雾霾的具体成分是什么？
雾霾，这个词大家都不陌生，它就像一层厚重的灰幕，笼罩在城市上空，让蓝天白云成了奢侈品。但你有没有想过，这层灰幕到底是由什么组成的？它不是单纯的灰尘，而是由许多复杂的物质混合而成的。
颗粒物：雾霾的“主唱”
雾霾最显眼、也最让人担心的成分，就是那些肉眼难以看见的细小颗粒物，我们称之为PM（Particulate Matter）。这些颗粒物根据直径大小，被分为不同的等级，其中最关键的是：
PM10： 直径小于或等于10微米的颗粒物。你可以想象一下，头发丝的直径大约是5070微米，PM10大概是头发丝的五分之一到七分之一那么细。它们主要是一些沙尘、花粉、霉菌以及一些较大的工业排放物。虽然比PM2.5要大，但也能进入我们的呼吸道，对健康造成影响。
PM2.5： 这是我们通常说到的“细颗粒物”，直径小于或等于2.5微米的颗粒物。要说它有多小，一根头发丝的直径大约是5070微米，而PM2.5大概是头发丝的二三十分之一。这种颗粒小到什么程度呢？它可以轻易穿过鼻腔和咽喉的过滤系统，直接深入到肺泡，甚至进入血液循环。想想看，这样小的东西，怎么可能不往身体里钻呢？
PM2.5的“家族成员”更为复杂，它们可不是单一的物质，而是多种成分的“大杂烩”，主要包括：
无机物：
硫酸盐（SO₄²⁻）： 主要来源于燃煤、燃油等过程中产生的二氧化硫（SO₂）在大气中经过氧化反应生成的。当二氧化硫排放得多了，遇到空气中的氧化剂（比如羟基自由基OH·）和水汽，就会变成硫酸，再与氨气（NH₃）反应形成硫酸铵等。想想汽车尾气和工厂的烟囱，它们都是二氧化硫的重要来源。
硝酸盐（NO₃⁻）： 主要来源于机动车尾气、工业燃烧等排放的氮氧化物（NOx）。氮氧化物在大气中同样会经历复杂的化学反应，最终形成硝酸，再与氨气反应生成硝酸铵。氮氧化物也是形成酸雨的“帮凶”。
铵盐（NH₄⁺）： 大部分来自农业活动（如化肥使用）和畜牧业（如动物排泄物）排放的氨气（NH₃）。氨气在大气中很容易与硫酸根、硝酸根结合，形成硫酸铵、硝酸铵，这些都是细颗粒物的重要组成部分。
重金属元素： 比如铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、镍（Ni）等。这些重金属有些是矿物燃烧的产物，有些则来自工业生产过程，比如冶炼、电镀等。它们通常以氧化物、盐类等形式吸附在颗粒物表面，对人体毒性很大。
硅酸盐、碳酸盐等： 来自尘土扬起、建筑扬尘、土壤扬尘等。
有机物： 这是PM2.5中最复杂、也最“危险”的一类成分，它占据了PM2.5的很大比例。有机物的来源非常广泛，包括：
初级有机气溶胶： 直接从燃烧源排放出来的有机物。例如，不完全燃烧产生的多环芳烃（PAHs），这类物质有很多是已知的致癌物，比如苯并芘。还有一些是醛类、酮类、羧酸类等。
二次有机气溶胶（SOAs）： 这是由大气中的挥发性有机化合物（VOCs）经过光化学反应（在阳光作用下）形成的。这些VOCs可以来自汽车尾气、工业排放、石油化工、溶剂使用，甚至植被的自然挥发。在阳光照射下，它们会转化为更复杂的有机物，吸附在颗粒物上，成为二次有机气溶胶。
生物质燃烧产生的有机物： 包括秸秆、薪柴、垃圾等的燃烧，会释放出大量有机碳、醛类、酮类、酚类以及各种芳香族化合物。这些物质对雾霾的形成和能见度影响很大。
碳质组分：
元素碳（EC）： 也叫黑碳（Black Carbon），主要是由于燃料（特别是化石燃料和生物质）不完全燃烧产生的。它本身是黑色的，对太阳辐射有很强的吸收作用，所以它不仅影响能见度，还能吸收太阳热量，对气候变化也有作用。
有机碳（OC）： 是各种有机物的总称，包括我们前面提到的初级和二次有机气溶胶中的碳质部分。它比元素碳的颜色要浅一些，但同样会对能见度产生影响。
