所谓大气污染，是指大气中直接排放的污染物或者由它们转化形成的二次污染物的浓度到达了有害程度的现象。
人类活动及自然界都不断向大气排放各种各样的物质，当大气中某种物质的浓度超过了正常的水平，并在大气中停留足够长的时间，进而对人体健康、生态系统或其他环境要素（如气候、水体）产生不良效应时，就构成了大气污染。
大气污染的形成及危害程度，不仅是以空气中是否存在某种有害物质来衡量，还需考虑其作用的浓度和时间等因素。
目前已认识到的、在环境中已产生和正在产生影响的主要大气污染物种类很多，主要包括含硫化合物（SO2、H2S等）、含氮化合物（NO、NO2、NH3等）、含碳化合物（CO、VOCs等）、光化学氧化剂（O3、H2O2等）、含卤素化合物(HCl、HF等）、颗粒物、持久性有机污染物、放射性物质等八类。将这些大气污染物按其物理状态分类，可分为气态污染物（如SO2、NO）和颗粒物两大类；若按形成过程分，则可分为一次污染物和二次污染物。
一次污染的来源可分为天然源和人为源。天然污染源污染物是指由自然界产生的污染物，如火山喷发、植物释放等排放的污染物。人为源污染物是指人类的生产和生活活动所排放的污染物，包括燃料燃烧、工业排放、交通排放以及农业活动等。
一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、PM2.5、PM10等，通常由污染源直接排放，被称为一次污染物。
二次污染物是相对于一次污染物而定义的。排入环境中的一次污染物，在理化作用或生物作用下发生变化，或与环境中的其他物质发生化学反应或光化学反应所形成的物理、化学性状与一次污染物不同的新污染物，称为二次污染物，又叫做次生污染物。
二次污染物由挥发性有机物、氮氧化物、二氧化硫、氨气等转化而来，常见的二次污染物包括硫酸及硫酸盐、硝酸及硝酸盐、臭氧、丙烯醛、光化学烟雾等。
上世纪70-90年代，我国大气污染治理以燃煤排放的烟尘和二氧化硫为主，并开始初步治理氮氧化物。在治理大气污染过程中，出现了煤烟型污染、机动车污染及其他污染并存的局面，1997年，大气复合污染的概念被首次提出。
大气复合污染的形成主要是大气中一次污染物和二次污染物结合，导致臭氧污染和颗粒物污染的生成。它们的寿命较长，通过区域传输由上风向输送到下风向。局地污染最终导致区域污染，甚至产生重污染。
整体来说，以上各种污染相互叠加，均相反应和多相反应相耦合，局地与区域大气污染相互作用的现象，即为大气复合污染。
除了污染产生的各种内部因素，气象条件是制约大气污染物传播的重要外部因素。
污染物在大气中迁移、扩散、转化取决于气象背景。风向、风速、气温、气压、湿度、降水等方面的变化都会影响污染物的时空分布与空气质量。
当空气相对湿度较低，没有形成降雨时，颗粒物的二次生成作用较强，PM2.5的浓度与相对湿度往往成正相关关系。
但当空气湿度大于90%时，易形成降雨，对空气中的颗粒物有冲刷作用，将空气中的颗粒物沉降到地面，导致PM2.5浓度降低。
主要是指空气排放污染物的交通工具，如排放碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物、碳氢化合物、铅化物及黑烟的汽车、飞机、船舶、机车等。
移动源污染特别是重型柴油货车、营运汽油车、老旧汽车、工程机械排放已经成为大气污染的重要来源。
工业企业排气是大气主要污染源，排放量大而且较集中，排放物质组成复杂，主要包括燃烧排放的废物和生产过程中排放的废气，以及各类矿物和金属粉尘等。
其中以煤、石油和天然气燃烧过程中排放出来的烟尘、二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物、氟化物以及各种有机化合物气体为主。
指泥地，以及在房屋建设施工、道路与管线施工、房屋拆除、物料运输、物料堆放、道路保洁、植物栽种和养护等活动中产生的粉尘颗粒物，对大气造成的污染。
产生扬尘污染的物料，主要包括煤炭、道路浮土、耕地土壤、地面、砂石、灰土、灰浆、灰膏、建筑垃圾、工程渣土等易产生粉尘颗粒物的物质。
空气的清洁程度与人的健康关系十分密切。空气中的污染物主要通过呼吸道直接进入人体，也可以通过各种方式进入食物、土壤或水体，进而通过饮食或饮水等经消化道进入体内，对健康造成危害。部分空气污染物（如多环芳烃）还可以通过皮肤进入人体。
在常见的室外空气污染物中，细颗粒物（PM2.5）是形成重污染天气的主要因素，来源众多（包含一次来源和二次来源）且化学成分复杂，除影响能见度外，可经呼吸道进入肺部、血液，对人体的呼吸系统、心血管系统等造成严重影响，婴幼儿、老年人、心血管疾病和呼吸系统疾病患者对其更为敏感。
臭氧（O3）和一些 VOCs 对呼吸系统有刺激性，也可对心肺系统造成不良健康影响。值得注意的是，我们所说的O3污染与大气平流层中的O3层是不同的。我们身边的O3会影响健康，而大气平流层中的O3层能够吸收大部分对地球生物有害的短波紫外线，避免人体健康受到伤害。
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