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空氣汙染

提示：此條目頁的主題不是霾害。

空氣汙染指一些危害人體健康及周邊環境物質所對大氣層造成的汙染。這些物質可能是氣體、固體或液體懸浮物等。我們在日常生活中呼吸的某種化學物質組成，最普遍的物質是一氧化碳，其次是二氧化碳，然後是其他氣體。每種氣體的成份並不是固定的，會有輕微的轉變，當轉變出來的物質過多時，我們就會視它為空氣汙染。

臺灣台中火力發電廠於2020年空汙排放量達16154公噸[1]，常被認為是臺灣中部空氣汙染源
化石燃料電廠汙染空氣

空氣汙染主要可以分為化學汙染和生物汙染兩部份。也有人把噪音、熱量、輻射和光的汙染歸入空氣汙染類別裡。

2008年，布萊克史密斯研究所在世界汙染最嚴重地區報告中將室內空氣汙染和城市空氣品質被列為世界最嚴重的致命汙染問題[2]。根據2014年世界衛生組織報告，2012年空氣汙染導致全球700萬人死亡[3]。

汙染物

主條目：汙染物和溫室氣體
 
在安裝煙道氣脫硫環保設備之前，這家新墨西哥州的發電廠排放物中含有超量的二氧化硫。
 
空氣汙染成因與影響圖解：(1)溫室效應、(2)顆粒物汙染、(3)增加紫外線輻射、(4)酸雨、(5)增加地面臭氧濃度、(6)增加氮氧化物濃度

空氣汙染物是空氣中的物質，對人類和生態環境産生有害影響。該物質可以是固態顆粒、液態液滴、或是氣體...汙染物可以是天然的，也可以是人造的。汙染物被分爲初級汙染物和次生汙染物。初級汙染物通常由過程産生，如火山噴發的菸灰。其它例子包括機動車尾氣中的一氧化碳，或工廠排放的二氧化硫。次生汙染物不是被直接排放的。它們是由初級汙染物反應形成的。地面臭氧層就是典型的次生汙染物。有些汙染物可以既是初級的，又是次生的：它們可能來自直接排放，或是由其它初級汙染物合成而來。

人類活動産生的主要初級汙染物包括：

  • 硫氧化物（SOx）：通常是二氧化硫，化學公式爲SO2。SO2由火山和其它工業過程産生。煤和石油常常含有硫，它們在燃燒時會產生二氧化硫。SO2通常在受到NO2等的催化進一步氧化，形成H2SO4，即酸雨的成分。用這些燃料作爲能量來源是對環境影響的主要顧慮之壹。
  • 氮氧化物（NOx）：氮氧化物，特別是高溫燃燒所產生的二氧化氮，也可以通過閃電產生。它們可能會形成棕色煙霧或汙染河流，籠罩城市。二氧化氮是一種化學物質，公式為NO2。它是氮氧化物中的一種。作為最著名的空氣汙染物，這種棕紅色的毒氣具有十分刺鼻的苦澀氣味。
  • 一氧化碳（CO）：CO是一種無色、無味、無刺激的有毒氣體。是由不完全燃燒所產生的，如天然氣、煤或木頭等。汽車廢氣是一氧化碳的主要來源。
  • 揮發性有機物：揮發性有機汙染物是常見的室外空位汙染物。它們可能是甲烷（CH4）或是非甲烷（NMVOCs）。甲烷是極其強大的溫室氣體，導致全球暖化。其它揮發性碳氫化合有機物也是重要的溫室氣體，因為它們會產生臭氧，延長大氣中甲烷的壽命。影響則依地區空氣品質的不同而不同。芳香非甲烷苯類、甲苯、二甲苯則有致癌嫌疑，長期接觸可能會導致白血病。1,3-丁二烯是另一種危險的分子，常與工業應用有關。
  • 有毒金屬：如鉛和汞，特別是它們的合成物。
  • 氯氟烴（CFCs）：能破壞臭氧層；產生這一氣體的物質目前已經被禁用。這些氣體可以從空調、冰箱、噴霧劑等散布。氯氟烴進入空氣後升至平流層。在此它們與其它氣體反應，破壞臭氧層，使得有害的紫外線到達地球表面。能導致皮膚癌、眼疾甚至傷害植物。
  • 自由基：一種空中微粒，與心肺疾病有關。[4][5]
  • 氨氣（NH3）：來自農業過程。氨氣的化學式是NH3，通常是一種刺激性強的氣體。地面作物需要相關營養，氨是肥料和滋養的先導。無論是直接還是間接，氨都是許多藥物的合成成分。氨雖然被大量使用，但確是有腐蝕性的，傷身的物質。在大氣中，氨氣與氮氧化物和硫發生反應，形成次生顆粒。[6]
  • 臭氣：從垃圾、汙水和工業過程中釋放出來。
  • 放射性廢料：由核爆炸、核事件、戰爭爆破和自然過程，如氡的放射性衰變產生。
 
