细颗粒物又称细粒、细颗粒、PM2.5。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重。
PM2.5产生的主要来源,是燃煤发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多含有重金属等有毒物质。 一般而言,粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等;2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)则主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)、挥发新有机物等。
虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分,但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活新强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
PM2.5的危害
对健康的影响
流行病学研究表明,粒径小于2.5μm的气溶胶颗粒可进入肺部,并沉积于肺泡,而且粒子越小,越容易吸附一些对人类有害的重金属和有机物、细菌和病毒。PM2.5对人体健康的影响主要包括:增加发病率和死亡率;危害呼吸系统和心血管系统;改变肺功能及其结构;改变免疫功能;增加癌患,如肺癌等。
2013年10月17日,世界卫生组织下属国际癌症研究机构发布报告,首次指认大气污染对人类致癌,并视其为普遍和主要的环境致癌物。然而,虽然空气污染作为一个整体致癌因素被提出,它对人体的伤害可能是由其所含的几大污染物同时作用的结果。
对能见度的影响
多年的观察研究表明,颗粒物和气态污染物在浓度较低时,对能见度的影响不显著。但浓度较大时,则会改变天空颜SE,使能见度降低。当浓度特别高时,会使天空成棕褐SE。
大气污染物和天气因素都会降低能见度,但能见度降低主要是由于细粒子和气态污染物对光的散色和吸收,使来自物体的光信号减弱。大气污染物中颗粒物的散光作用是造成能见度降低的主要因素,颗粒物的散色能造成60-95%的能见度减弱,其中以PM2.5及其所含硫酸盐、硝酸盐及炭黑最为重要。
PM2.5浓度的高低是决定大气能见度的关键因素,同时PM2.5散光是大气能见度下降的最主要原因,其中PM2.5的散色消光占总的消光度的80%。
对气候的影响
颗粒物对气候的影响可分为两大方面:直接影响和间接影响。直接影响指大气中的颗粒物粒子散色和吸收太阳辐色和地面色出的长波辐色,从而影响地、气辐色收支。同时颗粒物能直接阻挡太阳光抵达地球表面,这样使可见光的光学厚度增大,抵达地面的太阳能下降,从而使地面温度降低,高空的温度增高。大气中的黑碳颗粒物能吸收太阳短波辐色,从而影响太阳辐色传输,加热大气,降低地表温度;同时,黑碳颗粒物能吸收、放色红外辐色,影响地球长波辐色。模式计算表明,人类活动引起大气颗粒物增加趋向于使地球表面降温,工业化以来,颗粒物增加引起的地面变冷趋势可部分抵消温室气体增加引起的地表温度上升。