空氣汙染，又稱為大氣汙染，是由於人類活動或自然過程引起某些物質進入大氣中，當排放的物質越來越多，遠遠超過大氣的自淨能力時，就導致大氣的組成發生變化。當大氣中汙染物質的數量、濃度和持續時間，達到有害程度，危害到了人類的舒適、健康和福利或環境時，就形成了大氣汙染。
霧和霾是兩種不同的天氣現象，儘管在氣象學上「霧」和「霾」均有明確的定義，但因其通常混合在一起出現，不容易區分，所以經常統稱為「霧霾天氣」。
一、與「霧霾天氣」有關的幾個概念
「氣溶膠」，它是由固體或液體小質點分散並懸浮在氣體介質中形成的膠體分散體系，又稱為氣體分散體系，這裡所述的固體或液體小質點，大小為0.001～100微米。天空中的雲、霧、霾等都是氣溶膠的具體實例。
「霧」是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統，也就是上面提到的「液體小質點」浮遊在空中，使水平能見度小於1公裡的天氣現象。
「霾」是大量極細微的幹塵粒等均勻地浮遊在空中，使水平能見度小於5公裡及以下的空氣混濁現象。這裡的幹塵粒就是上面提到的「固體小質點」。
「霧霾」現象，一般情況下，當能見度在1-10公裡時可能既有固體小質點（即霾的貢獻），也可能有液體小質點（即輕霧的貢獻），且不易區分，所以就被稱為「霧霾」現象。
「顆粒物」，在描述空氣品質時，通常用顆粒物表述氣溶膠中的塵粒，目前大家比較熟悉的包括可吸入顆粒物、細顆粒物和超細顆粒物。可吸入顆粒物（PM10）是指空氣動力學當量直徑小於或等於10微米的顆粒物。細顆粒物（PM2.5）是指空氣動力學當量直徑小於或等於2.5微米的顆粒物。超細顆粒物（PM0.1）是指空氣動力學當量直徑小於或等於0.1微米的顆粒物。這些顆粒物因粒徑小，只有在電子顯微鏡下才可以觀察到。
二、霧和霾的特徵及形成原因
霧主要是近地面空氣因冷卻達到過飽和而形成的。霾的形成需要有三個因素：一是水平方向靜風現象的增多，不利於大氣汙染物的擴散稀釋；二是垂直方向上出現逆溫層，導致汙染物難以向高空飄散而被阻滯在低空和近地面；三是空氣中懸浮顆粒物的增加。
由此可知，霾天氣下的空氣汙染程度明顯高於正常天氣，其中顆粒物的汙染程度最為顯著。氣象與汙染這兩個因素之間是相互影響、相互作用的，不利的氣象條件可以使汙染物在大氣中不斷累積，使汙染加重；反過來，汙染物濃度的增加也可以改變城市中溫度和風的分布，使城市氣象發生變化。
霧霾天氣的主要特徵是能見度降低。顆粒物具有消光作用，是能見度降低的主要因素。重度霧霾是一種極端天氣，主要由空氣中的細顆粒濃度過高導致，同時也會伴有氣態汙染物（SO2、NOx等）濃度的急劇增加，是一種嚴重的空氣汙染現象。
三、空氣汙染對健康的影響
空氣汙染對健康的影響分為急性危害和慢性危害。
急性危害主要是由大氣（特指室外環境空氣）汙染物的濃度在短期內急劇增高（如重度霧霾），人群大量吸入汙染物造成的急性危害，主要表現為呼吸道和眼部刺激症狀、咳嗽、胸痛、呼吸困難、咽喉痛、頭疼、嘔吐、心功能障礙、肺功能衰竭，誘發慢性心腦血管疾病的急性發作等。
慢性危害主要包括：
（1）長期刺激作用導致的眼和呼吸系統慢性炎症，如結膜炎、咽喉炎、氣管炎等，嚴重的引起慢性阻塞性肺病(COPD)，進而可導致肺心病。
（2）機體免疫功能下降，在大氣汙染嚴重的地區，居民唾液溶菌酶和分泌型IgA的含量均明顯下降，其他免疫指標也有所下降。
（3）加重慢性心腦血管疾病。
（4）加重變態反應或過敏性疾病，大氣中某些汙染物如具有致敏作用，可加重哮喘、過敏性鼻炎等疾病。
（5）增加發生肺癌的風險，國際癌症研究所（IARC）已經將空氣汙染物包括其中的顆粒物列為A類致癌物，國際上發表的綜述性文章認為，雖然總的來說空氣汙染對癌症的發生風險是比較低的，但針對肺癌來說，由於大氣汙染物尤其是顆粒物中常常含有苯並(a)芘（BaP）、砷等致癌物，具有較高的風險。
此外，國際上的研究還發現長期的空氣汙染還與低出生體重、早產、出生缺陷等不良出生結局有關。
另外，空氣汙染不僅可直接影響健康，它還可以通過長期間接效應，如通過影響太陽輻射和微小氣候、產生溫室效應、破壞臭氧層、形成酸雨等而影響我們的健康。
四、顆粒物對健康的影響