希臘雅典上空的汙染

次生汙染物包括：

  • 從氣體主汙染物和光化霧合成的顆粒物。霾是一種空氣汙染物。普通霾是由於大量燃煤，混合煙霧和二氧化硫產生的。現代霾不是由燃煤，而是由汽車和工業排放，並在紫外線作用下形成次生汙染物，並於初級汙染物混合，形成光化霧。
  • 地面臭氧層 (O3) 從NOx和揮發性有機化合物作用產生。臭氧(O3)是大氣的關鍵成分。也是某些同溫層重要的成分，通常叫做臭氧層。其所包含的光催化物和化學反應日夜反應，驅動許多化學步奏。由於人類活動，反常的高濃度(通常是燃燒化石燃料)是一種汙染物，導致霾形成。
  • 硝酸過氧化乙醯 - 同樣由NOx和揮發性有機化合物反應形成。

其它空氣汙染物包括：

持久性有機汙染物是有機化合物，在化學、生物和光解過程中難以自然分解。由此，它們在自然中存留持久，可以遠距離擴散，在人體和動物組織內積存，通過食物鏈放大，對人類健康和自然環境造成潛在的重要影響。

顆粒物

 
霧霾天氣的天津意風區
 
晴朗天氣的天津意風區

顆粒物（particulate matter，PM）或稱粒狀物、懸浮微粒、大氣微粒物質，是懸浮在空氣中微小的固態或液態粒子。與之相對的是氣膠，常常指微粒和氣體的混合物。一些顆粒是自然生成的，如火山爆發、沙塵暴、森林或草地火災、植物或海上浪花。人類活動，如機動車燃燒化石燃料、電廠或其它工業過程都會產生大量氣膠。從世界平均水準來看，由人類活動而產生的氣膠只占大氣中的10%。空氣中顆粒物增加與健康威脅如心臟病、肺病有關。[7]懸浮物通常以顆粒的大小來區分，而當中的可吸入懸浮粒子則可影響人體健康。其中，空氣動力學直徑（以下簡稱直徑）小於等於10微米的顆粒物稱為可吸入顆粒物（PM10）；直徑小於等於2.5微米的顆粒物稱為細顆粒物（PM2.5）。顆粒物能夠在大氣中停留很長時間，並可隨呼吸進入體內，積聚在氣管或肺中，影響身體健康。

這些可吸入懸浮顆粒還可以再細分為PM10和PM2.5兩類：

  • PM10（即直徑小於10微米）的顆粒，這種顆粒不能被身體的防禦機制阻擋，可以直達肺部，所以十分危險；
  • PM2.5的顆粒比PM10的更危險，因為它的顆粒小於2.5微米，可以穿透肺泡到達血液。

直徑約為0.1mm的粉塵顆粒有超過50%會沉積在肺部，含矽的粉塵更會對人體造成永久傷害，例如引致矽肺病。

香菸塵是常見的懸浮顆粒，因粒徑小（在0.001至0.1mm之間）、擴散力強，在靜止空氣中幾乎可以不沉落，不僅即時可見汙染惡果，長期吸入更可以導致肺癌。

其他常見的懸浮顆粒：

  • 矽、鋁、鈣、錳、鐵（來源：泥土、地殼和建築活動）
  • 釩、鎳（來源：以油作為燃料的燃燒工序）
  • 鎘、碳氫化合物（來源：焚化）
  • 碳、鉛、溴、碳氫化合物（來源：汽車廢氣）
  • 鈉、氯、鎂、鉀（來源：海洋）
  • 硝酸鹽、硫酸鹽、銨（來源：次生汙染形成物）

