空氣污染物侵入人體主要有三條途徑：表面接觸、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空氣，其中以第三條途徑最為重要。大氣污染對(duì)人體健康的危害主要表現(xiàn)為引起呼吸道疾病。在高濃度污染物的突然作用下，人體可發(fā)生急性中毒，甚至在短時(shí)間內(nèi)死亡。長(zhǎng)期接觸低濃度污染物，會(huì)引起支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫和肺癌等病癥。此外，還發(fā)現(xiàn)一些尚未查明的可能與大氣污染有關(guān)的疑難雜癥。下面即對(duì)幾種主要空氣污染物對(duì)人體健康危害的毒理做一簡(jiǎn)介。
顆粒物
顆粒物對(duì)人體健康的影響，取決于顆粒物的濃度和在其中暴露的時(shí)間。研究數(shù)據(jù)表明，因上呼吸道感染、心臟病、支氣管炎、氣喘、肺炎、肺氣腫等疾病而到醫(yī)院就診人數(shù)的增加與大氣中顆粒物濃度的增加是相關(guān)的?；己粑兰膊『托呐K病的老人的死亡率也表明，在顆粒物濃度一連幾天異常高的時(shí)期內(nèi)就有所增加。暴露在合并有其他污染物（SO2）的顆粒物中所造成的健康危害，要比分別暴露在單一污染物中嚴(yán)重得多。表1中列舉了顆粒物濃度與其產(chǎn)生的影響之間關(guān)系的有限數(shù)據(jù)。
顆粒的粒徑大小是危害人體健康的另一重要因素。它主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：①粒徑越小，越不易沉積，長(zhǎng)時(shí)間飄浮在大氣中容易被吸入體內(nèi)，且容易深入肺部。一般地說(shuō)，粒徑在100μm以上的塵粒會(huì)很快在大氣中沉降；10μm以上的塵?？梢詼粼诤粑乐?；5～10μm的塵粒大部分會(huì)在呼吸道沉積，被分泌的黏液吸附，可以隨痰排出；小于5 μm的微粒能深入肺部，0.01～0.1μm的塵粒，50%以上將沉積在肺腔中，引起各種塵肺病。②粒徑越小，顆粒的比表面積越大，物理、化學(xué)活性越高，加劇了生理效應(yīng)的發(fā)生與發(fā)展。此外，顆粒的表面可以吸附空氣中的各種有害氣體及其他污染物，而成為它們的載體，如可以承載強(qiáng)致癌物質(zhì)苯并[a]芘及細(xì)菌等。
硫氧化物
SO2在空氣中的濃度達(dá)到(0.3～1.0)X 10-6時(shí)，人們就會(huì)聞到它的氣味。包括人類在內(nèi)的各種動(dòng)物，對(duì)SO2的反應(yīng)都會(huì)表現(xiàn)為支氣管收縮，這可從氣管阻力稍有增加判斷出來(lái)。一般認(rèn)為，空氣中SO2濃度在0.5 X 10-6以上，對(duì)人體健康已有某種潛在性影響，(1～3)X 10-6時(shí)多數(shù)人開(kāi)始受到刺激，10×10-6時(shí)刺激加劇，個(gè)別人還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的支氣管痙攣。與顆粒物和水分結(jié)合的硫氧化物是對(duì)人類健康影響非常嚴(yán)重的公害見(jiàn)表1。
當(dāng)大氣中的SO2氧化形成硫酸和硫酸煙霧時(shí)，即使其濃度只相當(dāng)于SO2的1/10，其刺激和危害也將更加顯著。據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，硫酸煙霧引起的生理反應(yīng)要比單一SO2氣體強(qiáng)4～20倍。
一氧化碳
高濃度的CO能夠引起人體生理上和病理上的變化，甚至死亡。CO是一種能奪去人體組織所需氧的有毒吸人物。人暴露于高濃度(>750 X 10-6)的CO中就會(huì)導(dǎo)致死亡。CO與血紅蛋白結(jié)合生成碳氧血紅蛋白(COHb)，氧和血紅蛋白結(jié)合生成氧合血紅蛋白(02Hb)。血紅蛋白對(duì)CO的親和力大約為對(duì)氧的親和力的210倍。這就是說(shuō)，要使血紅蛋白飽和所需CO的分壓只是與氧飽和所需氧的分壓的1/200～1/250。
氮氧化物
