如果你经常关注空气质量，那么对灰霾这个词应该并不陌生，它又称大气棕色云、大气灰霾，被定义为“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象，使远处光亮物微带黄、红色，使黑暗物微带蓝色。”它的形成主要是由于水平方向静风现象的增多、垂直方向的逆温现象和悬浮颗粒物的增加。

　　作为大气污染的一种，灰霾必然会对人的身体健康、心理健康和区域气候等造成影响，而且业内认为，它是肺癌致病的头号杀手。然而今天的主角并不是它，今天的主角是造成灰霾的主要污染物——大气气溶胶。

　　大气气溶胶是指均匀分散于大气中的固体微粒和液体微粒所构成的稳定混合体系，其中的微粒统称为气溶胶粒子。一般在大气科学研究中，常用气溶胶代指大气颗粒物。大气气溶胶的粒径范围约为0.003～100微米，颗粒物的密度通常用单位体积内质量浓度来表示，例如PM10指空气动力学直径小于10微米的颗粒物的总质量浓度，PM2.5指空气动力学直径小于2.5微米的颗粒物的总质量浓度。

　　而近年来流行病学的研究表明，颗粒物的浓度水平与人的呼吸系统和心肺疾病的发病率、死亡率存在着正相关关系，特别是对于那些易感人群、儿童和老人。这也是为什么我们必须要对大气气溶胶进行深入了解的原因。

　　那么针对这种大气污染物，目前都有哪些技术手段或者先进设备可以对它进行准确检测，从而指导环保工作者的工作方向，指导民众的出行?

　　1、卫星遥感技术

　　气溶胶作为云凝结核，会使地气系统的能量平衡失衡，从而影响区域和全球气候，大量的细粒子气溶胶形成严重的灰霾天气，这都是我们所了解到的，而它所造成的这些异象，都可以通过卫星遥感技术实现监测。在众多类型的监测技术中，卫星遥感可以提供广阔背景上的气溶胶区域分布信息。

　　近年来，大量快速、灵敏、准确的实时在线检测技术被运用到悬浮颗粒物研究中来，大大丰富了颗粒物的研究方法。虽然气溶胶实时在线测量技术可以连续地分析大气气溶胶成分和粒子的粒径组成，较为完整地得到粒子化学成分的原始信息，但卫星遥感技术在定量研究气溶胶在全球范围内的时空变化特征与演变规律上有其他站点监测无法比拟的优势，辅以米散射原理的地基激光雷达提供的气溶胶垂直分布信息，可以获得区域分布的近地面PM2.5质量浓度的监测，实现城市群、郊区和广大农村区域的空气质量监测。

　　国际上表征大气颗粒物的大气化学行为的重要手段就是单颗粒分析，它能够提供全颗粒物分析方法所无法提供的大量信息，同时单颗粒分析所需的采样时间短，很小质量的样品就可以进行分析，这使得对大气颗粒物短期组分变化的测量更精确。那么在对气溶胶进行单颗粒分析就成为防治空气污染的重要手段之一，这个过程必然需要用到诸多分析仪器。

　　2、气质联用法

　　在对气溶胶进行分析是，大多数人首先想到的应该是气质联用仪器吧?毕竟比起气相色谱仪在定量分析上的优势，配合质谱仪器使用后，它在定性定量分析上都有了质的飞跃。

　　利用气质联用仪分析气溶胶时，将气相色谱分离多组分混合试样作为MS的进样系统，灵敏度高的MS作为检测器进行定量分析，两者取长补短，能充分发挥各自的优势。

　　然而要注意的是，这个方法一般智能测定占大气有机气溶胶中10%-15%的有机成分，因为气相色谱仪适用于沸点不太高、热稳定性好、分子量小的物质，大分子有机物和强极性化合物并不能从色谱柱中洗脱出来。

　　3、傅立叶变换红外光谱(FTIR)法

　　傅立叶变换红外光谱法经常在大气气溶胶分析中用于推断二次有机气溶胶的形成。直接进样——FTIR法从传感器底片中获得谱线，而不需要提取或其它前处理方法，对样品无破坏、灵敏度高。

　　这个方法的定量分析比较困难，因此近年来业内也经常将其他分离方法和FTIR联用来进行有机复杂化合物的分离鉴定，这样就可以得到未知物的整体结构信息。

　　我国红外光谱技术研究团队在国家高技术研究发展计划(863计划)“大气多组分污染物及其时空分布连续自动监测技术与设备”项目的支持下，通过自主研制扫摆式傅立叶变换红外干涉仪系统，相继集成开发了抽取式FTIR(傅立叶变换红外光谱)监测系统、开放光路式FTIR监测系统和大气污染多组分排放通量 SOF-FTIR快速遥测系统。

　　4、气溶胶飞行时间质谱仪(ATOFMS)

　　ATOFMS是利用空气动力学单颗粒粒径测量技术对0.1～3微米的粒子进行粒径测量，用激光蒸发并电离粒子，由双极飞行时间质谱技术对颗粒进行化学成分分析。因为ATOFMS可以鉴别组成颗粒物的特殊化合物，因此它可以提供了新视角来考察粒子与周围气体以及其他颗粒物之间的动态化学过程。

　　因此在对气溶胶的分析测量过程中，ATOFMS是目前最好的仪器之一，周振团队研发的气溶胶质谱仪是我国最高端商品质谱仪器，是当前PM2.5污染源解析的关键工具，将为国家节约上百亿元的污染治理资金，也为我们更深的了解气溶胶提供了诸多便利。

　　此外，大量快速、灵敏、准确的原位检测技术如吸湿串级差分淌度分析仪(HTDMA)、光腔衰荡光谱仪(CRDS)和光散射仪 (Nephelometer)等被运用到悬浮颗粒物研究中来，大大丰富了针对颗粒物化学组分、吸湿性和光学性质的研究方法。这些气溶胶质谱及其联用技术的发展，使得在单颗粒层面上研究不同混合态气溶胶的性质成为可能。

　　只有更深入地了解大气气溶胶的物理、化学、毒理等特征，才能让我们有备而战，提前做好防护措施，而不是在灰霾大面积爆发7年后去面对肺癌患者数量骤增的噩梦。