來源

 
德州斯特拉特福德沙塵暴逼近
 
斯泰茨伯勒監控燃燒，準備春耕

各種地點、活動和因素能導致汙染物進入大氣。這些來源被分為兩大類。

人為來源：

這些主要包括燃燒各種燃料。

  • 固定汙染源：包括電廠煙筒、工廠和廢物焚燒爐，以及熔爐和其它使用燃料加熱的裝置。在開發中國家和經濟落後國家，傳統生物大量焚燒是汙染物的主要來源；傳統生物燃燒包括木材、廢料和糞便。[8][9]
  • 移動汙染源：包括機動車、船舶和飛行器。
  • 控制燃燒：是農業和林業管理行為。控制或計劃燃燒常常在林業管理、農業和牧場回復或減少溫室氣體上運用到。火是森林和綠地生態系統的自然成分，控制燃燒是林業管理員的工具。控制燃燒可以控制植被，促進森林再生。
  • 煙霧：從塗料、髮膠、清漆、氣霧噴霧器和其它溶劑散播。
  • 廢物堆積：如垃圾場產生甲烷。甲烷易燃，接觸空氣可以爆炸。甲烷也會導致窒息，能在封閉區域排除氧氣。如果某一區域氧氣不足19.5%，就會引起窒息。
  • 軍事：如核武器、有毒氣體、細菌戰或火箭。

自然來源：

  • 沙塵是自然形成的，來自植被稀少的土地。
  • 甲烷可以從動物排泄物中產生，如牛糞
  • 氡氣來自地殼的放射性衰變。氡氣是氡元素衰變產生的無色、無臭、自然形成、有放射性的惰性氣體，對健康有害。自然形成的氡氣可以在室內聚集，特別是封閉區域，如地下室，常造成肺癌。
  • 野火導致的煙和一氧化碳。
  • 在某些地區，植被可以排放揮發性有機汙染物。這些汙染物與人因初級汙染物反應，如NOx、SO2和碳化物，產生季節性次生霧霾。[10] 紫樹類、白楊、橡樹和柳樹都可以產生揮發性有機汙染物。這些物種產生的汙染物導致臭氧層濃度上升八倍。[11]
  • 火山活動，產生硫、氯和菸灰。

排放因素

 
中國華北上空的空氣汙染

空氣汙染排放因素所代表的價值是人們試圖將排放到清潔空氣中的汙染物數量以及排放活動相互聯繫起來的事情。這些因素常常表述汙染物的量，通過單位重量、體積、距離和排汙活動持續性(如每噸煤燃燒後所產生的顆粒物的公斤量)。這些因素導致對各種空氣汙染來源進行評估。在許多例子中，這些成分常常是將所有可接受品質進行簡單平均，並常常認為這是對長期平均數的代表值。

持久性有機汙染物列表上有12種化合物。二惡英和呋喃只是其中之二，是由有機物燃燒所發 生的，如燃燒塑料。持久性有機汙染物也是內分泌干擾素，可以扭曲人類基因。

暴露在空氣汙染物下

空氣汙染風險是汙染物危害和暴露在汙染物下所產生的負面功能。暴露在空氣汙染物可以表述為對某人、某些人群(如某郡的鄰里或兒童)或是對所有人的影響。例如，某人想要計算在某一地理區域內暴露在有害氣體下的問題，這包括各種微觀環境和年齡人群。這可以被計算[12]吸入量。計量可以為在各種場合下每日暴露量(如室內微觀環境和戶外地點)。暴露需要包含各個年齡層和其它人口統計人群，特別是嬰兒、兒童、孕婦和其它敏感次人群。暴露在空氣汙染物下需要綜合空氣汙染物濃度、各地時間和每個次人群在某一時間的吸入量，以及該次人群所參與的活動(遊戲、做飯、閱讀、工作等)。例如，小孩吸入率比成人小。小孩參與各種劇烈活動比參與安靜活動的兒童吸入率要大。這樣，每日暴露需要反映在微觀環境中所花費的時間以及活動種類。每個微觀環境的空氣汙染物濃度需要總結以判斷這一暴露。[12]

室內空氣品質

 
印度新德里空氣品質監視器
主條目：室內空氣汙染

通風不順暢導致室內空氣汙染濃度上升，而人們待在屋子裡時間太久。氡氣是致癌氣體，在地球某些地方會散布出來，進入屋子裡。建材，如地毯和膠合板會散發出甲醛(H2CO)。圖畫和溶劑在變干時會散發出揮發性有機化合物。鉛畫會蛻變為塵土，被人體吸入。一些空氣汙染物是由空氣清新劑、薰香和其它香水造成的。爐子裡的柴火也會造成許多煙塵。[13]室內致命的汙染物可能是使用殺蟲劑和其它化學物質，缺乏通風所致。

