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无机性非金属颗粒大气中的无机性非金属颗粒主要有矿物（包括砂土）的碎屑、煤粉、炭黑和光化学烟雾 。 光化学烟雾的组成很复杂 。 已查明 ， 其中的有害物质并非直接由污染物源排放的一次污染物 ， 而是由一次污染物之间发生光化学反应所生成的二次污染物 ， 如臭氧、醛类、二氧化氮和过氧化乙酰基硝酸酯等 ， 总称光化学氧化剂 。 与形成光化学烟雾有关的各类基本化学反应有以下几种 。
（一）NO、NO2和O3的光化学循环
在太阳光的照射下 ， 含有NO2和NO的空气中发生着三个最重要的反应：
式中0(3P)是基态氧原子 ， 也称三重态氧原子 ， 它的第一激发态是0(1D)称单重态氧原子；M是任何第三种分子 ， 是吸收能量分子 ， 一般是O2或N2 。
上述三个反应是含有NO和NO2的空气在阳光照射下的基本光化学链反应 。 其中第一个反应是大气光化学反应的诱发者 ， 是形成光化学烟雾的起始反应 。 但仅仅有这三种反应尚不致产生光化学烟雾 ， 因为此时只有NO2和O3的不断更替 。 如果此时空气中同时存在碳氢化合物 ， 在上述反应中生成的0、O3、NO2均可与碳氢化合物反应 ， 从而生成一系列中间和最终产物 ， 导致光化学烟雾的生成 。 特别值得指出的是 ， 在中间产物中有各种自由基生成 。 这些自由基对有机物的进一步氧化有十分重要的意义 ， 可促使NO向NO2的转化 ， 以促使作为烟雾主要成分的醛类和过氧化乙酰基硝酸酯等的生成 。
（二）烯烃的氧化
一般认为 ， 烯烃和少数芳烃是形成光化学烟雾的主要因素 。 因此 ， 目前对碳氢化合物光氧化作用的研究 ， 多侧重于烯烃方面 。
以丙烯为例 。 丙烯可以被氧原子氧化 ， 也可以被臭氧氧化 ， 也可与HO·基作用发生氧化 。 通过链反应 ， 丙烯转化为乙醛和甲醛 。 在反应过程中 ， 一个HO·自由基促使二个NO分子转化为NO2同时又重新生成一个HO·基 。 此HO·基还能与其他碳氢化合物作用 ， 以促进更多的NO向NO2转化 。 如此周而复始 ， 直至NO全部转化为NO2为止 。 其他自由基 ， 如HO2·基、RO2·基等 ， 也可发生类似的作用 。
（三）醛的光解
大气中的醛有一小部分是一次污染物 ， 它们占汽车尾气中碳氢化合物的1.5% 。 大气中醛的最重要来源是碳氢化合物的氧化和自由基的作用 。
环境总醛中40%~60%是甲醛 。 醛在波长大于300nm的阳光下光解 。 甲醛吸收＜370nm的光发生光解 。 生成的H原子通过与O2再化合生成HO2·自由基 。 HCO·基也将与大气中的氧发生反应生成HO2·基 。 可以认为 ， 甲醛在空气中光解的主要化学结果是生成HO2·基 。 乙醛的光解导致生成HO2·基 ， 同时产生部分甲醛 。
（四）醛的氧化和过氧化乙酰基硝酸酯（PAN)的生成
醛可以与大气中的氧化剂如HO2·基、0、HO·基等反应 ， 而加速醛的去除 。 以甲醛为例 ， HO·基、0、HO2·基从甲醛摘取一个氢原子 ， 相应地生成甲醛基和H2O、HO·基和H2O2.甲醛基经反应生成HO2·基 。
乙醛则被HO·基、0、HO2·基氧化 ， 除生成HO2·基外 ， 还导致生成光化学烟雾中重要的二次产物PAN 。
（五）自由基与大气中O2、NO、NO2的反应和相互反应
这类反应对生成光化学烟雾也有很重要的作用 。 例如 ， RO·基和O2反应生成醛类；过氧烷基和过氧酰基与NO反应 ， 可使NO转化为NO2；过氧酰基和NO2反应生成稳定的过氧酰基硝酸酯 。
总之 ， 光化学烟雾是由链反应组成的 。 以NO2光解生成氧原子的反应为引发 。 氧原子的生成导致臭氧的生成 。 由于碳氢化合物的存在 ， 造成NO向NO2的迅速转化 。 在此转化中 ， 自由基尤其是HO·基起了主要的作用 ， 以致不需要消耗臭氧而能使大气中的NO转化为NO2 。 NO2又继续光解生成臭氧 。 同时 ， 自由基又继续和烃类反应生成更多的自由基 。 如此不断循环往复地进行链反应 ， 直到一次污染物NO和碳氢化合物消失为止 。
金属颗粒大气中的金属微粒成分和工业发展有很大关系 ， 这些年工业发达国家的大气中发现的金属特别是重金属（铅、镉、铍、锰、铁等）的含量高 ， 使用特种燃料的城市 ， 还发现了钒或砷；在铁锰工厂附近的大气中 ， 铁和锰的浓度很高；汽车废气中和铅熔炼厂、铅蓄电池厂都排出铅和锌；冶炼厂、灯泡厂和核动力厂的大气中有铍 。 金属微粒具有该金属的一切化学性质 ， 还原性和氧化性 。
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