地球表层生物圈的外围，有一层维护生物生存的空气，离地面约1100～1400千米，这就是大气层，其中占空气重量95％左右，离地面12千米厚的空气层，即人们常说的对流层。在这个对流层以内，每升高1千米，气温下降5℃。这种上冷下热的周而复始，产生了活跃的空气对流，形成风、雨、雪、雾等等。大气基本上由氮气(78.09％)、氧气(20.95%)、氩气(0.93％)和二氧化碳(0.027％)组成，还有微量的氢、氖、氦、氪、氙。这种组成就是人类应呼吸到的纯洁空气。天空之大使人们产生一种错误想法，认为向大气中排放的气体数量与包围地球的大气相比微乎其微。其实，地球周围的大气层是相对稀薄的。若大气在正常成分之外，又增加了诸如尘埃、微生物、二氧化硫、一氧化碳等有害成分，大气就会受到污染。
大气污染源头
据一项报告的调查，纽约、伦敦、香港等地的大气污染程度还算过得去。但是，包括里约热内卢、巴黎、马德里在内的16个城市污染相当严重。拉美的5个城市，如圣保罗、墨西哥城、墨西哥的蒙特雷、智利的圣地亚哥、危地马拉城，已成为真正的煤气室。东欧所有的工业城市对大气的污染水平远远超过容许的程度。世界卫生组织与联合国环境组织曾对曼谷、北京、孟买、洛杉矶、马尼拉、墨西哥城、德里、雅加达、卡拉奇、伦敦、开罗、布宜诺斯艾利斯、加尔各答、莫斯科、纽约、里约热内卢、汉城、圣保罗、上海、东京20个大城市做了15年的调查，于1992年12月发表了一份报告。该报告指出，空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。造成城市空气污染最主要的因素是汽车排放的尾气。在6种主要空气污染成分中，有4种几乎完全来自汽车，即铅、一氧化碳和二氧化碳等。另两种污染成分来自工业废气的二氧化硫和浮尘。该报告指出，尽管在过去20年里发达国家在控制污染方面取得长足进步，但在发展中国家的城市中空气质量正在继续恶化。
城市大气污染对人类健空气污染康造成严重的损害。20世纪80年代后半期，全世界约有13亿人口居住在没有达到世界卫生组织颗粒物标准的城市地区，他们面临着呼吸紊乱和癌症的严重威胁，尤其对患有慢性肺部阻塞性疾病、肺炎和心脏疾病的老年人，危害更大。据估计，若不设法减少这些排放物，每年有30万～70万人过早地死亡，14岁以下儿童的慢性咳嗽发病率剧增，每年达到1亿病例。同时，由于车辆排放的废气，空气中含铅水平大幅度提高，铅污染已成为若干发展中国家大城市最主要的环境危害。在曼谷，因增加了与铅的接触，儿童到7岁时会损失4或4以上的智商点。对成年人的威胁是使血压升高，心脏病、中风患者增加。
大气污染造成酸雨，已成为“绿树的瘟疫”，许多动植物濒临灭绝。酸雨是由排入大气的硫和氮的氧化物所造成的，自美国1936年第一次记录到pH(氢离子浓度)值为5.9的酸雨以来，酸沉降现象已在世界许多地方发生，它危害面积已达数千万平方千米，主要分布在北美和欧洲工业发达地区，那里雨水中的酸性程度已超过正常情况的10倍。酸雨使湖泊丧失生机、森林枯萎、土壤酸化。在欧洲，森林面积的35％受到不同程度的酸雨危害。19个国家中森林的受害率已占到22.2％，针叶和落叶乔木受害尤其严重，其中保加利亚、斯洛伐克、捷克、德国、波兰、英国的森林受到的污染最严重。1964~1976年，美国佛蒙特州的中、高海拔地区，红云杉因酸沉降减少了大约一半。酸雨还使不少动物面临灭绝。