大气环境中固态或液态的颗粒状物质统称大气颗粒物。大气颗粒物是影响中国城市空气质量的首要污染物。

大气中的颗粒物来源有自然来源和人为来源两类。自然来源是指风沙尘土、森林火灾、火山爆发、海水喷溅等自然界因素所产生的颗粒物。其中沙尘天气是影响中国北方某些地区大气颗粒物浓度的重要季节性因素。人为来源是指由于人类生产和生活活动所产生的颗粒物，如煤炭、石油、天然气等各种工业用燃料和民用取暖锅炉燃烧后产生的大量烟尘颗粒物。还有钢铁厂、水泥厂、有色金属冶炼厂和石油化工厂等工业生产过程及交通运输过程中汽油和柴油尾气造成的颗粒物的污染。建筑扬尘和公路扬尘也是中国一些城市大气中颗粒物的重要来源之一。相关研究发现，对于有采暖期和非采暖期的城市，大气颗粒物的来源具有季节性差异，采暖期燃煤排放的烟尘对大气颗粒物的贡献较高，而非采暖期的颗粒物来源中，沙尘暴、公路扬尘、建筑扬尘对空气颗粒物的贡献较大。

根据其形态，可将大气颗粒物分为液态和固态两种，同时存在于空气中。液态颗粒物包括雾（悬浮于空气中的细小液滴）和霾（悬浮于水滴中的尘、烟等微粒）。

颗粒物按空气动力学直径的大小可分为总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、细颗粒物和超细颗粒物。空气动力学直径≤100微米的颗粒物被称为总悬浮颗粒物（TSP），它是气溶胶中各种悬浮颗粒物的总称；空气动力学直径≤10微米的颗粒物为可吸入颗粒物（PM₁₀），可直接被人体吸入呼吸道；空气动力学直径≤2.5微米的颗粒物为细颗粒物（PM_2.5），因其粒径更小，易于滞留在终末细支气管和肺泡中或者穿透肺泡直接进入血液，并且易吸附有机物和重金属元素，故对人体健康的危害非常大；空气动力学直径≤0.1微米的颗粒物为超细颗粒物（PM_0.1），主要来源于汽车尾气，也有部分是经其他化学反应转化后二次生成的。PM_0.1对健康的影响受到日益广泛的关注。

由于颗粒物粒径、所吸附的化学成分不同，会展现出不同的生物学特点。

颗粒物最重要的性质是其粒径。粒径会干扰影响颗粒物在大气中的沉降，一般来说，粒径越小的颗粒物，沉降速度会越慢，更易被人体吸入。

不同粒径的颗粒物会滞留在呼吸道的不同部位。粒径≥5微米的多沉积在上呼吸道，通过纤毛运动可将其推至咽部，吞咽或咳嗽等可将其排除；粒径≤5微米的大多停留在细支气管和肺泡；2微米以下的颗粒物75%可沉积在肺泡内，颗粒物越小，进入肺的深度越深。但粒径≤0.4微米的颗粒物可以自由进出肺泡和排出体外，因此不易在呼吸道沉积。

不同粒径的颗粒物，其表面吸附有害物质的量也不同。研究发现，60%～90%的有害物质存在于PM₁₀中。粒径在2微米以下的颗粒物会附着Pb、Cd、Ni、Mn、V、Br、Zn以及多环芳烃等物质。有毒重金属、有机污染物、酸性氧化物、细菌和病毒等化学组分多附着于PM_2.5上。

颗粒物的化学成分种类繁多，可分为有机和无机两大类。颗粒物的毒性与其化学成分密切相关。细菌、病毒等病原微生物也可被吸附在颗粒物上。

颗粒物的无机成分主要包括元素及其他无机化合物，如金属、金属氧化物、无机离子等。通常，自然来源的颗粒物含有较多的无机成分。另外，颗粒物的来源不同，其表面所含的元素也不同。碳氢化合物，羟基化合物，含氧、含氮、含硫有机物，有机金属化合物、有机卤素等构成了颗粒物的有机成分。有机成分含量较高的颗粒物主要来源于煤和石油燃料燃烧和焦化、石油等工业排放。多环芳烃在颗粒物有机成分中最受关注。

SO₂、NO₂、酸雾和甲醛等有毒污染物也可以把颗粒物作为载体，进而深入肺脏、加重对肺的损害。颗粒物上的一些金属成分也是催化成分，它可将一些大气污染物转化为毒性更强的二次污染物。此外，颗粒物上的多种化学成分还可发生联合作用，对机体产生毒性。

沉积到肺部的大量颗粒物，会对局部组织产生阻塞作用，造成局部支气管通气功能的下降、细支气管和肺泡的换气功能的丧失，发生慢性支气管炎、肺气肿、支气管哮喘等疾病。国内外研究发现，颗粒物对呼吸系统造成的损伤可以通过以下机制来解释：①机体能够被颗粒物本身或其吸附的过渡金属等所刺激从而产生自由基，引起氧化损伤。②颗粒物的刺激会增加机体一系列编码转录因子、炎症相关因子基因的转录水平，进而引起炎症反应。③大气颗粒物中的碳粒能够长期刺激肺组织，诱导肺上皮细胞增生和纤维化。

大量流行病学研究表明，大气颗粒物暴露可增加心血管系统疾病死亡率、发病率、入院率和门、急诊就诊率。认为颗粒物可能通过以下机制造成心血管系统的损伤：①干扰中枢神经系统功能。②直接进入循环系统诱发血栓的形成。③刺激呼吸道产生炎症、释放细胞因子，通过血管损伤和血栓形成等机制影响心血管系统。

颗粒物与抗体免疫功能的下降密切相关。长期暴露在颗粒物污染环境下的小学生，其免疫功能会被明显抑制。相关动物实验也证实，颗粒物一方面影响局部淋巴结和吞噬细胞的吞噬作用，导致免疫功能下降；另一方面又增加动物对细菌感染的敏感性，导致肺对感染的抵抗力下降。

国内外的大量研究表明，颗粒物的有机提取物具有以移码突变为主的致突变性，并导致细胞的染色体畸变、姐妹染色单体交换、微核率增高并诱发程序外DNA合成。研究还发现，细胞恶性转化与颗粒物的有机提取物紧密相关。此外，颗粒物中还含有不同种类的致癌物和促癌物。流行病学研究表明，居民肺癌的发病率和死亡率与城市大气颗粒物中的多环芳烃密切相关，表明颗粒物的致癌活性与其多环芳烃含量有关。

太阳辐射能够被颗粒物吸收和阻挡，从而减少其辐射的强度，尤其是降低紫外线辐射的强度。由于紫外线的抗佝偻病和杀菌作用，大气污染严重区域儿童佝偻病发病率和部分呼吸道传染病发病率会增加。

①控制污染，调整工业和能源结构，发展清洁能源；进一步巩固和加强各地烟尘控制区的工作成果及工业企业全面达标验收的治理成果；发展区域集中供暖；加强汽车尾气的治理工作，优化油品质量；加强对工地、道路扬尘的管理。②加强环境监测和健康影响评价，建立更广泛的城市大气颗粒物监测网，逐步开展并完善PM_2.5监测体系。此外，要加强人群健康监测，确立更加准确的大气颗粒物污染与人群健康的暴露-反应关系，为完善中国大气颗粒物环境质量标准及提出颗粒物污染对健康危害的预警方案提供科学依据。