NO對(duì)生物的影響尚不清楚，經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)認(rèn)為，其毒性僅為NO2的l/5。NO2是棕紅色氣體，對(duì)呼吸器官有強(qiáng)烈刺激作用，當(dāng)其濃度與NO相同時(shí)，它的傷害性更大。據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，NO2會(huì)迅速破壞肺細(xì)胞，可能是哮喘病、肺氣腫和肺癌的一種病因。環(huán)境空氣中NO2濃度低于0.01×10-6時(shí)，兒童(2~3周歲)支氣管炎的發(fā)病率有所增加；NO2濃度為(1~3)×10-6時(shí)，可聞到臭味；濃度為13×10-6時(shí)，眼、鼻有急性刺激感；在濃度為17×10-6的環(huán)境下，呼吸10 min，會(huì)使肺活量減少，肺部氣流阻力增加。NOx與碳?xì)浠衔锘旌蠒r(shí)，在陽(yáng)光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧的成分是光化學(xué)氧化劑，它的危害更加嚴(yán)重。
光化學(xué)氧化劑
氧化劑、臭氧(03)、過(guò)氧乙酰硝酸酯(PAN)、過(guò)氧苯酰硝酸酯(PBN)和其他能使碘化鉀的碘離子氧化的痕量物質(zhì)，都稱為光化學(xué)氧化劑。臭氧和PAN以最高的濃度存在。氧化劑(主要是PAN和PBN)會(huì)嚴(yán)重地刺激眼睛，當(dāng)它和臭氧混合在一起時(shí)，它們還會(huì)刺激鼻腔、喉，引起胸腔收縮，在濃度高達(dá)3．90 mg/m3時(shí)，就引起劇烈的咳嗽，使注意力不能集中。
有機(jī)化合物
城市大氣中有很多有機(jī)化合物是可疑的致變物和致癌物，包括鹵代甲烷、鹵代乙烷、鹵代丙烷、氯烯烴、氯芳烴、芳烴、氧化產(chǎn)物和氮化產(chǎn)物等。特別是多環(huán)芳烴(PAHs)類大氣污染物，大多數(shù)有致癌作用，其中苯并[a]芘是強(qiáng)致癌物質(zhì)。城市大氣中的苯并[a]芘主要來(lái)自煤、油等燃料的未完全燃燒及機(jī)動(dòng)車(chē)排氣。苯并[a]芘主要通過(guò)呼吸道侵入肺部，并引起肺癌。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，肺癌與大氣污染、苯并[a]芘含量的相關(guān)性是顯著的。從世界范圍看，城市肺癌死亡率約比農(nóng)村高2倍，有的城市高達(dá)9倍。
對(duì)植物的傷害
一氧化碳
高濃度的CO能夠引起人體生理上和病理上的變化，甚至死亡。CO是一種能奪去人體組織所需氧的有毒吸人物。人暴露于高濃度(>750 X 10-6)的CO中就會(huì)導(dǎo)致死亡。CO與血紅蛋白結(jié)合生成碳氧血紅蛋白(COHb)，氧和血紅蛋白結(jié)合生成氧合血紅蛋白(02Hb)。血紅蛋白對(duì)CO的親和力大約為對(duì)氧的親和力的210倍。這就是說(shuō)，要使血紅蛋白飽和所需CO的分壓只是與氧飽和所需氧的分壓的1/200～1/250。
氮氧化物
NO對(duì)生物的影響尚不清楚，經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)認(rèn)為，其毒性僅為NO2的l/5。NO2是棕紅色氣體，對(duì)呼吸器官有強(qiáng)烈刺激作用，當(dāng)其濃度與NO相同時(shí)，它的傷害性更大。據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，NO2會(huì)迅速破壞肺細(xì)胞，可能是哮喘病、肺氣腫和肺癌的一種病因。環(huán)境空氣中NO2濃度低于0.01×10-6時(shí)，兒童(2~3周歲)支氣管炎的發(fā)病率有所增加；NO2濃度為(1~3)×10-6時(shí)，可聞到臭味；濃度為13×10-6時(shí)，眼、鼻有急性刺激感；在濃度為17×10-6的環(huán)境下，呼吸10 min，會(huì)使肺活量減少，肺部氣流阻力增加。NOx與碳?xì)浠衔锘旌蠒r(shí)，在陽(yáng)光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧的成分是光化學(xué)氧化劑，它的危害更加嚴(yán)重。
