最新研究表明：黏附在空气污染小颗粒上的持久性自由基（以下简称PFRs）会导致肺损伤甚至肺癌。如果这一结论得到进一步证实，那么将有助于解释，为什么不吸烟的人也会罹患烟草相关疾病。
多年来，人们一直认为自由基存在于大气层中，这些原子、分子以及分子的碎片会对细胞产生破坏作用。该项目负责人、路易斯安那州立大学巴里·德林治说，“我们发现燃烧产生的粒子中含有自由基，当它们和原子团结合在一起时，就可以长期地存在。这些自由基和香烟焦油中的自由基极其相似。也就是说，当别人吸烟时，你也会在空气中接触到香烟中的小颗粒，从而患病。”
德林治得出的结论令人震惊：中度污染空气中所含自由基的水平相当于一天吸300支烟！这些自由基一旦离开汽车排气管及烟囱，就会附着在空气污染的小颗粒上，并继续存在下去。它们一旦被人类吸入，就会被肺及其他组织吸收，导致细胞损伤，引起哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。不过，目前还没有找到PFRs与这些疾病的直接证据。
自由基，化学上也称为“游离基”，是含有一个不成对电子的原子团。由于原子形成分子时，化学键中电子必须成对出现，因此自由基就到处夺取其他物质的一个电子，使自己形成稳定的物质。在化学中，这种现象称为“氧化”。我们生物体系主要遇到的是氧自由基，例如超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。加上过氧化氢、单线态氧和臭氧，通称活性氧。体内活性氧自由基具有一定的功能，如免疫和信号传导过程。但过多的活性氧自由基就会有破坏行为，导致人体正常细胞和组织的损坏，从而引起多种疾病。如心脏病、老年痴呆症、帕金森病和肿瘤。此外，外界环境中的阳光辐射、空气污染、吸烟、农药等都会使人体产生更多活性氧自由基，使核酸突变，这是人类衰老和患病的根源。