一氧化碳(CO)中毒和致命常常是由於煙筒出問題導致的，或是在屋子裡燒煤。慢性一氧化碳中毒甚至可以因信號燈燃燒不良引發。所有的室內下水道都有存水彎，防止臭氣和硫化氫反進室內。在乾洗數日後，衣物依然會散發出全氯乙烯或其它乾洗液體。

雖然石棉已經在許多國家禁止使用，但許多工業和室內環境所留存的石棉依然很多，留下許多健康隱患。石棉會導致慢性炎症，影響肺部組織。在長期、大量接觸石棉後會導致石棉在肺部積存。患者會出現呼吸困難，會誘發各種肺癌出現。由於非技術文獻常常解釋不清楚這一問題，人們應該對一些疾病進行區分。根據世界衛生組織 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），這些包括石棉肺癌和腹膜間皮細胞瘤(非常罕見的癌症形式，總是與長期接觸石棉時出現)。

室內空氣汙染的生物來源包括氣體和顆粒物。寵物會產生皮屑，人也會產生皮屑和頭髮絲，床上、地攤上和家具上的塵蟎會產生酶和微小的糞便、排放甲醛、導致牆壁發霉、產生黴菌毒素和孢子。空調系統也會產生軍團桿菌病和黴菌，室內植物、土壤和周圍的花園也會產生花粉、塵土和黴菌。缺乏空氣通風會導致空氣汙染物堆積，以至於比自然含量還要高。

影響

 
2004年全球各地死於空氣汙染的人口。
 
衛星監測到的二氧化硫濃度，2002-2004年

空氣汙染的一個重要風險因素是導致一系列健康問題，包括呼吸感染、心臟病、慢性阻塞性肺病、中風和肺癌。[3]由空氣汙染所導致的健康問題可能包括呼吸困難、哮喘、咳嗽、氣喘、甚至是加重現有的呼吸和心肺疾病。這些問題會導致用藥增多，頻繁出入急診室，死亡率提升。因空氣品質低劣所導致的人類健康惡化普遍存在，但主要影響的是心肺系統。個人對空氣汙染的反應不同，取決於汙染物的種類、暴露情況、個人的健康狀況和基因因素等。[12]就室內室外空氣汙染死亡率上來說，開發中國家年齡不滿5歲的兒童受到的危害最大。[14]

死亡率

據估算，每年約有700萬人死於各種空氣汙染。[3][15]根據世界衛生組織，印度中風死亡率也很多。2013年12月估算得出中國每年因空氣汙染導致500,000人死亡。[16]機動車排放的汙染物和肺炎相關死亡病例也有關係。[17]

在歐盟，空氣汙染會減少壽命預期九個月。[18]所導致的疾病包括中風、心臟病、慢性阻塞性肺病、肺癌和肺部感染。[3]

美國環保局估算如果對柴油機技術進行改良(第二級)會減少過早死亡12,000起、心臟病15,000起、兒童哮喘急診6,000起、呼吸性疾病8,900起。[來源請求]

美國環保局估算相比目前的75-ppb(十億分之一)地面臭氧濃度若為65-ppb，2020年全世界會減少1,700到5,100起過早死亡。環保局計劃的更嚴格標準可以預防26,000起嚴重哮喘，以及數以百萬的病假問題。[19][20]

一項在南加州洛杉磯盆地和聖華金谷進行的空氣汙染成本和健康的新經濟研究揭示，由於空氣汙染水準違反聯邦標準，導致每年超過3,800人過早死亡(比正常早了14年)。同一地區每年因此過早死亡的人數大於機動車事故的死亡率，後者少於每年2,000起。[21][22][23]

柴油廢氣也是製造空氣汙染物的主要元兇之一。在一些人類實驗中放置柴油廢氣，會導致急性血管功能障礙和血栓形成。[24][25]這顯示之前所述的空氣汙染顆粒物與心血管發病率和死亡率之間存在關係。[來源請求]

心血管疾病

2007年一份研究顯示暴露在環境空氣汙染下與死於心血管疾病成正面相關(範圍：每10μg/m3增加12%到14%)。[26]

空氣汙染也會增加中風的風險，特別是在開發中國家，那裡的汙染水準最高。[27]2007年一份研究顯示婦女受空氣汙染不但會引發出血性中風，而且會引發缺血性中風。[28]在2011年定群研究中發現，空氣汙染也與冠狀動脈中風發生率和死亡率增加有關。[29]研究認為影響可能包括血管收縮、低水準炎症和植物性神經系統失衡等機制問題。[30] [31]

肺病

慢性阻塞性肺病包括慢性支氣管炎和肺氣腫。[32]

