大气是由一定比例的氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气和固体杂质微粒组成的混合物。就干洁空气而言，按体积计算，在标准状态下，氮气占78.08％，氧气占20.94％，氩气占0.93％，二氧化碳占0.03％，而其他气体的体积则是微乎其微的。各种自然变化往往会引起大气成分的变化。例如，火山爆发时有大量的粉尘和二氧化碳等气体喷射到大气中，造成火山喷发地区烟雾弥漫，毒气熏人；雷电等自然原因引起的森林大面积火灾也会增加二氧化碳和烟粒的含量等等。一般来说，这种自然变化是局部的，短时间的。随着现代工业和交通运输的发展，向大气中持续排放的物质数量越来越多，种类越来越复杂，引起大气成分发生急剧的变化。当大气正常成分之外的物质达到对人类健康、动植物生长以及气象气候产生危害的时候，我们就说发生了大气污染。大气污染也称为空气污染，但前者比后者所指的范围、区域等要更大一些。
大气污染的一个重要来源是工业，工业排放到大气中的污染物种类繁多、性质复杂，有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘，有的是气体。生活炉灶与采暖锅炉也是大气污染的一个来源，城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭，煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳等有害物质污染大气，特别是在冬季采暖时，往往使污染地区烟雾弥漫，呛得人咳嗽。随着社会的发展，交通运输也成为大气污染的重要来源。汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具，它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车，量大而集中，排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等，这些污染物能直接侵袭人的呼吸器官，对城市的空气污染很严重，成为大城市空气的主要污染源之一。
严重的大气污染
大气污染会产生多方面的影响。空气中灰尘、颗粒物的增加，会使到达地面的阳光减少，尤其是对于人群集中的城市而言，见不到阳光的阴天变多，甚至会出现光化学烟雾这样的极端气候现象。大气污染，是很多呼吸道疾病和心脑血管疾病多发的一个原因。排放到空气中一些氟化物，会导致臭氧层的破坏。空气中二氧化碳等温室气体的增加，则会使全球气候变暖，进一步产生其他恶劣影响；二氧化硫等气体的排放，则造成世界范围内的酸雨污染。
一、大气污染致阳光变少
受大气污染的影响，地球上的蓝天和阳光越来越少。尤其是城市里的人们，渴望蓝天，更渴望阳光，没有阳光普照的日子，人们的精神像是被从躯体里剥离了出去，显得无精打采。根据美国气象学家发表的一份报告显示，与20世纪50年代相比，现在到达地球表面的太阳光减少了10%。造成这个变化的原因之一是空气中污染物的增多，这些污染物在阳光到达地表之前，就将阳光反射回太空；另一个原因是气候变化导致空气中云雾量增加，从而阻挡阳光到达地表。
大气污染让阳光变得珍稀
美国气象学家是通过设在全球各地的数百个传感装置所做的记录而得出阳光变少的结论的，但是，这种变化趋势是否会继续下去，是否会加速发生或是发生突变，尚且不得而知。同时，就阳光到达地表减少的情况，全球各个地方的情况也不太相同，一些地方比较严重，而一些地方则没有什么变化。
二、大气污染导致光化学烟雾
汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成臭氧、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物。参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，叫做光化学烟雾。
光化学烟雾的成分非常复杂，它会损害人类的健康，尤其是人的眼睛和黏膜受到强烈刺激，会发生头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。光化学烟雾对动物的影响与对人的影响类似，对植物的影响主要是影响其正常生长，对粮食产量的影响也较大。另外，光化学烟雾还会促成酸雨形成，造成橡胶制品老化、脆裂，使染料褪色，建筑物和机器受腐蚀，并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。
