Para la evaluación de la contaminación y la asignación cuantitativa de fuentes de metales pesados en el polvo superficial, se recolectaron un total de 52 muestras de polvo superficial de paradas de autobús en la ciudad de Tianshui. Se utilizaron el índice de geoacumulación y el índice de riesgo ecológico potencial para analizar los niveles de contaminación causados por metales pesados. Se emplearon la Factorización de Matrices Positivas (PMF) del modelado de receptores y la geoestadística para analizar la fuente de los metales pesados. Los resultados fueron los siguientes. Excepto por Mn, Co y V, las concentraciones medias de otros metales pesados han superado el valor de fondo local de Gansu. El porcentaje de concentraciones excesivas de Cu, Zn, Sr, Ba y Pb en las muestras fue del 100%, y el de Cr, Ni y As fue del 96.15%, 94.23% y 96.15%, respectivamente. El ajuste del modelo de semivariograma mostró que los coeficientes basados en bloques de Cu, Zn, Sr, Ba, Pb, Cr, Ni y As estaban entre 0.25 y 0.75, lo que indica que fueron principalmente afectados por factores humanos. Los altos valores de Pb, Zn, Ni y As se distribuyeron principalmente en la parte oriental del área de estudio, y los altos valores de Cu, Sr, Ba y Cr se distribuyeron en un patrón puntual en el área de estudio. Los resultados mostraron que As, Cu, Zn y Pb fueron los principales factores de contaminación, y el RI optimizado mostró que los metales pesados representaban el riesgo ecológico general de intensidad, entre los cuales Pb, As y Cu fueron los principales factores ecológicos y deberían ser considerados como los objetos de control prioritarios. Basado en la PMF, hay cuatro fuentes principales de once metales pesados. V, Mn y Co se atribuyeron a fuentes naturales, representando el 18.33%; Cu, Sr y Ba provinieron de fuentes mixtas de contaminación por transporte y fabricación de aleaciones industriales, representando el 26.99%; Cr y Ni provinieron de fuentes de contaminación por residuos de construcción, representando el 17.17%; As, Zn y Pb fueron producidos principalmente por emisiones de contaminación mixta de tráfico de carbón, representando el 37.52%. En general, el área de estudio estuvo dominada por las emisiones de tráfico de carbón.