主要污染物
在人类活动排放到大气中体积分数最大的物质中，可区分出几个具有关键意义的类别：
- 有毒的一氧化碳（CO）是一种破坏氧气代谢的危险气体。
- 硫氧化物（$SO_2$，$SO_3$）是形成工业雾和酸雨的主要罪魁祸首。
- 氮氧化物（NO，$NO_2$）是积极参与光化学反应的侵蚀性化合物。
- 未完全燃烧的燃料颗粒——包括烟尘和各种碳氢化合物。
- 铅颗粒——在使用含铅汽油时在环境中积聚的特定污染物。
酸沉降
酸沉降问题与硫氧化物和氮氧化物的排放密不可分。
形成机制：这些化合物进入大气后，与水蒸气发生化学反应，生成强酸——硫酸和硝酸。它们以酸雨或雪的形式降落到地面。
生态破坏：这类降水的持续发生会导致植被死亡和水生生态系统破坏。此外，酸类对城市基础设施具有毁灭性影响，导致建筑物和文化古迹遭到破坏。
煤烟型（工业）烟雾
这种污染类型也被称为伦敦型烟雾。该术语本身由英文单词 smoke（烟）和 fog（雾）融合而成。其基础是燃烧化石燃料（主要是煤炭）释放出的硫化合物的化学反应。
成分与转化机制：烟雾是水蒸气、烟尘、硫酸气溶胶和金属硫酸盐的浓密混合物。初始的二氧化硫（$SO_2$）通过两条途径被氧化：
- 与水相互作用生成亚硫酸（$H_2SO_3$），随后被氧化成硫酸（$H_2SO_4$）。
- 与氧气相互作用生成三氧化硫（$SO_3$），它与水接触也会生成硫酸。
随后，硫酸与空气中存在的金属氧化物（铁和钙）反应，生成金属硫酸盐。
医学意义与预防：长期吸入这种空气会严重损害呼吸功能并导致肺部疾病的发展。发达国家的主要预防方法是放弃分散式燃煤供暖系统并过渡到清洁能源。
光化学烟雾
洛杉矶型烟雾在形成条件和化学成分上与工业型烟雾有着根本的不同。它的出现需要高浓度的汽车尾气（碳氢化合物和氮氧化物的来源）、低湿度以及强烈的日照（日光辐射）。
光化学反应：
- 在阳光作用下，$NO_2$ 分子分解为一氧化氮（NO）和原子氧（O）。
- 原子氧瞬间与分子氧（$O_2$）反应，生成臭氧（$O_3$）。
- 同时，一氧化氮（NO）与碳氢化合物反应，生成二次毒素：醛类、酮类和过氧酰基硝酸酯（PAN）。
临床意义：光化学烟雾富含侵蚀性氧化物质。处于污染区的人员会出现明显的呼吸道和眼结膜刺激症状。
简述：主题相关问答
一氧化碳（CO）中毒时氧代谢障碍的发病机制是什么？
中毒时，一氧化碳通过肺部进入血液并与血红蛋白结合，与氧气竞争。CO对血红蛋白的亲和力比氧气高数倍，导致碳氧血红蛋白的形成。这一过程阻断了血液中氧气的饱和及其向组织的运输，从而引起血液性缺氧和机体的神经系统缺氧损伤。
为了便于记忆区别：工业型烟雾 — 阴天、炉灶（燃煤）、硫（伦敦型）。光化学烟雾 — 光照（太阳）、福特（汽车）、臭氧（洛杉矶型）。
课堂与考试常见问题
洛杉矶型烟雾与伦敦型烟雾的主要区别是什么？
工业（伦敦）烟雾与燃煤、高湿度和硫化合物有关。光化学（洛杉矶）烟雾由于汽车尾气的反应，在低湿度和强烈的阳光下形成。
形成酸沉降时会产生哪些酸？
大气水分与硫、氮氧化物排放物反应生成硫酸和硝酸，随后降落到地面。
光化学烟雾中的化合物会带来什么危害？
臭氧、PAN（过氧酰基硝酸酯）、醛类和酮类是强氧化剂，可引起呼吸道和眼部黏膜刺激。
该主题的其他拓展内容
- 二氧化硫在大气中化学氧化的详细机制
- 过氧酰基硝酸酯（PAN）的形成过程及其稳定性
- 硫酸和硝酸对高等植物生理学的影响
- 燃煤供暖环境控制系统的比较分析
- 臭氧对肺泡系统作用的病理生理学
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