研究顯示暴露在交通空氣汙染下導致哮喘和慢性阻塞性肺病患病風險增加[33][34]另外，空氣汙染與哮喘和慢性阻塞性肺病住院率和死亡率增加都有關係。[35][36]

由於1952年倫敦煙霧事件，1960-1961年的一項調查對比倫敦293位居民和格羅斯特、彼得伯格、諾維奇的477位居民，顯示後三成患慢性支氣管炎死亡率都相對較低。所有研究對象都是男性郵遞車駕駛員，年齡在40到59歲之間。與居住在邊遠鄉鎮的對象對比，倫敦對象呼吸道症狀更加嚴重(包括咳嗽、痰和呼吸困難)，肺功能下降(FEV1和峰值流量)，痰多膿多。對於年齡在50-59歲的對象來說，差別更大。研究控制了年齡和吸菸習慣，因此空氣汙染結果更可能被展示出來。[37]

和囊腫性纖維化類似，居住在日益城鎮化的環境裡導致健康狀況更加惡化。研究顯示城市患者黏液分泌過多、肺功能低下、自查慢性支氣管炎和肺氣腫更多。[38]

綠色和平2019年7月發佈的《公眾對香港汙染問題的認知與觀感意見調查》，近八成人表示曾經或正受空氣汙染影響，大部分影響和健康相關，例如：鼻敏感、哮喘發作等。短期會引發支氣管過敏及哮喘患者對致敏源的反應加蘭；長期更會增加患肺癌的風險，妨礙兒童肺部發育等。[39]

癌症

就暴露在空氣汙染下是否是癌症風險因素這一問題，2007年的研究得到確切數據，發現長期暴露在PM2.5(細顆粒物)下每增加10μg/m3就會增加非事故死亡率6%。暴露在PM2.5下也與肺癌死亡率風險增加有關(範圍：每增加10μg/m3提高15%到21%)以及綜合心血管死亡率(範圍：每增加10μg/m3提高12%到14%)。研究進一步注意到生活在繁忙交通要道附近會增加上述三種風險結果——增加肺癌死亡率、心血管疾病死亡率和綜合非事故死亡率。研究人員也發現暴露在PM2.5下與冠心病死亡率正向相關，暴露在SO2下會增加肺癌死亡率，但研究數據沒有找到過硬的結論。[40] 另一項研究顯示活動量增大導致氣膠顆粒加速沉積在人體肺部，因此建議在高汙染區域內減少強體力活動，如在室外跑步。[41]

2011年，丹麥大型流行病研究發現在氧化氮濃度較高的地區居住，導致居民患肺癌機率增大。研究中，非吸菸者關係比吸菸者還大。[42]2011年，另一項丹麥研究也發現空氣汙染和其它癌症形式有關，如子宮頸癌和腦癌。[43]

兒童

在美國，雖然潔淨空氣法案於1970年通過，但在2002年至少有1.46億名美國人居住在未達標區域裡，即該區域空氣汙染物濃度超過聯邦標準。[44]這些危險的汙染物被稱之為標準汙染物，包括臭氧、顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和鉛。新德里等城市也採取了相應的兒童保護措施，印度公車現在使用了壓縮天然氣以減少「豆子湯」式霧霾。[45]歐洲最新研究顯示暴露在超細顆粒物下會導致兒童血壓上升。[46]

對中樞神經系統影響

參見：汙染對神經塑形造成的影響（英語：Neuroplastic_effects_of_pollution）

研究顯示持續暴露在空氣汙染下會影響中樞神經系統（特別是在兒童發展階段）。[47]

2014年6月，羅切斯特大學醫學中心的研究在《環境健康展望》期刊上發布，研究發現過早暴露在空氣汙染所導致的大腦傷害等同於孤獨症和思覺失調症。研究也顯示空氣汙染會影響短期記憶、學習能力和衝動性。研究員狄波拉·柯里-施樂塔教授稱：「當我們仔細觀察腦室後發現到，環繞腦室的白質並沒有完全發育。這似乎是因為發炎損害了腦細胞且阻礙了該腦區的成長，腦室則乾脆膨脹來填充空間。我們的研究也發現有關身體發育的證據，即空氣汙染與孤獨症以及其他腦神經發育相關的疾病（英語：neurodevelopmental disorders）有關。」 另外，研究也發現空氣汙染對男性的負面影響比女性更大。[48][49][50][51]