光化學(xué)氧化劑
氧化劑、臭氧(03)、過(guò)氧乙酰硝酸酯(PAN)、過(guò)氧苯酰硝酸酯(PBN)和其他能使碘化鉀的碘離子氧化的痕量物質(zhì)，都稱為光化學(xué)氧化劑。臭氧和PAN以最高的濃度存在。氧化劑(主要是PAN和PBN)會(huì)嚴(yán)重地刺激眼睛，當(dāng)它和臭氧混合在一起時(shí)，它們還會(huì)刺激鼻腔、喉，引起胸腔收縮，在濃度高達(dá)3．90 mg/m3時(shí)，就引起劇烈的咳嗽，使注意力不能集中。
有機(jī)化合物
城市大氣中有很多有機(jī)化合物是可疑的致變物和致癌物，包括鹵代甲烷、鹵代乙烷、鹵代丙烷、氯烯烴、氯芳烴、芳烴、氧化產(chǎn)物和氮化產(chǎn)物等。特別是多環(huán)芳烴(PAHs)類大氣污染物，大多數(shù)有致癌作用，其中苯并[a]芘是強(qiáng)致癌物質(zhì)。城市大氣中的苯并[a]芘主要來(lái)自煤、油等燃料的未完全燃燒及機(jī)動(dòng)車(chē)排氣。苯并[a]芘主要通過(guò)呼吸道侵入肺部，并引起肺癌。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，肺癌與大氣污染、苯并[a]芘含量的相關(guān)性是顯著的。從世界范圍看，城市肺癌死亡率約比農(nóng)村高2倍，有的城市高達(dá)9倍。
對(duì)植物的傷害
空氣污染對(duì)植物的傷害，通常發(fā)生在葉子結(jié)構(gòu)中，因?yàn)槿~子含有整棵植物的構(gòu)造機(jī)理。最常遇到的毒害植物的氣體是：二氧化硫、臭氧、PAN、氟化氫、乙烯、氯化氫、氯、硫化氫和氨。
空氣中含SO2過(guò)高，對(duì)葉子的危害首先是對(duì)葉肉的海綿狀軟組織部分，其次是對(duì)柵欄細(xì)胞部分。侵蝕開(kāi)始時(shí)，葉子出現(xiàn)水浸透現(xiàn)象，干燥后，受影響的葉面部分呈漂白色或乳白色。如果SO2的濃度為(0.3～0.5)X 10-6，并持續(xù)幾天后，就會(huì)對(duì)敏感性植物產(chǎn)生慢性損害。SO2直接進(jìn)入氣孔，葉肉中的植物細(xì)胞使其轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽，再轉(zhuǎn)化成硫酸鹽。當(dāng)過(guò)量的SO2存在時(shí)，植物細(xì)胞就不能盡快地把亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，并開(kāi)始破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。菠菜、萵苣和其他葉狀蔬菜對(duì)SO2最為敏感，棉花和苜蓿也都很敏感。松針也受其影響，不論葉尖或是整片針葉都會(huì)變成褐色，并且很脆弱。
20世紀(jì)50年代后期，臭氧對(duì)植物的損害才引起人們的注意。臭氧首先侵襲葉肉中的柵欄細(xì)胞區(qū)。葉子的細(xì)胞結(jié)構(gòu)瓦解，葉子表面出現(xiàn)淺黃色或棕紅色斑點(diǎn)。針葉樹(shù)的葉尖變成棕色，而且壞死。菠菜、斑豆、西紅柿和白松顯得特別敏感。在某些森林中的很多松樹(shù)，似乎由于長(zhǎng)期暴露在光化學(xué)氧化劑中而瀕于死亡。據(jù)估計(jì)，損害閾值約為0.03×10-6，暴露時(shí)間為4 h。上述植物在0.1×10-6或更低的濃度中暴露1～8 h，也曾出現(xiàn)受害情況。苜蓿在濃度0.06×10-6的臭氧中暴露3～4 h，會(huì)受到損害。臭氧還阻礙檸檬的生長(zhǎng)。
過(guò)氧乙酰硝酸酯(PAN)侵害葉子氣孔周?chē)臻g的海綿狀薄壁細(xì)胞?？梢愿Q見(jiàn)的主要影響是葉子的下部變成銀白色或古銅色。雖然牽牛花在濃度0.005X 10-6中暴露8 h，就會(huì)受到影響。但是，有害的閾值估計(jì)為0.01×10-6，暴露時(shí)間為6 h。以成熟狀況看，幼葉是最敏感的。