20世纪40年代之后，随着全球工业和汽车业的迅猛发展，光化学烟雾污染在世界各地不断出现。1943年，美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件。经过反复的调查研究，直到1958年才发现这起事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的，这些汽车每天消耗约1600吨汽油，向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物。这些气体受阳光作用，酿成了危害人类的光化学烟雾事件。此后，在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。
1970年，美国加利福尼亚州发生光化学烟雾事件，农作物损失达2500多万美元。
1971年，日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件，使一些学生中毒昏倒。与此同时，日本的其他城市也有类似的事件发生。此后，日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。
1997年夏季，拥有80万辆汽车的智利首都圣地亚哥也发生光化学烟雾事件。由于光化学烟雾的作用，迫使政府对该市实行紧急措施：学校停课、工厂停工、影院歇业，孩子、孕妇和老人被劝告不要外出，使智利首都圣地亚哥处于“半瘫痪状态”。
20世纪90年代以后，随着工业的迅猛发展，我国汽车油耗量增加，污染控制水平较低，造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道上的氮氧化物和一氧化碳严重超过国家标准，汽车污染已成为主要的空气污染物，一些城市汽车排放浓度严重超标，已具有发生光化学烟雾的潜在危险。
三、大气污染使呼吸道疾病增多
被污染的空气中含有多种有害成分，包括细菌、病毒、有机物、无机物和各种有害气体等。人们在呼吸的过程中，这些有害成分就会侵入人体呼吸系统，引起各种呼吸道疾病，比如慢性支气管炎、过敏性疾患、急性呼吸道感染、哮喘、肺癌等。
有调查显示，呼吸系统疾病已占我国人口疾病死亡率的第3位，成为危害健康的主要疾病之一。空气污染已被普遍认为是导致呼吸系统疾病的重要因素。目前在我国监测的300余个城市中，54.4％的城市颗粒物浓度超过二级标准。全国主要城市的总悬浮颗粒物有下降趋势，但可吸入颗粒物的排放量却仍然呈上升趋势。颗粒物和二氧化硫是我国最主要的大气污染物，其对健康造成的主要危害是引起慢性呼吸系统疾病，包括慢性支气管炎、哮喘、肺气肿等，特别是会导致老年人心脑血管疾病、肺心病、慢性阻塞性肺部疾病的发病率和死亡率显著增加。还有研究表明，重金属、多环芳烃等大气污染物吸附在颗粒物上，吸入人体后可引起癌症。
工厂排放的有毒气体可损伤肺部，引起肺水肿、化学性肺炎、闭塞性支气管炎等，严重的还可导致肺组织坏死。患者往往出现咳嗽、胸闷、气短、呼吸困难等临床症状，X射线检查显示局限性肺炎、肺气肿、肺组织纤维化、肺水肿等病症。
特别需要指出的是，空气污染对呼吸道疾病增多的影响，尤其以儿童这一人群最为明显。儿童有其特殊的生理特点，即呼吸道比成人狭窄、呼吸频率较快；而且儿童普遍喜好户外活动，因此更容易受到外界大气状况的影响。大气污染可能影响儿童肺功能和肺的发育、促进和诱发咳嗽、过敏性鼻炎、哮喘等疾病。特别是儿童年龄越小，对大气污染的敏感性越高，患病的危险性越大。
我国一项有关儿童哮喘的调查显示，我国城市儿童哮喘发病率正在上升，并与大气污染有关。研究人员调查发现，学龄儿童哮喘和哮喘性支气管炎的发病率都比较高，也就是说，在致敏源的作用下，大气污染有加重哮喘的可能。另外，希腊第九届儿童呼吸系统疾病研讨会发表的研究报告指出，科学家在人口密集的巴西圣保罗与墨西哥首都墨西哥城进行研究，发现当地空气污染程度逐年恶化，儿童的死亡率也随之增加。报告指出，空气中所含污染分子每增加10个单位，儿童死亡率也随之增加3%～4%。
四、大气污染导致心脑血管疾病
