带你科学认识“PM2.5”

　　空气微粒主要是指那些在大气层中广泛分布，但并非气体分子的物质。它们以固态或液态的形式存在，因此而生的独特性质也让人们将它们从大气一般成分中独立出来。它们悬浮在空中，视颗粒大小而定，有时持续存在几天甚至几个星期。

　　目前研究的重点是直径小于2.5微米的颗粒，因为当人们吸入这些颗粒的时候，它们会顺势进入呼吸系统，从而引发一系列的健康问题。

发生在此类微粒上的损伤过程与那些气相污染物非常类似，但是这一类固体微粒的变化结果与气相情况全然不同。这也是研究大气层中这一类固体微粒反应的原因。

这些固体微粒是如何形成的？

　　一般情况下通过机械撞击形成的固体小微粒，直径都在10微米以上。为何我们要把衡量标准设置成2.5微米呢？因为这是化学反应，尤其是燃烧，可能产生的最大颗粒直径。它甚至可能源于一个吸附了固体杂质的气体微粒，或者是一开始就是一个已经存在的小微粒，然后不断吸附，溶解各种杂质和可溶化学物质，最后才形成的。

为何化学燃烧被认为是PM2.5小微粒的特定来源？

　　说到燃烧产生的小微粒，大家第一个想到的可能就是烟灰。在19世纪初的伦敦，年轻的烟囱清扫工在年纪渐长时罹患肺癌的比率几乎是一个惊人的数字。当下，汽车尾气中含有相似的致癌物成分。不完全燃烧的烃类化合物的主要成分，无论其源于1800年代的烟囱还是现在的汽车尾气，都是一致的。它们被称为多环芳烃（PAH），意思是一系列紧密相连形成不同结构的苯环的衍生物。

在这些小微粒间进行的反应中，太阳扮演了什么样的角色？

　　太阳是一种强大的能量来源，当化学反应和物质转换进行的时候，电子的得失是一个非常重要的环节。在绝大部分波长的辐射下，化合物稳定存在，电子的行为并不会受太大影响。但是一旦他们遇见了合适波长的辐射所释放的能量，化合物就会吸收它。电子被这一部分能量激发，发生跃迁。一旦电子发生了此类转移，化学反应就真正地开始了。