使科学家们感到不安的是，青蛙正在急剧减少。例如，奥地利3种用肠胃养育蝌蚪的稀有青蛙在1980年前后绝迹。70年代调查时，在加利福尼亚州山中生息的一种青蛙还有800多只，到1989年时只发现1只。在中美洲哥斯达黎加热带森林中，80年代后半期以来有3种青蛙也濒临灭绝。在西非的喀麦隆、巴西的亚马孙等地数种青蛙踪影全无。据国际自然保护联合会1992年6月的统计，急剧减少和灭绝的青蛙已达30种。这种现象的出现，其原因虽众说纷voc纭，但酸雨在全球范围蔓延，使土壤酸化，导致青蛙的生息地遭到破坏，不能不是一个重要的原因。
人们历来认为，北极是地球上最洁净的圣地，那里没有工厂，少有人烟，污染应该与这个白色世界无缘。然而，事实与人们想象的相差甚远。这里正遭受着前所未有的环境污染和破坏。由于北极极端寒冷，生命稀少，生态系统极为脆弱，本身的修复机能很低，一旦遭受污染和破坏，便一发不可收拾。
早在20世纪70年代后期，飞经北极圈航线的日本几家航空公司和美国航空公司发现，航班客机的有机玻璃窗上常常出现网状裂痕，以致在逆光时产生散射，使人难以看清窗外。开始，人们怎么也弄不明白这到底是由什么原因造成的。到了20世纪80年代初，才发现这与北极上空的污染物浓度急剧升高有关。
1984年，在北极圈内有领土的美国、加拿大、挪威和丹麦等国的科学家联合对北极上空的大气进行了调查，才算是真正弄清了大气污染的状况。他们发现，北极圈上空，有一条宽达160千米、厚300米的污染带，其高度随季节变化，有时高达8000米，每年2～3月最为严重。这就是著名的“北极烟雾”。
北极烟雾主要是由烟尘、水蒸气和冰晶等组成。在烟尘中，可以检测出二氧化硫、氮氧化物和砷、铅、锰、钒等金属元素以及氟利昂和氯仿等有机化合物。这些物质显然来自于地球中纬度地区，是当地工业生产向大气排放的燃煤、燃油等污染物质随大气环流向北极飘散的结果。尤其在北极的冬天，几乎不下雪，受到污染的大气得不到清洗而长期滞留在空中，从而形成了严重的烟雾。北美、欧亚大陆的工业化活动所释放的气体，是造成北极烟雾的主要罪魁祸首。如果照此持续下去，说不定哪一天，飞越北极圈的飞机必须另改航道。
北极地区主要有两大食物链：海洋生态系统食物链和陆地生态系统食物链。在北冰洋生态系统中，藻类等浮游植物被浮游性动物食掉，鱼类吃浮游性动物，它们又成为海豹、海象的食物。凶猛的北极熊以海豹类为食。这样，便形成一条海洋食物链。北极熊位于这个食物链的终端。
北极陆地生态系统食物链以陆地植物、苔藓和地衣为能量传递的起点，驯鹿、北极兔等以植物为食，而北极狼、北极狐捕食驯鹿、北极兔，它们又往往成为北极熊的猎物。
北极熊在北极生态系统食物链中起着双重作用。它既是海洋食物链的终端，又是陆地食物链的终端。因此，北极熊是北极地区当之无愧的主宰。当然，如果把人也纳入食物链的话，爱斯基摩人便是北极地区的最后主宰了。
人们通过大量的调查，发现北极生态系统已遭受了有机农药的污染。无论在北极的冰雪、冻土及植物中，还是在北极驯鹿、海豹以及北极熊体内，都已检测出各类有机氯污染物，情形实在令人担忧。比如，在加拿大北极地区，多氯联苯在大气沉降物中的平均浓度约为每升1纳克，在人体母乳中司达3.6ppm。在北极熊的脂肪里，检测出了滴滴涕、六六六、多氯联苯等典型有机氯污染物。在距离北极点仅有500千米处猎获的北极熊，其脂肪中的多氯联苯浓度高达67ppm。