除了这些固态的颗粒物，雾霾中还含有：
水分： 潮湿的天气里，颗粒物会吸附大量的水分，形成液态或凝胶状的颗粒物，这会使雾霾看起来更浓重，能见度更低。
气态污染物： 虽然我们主要关注颗粒物，但雾霾的形成离不开气态污染物作为“原料”。例如：
二氧化硫（SO₂）： 主要来自燃煤和工业排放，是形成硫酸盐的重要前体物。
氮氧化物（NOx）： 主要来自汽车尾气和工业燃烧，是形成硝酸盐的重要前体物，也是臭氧生成和光化学烟雾的重要参与者。
挥发性有机化合物（VOCs）： 来源广泛，是形成二次有机气溶胶的关键物质。
氨气（NH₃）： 主要来自农业活动，是形成铵盐的重要物质。
臭氧（O₃）： 在某些条件下，特别是夏天，氮氧化物和VOCs在阳光作用下会生成臭氧，虽然它本身不是颗粒物，但也会影响空气质量和健康。
这些成分是怎么凑到一起，形成我们看到的“雾霾”的呢？
简单来说，就是大量的污染源（工厂、汽车、燃煤等）排放出各种气体和颗粒物。这些物质在特定的气象条件下，比如静风、湿度较大、逆温层存在时，就很难扩散到高空，只能聚集在近地面。然后，在阳光的作用下，一些气体污染物会发生复杂的化学反应，转化为更小的颗粒物，与原来排放的颗粒物结合，形成我们看到的，笼罩在天空中的那层灰蒙蒙的“雾霾”。
所以，下次你抬头看到灰蒙蒙的天空时，你知道它不仅仅是灰尘，而是由硫酸盐、硝酸盐、铵盐、重金属、各种有机物、元素碳、有机碳，再加上一些水分，甚至还有一些看不见的有害气体混合而成的一个复杂而危险的“大礼包”。了解了这些，我们才能更清楚地知道，治理雾霾，需要从减少各种污染源的排放入手，从源头解决问题。
颗粒物：雾霾的“主唱”
雾霾最显眼、也最让人担心的成分，就是那些肉眼难以看见的细小颗粒物，我们称之为PM（Particulate Matter）。这些颗粒物根据直径大小，被分为不同的等级，其中最关键的是：
PM10： 直径小于或等于10微米的颗粒物。你可以想象一下，头发丝的直径大约是5070微米，PM10大概是头发丝的五分之一到七分之一那么细。它们主要是一些沙尘、花粉、霉菌以及一些较大的工业排放物。虽然比PM2.5要大，但也能进入我们的呼吸道，对健康造成影响。
PM2.5： 这是我们通常说到的“细颗粒物”，直径小于或等于2.5微米的颗粒物。要说它有多小，一根头发丝的直径大约是5070微米，而PM2.5大概是头发丝的二三十分之一。这种颗粒小到什么程度呢？它可以轻易穿过鼻腔和咽喉的过滤系统，直接深入到肺泡，甚至进入血液循环。想想看，这样小的东西，怎么可能不往身体里钻呢？
PM2.5的“家族成员”更为复杂，它们可不是单一的物质，而是多种成分的“大杂烩”，主要包括：
无机物：
硫酸盐（SO₄²⁻）： 主要来源于燃煤、燃油等过程中产生的二氧化硫（SO₂）在大气中经过氧化反应生成的。当二氧化硫排放得多了，遇到空气中的氧化剂（比如羟基自由基OH·）和水汽，就会变成硫酸，再与氨气（NH₃）反应形成硫酸铵等。想想汽车尾气和工厂的烟囱，它们都是二氧化硫的重要来源。
硝酸盐（NO₃⁻）： 主要来源于机动车尾气、工业燃烧等排放的氮氧化物（NOx）。氮氧化物在大气中同样会经历复杂的化学反应，最终形成硝酸，再与氨气反应生成硝酸铵。氮氧化物也是形成酸雨的“帮凶”。
铵盐（NH₄⁺）： 大部分来自农业活动（如化肥使用）和畜牧业（如动物排泄物）排放的氨气（NH₃）。氨气在大气中很容易与硫酸根、硝酸根结合，形成硫酸铵、硝酸铵，这些都是细颗粒物的重要组成部分。
重金属元素： 比如铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、镍（Ni）等。这些重金属有些是矿物燃烧的产物，有些则来自工业生产过程，比如冶炼、电镀等。它们通常以氧化物、盐类等形式吸附在颗粒物表面，对人体毒性很大。
