Liczne badania i zestawienia wskazują, iż atmosfera to składnik środowiska od długiego czasu zanieczyszczany różnego rodzaju skażeniami. Dzisiejsza cywilizacja generuje liczne ekologiczne niebezpieczeństwa, dlatego też zanieczyszczenia środowiska to poważny problem i wyzwanie dla nowoczesnej techniki.

Źródła emitujące skażenia są zgrupowane na dosyć niedużych obszarach dzięki rozwojowi zakładów przemysłowych i transportu oraz tworzenie olbrzymich terenów zabudowanych. Powietrze atmosferyczne zanieczyszczane jest przez takie toksyczne substancje jak: związki pochodzenia organicznego, nieorganiczne związki węgla, azotu czy siarki oraz pyły. Może się ono samooczyszczać, jednak do pewnych granic. Niezbędnym staje się więc monitorowanie jego składu, a także ochrona przed zbyt dużym skażeniem. Mierząc stężenia substancji zanieczyszczających środowisko i porównując je z wartościami, jakie określają przepisy prawne oceniamy stopień skażenia środowiska. Wskaźnikiem zanieczyszczenia środowiska są stężenia substancji toksycznych znajdujących się w jego różnych częściach. Stężenie danego zanieczyszczenia przedstawia się jako stosunek zawartości substancji trującej do objętości ośrodka, gdzie się znajduje. Stężenie zanieczyszczeń występujących w powietrzu (w postaci gazowej oraz stałej) wyrażamy za pomocą takich jednostek jak mg/m3 czy g/m3.

Zawartość skażeń w atmosferze zależy od stopnia rozwoju przemysłu danego rejonu, zagęszczenia populacji ludzkiej oraz stopnia zabudowy. Zależą także od warunków pogodowych i ukształtowania terenu danego terenu. Otrzymane wartości stężeń są więc jedynie orientacyjnie określane.

Wszystko co nas otacza, czyli elementy naturalne oraz te wygenerowane przez człowieka nazywamy środowiskiem. Części te łączą wzajemne relacje, dlatego też stanowią one funkcjonalną całość. Naturalne elementy środowiska kooperowały ze sobą na przestrzeni milionów lat wytwarzając dzisiejszą homeostazę ekologiczną. Działalność antropogeniczna może mieć nieprzewidywalne skutki dla tego delikatnego układu. Dlatego należy dążyć do zachowania istniejących relacji w środowisku w postaci możliwie pierwotnej. Koniecznym wydaje się również utrzymanie wzajemnej równowagi między składnikami pierwotnymi a tymi, które pochodzą z działalności człowieka.

Działania człowieka przebiegające od wieków mają niekorzystny wpływ na przyrodę. Szczególnie zaznacza się to od czasów rewolucji przemysłowej, czyli począwszy od lat pięćdziesiątych dziewiętnastego wieku. Wtedy to zaszły wielkie zmiany w życiu człowieka. Jednak za późno uświadomił on sobie jakie konsekwencje dla środowiska całej kuli ziemskiej mają jego działania i nawet do dnia dzisiejszego nie jest o tym do końca przekonany. Aby dążyć do utrzymania równowagi w naszym środowisku należy zmienić kierunek myślenia ludzi w wymiarze globalnym oraz lokalnym.

Zanieczyszczenia środowiska.

W początkowym okresie życia na naszej planecie, człowiek funkcjonował w zgodzie z naturą. Później jednak zaszły zmiany w trybie jego życia. Kiedyś zawartość tlenku oraz dwutlenku węgla w powietrzu była na stałym poziomie. W drugiej połowie ubiegłego wieku stężenie dwutlenku węgla (CO­2) zaczęło rosnąć. Ludzie korzystają z przyrody w celu zaspokojenia swych potrzeb. W czasie ostatnich dziesiątek lat rozwinęli oni technikę, rolnictwo czy medycynę. Jednak czasami ich działalność odwraca się przeciwko nim, ponieważ sami skażają środowisko i często nie da się już tego odwrócić. Toksyczne substancje produkowane przez człowieka niszczą naszą planetę. Zakłady przemysłowe takie jak elektrownie czy fabryki wypuszczają do atmosfery sadze, gazy oraz pyły. Nasze płuca są nieustannie zatruwane zanieczyszczeniami znajdującymi się w powietrzu. W benzynie znajduje się czteroetyl ołowiu, który wypuszczany przez samochody znajduje się w atmosferze. Jest on niebezpieczny dla mieszkańców miast. Z badań przeprowadzonych w Turynie wynika, iż 30% ołowiu występującego w krwi zamieszkałych tam ludzi pochodzi ze spalin. Obecność tego ciężkiego pierwiastka we krwi często jest przyczyną bólów żołądka czy głowy, może powodować śpiączkę i śmierć. Dlatego coraz częściej stosuje się benzynę bezołowiową. Jednak nie tylko ołów jest szkodliwy. Do gazów dostających się do powietrza ze spalania ropy naftowej czy węgla należą dwutlenek azotu i dwutlenek siarki. Rozpuszczają się one w wodzie i w ten sposób tworzą się słabe kwasy. Opadają one na ziemię jako tzw. kwaśne opady, zdarza się, że w znacznej odległości od obszaru, na którym się utworzyły. Powodują je głównie gazy odlotowe pochodzące z elektrowni oraz fabryk. W konsekwencji kwaśnych deszczy umierają zbiorniki wodne, gleby są zatruwane a drzewa w lesie usychają. Naruszone zostają łańcuchy troficzne.

Do zanieczyszczeń atmosfery zalicza się także smog. Ma on miejsce wtedy, gdy skażenia gromadzą się w przyziemnej części zimnego powietrza, które jest zatrzymane przez cieplejsze, czyli występuje inwersja temperatur. Smog zawierający siarkę występuje w czasie zimy na obszarach miast wschodniej Europy, gdzie stosuje się węgiel o słabej jakości. Smog letni, tak zwany fotochemiczny, tworzy się z tlenków azotu oraz węglowodorów, które emitowane są przez pojazdy spalinowe a wchodząc w reakcje z promieniowaniem słonecznym wytwarzają toksyczny ozon.

Środowisko zagrożone jest także na skutek dwóch niebezpiecznych zjawisk. Należy do nich zjawisko globalnego ocieplania, zachodzącego pod wpływem wzrostu zawartości CO2 w powietrzu. Dwutlenek węgla jest swego rodzaju filtrem, przepuszczającym promieniowanie słoneczne, ale niewypuszczającym ich z powrotem. Człowiek emituje duże ilości CO­2 spalając paliwa i wypuszczając do atmosfery gazy. Do gazów przyczyniających się do powstania efektu cieplarnianego należy także metan, freon oraz tlenek azotu. W związku z ogrzewaniem się klimatu dochodzi do topnienia lodowców a co za tym idzie podnoszenia się poziomu wody w oceanach. Zmianie może ulec środowisko życia flory i fauny doprowadzając do wymierania gatunków. Innym zjawiskiem jest dziura ozonowa, która również może negatywnie wpłynąć na świat roślinny oraz zwierzęcy. Warstwa ozonowa w atmosferze jest niszczona poprzez substancje ją zanieczyszczające takie jak gazowy chlor. Jego cząsteczki znajdują się we freonach (związki chlorofluorowęglanowe). W warstwie stratosferycznej freony rozkładane są poprzez promieniowanie UV. Uwolniony chlor niszczy cząsteczki ozonu. Należy więc zmniejszyć emisję freonów do atmosfery by zapobiec powiększaniu się tego problemu.