南京春季大气颗粒物污染水平特征研究(3)
作为气溶胶前体物的气体污染物的排放，也是大气中PM10和PM2.5的重要贡献者，尤其对PM2.5的贡献更为显著。这些气溶胶前体物主要由NO、SO2、NH3、VOCs、CO五类气体组成。根据Richard J. Countess对SCAB地区的PM2.5大气采样结果进行的二次PM2.5的排放量估算及SCAB地区气态污染物的排放数据，确定了从各类气态前体物变化为二次气溶胶粒子的转化率，研究表明SO2和NH3转化为二次气溶胶粒子的转换率较高[3]。
1.2.2大气颗粒物的主要化学组成
大气颗粒物组成比较复杂，主要可以分为三大类：有机成分、水溶性成分和水不溶性成分，有机成分占主要部分，其中大部分是不溶于笨的有机碳，也有少部分是脂肪烃、芳烃、多环芳烃和醇、酮、脂等。水溶性成分主要包括硫酸盐、硝酸盐、氯化物等，水溶性成分主要是硫酸盐。水不溶性成分主要是土壤中的金属氧化物，如由硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾等元素的氧化物组成。根据王淑兰、张远航等人的研究，除无机颗粒物显著分布在粗粒子外，其他成分都分布在细粒子中[4-5]。所以细颗粒物已成为大气颗粒物中有机颗粒物的主要组成部分。
1.3大气颗粒物的主要危害
1.3.1对人体健康的影响
早在1979年，Holland等就明确指出空气中颗粒物的浓度越高，越会对人体健康产生不良影响 [6-7]。表面接触和呼吸道吸入是两种大气颗粒物吸入人体的主要途径。颗粒物的接触性危害主要跟大气颗粒物浓度有关，而大气颗粒物浓度较低，所以基本不会导致由表面接触引起的角膜混浊、结膜炎和皮肤病等疾病。由于呼吸道吸入大气颗粒物是不可避免的，而颗粒物对人体危害最大、影响最广泛的部位是呼吸系统，所以极易导致呼吸道吸入引起的肺炎、炎症、肺癌等一系列疾病。因此，呼吸道吸入是大气颗粒物影响人体健康的主要途径。
由30多个不同区域的国家与地区联合进行的研究表明，人体健康与空气中颗粒物的水平有着密切关系。PM2.5的浓度越高，人体富集重金属和有毒有害物质就月多，对人体危害更大。1994年，由中美两国环保部联合合作开展的一项关于“大气污染对人体呼吸健康影响研究”的课题，课题表明人暴露在高浓度的PM2.5的环境下，会增加引起血栓[8-9]。根据哈佛大学对8000名成年人长达16年的颗粒物流行病学研究表明，死亡率上升与PM2.5显著相关，进一步说明了颗粒物对人体的危害[10-11]。
1.3.2对大气能见度的影响
大气能见度已经成为评价一个城市环境的重要指标，环保部门也十分关注大气颗粒物对大气能见度的影响情况。能见度是指视力正常的人在一定的天气条件下，能在天空或地面背景中看见一定大小的目标物的最大距离，用公里（km）为单位衡量。根据能见度预报和服务需要，能见度有0-5级标准。X＞10km，为0级；1.5km≤X＜10.0km，为1级能见度；0.5km≤X＜1.5km，为2级能见度；0.2km≤X＜0.5km，为3级能见度；0.05km≤X＜0.2km，为4级能见度；X＜0.05km，为5级能见度(其中X为能见度)。
大气能见度的高低会影响城市环境的好坏。由于至少60%的能见度下降是因为颗粒物的散射，因此能见度降低的最主要因素是的光的散射。而PM2.5对光的吸收大部分是由炭黑的颗粒引起的。每年，世界炭黑排放量占大气颗粒物排放量不到2.5%，但却可能会使某些地区能见度降低一半以上[12]。随着城市化的加快建设，大气颗粒物造成能见度下降也越来越严重。PM2.5一般在城区大气中占气溶胶总质量一半以上，高浓度 PM2.5可以显著降低大气能见度，从而导致一个重要的污染现象—灰霾[13]。
来自我国681个气象站点的能见度数据统计结果表明，1957~2005 年期间我国出现了4个重污染灰霾地区(华北平原、长江三角洲地区、珠江三角洲地区以及四川盆地)，其中我国东部地区能见度平均下降约10km[14-15]。如中国受雾霾袭击最严重的城市是哈尔滨——一座拥有1000万人口的东北城市。在2013年10月份，哈尔滨的PM2.5值达到1000，学校、机场和高速被迫关闭。又如在1963年，纽约的致命毒雾导致168人因此丧生。