空氣中主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粒子狀污染物、酸雨。
1. 二氧化硫(SO2)
二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物質燃燒產生，其次是來自自然界，如火山爆發、森林起火等產生。
二氧化硫對人體的結膜和上呼吸道粘膜有強烈刺激性，可損傷呼吸器管可致支氣管炎、肺炎，甚至肺水腫呼吸麻痹。短期接觸二氧化硫濃度為0.5毫克/立方米空氣的老年或慢性病人死亡率增高，濃度高于0.25毫克/立方米， 可使呼吸道疾病患者病情惡化。長期接觸濃度為0.1毫克/立方米空氣的人群呼吸系統病癥增加。另外，二氧化硫對金屬材料、房屋建筑、棉紡化纖織品、皮革紙張等制品容易引起腐蝕，剝落、褪色而損壞。還可使植物葉片變黃甚至枯死。國家環境質量標準規定， 居住區日平均濃度低于0.15毫克/立方米，年平均濃度低于0.06毫克/立方米。
2. 氮氧化物(NOx)
空氣中含氮的氧化物有一氧化二氮(N2O) 、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2) 、三氧化二氮(N2O3)等，其中占主要成分的是一氧化氮和二氧化氮，以NOx(氮氧化物)表示。NOx污染主要來源于生產、生活中所用的煤、石油等燃料燃燒的產物 (包括汽車及一切內燃機燃燒排放的NOx) ；其次是來自生產或使用硝酸的工廠排放的尾氣。當NOx與碳氫化物共存于空氣中時，經陽光紫外線照射，發生光化學反應，產生一種光化學煙霧，它是一種有毒性的二次污染物。 NO2比NO的毒性高4倍，可引起肺損害，甚至造成肺水腫。慢性中毒可致氣管、肺病變。吸入NO，可引起變性血紅蛋白的形成并對中樞神經系統產生影響。 NOx對動物的影響濃度大致為1.0毫克/立方米，對患者的影響濃度大致為0.2毫克/立方米。國家國家環境質量標準規定， 居住區的平均濃度低于0.10毫克/立方米，年平均濃度低于0.05毫克/立方米。
3. 粒子狀污染物
空氣中的粒子狀污染物數量大、成分復雜，它本身可以是有毒物質或是其它污染物的運載體。其主要來源于煤及其它燃料的不完全燃燒而排出的煤煙、工業生產過程中產生的粉塵、建筑和交通揚塵、風的揚塵等，以及氣態污染物經過物理化學反應形成的鹽類顆粒物。在空氣污染監測中，粒子狀污染物的監測項目主要為總懸浮顆粒物、自然降塵和飄塵。
（1）總懸浮顆粒物（TSP）
總懸浮顆粒物是指粒徑在100微米以下的顆粒物，簡稱TSP。其對人體的危害程度主要決定于自身的粒度大小及化學組成。 TSP中粒徑大于10微米的物質，幾乎都可鼻腔和咽喉所捕集，不進入肺泡。對人體危害最大的是10微米以下的浮游狀顆粒物，稱為飄塵。可經過呼吸道沉積于肺泡。慢性呼吸道炎癥、肺氣腫、肺癌的發病與空氣顆粒物的污染程度明顯相關，當長年接觸顆粒物濃度高于0.2毫克/立方米的空氣時，其呼吸系統病癥增加。國家環境質量標準規定居住區日平均濃度低于0.3毫克/立方米，年平均濃度低于0.2毫克/立方米。
（2）自然降塵
自然降塵指粒徑大于10微米在空氣中經重力作用就能沉降到地面上的灰塵。其來源以風沙揚塵為主。人吸入灰塵會增加呼吸道的阻力，呼吸道出現狹窄現象。
4. 酸雨
指降水的pH值低于5.6時， 降水即為酸雨。煤炭燃燒排放的二氧化硫和機動車排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素；其次氣象條件和地形條件也是影響酸雨形成的重要因素。 降水酸度pH＜4.9時，將會對森林、農作物和材料產生明顯損害。
5. 一氧化碳（CO）
一氧化碳是無色、無臭的氣體。主要來源于含碳燃料、卷煙的不完全燃燒，其次是煉焦、煉鋼、煉鐵等工業生產過程所產生的。人體吸入一氧化碳易與血紅蛋白相結合生成碳氧血紅蛋白，而降低血流載氧能力，導致意識力減弱，中樞神經功能減弱，心臟和肺呼吸功能減弱；受害人感到頭昏、頭痛、惡心、乏力，甚至昏迷死亡。我國空氣環境質量標準規定居住區一氧化碳日平均濃度低于4.00毫克/立方米。
6. 氟化物（F）
指以氣態與顆粒態形成存在的無機氟化物。主要來源于含氟產品的生產、磷肥廠、鋼鐵廠、冶鋁廠等工業生產過程。氟化物對眼睛及呼吸器官有強烈刺激，吸入高濃度的氟化物氣體時，可引起肺水腫和支氣管炎。長期吸入低濃度的氟化物氣體會引起慢性中毒和氟骨癥，使骨骼中的鈣質減少，導致骨質硬化和骨質疏松。我國環境空氣質量標準規定城市地區日平均濃度7微克/立方米。
7. 鉛及其化合物（Pb）
指存在于總懸浮顆粒物中的鉛及其化合物。主要來源于汽車排出的廢氣。鉛進入人體，可大部分蓄積于人的骨骼中，損害骨骼造血系統和神經系統，對男性的生殖腺也有一定的損害。引起臨床癥狀為貧血、 末梢神經炎，出現運動和感覺異常。我國尿鉛80微克/升為正常值，血鉛正常值小于50微克/毫升。
8. 汞
汞（Hg）及其化合物屬于劇毒物質，可在體內蓄積。空氣中的汞經雨水淋溶沖刷而遷入水體。水體中汞對人體的危害主要表現為頭痛、頭暈、肢體麻木和疼痛等。 總汞中的甲基汞在人體內極易被肝和腎吸收，其中只有15%被腦吸收，但首先受損是腦組織，并且難以治療，往往促使死亡或遺患終生。
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