当向大气中排放的多种物质、能量、生物的量超过环境所能允许的权限，大气质量发生恶化，使人类生活、工作、健康、精神状态、设备财产以及生态环境受到恶劣影响和破坏，此类现象叫大气污染。
    大气污染物是大气中能够直接或间接、近期或远期引起大气质量变坏的物质、能量、微生物。每年进入大气的污染物数量十分惊人，种类繁多，已发现有明显危害或已受到人们注意的大致有一百多种，其中对环境质量影响较大的有悬浮颗粒物（SPM）、含硫化合物、含氮化合物、碳的氧化物、碳氢化合物、光化学氧化剂等，见表1所示。
    目前我国列入空气污染指数的项目暂定为SO₂、NO_x、SPM，取这三种污染物中污染指数最大的作为首要污染物，并将其污染指数确定为该城市的空气污染指数，见表2、表3所示。例如，广州市在某一周的空气质量监测中NO_x污染指数最高，达134，那么NO_x的污染指数134及其对应大气质量级别就作为广州市本周的空气污染指数和空气质量。
    我国城市大气污染依然严重，1999年无一城市达一级标准，47个重点城市中66％达不到二级标准。在全国实行环境统计的338个城市中，只有112个达二级标准，137个城市超过二级标准，污染较严重。
    空气污染物的主要来源为燃料燃烧、汽车尾气、工业废气、固体废弃物处理等。
    根据燃料的性质和大气污染物的组成，把大气污染分为煤烟型污染、石油型污染、混合型污染和特殊型污染四大类。我国能源构成中煤占71.8％，能源利用率仅30％左右，我国大气污染主要属煤烟型。根据污染物的化学性质及其存在的大气环境状况，把大气污染分为还原型污染（污染物主要是二氧化硫、一氧化碳和颗粒物）和氧化型污染（污染物主要是NO_x等，它们在太阳光照射下能产生光化学反应，生成二次污染物，即O₃、醛类、过氧乙酸、硝酸等）。应该指出，某些天然过程是污染的重要来源，如火山爆发、缺氧腐败等。人体本身也是污染源。人在室内活动时，通过呼吸道、皮肤、汗腺，可排出大量污染物。据报道，仅人肺就可排出25种有害物质。在人体代谢产物中有几百种物质，由呼吸道排出的气体有149种，尿中有229种物质，汗中有151种物质，通过皮肤表面排出271种物质。此外，人体还能排出细菌、寄生虫卵等生物污染物，这些污染物含有CO₂、CO、烃、丙酮、苯甲烷、醛等。
    据《中国环境状况公报》显示，1997年我国城市空气质量仍处在较严重的污染水平，北方城市比南方城市污染更严重，如下图所示。

    二氧化硫年均值浓度在3～248微克／米³之间，一半以上的北方城市和三分之一以上南方城市年均值超过国家二级标准（60微克／米³）。以宜宾、贵阳、重庆为代表的西南高硫煤地区城市及北方能源消耗量大的山西、山东、河北、辽宁、内蒙古及河南、陕西部分地区的城市二氧化硫污染较为严重。
    氮氧化物年均值浓度在4～140微克／米³之间，全国年均值为41微克／米³，34个城市超过国家二级标准（50微克／米³ ），占统计城市的36.2％，其中广州、北京、上海三市氮氧化物污染最为严重，年均值浓度超过100微克／米³ 。
    总悬浮颗粒物（SPM）年均值浓度在32－741微克／米³ ，全国年均值为291微克／米³ ，超过国家二级标准（200微克／米³ ）的有67个城市，占城市总数72％。从区域分布来看，北京、天津、甘肃、新疆、陕西、山西的大部分地区总悬浮颗粒物污染严重。
    1999年我国的大气环境污染仍然以煤烟型为主，主要污染物是总悬浮颗粒物和二氧化硫，少数特大型城市属煤烟与汽车尾气污染并重类型。与1998年相比，城市空气质量恶化的趋势得到控制，部分城市空气环境质量有所改善，但部分城市污染仍较严重。全国废气中二氧化硫、烟尘的排放量分别比上年降低了11.2％和20.3％。
    据世界银行研究表明，1995年我国一些主要城市大气污染物浓度远远超过国际标准，在世界主要城市中名列前茅，位于世界上污染最为严重的城市之列，如下图所示。

    大气污染造成的危害是多方面的。它危害人体健康，如美国伦敦的十几次燃煤烟雾事件，就夺走了近万人的生命；美国洛杉矶的光化学烟雾事件造成400多名65岁以上老人在痛苦中丧命。我国严重的大气污染致使呼吸疾病（如肺气肿、慢性支管炎等）发病率很高。有关部门对我国20个大中城市的统计表明：每年因大气污染导致慢性支气管炎的约有150万人；死于呼吸道疾病的有23万人；肺心病患者1707万人，因此而死亡的有103万人。另据美国1996年自然资源保护委员会公布的报告说，全美国每年有6.4万人死于空气污染造成的心脏病和肺病。生活在污染环境中的人比生活在洁净城市的居民死亡率高17％。
    空气污染严重时，还会破坏气候（例如使气候变暖）、阻碍降水（大气污染粒子阻止了云中小水滴凝成雨滴和雾气，从而阻碍降水）、破坏臭氧层、形成酸雨等。
    对于NO_x、CO及CO₂等对大气的污染及危害将在有关章节讨论，这里只简单介绍一下二氧化硫、悬浮颗粒物、碳氢化合物对大气污染的情况。
    二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一，目前世界上因燃煤而排入大气的SO₂在空气中停留的时间大致为一周，一部分随大气颗粒物直接落到地面，另一部分随雨雪降到地面。在高空中SO₂被氧化成SO₃，遇水而成硫酸烟雾。
    SO₂对人体健康的危害是：刺激呼吸道，使内径变窄，阻力增大，造成对细菌感染的抵抗力下降；损伤骨髓、脾等造血器官；有促癌作用，实验证明SO₂和苯并芘联合作用使动物肺癌发病高于苯并芘单独的致癌作用；SO₂与血液中维生素B₁结合，可使体内维生素C平衡失调；SO₂还能抑制、破坏或激活某些酶的活性，使糖和蛋白质代谢紊乱，从而影响机体的生长和发育。
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