空气中固有成分以外的物质被称为污染物，如烟尘、二氧化碳、二氧化硫等物质，当这些污染物的浓度达到一定程度时，便会使原本清新的空气不再洁净，这种现象科学家称为大气污染。
工业化的发展和大规模使用煤炭给人类带来新的威胁——环境污染!煤燃烧之后的排放物几乎全部是污染物。某些人口和工业集中的城市，常年笼罩在烟雾弥漫之中，空气严重污染。这些有毒物质在地球上积蓄、蔓延，使一系列的公害事件接踵而至，各种源起受污染的病患也开始向人类报复。
大气污染的损害是多方面的，它既影响动、植物的生长，又破坏经济资源，甚至可以改变大气的性质。这其中尤其对人类的健康危害最引人注目。一般情况下，直接刺激呼吸道的有害化学物质(如二氧化碳、二氧化硫、硫酸雾、氯气、臭氧和烟尘等)被人体吸入后，首先引起支气管反射性收缩痉挛、咳嗽、喷嚏和气道阻力增加。在毒物的慢性作用下，呼吸道的抵抗力会逐渐减弱，从而引起慢性呼吸道疾病，严重的还可以引起肺水肿和肺心性疾病，以至诱发可怕的肺癌。大气中无刺激性有害气体的危害比刺激性气体还要大，如一氧化碳。在某些工厂附近的大气中，还含有潜在危害的化学物质，如镉、铍、锑、铅、镍、铬、锰、汞、砷、氟化物、石棉及有机氯杀虫剂等。它们虽然浓度很低，但可以在人体内逐渐蓄积。
二氧化氮在太阳紫外线照射下发生分解，产生一氧化氮和原子氧，原子氧迅速与空气中的氧反应生成臭氧，臭氧再与碳氢化合物作用，从而产生过氧乙酰硝酸酯、醛类和其他多种复杂的化合物，这些化合物统称光化学氧化剂(即二次污染物)。由这些光化学氧化剂形成的烟雾就叫光化学烟雾。这种烟雾若被人长期吸入，就会影响人体细胞的新陈代谢，加速人的衰老。
大气污染不可小视
二氧化硫与飘尘结合起来，危害会大大增加。在1952年12月的伦敦烟雾事件期间，二氧化硫的最高体积分数才13×10-6，飘尘的密度是4.64毫克/米，但因为它持续时间长达数日，引起和加重了气管、支气管、肺部等呼吸道疾病的暴发，同时也使心脏病的死亡率增高，创造了一周内死亡人数的最高纪录。经研究，这种杀人的烟雾，就是工厂生产和市民取暖、做饭排出的煤烟，在一定的气候条件下积蓄和聚集的，其中烟尘和二氧化硫是这种杀人烟雾的主要成分。
二氧化硫对农业的危害很大。美国加利福尼亚州因二氧化硫及其他大气污染物的危害，每年的农业损失达600万美元。二氧化硫对工程器物的危害也非常明显。在伦敦，特拉法加广场上英王查理一世的塑像因烟雾腐蚀已面目全非。在巴黎，保持了20年的金属屋面，在前几年因烟雾侵蚀而变坏。在我国的沈阳，也有过类似的事件，只是未造成较大的损失。另外，以煤烟和二氧化硫为主的大气污染事件，在其他一些国家也发生过。此外，二氧化硫还是酸雨的一种重要来源，酸雨已成为一种全球性的危害。
自从20世纪30年代以来，石油化学工业迅速发展，世界上每年都有数十万吨有机溶剂、数百万吨乃至上千万吨的塑料单体、合成橡胶原料以及其他挥发性有机化合物投入应用，其中有相当一部分发散到空气中，成为重要的空气污染物。在众多的挥发性有机物中，以苯为母体衍生出成的千上万种化合物，是杀人不见血的刽子手。长期吸入低浓度的苯，会损害骨髓制造细胞的能力，引发难以治愈的再生障碍性贫血，甚至诱发致命的白血病。在意大利和土耳其，都曾发现鞋匠因使用苯作粘胶的溶剂而中毒，继而患白血病或再生障碍性贫血。美国劳工部调查发现，从事与苯接触工作的人，因白血病死亡的概率比一般居民高5倍之多。从1971年起，世界卫生组织已将苯列入致癌物质的行列。
化学烟雾
有机溶剂的特性是能溶解脂肪，因而有机溶剂一旦进入人体后，特别容易与富含脂肪的脑神经组织起作用。这类物质的中毒多表现为头痛、眩晕、倦怠等症状。空气中的三氯甲烷体积分数一旦达到0.2%，人在其中5分钟就可以使中枢神经机能明显抑制。空气中三氯甲烷的体积分数达到0.5%时，10分钟就能使人丧命。人们熟知的汽油是含苯的，少则小于1%，多则大于10%。大气中的苯，大部分来自汽油的燃烧与排放。而汽车排放的甲烷要比苯多几倍。
自然界中的碳循环是当前人们讨论最多的一个问题。它通常是指大气中二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收，然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。世界上每年有几十亿吨污染性二氧化碳被排入大气层，严重地影响了正常的碳循环。除了二氧化碳污染，还有9亿以上的人生活在对健康有害的二氧化硫密度超标的环境中，约10亿人生活在超标的悬浮颗粒物环境中。
造成大气污染的主要原因是人类无节制地向大气排放废气和固体废弃物。1990年，全球人类活动向大气排放硫氧化合物9900万吨、氮氧化物6800万吨、悬浮颗粒物5700万吨、一氧化碳1.7亿吨。我国1993年向大气排放的烟尘1416万吨，二氧化硫排放量呈急剧增长之势。20世纪90年代初，我国二氧化硫排放量为1800多万吨，到1995年，已上升至2370万吨。目前，我国已成为世界二氧化硫排放的头号大国。据有关资料，占全国面积40%左右的地区受到由于二氧化硫大量排放引起的酸雨污染。酸雨和二氧化硫不仅造成严重的环境污染，而且给国民经济造成巨大损失，成为制约我国经济可持续发展的重要因素。全世界每年排出的工业废渣约20亿吨，每年新增固体废弃物100亿吨，其中美国20亿吨，德国人均800千克。
严重的大气污染对人类的生产和生活造成了严重的影响。如1948年，美国洛杉矶发生光化学烟雾事件，导致几万人急性中毒；1952年，英国伦敦发生硫酸烟雾事件，短短5天时间就造成4000人死亡；1970年，日本出现硫酸和光化学混合烟雾事件；1984年12月3日，印度博帕发生异氰酸甲酯事件，有3400人丧生，3000人濒临死亡，12.5万人不同程度地遭到毒害，有10万人终生致残。
最近中美科学家对大气中的黑炭研究后发现，它很可能是导致青藏高原异常增温的重要原因，随着雪花从天而降的黑炭加速了青藏高原冰川的融化。漂浮在空中的黑炭是地球上含碳物质不完全燃烧的产物。它既加热大气，又为地面遮光，对全球气候产生极大影响。它除了直接左右地球温度，它还参与云的形成及“生长”，间接“掌控”大气中的水循环，增大区域尺度极端气候事件发生的概率。
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