1.3　PM_2.5中对人体健康有危害的物质

PM_2.5因导致能见度降低而影响人们生活、交通和城市景观。从PM_2.5的组成来看，PM_2.5中含有许多对人体健康有危害的物质，如多环芳烃和亚硝胺类化合物、重金属等。主要包括如下几类：

（1）有机物　在PM_2.5化学组成中，有机物种类因来源不同而不同。国外一般采用平均分子量占碳质量的比重来衡量PM_2.5有机化合物的不同。

（2）金属　林治卿等对天津市的中心交通区域采暖期进行了研究，采集了不同粒径的大气颗粒物（TSP、PM₁₀、PM_2.5），分别分析了重金属含量，结果表明颗粒物中的重金属含量较高，如Cd、Pb、Ni 的浓度均已达到100mg/m³。相对于PM₁₀而言，重金属在PM_2.5中的分配率明显更高，如重金属Hg在PM₁₀和PM_2.5中的分配率分别是99.54和513.32，Pb的这两个值分别是113.52和450.70，前者远远小于后者。这表明细颗粒物PM_2.5对重金属的负载能力明显更强，因而毒性也较其他粒径的颗粒物更大^{［16，17］}。

（3）无机离子　硫酸根离子、硝酸根离子、铵根离子是PM_2.5中3种最主要的水溶性离子，它们的前体物分别是SO₂、NO_x和NH₃。SO₂、NO_x经过光化学氧化形成的二次气溶胶对2000～2001年北京市PM_2.5的年均贡献率占到了9.6%。杨复沫等对北京市车公庄地区进行了连续一年、一周一次的PM_2.5采样分析，得出这3种粒子的质量浓度之和占PM_2.5总质量浓度的37%，高于其他来源。这3种二次离子的质量浓度受多种因素影响，首先是SO₂、NO_x、NH₃等前体气态污染物的浓度，另外还有湿度、温度等能够影响二次粒子转化率的气象因素等。硫酸根离子的质量浓度在冬季达到最高，这是由较高的SO₂初始浓度和高转化率两方面共同决定的，此时的气象条件不利于扩散也是造成冬季硫酸根质量浓度高的原因之一。硝酸根离子的浓度也是在冬季达到最大值，虽然夏季有利于光化学反应的进行，但是较高的气温使得在夏季硝酸根难以以离子的形式存在于颗粒物上，从而使这一浓度的夏季值低于冬季。

（4）微量无机非金属元素　有的地方沙尘暴天气频繁出现，PM_2.5中地壳元素含量也相应升高。但是Se等微量元素含量并未因受到沙尘影响而显著提高，说明沙尘对来自人为污染源的元素影响较小。魏复盛等的研究也得出了与此一致的结论。煤、油的燃烧及其他工业污染过程造成As、Cl、Br 等元素在颗粒物上明显富集超标，并且以在PM_2.5上的富集尤为突出，富集倍数达到了数十倍到数千倍，Se元素甚至达到了数万倍。