氟化氫對(duì)植物是一種累積性毒物。即使暴露在極低的濃度中，植物也會(huì)最終把氟化物累積到足以損害其葉子組織的程度。最早出現(xiàn)的影響表現(xiàn)為葉尖和葉邊呈燒焦?fàn)?。顯然，氟化物通過(guò)氣孔進(jìn)入葉子，然后被正常的流動(dòng)水分帶向葉尖和葉邊，最后使內(nèi)部細(xì)胞遭受破壞。當(dāng)細(xì)胞被破壞變干時(shí)，受害部分就由深棕色變成棕褐色。桃樹(shù)、葡萄藤和糖菖蒲等對(duì)氟化物十分敏感，超過(guò)4至5個(gè)星期暴露期的損害閾值低至0.1×10-9。氟化氫的濃度接近1 X 10-9時(shí)，就值得我們重視了。
在普通碳?xì)浠衔镏校蚁┦俏ㄒ坏脑谝阎h(huán)境水平下就能引起植物遭受損害的物質(zhì)。濃度為(0.001～0.5)X 10-6的乙烯，曾使敏感的植物受到損害。乙烯對(duì)植物的影響包括，使花朵凋落和葉子不能很好地舒展。已證實(shí)它對(duì)蘭花和棉花有害。在乙烯下暴露6 h的損害總閾值為0.05 X 10-6。
其他氣體和蒸氣，如氯化氫、氯、硫化氫和氨，比別的氣體更能引起葉子組織劇烈瓦解。有關(guān)文獻(xiàn)中列舉了200種植物對(duì)13種不同污染物的敏感性。
關(guān)于顆粒物對(duì)植物的總影響還了解得很少。然而，人們已觀察到幾種特定物質(zhì)所引起的損害作用。含氟化物的顆粒物能引起某些植物損害。降落在農(nóng)田上的氧化鎂，曾使農(nóng)作物生長(zhǎng)不良。動(dòng)物誤食沾有有毒顆粒物的植物時(shí)，健康會(huì)受到損害。這些有毒化合物會(huì)被吸收進(jìn)植物組織，或成為植物表面污染而存在下去。
對(duì)器料影響
對(duì)器料影響
空氣污染對(duì)金屬制品、油漆涂料、皮革制品、紙制品、紡織品、橡膠制品和建筑物等的損害也是嚴(yán)重的。這種損害包括玷污性損害和化學(xué)性損害兩個(gè)方面。玷污性損害主要是粉塵、煙等顆粒物落在器物表面或材料中造成的，有的可以通過(guò)清掃沖洗除去，有的很難除去，如煤油中的焦油等?；瘜W(xué)性損害是指由于污染物的化學(xué)作用，使器物和材料腐蝕或損壞。
顆粒物因其固有的腐蝕性，或惰性顆粒物進(jìn)入大氣后因吸收或吸附了腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，而產(chǎn)生直接的化學(xué)性損害。金屬通常能在于空氣中抗拒腐蝕，甚至在清潔的濕空氣中也是如此。然而，在大氣中普遍存在吸濕性顆粒物時(shí)，即使在沒(méi)有其他污染物的情況下，也能腐蝕金屬表面。
空氣中的SO2、NOx。及其生成的酸霧、酸滴等，能使金屬表面產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，使紡織品、紙品、皮革制品等腐蝕破損，使金屬涂料變質(zhì)，降低其保護(hù)效果。造成金屬腐蝕最為有害的污染物一般是SO2，已觀察到城市大氣中金屬的腐蝕率約是農(nóng)村環(huán)境中腐蝕率的1.5～5倍。溫度，尤其是相對(duì)濕度，皆顯著影響著腐蝕速率。鋁對(duì)SO2的腐蝕作用具有很好的抗拒力。但是，在相對(duì)濕度高于70%時(shí)，其腐蝕率就會(huì)明顯上升。據(jù)研究，鋁在農(nóng)村地區(qū)暴露達(dá)20年以上，其抗張強(qiáng)度只減小1%或更少些。而在同樣長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，在工業(yè)區(qū)大氣中鋁的抗張強(qiáng)度卻減小了14%～17%。含硫物質(zhì)或硫酸會(huì)侵蝕多種建筑材料，如石灰石、大理石、花崗巖、水泥砂漿等，這些建筑材料先形成較易溶解的硫酸鹽，然后被雨水沖刷掉。尼龍織物，尤其是尼龍管道等，對(duì)大氣污染物也很敏感，其老化顯然是由SO2或硫酸氣溶膠造成的。
光化學(xué)氧化劑中的臭氧，會(huì)使橡膠絕緣性能的壽命縮短，使橡膠制品迅速老化脆裂。臭氧還侵蝕紡織品的纖維素，使其強(qiáng)度減弱。所有氧化劑都能使紡織品發(fā)生不同程度的褪色。
對(duì)空氣影響
對(duì)空氣影響
