雾霾之PM2.5的来源、成分、形成及危害

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1、万方数据第29卷第5期2014年10月大学化学UNIVERSITYCHEMISTRYV01．29No．50ct．2014雾霾之PM2．5的来源、成分、形成及危害+程春英尹学博“(南开大学化学学院化学实验教学中心和分析科学研究中心天津300071)摘要介绍雾霾及PM：，的基本知识，从化学角度讨论PM：，的来源、成分、形成和危害；阐述发展PM：，分析新方法对于掌握其危害，研究其生理影响和找到其源头的重要意义。清洁能源的高效利用，排放物的后处理以及“碳交易”等有希望成为解决雾霾及PM：，问题的突破EI。关键词雾霾PM：，光化学烟雾挥发性有机化合物(VOCs)颗

2、粒物Source，Composition，FormationandHazardofPM2．5inHazeChengChunyingYinXueboChem／cdExperimentalTeachingCenterandResearchCenterforAnalyticalScience，CollegeofChemistry，NankaiUniversity，Tianfin300071，P．兄China)AbstractThesource，composition，formationandhaLzardofhazeandPM25wereintroduced．

3、ThedevelopmentofnewmethodologyfortheanalysisofPM25isimportantfortheunderstandingofthehazards，thestudyofthebiologiceffects，andthefindingofthesourceofhazeandPM25．Theefficientutilizationofcleanenergy，thepost·processingofeffluents，and”carbontrading”maybecomethebreakthroughpointstosol

4、vehazeandPM25relatedissues．KeyWordsHaze；PM25；Photochemicalsmog；Volatileorganiccompounds(VOCs)；Particles雾霾已经成为人们热议的话题，雾霾实际包括雾和霾两层意思，因为二者都会导致能见度降低。且霾常常伴随雾出现，因此，就有雾霾和雾霾天气的说法⋯。雾是自然天气现象，是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶。当空气的水汽达到饱和时，多余的水汽凝结，并与微小的灰尘颗粒结合，形成小水滴或冰晶，这就是雾。雾的主要成分是水，气温降低，水的饱和蒸汽压低。这是

5、秋冬早晨多雾和温度升高雾会散去的原因。人类活动向大气排放微小颗粒物质(particlemass，PM)可以分散到大气中形成固体气溶胶。这些固体气溶胶称为霾，即霾是悬浮在空气中的微小颗粒物质。霾的形成主要是人为的环境污染，再加上气温低、风小等自然条件导致污染物不易扩散[2]。从化学角度看，这些颗粒物不是某一种物质。而是排放到空气中的各种微小固体和液体以及它们的反应产物组成的混合物。它们的大小不同，对人类和环境的影响也不同旧J。PMlo是指粒径小于lOl-Lm的颗粒物质；而PM：，的粒径小于2．5斗m。相比于PMm，PM：，能直接进入并粘附在人的下呼吸道和肺

6、叶，同时微粒中的化学成分会对人体造成危害；PM，，在空气中的保留时间更长，如直径在0．1～1斗m的颗粒生命周期可达一到两周，传输可达几千公里‘3

7、。PM，；因此引起人们的广泛关注。除人为原因，其他诸如森林大火等也是PM，，的来源之一[4引。PM，，不同于沙尘天气中的扬沙，扬沙主要是被吹起来的灰尘或者沙子，粒径相对较大，且成分相对惰性，对人体健康影响较小。了解雾霾中PM：，的形成和成分对于理解其危害、找到应对策略具有重要意义。本文从化学+基金资助：973项目(No．2015CB932001)；国家自然科学基金(No．21375064)；高校博士点基金项目(

8、No．20130031110016)}}通讯联系人．E-mail：xbyin@nankai．edu．cn万方数据2大学化学第29卷角度讨论PM：，的来源、成分、形成和危害。因为PM：．，介于纳米颗粒和PM。。之间，因此也会提到纳米颗粒排放物和PM。。。1PM2．，的来源1．1煤的燃烧[6]煤和石油等化石燃料是目前主要的能量来源，然而，煤中除可燃的化学物质外，还有很多不易燃的矿物质，如铝土、硅酸盐等，这些物质夹带着没有完全燃烧的元素碳，形成细小固体颗粒并排放到空气中，即灰色的粉尘气溶胶——烟。燃煤还是二氧化硫(SO：)的重要来源。燃烧时煤中的硫转化为二氧化

9、硫(SO：)，即S+O：=SO：。SO，是无色有毒有刺激性气味的气体，它对大气环