《美國國家科學院期刊》中的研究發現，空氣汙染會增加罹患阿茲海默症或其他型式之失智症的風險；在神經心理學方面則會增加罹患憂鬱症的風險。許多文獻也表明，空氣汙染對於學生的認知能力有負面的影響[52]。許多空氣中的汙染物會同時夾帶有毒物質進入一些通道到達人腦進而改變腦中的神經化學。研究指出，空氣汙染與較低的認知功能測驗成績相關（特別是教育程度較低且性別為男性的受試者），但空氣汙染與較低的認知功能測驗成績並非因果關係。研究人員說，「長期暴露於空氣汙染中」之所以對於教育程度較低且性別為男性的受試者的影響較大的原因之一可能是這些受試者有較高的比例職業為從事戶外勞動（力）的工作。[52][53][54]

相對「乾淨」的地區

即便某些地區空氣汙染水準相對較低，公共健康依然會受到嚴重影響，這是因為吸入的人多。2005年不列顛哥倫比亞肺協會科學研究顯示，2010年空氣品質進步一小步(PM2.5和臭氧濃度減少1%)會使得溫哥華市區增加2900萬美元年存款。[55]這項發現是根據健康評估中致命和非致命影響得出的。

生態系統

煙塵等粒子覆蓋植物的葉片，阻礙植物吸收陽光，因此降低光合作用的效率。二氧化硫、二氧化氮溶於空氣中的水份，形成酸雨、酸霧、酸雪，或直接溶於水體（湖泊、溪澗），降低水土酸鹼度，使植物和水中生物死亡。二氧化硫能直接殺死地衣。空氣汙染導致全球增溫、臭氧耗損、破壞生態系統。

2014年，印度報道空氣汙染導致農作物歉收，2010年汙染最嚴重的地方與1980年水準相比減產過半。[56]

社會

空氣汙染導致的酸雨侵蝕金屬及大理石建築、雕像，毀壞戶外文物、藝術品。降低土壤酸鹼度，降低農產品收成。光化學煙霧降低能見度，影響旅遊業及對空中交通造成危險。因空氣汙染而致病的人口造成醫療負擔。令能見度下降，遊客減少，經濟倒退。

空氣汙染一般集中在人口密集的大都市裡，特別是在缺乏環境監管或疏於管理的開發中國家。[57]然而，即便在已開發國家里，人口密集地區汙染也達到了臭不可聞的地步，如洛杉磯和羅馬就是兩個例子。[58]在2002年和2011年，北京肺癌發病率翻了將近一番。雖然吸菸依然是中國肺癌的首要致因，但吸菸人數正在下降，而肺癌人數卻依然上升。[59]

世界上最嚴重的短期市民汙染事件為印度1984年博帕爾事件。[60]氰化物從美國聯合碳化物工廠洩漏出來，瞬間奪走了25,000人的命，受傷人數在150,000到600,000人左右。英國最嚴重的空氣汙染事件是1952年倫敦煙霧事件。在6天中，超過4,000人斃命，近期評估的數據則為接近12,000人。[61]前蘇聯靠近葉卡捷琳堡的生物武器實驗室在1979年發生炭疽病洩漏，即斯維爾德洛夫斯克炭疽洩漏事件，導致至少64人死亡。[62]最嚴重的單次汙染事件為1948年10月美國賓夕法尼亞州多諾拉鎮事故，導致20人死亡，超過7,000人受傷。[63]

汙染物的測量

主條目：空氣品質指數和空氣汙染指數
 
開羅霧霾

一般用μg/m3（微克／每立方公尺）作為單位；也有用PPM（parts per million，百萬分率）作為單位。測量的標地為一般常見單一汙染物，例如可吸入懸浮粒子、一氧化碳。在不同天氣、風向、風速、氣溫、相對濕度下測量得的各項數值有差異。在週末／工作天、繁忙／離峰時段、空氣汙染高峰時間／平時，所測量得的數值皆有差異。

空氣品質預報，是指利用各種技術對空氣中的汙染物濃度及其時空分布進行預測。就預報方法而言，空氣品質預報方法包括：數值預報、統計預報、潛勢預報。空氣汙染指數（Air Pollution Index，API）是一個表達空氣汙染程度的數值，而每個國家的標準不同，其優點是簡單易記，但缺點則是含糊抽象、太籠統，或以空氣品質指數（Air Quality Index，AQI）表達。

中國大陸政府正逐步開始發布空氣汙染指數。[64]美國駐中國大使館和領事館使用美國聯邦參考監測（FRM2.5）儀器對北京和廣州的空氣品質（PM2.5和臭氧含量）進行24小時監測並每小時在其官網 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），twitter和手機移動應用軟體GZAir（由飛客FabriQate開發）上發布空氣汙染指數。