硅酸盐、碳酸盐等： 来自尘土扬起、建筑扬尘、土壤扬尘等。
有机物： 这是PM2.5中最复杂、也最“危险”的一类成分，它占据了PM2.5的很大比例。有机物的来源非常广泛，包括：
初级有机气溶胶： 直接从燃烧源排放出来的有机物。例如，不完全燃烧产生的多环芳烃（PAHs），这类物质有很多是已知的致癌物，比如苯并芘。还有一些是醛类、酮类、羧酸类等。
二次有机气溶胶（SOAs）： 这是由大气中的挥发性有机化合物（VOCs）经过光化学反应（在阳光作用下）形成的。这些VOCs可以来自汽车尾气、工业排放、石油化工、溶剂使用，甚至植被的自然挥发。在阳光照射下，它们会转化为更复杂的有机物，吸附在颗粒物上，成为二次有机气溶胶。
生物质燃烧产生的有机物： 包括秸秆、薪柴、垃圾等的燃烧，会释放出大量有机碳、醛类、酮类、酚类以及各种芳香族化合物。这些物质对雾霾的形成和能见度影响很大。
碳质组分：
元素碳（EC）： 也叫黑碳（Black Carbon），主要是由于燃料（特别是化石燃料和生物质）不完全燃烧产生的。它本身是黑色的，对太阳辐射有很强的吸收作用，所以它不仅影响能见度，还能吸收太阳热量，对气候变化也有作用。
有机碳（OC）： 是各种有机物的总称，包括我们前面提到的初级和二次有机气溶胶中的碳质部分。它比元素碳的颜色要浅一些，但同样会对能见度产生影响。
除了这些固态的颗粒物，雾霾中还含有：
水分： 潮湿的天气里，颗粒物会吸附大量的水分，形成液态或凝胶状的颗粒物，这会使雾霾看起来更浓重，能见度更低。
气态污染物： 虽然我们主要关注颗粒物，但雾霾的形成离不开气态污染物作为“原料”。例如：
二氧化硫（SO₂）： 主要来自燃煤和工业排放，是形成硫酸盐的重要前体物。
氮氧化物（NOx）： 主要来自汽车尾气和工业燃烧，是形成硝酸盐的重要前体物，也是臭氧生成和光化学烟雾的重要参与者。
挥发性有机化合物（VOCs）： 来源广泛，是形成二次有机气溶胶的关键物质。
氨气（NH₃）： 主要来自农业活动，是形成铵盐的重要物质。
臭氧（O₃）： 在某些条件下，特别是夏天，氮氧化物和VOCs在阳光作用下会生成臭氧，虽然它本身不是颗粒物，但也会影响空气质量和健康。
这些成分是怎么凑到一起，形成我们看到的“雾霾”的呢？
简单来说，就是大量的污染源（工厂、汽车、燃煤等）排放出各种气体和颗粒物。这些物质在特定的气象条件下，比如静风、湿度较大、逆温层存在时，就很难扩散到高空，只能聚集在近地面。然后，在阳光的作用下，一些气体污染物会发生复杂的化学反应，转化为更小的颗粒物，与原来排放的颗粒物结合，形成我们看到的，笼罩在天空中的那层灰蒙蒙的“雾霾”。
所以，下次你抬头看到灰蒙蒙的天空时，你知道它不仅仅是灰尘，而是由硫酸盐、硝酸盐、铵盐、重金属、各种有机物、元素碳、有机碳，再加上一些水分，甚至还有一些看不见的有害气体混合而成的一个复杂而危险的“大礼包”。了解了这些，我们才能更清楚地知道，治理雾霾，需要从减少各种污染源的排放入手，从源头解决问题。
网友意见
This is Thomas,
Smart Air的歪果创始仁。
我找到了两篇研究文章：一个是
在北京车公庄和清华大学吸收了很多PM 2.5然后做了分析。
结果是这样：
里面有很多SO、NO、钾、硫、S什么的。OC是“有机碳”、EC是元素碳。碳有不同来源，比如烧煤、烧木头。更可怕的是铅，因为铅对认知发展有影响。
科学家也有在上海做过
这样的调查，在海南路收集了很多PM 2.5，然后做了分析：
跟北京差不太多。
还有
绿色和平分析了北京的PM 2.5，发现有不同的重金属，比如镉、砷和铅。
结果：我不太喜欢呼吸这些东西！
Breathe safe.
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