当某些气体、液滴或颗粒与周围空气混合，使空气对生物有害时，就会发生空气污染。有许多不同种类的空气污染，由许多来源产生，给人类、其他动物、植物和环境造成许多不同的问题。

根据世界卫生组织(WHO)的数据，全球每年约有420万人死于环境空气污染。空气污染物还会导致从酸雨、低能见度到臭氧消耗和全球气候变化等一系列环境问题。

可以悬浮在空气中的污染物包括气体、微粒和有机分子。它们以各种方式进入空气，包括人类活动，如燃烧化石燃料，以及自然来源，如灰尘、野火和火山。

空气污染定义

自然和人为造成的空气污染都可能是危险的，尽管后者往往更为广泛和持续，比如化石燃料的持续燃烧。

在某些情况下，自然和人为造成的空气污染之间的区别正在变得模糊。这在一定程度上是由于二氧化碳造成的，二氧化碳是地球大气中一种重要的天然气体，人类活动，即燃烧化石燃料，也会以不自然的方式大量排放二氧化碳，从而导致全球温室效应。

这种温室效应正在放大一些自然现象，如野火，导致更严重的空气污染。此外，人们经常以更直接的方式引发野火，例如故意烧毁森林以开垦农田或不小心点燃干燥的灌木丛，所有这些也会造成空气污染。

自然空气污染

除了野火，常见的空气污染自然原因还包括火山、沙尘暴、牛和其他反刍动物产生的甲烷气体，以及地下镭矿床产生的氡气。这些往往局限于某些地点和时间段，尽管有些可能是广泛的或慢性的。

例如，火山喷发的火山灰和硫磺可以在地球上传播，而牛的甲烷可能是地球日益增长的温室效应的重要因素。氡气从地下渗出时也会被困住并积聚在地下室和酒窖中，对人类的健康构成长期风险。

人为空气污染

也许最臭名昭著的人为空气污染来源是化石燃料(煤、石油和天然气)的燃烧，它们可以有多种形式，并产生各种污染物。这包括从工厂和发电厂的烟囱中升起的可见烟雾，也包括从我们周围无数的车辆、设施和其他来源排放的许多看不见的气体和微粒。

空气污染的种类

有些空气污染物是直接危险的，而另一些则以不太明显的方式造成麻烦。前者包括氮氧化物和二氧化硫等有毒气体，以及硫酸盐、硝酸盐、碳或矿物粉尘等颗粒物(PM)。

一种比人类头发丝细30倍的微小颗粒物(PM 2.5)尤其令人担忧。还有多环芳烃，这是一组由燃烧和某些工业过程产生的有机化合物。还有一大类空气污染物，即挥发性有机化合物，其排放源从油漆、永久性标记物到石油燃料都有。

其他空气污染物之所以危险，并不一定是因为我们吸入它们会对我们造成伤害，而是因为它们与环境其他方面的相互作用。也许现代最突出的例子是二氧化碳，它是导致全球气候变化的主要温室气体。

虽然二氧化碳自然存在于空气中，对生命至关重要，但它也是一种温室气体，它会将太阳热量困在地球大气中，当人们燃烧化石燃料获取能源时，它就会释放出来。现在地球大气中的二氧化碳含量比人类历史上任何时候都要高，可能是上新世以来的最高水平。

空气污染源

除了自然污染和人为污染之外，还有几种方法可以对空气污染进行分类。例如，点源空气污染来自一个可识别的来源，如工厂、农场或发电厂。另一方面，非点源污染来自更分散的一系列来源，更难以单独追踪，比如高速公路上汽车的排气管，或者遍布整个社区的木炭炉灶。

烧煤

燃煤电厂长期以来一直是多种空气污染的主要来源。燃煤发电因释放二氧化碳而臭名昭著，约占全球二氧化碳排放量的30%。

煤炭燃烧还会释放二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和汞等重金属，虽然一些发电厂现在使用特殊设备来控制这些排放物，但煤炭仍然是世界各地空气污染的主要来源。

天然气

近年来，天然气在发电领域已成为一种受欢迎的煤炭替代品，这在很大程度上是由于其作为一种清洁燃烧的化石燃料的声誉。它释放的二氧化碳确实比煤少，尽管煤每百万千焦释放约90千克二氧化碳，但等量的天然气仍然释放约53千克二氧化碳。

天然气的主要成分是甲烷，而甲烷本身就是一种强效的温室气体，甲烷不仅在天然气燃烧为能源时逸入大气，而且在开采和运输过程中逸出的“逸出”甲烷也是甲烷。

石油燃料

石油燃料是空气污染的另一个来源，无论是在工业设施中燃烧，还是更常见的驱动汽车、卡车和其他车辆的燃料。

燃烧汽油和其他石油燃料产生的非点源污染是世界上许多城市空气污染的主要来源，它释放出各种空气污染物，包括一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、挥发性有机化合物、多环芳烃和颗粒物。它在雾霾的形成中起着关键作用，也向大气中增加了大量的二氧化碳。

