環保科普｜認識大氣氣溶膠：微小顆粒，巨大影響

以細顆粒物為主的霧霾問題對人們的身體健康以及正常的生產生活產生一定影響。現在普遍採用的氣溶膠定義是液體或固體微粒均勻地分布在氣體中形成的相對穩定的懸浮體系。簡單來說，大氣氣溶膠是指懸浮在大氣中的微小顆粒物質，其大小通常在納米到微米級別之間。儘管這些微小顆粒常常在我們的日常生活中被忽視，但它們對我們的環境和健康產生了深遠的影響。本文將為您介紹大氣氣溶膠的來源、類型以及與環境和健康的關係。

來源與類型

大氣霧霾中的氣溶膠粒子主要分為一次氣溶膠和二次氣溶膠。一次氣溶膠指由排放源直接排放到大氣中的顆粒物；二次氣溶膠則是由一次氣溶膠在大氣中通過與氣體組分發生化學反應生成的顆粒物。

大氣氣溶膠從來源還可以分為自然源和人為源。自然源包括火山噴發、植物排放、海洋氣溶膠以及沙塵暴等；人為源則涵蓋了工業排放、交通尾氣、燃燒排放以及建築施工等。

根據顆粒的組成、來源和大小，大氣氣溶膠可以被分為不同的類別。主要的類別包括硫酸鹽氣溶膠、硝酸鹽氣溶膠、有機氣溶膠、黑碳（也稱為炭黑）、微量元素氣溶膠、生物氣溶膠、粉塵顆粒等，按粒徑大小可分為總懸浮顆粒物，飄塵，降塵，PM10，PM2.5，超細顆粒物。這些氣溶膠在大氣中的存在形式複雜多樣，既有液態也有固態，它們的屬性直接影響著它們的環境效應。

這些氣溶膠中，二次有機氣溶膠(SOA)尤為重要，它是城市和郊區環境空氣中細顆粒物的重要組成。SOA主要是由大氣中一些中等和半揮發性有機物（I/SOCs）通過氧化降解過程形成。SOA對於大氣能見度、空氣質量、氣候變化、對流層的氧化能力以及公共健康都有很大危害。

大氣顆粒物是懸浮在大氣中的固體和液體顆粒，粒徑範圍一般在0.001~100微米之間。在衡量顆粒物的標準中，根據顆粒物粒徑大小可分為總懸浮顆粒物（TSP）、PM10、PM2.5、超細顆粒物（UFPs）。

TSP是分散在大氣中的各種粒子的總稱，TSP濃度是指空氣動力學直徑小於或等於100微米顆粒物（多數在10微米以下）的質量濃度，單位為微克/立方米。它的來源很複雜，植物產生的花粉和孢子、包括燃料燃燒時產生的煙塵、生產加工過程中產生的粉塵、建築和交通揚塵、風沙揚塵以及氣態污染物經過複雜物理化學反應在空氣中生成的相應的鹽類顆粒。

PM10是指空氣動力學直徑小於或等於10微米的顆粒物，通常用質量濃度表示，單位為微克/立方米。由於粒徑較小，能被人直接吸入呼吸道而造成健康危害，所以PM10也稱為可吸入顆粒物。

PM2.5也稱細顆粒物或可入肺顆粒物，是指空氣動力學直徑小於或等於2.5微米的顆粒物。通常用質量濃度表示，單位為微克/立方米。PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。

UFPs是指空氣動力學直徑小於或等於0.1微米的顆粒物。通常用數濃度表示，單位為個/立方厘米。UFPs粒徑小，質量濃度不明顯，但是卻貢獻了大部分的顆粒物總數濃度。UFPs粒徑小，容易沉積在呼吸系統深處，並且突破人體中的防護屏障而進入人體深處，造成更大的危害。並且UFPs和PM2.5的來源有很大差異，UFPs主要來自燃燒過程，新粒子生成過程，其中交通是一個主要的排放源。UFPs難以通過沉降的方式去除，主要通過生長成更大的顆粒物而去除。

環境影響

大氣氣溶膠在地球的能量平衡、氣候變化以及大氣光學方面發揮著重要作用。首先，它們能夠散射和吸收太陽輻射，影響地球表面的能量收支。其次，氣溶膠在雲的形成和性質方面起著關鍵作用，影響降水和雲的輻射效應。最後，某些類型的氣溶膠還能夠影響大氣中的化學反應，進而影響大氣質量。

健康影響

大氣氣溶膠對人類健康也有重要影響。細小的氣溶膠顆粒可以被吸入到肺部，導致呼吸道疾病和心血管問題。尤其是直徑小於2.5微米的顆粒物（PM2.5）尤為危險，因為它們可以深入肺部並進入血液循環，對健康產生更嚴重的影響。

飄浮在空氣中的氣溶膠粒子很容易被吸附並沉積在支氣管和肺部，粒子越小，越容易通過呼吸道進入肺部，其中粒徑小於1微米的粒子可以直達肺泡內。進入肺部的粒子，由於其本身的毒性（如硫酸液滴、PbO和PbBr等）或攜帶有毒物質（如煙炱吸附的SO2等多種有毒氣體）會造成人體的危害。

對人體健康影響最大的是粒徑在2.5微米以下的粒子。這部分粒子粒徑小，更容易進入人體的循環系統，比表面積大，更能吸附有毒有害物質，因此它對人體健康的危害也將更大。如小粒子上吸附的石棉和以苯並芘為代表的芳香族化合物進入人體後能引起組織細胞發生癌變，硫酸液滴進入人體後，能負載於肺泡上刺激肺泡，增加氣流阻力，使呼吸困難。因此，在霧霾天氣下，我們應該盡量待在室內，減少戶外活動，以減少顆粒物對人體的傷害。

減輕影響的措施

為了減輕大氣氣溶膠的影響，我們可以採取多種措施。

1、 減少人為源的排放，包括改進工業生產過程、提倡清潔能源和加強交通管理等。

2、 加強大氣氣溶膠的監測和研究，以便更好地了解其影響機制和變化趨勢。

3、 普及公眾環保意識，倡導低碳生活方式也是降低大氣氣溶膠影響的關鍵。

4、 一些生活中的小習慣也會減小暴露風險，例如早晚交通高峰遠離道路，戴好口罩，關好車窗；霧霾天關好窗戶，減少出行等等。

結語

大氣氣溶膠雖然微小，卻有著巨大的影響。從氣候變化到人體健康，它們在我們的生活中扮演著重要角色。通過深入了解氣溶膠的來源、類型以及影響，我們可以更好地採取措施來保護我們的環境和健康。讓我們共同努力，創造更加清潔、健康的未來。