空氣污染最常見(jiàn)的后果之一是大氣能見(jiàn)度降低。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)空氣能見(jiàn)度或清晰度有影響的污染物，應(yīng)是氣溶膠粒子、能通過(guò)大氣反應(yīng)生成氣溶膠粒子的氣體或有色氣體。因此，對(duì)能見(jiàn)度有潛在影響的污染物有：①總懸浮顆粒物(TSP)；②SO2和其他氣態(tài)含硫化合物，因?yàn)檫@些氣體在大氣中以較大的反應(yīng)速率生成硫酸鹽和硫酸氣溶膠粒子；③NO和NO2，在大氣中反應(yīng)生成硝酸鹽和硝酸氣溶膠粒子，還在某些條件下，紅棕色的NO2會(huì)導(dǎo)致煙羽和城市霾云出現(xiàn)可見(jiàn)著色；④光化學(xué)煙霧，這類反應(yīng)生成亞微米級(jí)的氣溶膠粒子。
能見(jiàn)度的氣象學(xué)定義是：在指定方向上僅能用肉眼看見(jiàn)和辨認(rèn)的最大距離：①在白天，能看見(jiàn)地平線上直指天空的一個(gè)顯著的深色物體；②在夜間，能看見(jiàn)一個(gè)已知的、最好未經(jīng)聚焦的中等強(qiáng)度的光源。能見(jiàn)度觀測(cè)是觀測(cè)者通過(guò)對(duì)指定方向上一個(gè)目標(biāo)的反差度的估計(jì)而對(duì)光衰減的主觀評(píng)價(jià)。如果觀測(cè)者視力完好，則這種反差度極限估計(jì)為2%。通常認(rèn)為，普通觀測(cè)者需要接近5%的反差度才能辨別出以背景為襯托的物體。
反差度的降低及大氣能見(jiàn)度的下降，主要是大氣中微粒對(duì)光的散射和吸收作用所造成的。還有某些散射是空氣分子引起的，這就是瑞利散射過(guò)程。大氣中由散射引起的光衰減，主要是由與入射光波長(zhǎng)相近的粒子造成的?？梢?jiàn)光輻射波長(zhǎng)約為0.4～0.8μm，其最大強(qiáng)度為0.52μm左右。因此，粒徑處于0.1～1.0μm的亞微米級(jí)范圍內(nèi)的固體和液體粒子對(duì)能見(jiàn)度降低的影響很大。城市大氣中硫酸鹽的粒徑大多小于2μm，粒徑分布峰值為0.2～0.9 μm，因而這類氣溶膠的存在會(huì)引起能見(jiàn)度明顯降低。
空氣能見(jiàn)度的降低，不僅會(huì)使人感到不愉快，而且會(huì)造成極大的心理影響，還會(huì)產(chǎn)生交通安全方面的危害。
對(duì)氣候的影響
對(duì)氣候的影響
空氣污染對(duì)能見(jiàn)度的長(zhǎng)期影響相對(duì)較小。但是，如果大氣污染對(duì)氣候產(chǎn)生大規(guī)模影響，則其結(jié)果肯定是極為嚴(yán)重的。已被證實(shí)的全球性影響有，CO2等溫室氣體引起的溫室效應(yīng)以及SO2、NOx排放產(chǎn)生的酸雨等。除此之外，在較低大氣層中的懸浮顆粒物形成水蒸氣的“凝結(jié)核”，當(dāng)大氣中水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，就會(huì)發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象。在較高的溫度下，凝結(jié)成液態(tài)小水滴；而在溫度很低時(shí)，則會(huì)形成冰晶。這種“凝結(jié)核”作用有可能導(dǎo)致降水的增加或減少。對(duì)特殊情況的研究尚未取得一致結(jié)果，一些研究證明降水將增加，例如顆粒物濃度高的城區(qū)和工業(yè)區(qū)的降雨量明顯大于其周?chē)鄬?duì)清潔區(qū)的降雨量，通過(guò)云催化造成的冰核少量增加來(lái)進(jìn)行人工降雨等。另有一些研究表明降水會(huì)減少。
一些研究者認(rèn)為，那些伴隨著大規(guī)模氣團(tuán)停滯的大范圍的霾層，可能也會(huì)有一些氣候意義。由于太陽(yáng)輻射的散射損失和吸收損失，大氣氣溶膠粒子會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的降低。計(jì)算表明，在受影響的氣團(tuán)區(qū)域，輻射一散射損失可能會(huì)致使氣溫降低1℃。雖然這是一種區(qū)域性影響，但它在很大的地區(qū)內(nèi)起作用，以致具有某種全球性影響
