空气是无色、无臭、无味的混合气体,主要由氧、氮、氩组成(占99.96%),二氧化碳、臭氧、水蒸气、氖、氦等含量很少。一般情况下,它们在空气中的组成是保持相对恒定的,正常情况下空气是清洁的。然而由于人类的生产和生活活动,向大气中排出了许多物质,引起空气成分改变,对人类和其他生物产生不良影响。二氧化硫、飘尘、氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、二氧化碳等是排放到大气中的主要污染物。
一切含硫燃料在燃烧过程中voc都产生二氧化硫。二氧化硫为刺激性气体,易溶于水,几乎全部被上呼吸道吸收,对眼和上呼吸道黏膜有强烈刺空气污染激作用。在潮湿的空气中能与水分子结合形成亚硫酸、硫酸,使其刺激作用增强。二氧化硫在空气中的本底值(未受污染的大气组分含量)是0.0002克/吨,当空气中二氧化硫浓度达0.3~1克/吨时,多数人就会感觉出来;达到3克/吨时,就有特殊的刺激气味;达到8克/吨时就会感到难受;20克/吨时可引起眼结膜炎、急性支气管炎;极高浓度时可致声门水肿、肺水肿和呼吸道麻痹。二氧化硫通过气孔进入植物叶子,破坏叶子内部组织,造成叶子变黄、卷叶,以致植物倒伏。二氧化硫排放进入大气后还可形成酸雨。酸雨使水质酸化,导致水生态系统变化,浮游生物死亡,鱼类繁殖受到影响。酸雨危害森林,破坏土壤,使农作物产量降低。酸雨还腐蚀石刻、建筑。
一氧化氮是一种无色无臭的气体,它在常温下很容易跟空气中的氧化合生成棕色、有刺激气味的二氧化氮。二氧化氮在空气中的本底值大约是0.001克/吨。二氧化氮有毒,空气中含量为0.1克/吨时,即可嗅到它的臭味;含量在150克/吨以上对人的呼吸器官就有强烈刺激作用,引起肺水肿,严重者可致肺疽,有生命危险。二氧化氮遇水便形成硝酸。酸雨就是水和硫酸、硝酸的混合物。
人为排放氧化物的重要原因是燃料在燃烧过程中助燃空气里的氮和氧在高温条件下作用生成一氧化氮,一氧化氮再氧化即成二氧化氮。例如汽油机和柴油机中油料燃烧后,汽缸里排出的气体中一氧化氮浓度可达4000克/吨;汽车加速时尾气中一氧化氮浓度可达6000克/吨;火力发电厂废气中的一氧化氮含量也可达到1000克/吨以上。而且燃烧温度越高,一氧化氮生成量越大。
从工厂烟囱排出来的高浓度氮氧化物是棕色气体,人们称之为黄龙。二氧化氮不但本身有毒,它在紫外线作用下还会产生臭氧。