总体而言，交通运输占美国二氧化碳排放量的29%，占全球二氧化碳排放量的14%。大约90%用于交通运输的燃料是以石油为基础的，主要是汽油和柴油。

烟雾

烟雾是由氮氧化物与挥发性有机化合物在阳光下混合形成臭氧的化学反应产生的。臭氧在大气高层是有益的，在那里它形成了地球的保护臭氧层，但在地面上它对人类健康可能是危险的。

与其他类型的空气污染不同，雾霾是可见的;虽然它的确切成分和外观各不相同，但它通常呈现为棕色或橙色的雾霾，通常在晴天形成在城市地区。

虽然我们通常认为空气污染是室外的问题，但许多人也不知不觉地吸入了有害的室内空气污染。这通常来自挥发性有机化合物，它从油漆、油漆、溶剂、建筑材料、各种家用清洁剂和其他化学品等产品中飘浮出来。

较旧的建筑物可能含有其他可能污染空气的建筑材料，例如用石棉制成的建筑材料。一些室内空气污染甚至来自自然发生的来源——例如，以霉菌和黑霉的形式，或者氡气从地面渗出并积聚在地下室、地窖和其他较低楼层的建筑物中。

空气污染的影响

空气污染会以多种方式影响人类、其他动物、植物和更广泛的环境。

二氧化碳

二氧化碳排放可能对人类没有直接危害，但由于二氧化碳对气候的影响，它们代表了本世纪最重要的空气污染。

二氧化碳被称为温室气体，因为它将太阳热量困在地球大气中，加剧了我们今天面临的全球气候危机，这给人类和野生动物带来了广泛的威胁。

大气中二氧化碳的浓度现在远高于百万分之400 (ppm)，这是人类出现之前很久以来从未见过的水平，几十年来，国际上控制二氧化碳排放增长的努力几乎没有取得任何进展。甲烷是一种更强效的温室气体，但二氧化碳在大气中停留的时间更长，可能会将热量滞留几个世纪。

可吸入颗粒物

颗粒物是空气污染的一个广泛类别，包括悬浮在空气中的各种微小固体和液体，通常是燃烧的结果。它可能来自野火、发电厂或车辆交通，这些微小的颗粒被吸入时会造成大问题，尤其是最小的颗粒。

直径小于10微米的颗粒危害最大，因为它们小到足以嵌入肺部深处，甚至可能进入血液。

除了对人类和其他动物的潜在影响外，颗粒物质还会根据其位置导致更广泛的环境影响。它可以影响云的形成，并为上层大气中的其他空气污染物提供反应中心，同时降低能见度并影响低层大气中的天气。

颗粒物经常造成城市地区的雾霾和低能见度，但由于它们可以被风吹到很远的地方，它们也会妨碍包括国家公园在内的一些荒野地区的视野。

氮氧化合物

二氧化氮和其他氮氧化物会刺激人体呼吸系统的气道，并加重哮喘等呼吸系统疾病。氮氧化物还可以与大气中的其他化合物反应形成硝酸盐颗粒，这可能会造成额外的危险。

众所周知，氮氧化物也有助于在大气中产生硝酸，而硝酸最终会以酸雨的形式落下。到达地表后，酸性径流最终进入水道或湿地，降低pH值，并从沿途的土壤中浸出铝，潜在地伤害鱼类、昆虫和其他野生动物。因为它含有氮，这种径流也会导致水生死亡区背后的营养污染。

酸雨和酸雾也会损害一些树木和其他植物，它们会破坏树叶，并带走土壤中的养分。

二氧化硫

二氧化硫同样会刺激呼吸道，使呼吸困难。二氧化硫和硫氧化物可以与空气中的其他化合物反应形成微粒，从而降低能见度，并可能造成与PM污染相关的各种危险。

二氧化硫和其他含硫氧化物也会在空气中形成硫酸，从而形成酸雨。

重金属

像汞和铅这样的重金属可以通过燃烧化石燃料排放出来，通常会落到离源头相对较近的地表，尽管它们和其他空气污染物如果从较高的烟囱排放出来，可能会传播得更远。

一旦空气中的汞下降，它通常会被冲入水道，并在沿着食物网向上移动的过程中在动物组织中进行生物积累。这就是为什么金枪鱼和旗鱼等大型掠食性鱼类的汞含量往往高于沙丁鱼和凤尾鱼等小型鱼类的原因。

汞、铅、镉和其他一些有毒金属会对人类和其他动物的健康造成严重影响。

挥发性有机化合物

挥发性有机化合物包括各种室外和室内的空气污染物。苯就是一个例子，它是一种气味甜美的化学物质，可以从许多不同的来源排放，包括*草烟**烟雾、工业排放、汽车尾气、燃料烟雾、野火和火山爆发。

氟氯化碳和氟氯烃

氯氟化碳和氢氯氟烃对人类无毒，但与二氧化碳一样，它们仍对环境构成重大威胁。这是因为它们会导致地球天然臭氧层的消耗——虽然地面臭氧本身就是一种空气污染物，但高层大气中的臭氧可以保护我们免受过量的太阳辐射。

氯氟化碳曾被广泛用作制冷剂、气雾剂和溶剂，但在《蒙特利尔议定书》(Montreal Protocol)下，氯氟化碳已基本被淘汰，常被誉为污染控制方面罕见的成功案例。