空气污染与呼吸道疾病的发生密切相关，是人们可以很容易想到的，但空气污染为什么会导致心脑血管疾病呢？越来越多的研究结果表明，空气污染的程度与心脑血管疾病的发病率密切相关。
美国哈佛大学公共卫生学院对空气中的各种污染物检测后，发现直径小于10微米的细微颗粒物与心脑血管疾病的发生及死亡的增加关系密切。也就是说，这些细微颗粒物与冠心病、心肌梗死、高血压和中风的发生及死亡的增加密切相关。
德国的研究人员调查了德国两个城市的3399位居民，结果发现：居住在交通要道150米之内的居民与远离交通要道的居民相比，冠心病的发生率增加了1.85倍。美国曾对卡车运输、纺织从业人员进行调查，结果发现：空气中直径小于10微米的细微颗粒物浓度每增加10微克/立方米，发生心肌梗死和心力衰竭的风险增加1.4倍，死亡率增加1倍以上。
英国爱丁堡大学的一项针对暴露于废气环境中的男性工人的实验发现：空气污染可明显加重心肌缺血，如原有心脏病，则会引起更为严重的后果。
美国《大众科学》杂志每年评选一次“全球最脏十大城市”，2009年，被评为全球最脏的十大城市是乌克兰的切尔诺贝利、俄罗斯的捷尔任斯克、多米尼加共和国的海纳、赞比亚的卡布韦、中国的山西临汾、秘鲁的拉奥罗亚、吉尔吉斯斯坦的梅鲁苏、俄罗斯的诺利尔斯克、印度的拉尼贝特和俄罗斯的鲁德纳亚。
1.乌克兰切尔诺贝利
切尔诺贝利是世界上臭名昭著的污染大城市。铀、钚、放射性碘、铯137、锶和其他重金属或放射性金属都有在这里排放。要知道这个城市在其放射性污染达到顶峰时期竟然是长崎广岛原子弹爆炸所引起的污染的100倍之多。
2.俄罗斯捷尔任斯克
捷尔任斯克有30万常住人口，同时这里也是俄罗斯冷战时期的化学武器生产基地。这里储备了大量的未处理完的有毒物质。这些成吨计算的有毒物质全排放到生活用水里，导致捷尔任斯克这个城市人口的死亡率一直高于出生率2.6倍。
3.多米尼加共和国海纳
海纳可称得上是一个名副其实的“毒城”。这是一个仅有8.5万人口的小城市，但是他却以“电池回收”地而出名。每年许多国家消费过的废旧电池都拿到这个没人管理的地方做简单处理，导致这里受到严重的铅污染。
4.赞比亚卡布韦
卡布韦是赞比亚第二大城市，拥有25万人口，是一个铅、铜丰富的矿区。由于胡乱开采和疏于管理，致使那里的铅、锌污染非常严重。由于1992年以来这座城市都在进行铅矿的开采，这里的土壤和水资源都受到了重金属铅的污染，大量居民因此也出现铅中毒的现象。由于当地的儿童经常在遭受铅污染的泥土中戏耍及在受污染的水中洗澡，使得这些儿童身体血液铅含量严重超标，几乎达到了致命的程度。
5.中国山西临汾
众所周知，山西是一个产煤大省，临汾也是煤矿资源非常富足的地方。以煤、焦铁为主要产业链的重型产业结构，在创造巨大经济价值的同时，也产生了严重的环境污染。临汾当地大量的地方卫生医疗场所都面临着支气管炎、肺炎和肺癌患者日益剧增的问题。临汾的400多万居民面临着严重的空气污染问题和砷污染的饮用水问题。
6.秘鲁拉奥罗亚
拉奥罗亚小镇位于安第斯山脉，人口3.5万。由于总部位于美国密苏里州的DoeRun公司在该地兴建了金属矿物冶炼厂，导致当地居民暴露于重金属如铅、铜和锌的威胁之下。据位于纽约的相关机构调查显示，拉奥罗亚小镇所有儿童的血液中铅含量数据高得惊人，达到了一个十分危险的程度。同时，由于金属冶炼所产生的二氧化硫以酸雨的形式降落于地面，致使这一地区的植被几乎被毁灭殆尽。
7.吉尔吉斯斯坦梅鲁苏
梅鲁苏简直就是一个放射性物质垃圾场，这里有近200万立方米的放射性铀矿等废弃物，它甚至威胁到整个费尔干纳盆地。尽管这里曾发生过巨大的爆炸，这可能消去一些放射性物质。但是，如今这里仍旧存在着196万立方米的放射性废物。
8.俄罗斯诺利尔斯克
诺利尔斯克有世界上最大的重金属熔炼厂，年排放镍和钴等污染物超过200万吨，导致儿童出现严重的呼吸和咽喉疾病。这一城市的矿业开采和冶炼兴起于20世纪30年代，目前这座有着13.4万人口的城市也是世界上最大的重金属冶炼基地。据观察，这一地区的积雪并不是人们印象中的雪白，而基本上都是被污染物覆盖的黑色。人们也可以经常在空气嗅到硫黄的气味，而这里的人们的平均寿命都要比俄罗斯居民的平均寿命至少短10年。
9.印度拉尼贝特
拉尼贝特有300万人口，是印度五个制革中心之一。皮革废弃物中的铬和其他化学物质污染了地下水源，据悉每年都有150万吨有毒物质排放到水里，如今这里的水已经严禁沐浴和饮用。
10.俄罗斯鲁德纳亚