煤和石油燃烧产生的一次颗粒物及其转化生成的二次颗粒物曾在世界上造成多次污染事件。
一次颗粒物的天然源产生量每天约4.41×10^6 吨,人为源每天约0.3×10^6 吨。二次颗粒物的天然源产生量每天约.6×10^6吨,人为源每天约0.37×10^6吨。就总量来说,一次颗粒物和二次颗粒物约各占一半。颗粒物大部分是天然源产生的,但局部地区,如人口集中的大城市和工矿区,人为源产生的数量可能较多。从18世纪末期开始,煤的用量不断增多。20世纪50年代以后,工业、交通迅猛发展,人口益发集中,城市更加扩大,燃料消耗量急剧增加,人为原因造成的颗粒物污染日趋严重。[2]
当前已引起人们重视的颗粒物分为两类:PM2.5(细颗粒物,此处的“细”取汉字的第一个含义:颗粒小的,与“粗”相对)和PM10(可吸入颗粒物),前者直径不超过2.5微米,是人类头发直径的 ,后者则较粗大,当前的欧盟空气质量标准限定,PM2.5的年平均值最多为25微克每立方米,PM10为40微克每立方米。联合国世界卫生组织的指导原则建议:PM2.5和PM10的年平均值分别为10微克每立方米和20微克每立方米。
对颗粒物尚无统一的分类方法,按尘在重力作用下的沉降特性可分为飘尘和降尘。习惯上分为:
①尘粒:较粗的颗粒,粒径大于75微米。
②粉尘:粒径为1~75微米的颗粒,一般是由工业生产上的破碎和运转作业所产生。
③亚微粉尘:粒径小于1微米的粉尘。
④炱(tai):燃烧、升华、冷凝等过程形成的固体颗粒,粒径一般小于1微米。
⑤雾尘:工业生产中的过饱和蒸汽凝结和凝聚、化学反应和液体喷雾所形成的液滴。粒径一般小于10微米。由过饱和蒸汽凝结和凝聚而成的液雾也称霾。
⑥烟:由固体微粒和液滴所组成的非均匀系,包括雾尘和炱,粒径为0.01~1微米。
⑦化学烟雾:分为硫酸烟雾和光化学烟雾两种。硫酸烟雾是二氧化硫或其他硫化物、未燃烧的煤尘和高浓度的雾尘混合后起化学作用所产生,也称伦敦型烟雾。光化学烟雾是汽车废气中的碳氢化合物和氮氧化物通过光化学反应所形成,光化学烟雾也称洛杉矶型烟雾。
⑧煤烟:煤不完全燃烧产生的炭粒或燃烧过程中产生的飞灰,粒径为0.01~1微米。