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毫无疑问，化石燃料燃烧是我国PM2.5的重要来源，根据北京和上海两座城市环保局公布的统计数字，PM2.5成分中，40~75%的重金属来自化石燃料燃烧，超过50%的黑碳来自化石燃料燃烧，城市的一次排放中主要来源是燃煤、机动车燃油等化石燃料的燃烧。2013年，北京师范大学研究者在《气溶胶和空气质量研究》杂志上发表的相关数据也证实了这一点。而要了解雾霾形成的过程，必须了解一个计算公式：
空气中污染物浓度变化模型
从公式中我们可以看出，污染的浓度与以下几个因素相关：散发源散发出的污染物浓度，也就是气象污染物排放的量；散发的气象条件；化学成分以及沉降。当污染物从源头释放到空气中后，如果气象条件适合污染物在城市中较长时间存在，而且在光和水等气象条件的作用下，细小的化学组分可能发生反应，形成颗粒物悬浮，这个过程叫做“成核作用”，通过成核作用，化学成分相互作用形成了新的颗粒物，从而造成二次污染。最后就是细小的颗粒物彼此碰撞反应，从而形成更大的颗粒，最后沉降下来落在地表。