香港

香港的空氣汙染指數20年來都沒有檢討過，遠遠落後世界衛生組織的安全標準。故此，綠色和平制訂了空氣汙染真相指數 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），以另一方式反映香港空氣汙染的情況，希望保障市民的健康。隨著各界壓力，政府終於在2014年更新空氣品質指標，並因此在2013年底用空氣品質健康指數代替空氣汙染指數，使市民了解空氣汙染與健康的關係。空氣品質健康質素將各種汙染物濃度以對健康的影響的方式反映，指數越高，表示當天空氣汙染所導致的短期健康風險增幅越大。

2018年，香港環保署轄下空氣科學與健康專家小組，於去年中修訂的健康和經濟影響評估方法文件（Methodology Paper for Health and Economic Impact Assessment）顯示，若以長期暴露於空氣汙染物計，微細懸浮粒子（PM2.5）及二氧化氮（NO2）的濃度每增加10微克／立方公尺，死亡風險會分別升6.2%及3.9%；短期而言，死亡風險亦分別增加0.41%及1.03%[65]。

加拿大

在加拿大，空氣汙染對健康風險的影響是由空氣品質健康指數(Air Quality Health Index)。該健康工具有助於進行決策，減少短期汙染物暴露程度，在空氣汙染物濃度增高時調節活動。

空氣品質健康指數是一聯邦項目，由加拿大環境部和加拿大衛生部主辦。指數也得到了地方政府和事業單位的支持。空氣品質健康指數可以檢測健康威脅，參與社區互動，強化執行。該指數範圍為從1到10+，用以表示當地空氣品質對健康的威脅。有時，當空氣汙染物濃度異常高時，數值會超過10。該數值也提供未來空氣預測，為健康提供建議。

即便是低水準的空氣汙染也會對敏感人群帶來不適，而指數是連續性的：數值越高，對健康的威脅越大，需要多加注意。數值與健康的關係是'低'、'中'、'高'或'非常高'，並給出相應的行為建議。[66]

該尺度是根據觀察二氧化氮(NO2)、地面臭氧(O3)和顆粒物(PM2.5)與死亡率之間的關係得出的，在加拿大一些城市進行分析。重要的是，上述三種汙染物即便含量不多，對健康也依然存在威脅，特別是與其它已存的健康威脅一同來襲時尤甚。

在研發空氣品質健康指數時，加拿大衛生部最初的汙染物分析數據包括五種：顆粒物、臭氧、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)和一氧化碳(CO)。後兩種對健康影響測不準，就沒有納入公式。

空氣品質健康指數無法檢測臭味、花粉、粉塵、氣溫或濕度。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 +
風險: 低（1-3） 中（4-6） 高（7-10） 很高（大於10）
健康風險 空氣品質健康指數 健康資訊[67]
高危人群 公眾
低 1-3 享受日常室外活動。 完美空氣品質，適宜外出運動
中 4-6 考慮減少或改天再外出做劇烈運動，特別是感到不適時應注意。 無需顧慮，除非感冒或喉嚨疼，繼續日常戶外活動。
高 7-10 減少或改天再外出做劇烈運動。兒童和老年人應該特別注意。 考慮減少或改天再外出做劇烈運動，特別是感到不適時應注意。
很高 大於10 不要外出劇烈活動。兒童和老年人應該閉門在家。 減少或改天再外出做劇烈運動，特別是感到不適時應注意。

能減低空氣汙染的措施

世界汙染城市之最(PM)[68]
顆粒物
μg/m³ (2004) 		城市
168 埃及開羅
150 印度德里
128 印度加爾各答
125 中國天津
123 中國重慶
109 印度坎普爾
109 印度勒克瑙
104 印度尼西亞雅加達
101 中國瀋陽

各種空氣汙染控制技術和土地規劃策略都可以減少空氣汙染。[69][70]在最基本層面上，土地規劃常包括區域和運輸基礎設施規劃。在最已開發國家，土地規劃是社會政策的重要部分，保證土地在經濟和人口上能夠得到最大優化，包括環境保護。

減少汙染物移動來源包括初級管理(很多開發中國家都有許可性管理)，[來源請求]新資源延伸管理(如船舶、農業設備、小型燃氣驅動設備，如線式修邊機、鏈鋸、雪地車)，增加油料效率(如使用混合驅動汽車)，轉用清潔能源(如生物乙醇、生物柴油或電動車)。

