM disminuye constantemente, mientras que el de SOC/OC sigue una tendencia opuesta. Durante el proceso de contaminación severa en Shihezi, la transformación secundaria del carbono total no puede ser ignorada. El resultado del modelo de factorización de matriz positiva definida (PMF) sugiere que los principales orígenes de contaminación del PM en la ciudad de Shihezi comprenden fuentes secundarias, fuentes de quema de carbón, fuentes de vehículos de motor, fuentes industriales y fuentes de polvo en suspensión. El análisis de agrupamiento de trayectorias hacia atrás indica que la contaminación invernal en Shihezi proviene principalmente de los contaminantes locales en Manas y del transporte a corta distancia de contaminantes de la región de Urumqi-Changji.