由於霧霾天氣下細顆粒物濃度較高，顆粒物對健康的影響更受關注，這裡專門談談顆粒物的健康影響。
首先，顆粒物的粒徑決定了顆粒物能否通過呼吸道進入人體，以及沉積部位和滯留情況。粒徑大於10微米的顆粒物不易進入呼吸道；粒徑為5-10微米的顆粒物多沉積在上呼吸道；粒徑為2.5-5微米的顆粒物多沉積在細支氣管和肺泡；粒徑在2.5微米以下的顆粒物75%在肺泡內沉積。PM2.5與PM10相比，因其易於滯留在終末細支氣管和肺泡、且某些組分還可穿透肺泡進入血液，因而同一來源的PM2.5比PM10對健康影響更大。
其次，顆粒物對健康影響與顆粒物的組成成分密切相關。細顆粒物的主要成分包括：含碳顆粒（包括元素碳和有機碳，元素碳主要產生於高溫燃燒過程，有機碳則主要來自相對低溫過程的不完全燃燒產物)、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、重金屬等。細顆粒物在空氣懸浮過程中還會進一步吸附空氣中存在的有機和金屬等化學成分、細菌、病毒、真菌等微生物成分。顆粒物的有機成份可作為佐劑誘發哮喘或加劇變態反應性鼻炎的症狀；顆粒物的多環芳烴含量與顆粒物的致癌活性相關；含有細菌、病毒、真菌等微生物的顆粒物可能引起呼吸道傳染病的流行；吸附有害氣體的顆粒物可以刺激或腐蝕肺泡壁，長期作用可使呼吸道防禦功能受到損害；顆粒物上的某些金屬成分還有催化作用，可以使大氣中的某些汙染物轉化為毒性更大的二次汙染物。如以顆粒物為載體的SO2，可被顆粒物的金屬氧化物催化為腐蝕性更強的SO3，從而加重對肺部的損害。此外某些顆粒物的成份十分複雜，顆粒物中的多種化學成份可能還對健康具有聯合毒作用。
第三，顆粒物的健康影響還與其濃度相關。以PM2.5為例，當成分相同時，PM2.5的濃度越高，引起的健康危害越大；當成分不同時，有毒有害成分越多則健康危害越大。
五、霧霾天氣期間的應對、防護措施
霧霾天氣時，室外空氣品質差，公眾應減少戶外活動，特別是老人、兒童、孕婦及患有心、肺疾病的人群，儘量減少出行；如果必須出門，要採取帶口罩等防護措施。注意選擇防護性好的口罩，戴口罩的方式也要正確。孕婦佩戴防護口罩，應注意結合自身條件，選擇舒適性比較好的產品，如配有呼氣閥的防護口罩，降低呼氣阻力和悶熱感。佩戴前應向專業醫師諮詢，確認自己的身體狀況適合。老年人及慢性病患者身體狀況各異，如心肺疾病患者佩戴後，會造成不適感，甚至會加重原有病情，這些人應向醫生諮詢，尋求他們的專業指導。兒童處在生長發育階段，而且其臉型小，一般口罩難以達到密合的效果。因此建議選擇正規廠家生產的適合兒童佩戴的防護口罩。外出回來後應及時清冼面部及鼻腔，並養成每天主動咳嗽清理氣管內有害物質的習慣。
霧霾天氣時，還要減少室內汙染，應儘量關閉門窗，減少室外顆粒物進入室內，避免在室內吸菸，減少高溫下煎、炒、炸等烹調活動，進行溼式清掃，有條件的使用空氣淨化器。任何空氣淨化裝置對汙染物的淨化都是有針對性的，不同原理的空氣淨化技術都有一定的優點，但也存在局限性。家庭選購空氣淨化裝置時，首先要確定淨化目的，即淨化何種汙染物，如果針對霧霾的主要汙染物PM2.5，要選擇對PM2.5有效的淨化器，才可以降低霧霾對室內汙染程度，淨化效果用淨化器的潔淨空氣量（CADR）表示。CADR低於或接近於衛生要求的房屋空氣自然交換率（每人每小時新風量30立方米）的空氣淨化器不具有實際使用價值；CADR最好大於每小時90立方米。空氣淨化器要達到淨化效果，必須根據房間面積和淨化器的功率和淨化效率，開啟一定的時間，才能降低室內霧霾顆粒物的汙染程度。另外，淨化材料也是有使用壽命的，應根據汙染程度和使用時間及時更換，避免造成二次汙染。
人群密集場所（如辦公、學校、公共場所等）使用空氣淨化產器時需要特別注意的是：空氣淨化器（除換氣機外）只是淨化部分空氣汙染物，一般不具備淨化人體產生的二氧化碳的作用，因此，當室內人員多，在室內停留時間較長時，應定時通風換氣，應根據衛生要求（每人每小時新風量30立方米），結合室內人員數量和室內空間自然換氣率綜合考慮通風時間間隔，必要時通過溫度、二氧化碳監測確定通風時間間隔。不管室內什麼室內場所，都不能忽視通風換氣，否則可能造成憋氣，嚴重的可能缺氧。
（作者：中國疾控中心環境所副所長 研究員 徐東群）