一些對二氧化鈦的研究觀察了其減少空氣汙染的能力。紫外線可以從該物質上打出自由電子，釋放游離基，解開揮發性有機汙染物和NOx氣體。一種形式是超親水。[71]

控制設備

如下設備常用於工業和交通業汙染控制。它們要麼可以摧毀汙染物，或是從汙染流中將汙染物清除出來，防止它們進入大氣。

  • 顆粒控制
    • 機械收集器(旋風分離，多重旋風)
    • 靜電除塵。可將顆粒物從流動氣體(如空氣)中分離出來，利用導入的靜電負荷來除塵。靜電除塵十分高效，通過該設備的空氣可以減少其中的塵埃。
    • 袋濾室設計對付大量塵埃，包含鼓風機、塵埃過濾器、清潔系統、塵埃收集器和除塵系統(與空氣過濾器不同，後者利用可替換過濾器來去除塵埃)。
    • 微粒洗滌器是一種汙染控制技術。汙染物從熔爐煙道或其它氣體流過。在洗滌塔中，受汙染空氣與洗滌液接觸或通過流經洗滌液等方式來去除汙染物。
  • 洗滌塔
    • 擋板噴淋洗滌器
    • 旋風噴淋洗滌器
    • 文氏噴射式洗滌器
    • 器械輔助洗滌器
    • 噴霧塔
    • 濕式洗滌器
  • 氮氧化物控制
    • 低氮氧化物爐
    • 選擇性催化還原法
    • 非選擇性催化還原法
    • 氮氧化物洗滌器
    • 排氣再循環
    • 催化轉換器 (也做揮發性有機物控制)
  • 汞控制
    • 吸著劑噴射技術
    • 電催化氧化
    • K-燃料
  • 其它相關設備
    • 汙染源捕獲系統
    • 持續排放監控系統

麻煩地區

空氣汙染麻煩地區是空氣汙染物排放導致個人健康負面效應持續增加的地方。[72]麻煩地區常見於人口高度密集、城市地區，那裡聚集了固定汙染源(如工廠)和移動汙染源(如汽車和卡車)。從這些來源散布的汙染會導致呼吸系統疾病、兒童哮喘、癌症和其它健康問題。每年，細顆粒物如柴油碳煙導致超過320萬過早死亡，成為重要問題。汙染物很細小，可以沉積在肺里，進入血管。 柴油碳煙會聚集在人口密集的地區。[73]

空氣汙染麻煩地區會影響各類人群，一些人群卻更可能居住在這裡。之前的研究顯示，種族或收入會影響汙染物暴露的情況。有害土地使用(有毒物質存放和廢料處理、工廠、主要道路)常常設立在窮人區域。社會經濟地位低下也會遭受到各種麻煩，包括種族問題，使得問題缺乏管控或無法搬遷到汙染物較少的地方。這些社區汙染物負擔沉重，更容易遭到健康威脅，如癌症或哮喘。[74]

研究顯示，種族和收入差距不但與汙染物暴露程度有關，而且與健康問題有關。[75]相比特權階級來說，社會經濟地位卑微和少數族裔更容易因暴露在汙染物下而遭到健康損害。[75]黑人和拉美人比白人和亞裔面對的汙染物更多，低收入社區承擔的風險更大。[74]種族不平等，特別是在美國南部的郊區和美國西部和中西部的城市內尤甚。[76]住在公共住宅里的居民一般是低收入人士，而且無法搬遷到汙染物較少的地區，他們受到臨近精煉廠和化工廠的影響更大。[77]

大氣擴散模型

 
空氣汙染上升擴散高斯視圖，應用於許多大氣擴撒模型。[78]

分析空氣汙染的基本工具是各種數學模型，可以預測空氣汙染物在大氣層低位的轉播。基本方法有：

點擴撒模型理解得最透徹，因為它在數學上相對簡單，研究的時間比較長，可以追溯到1900年，它使用高斯擴撒模型模擬持續上浮汙染卷流，預測空氣汙染等濃度線，並考慮了空氣速度、煙囪高度、排放率和穩定度。[78][79]這種模型被詳盡證明和矯正，檢驗了各種大氣環境的數據。

參見

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延伸閱讀

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  • Schreurs, Miranda A. Environmental Politics in Japan, Germany, and the United States (Cambridge University Press, 2002) online （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
  • Thorsheim, Peter. Inventing Pollution: Coal, Smoke, and Culture in Britain since 1800 (2009)

外部連結

 
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