Zanieczyszczenie środowiska przyrodniczego definiowane jest zwykle jako stan środowiska, jaki wynika z wprowadzenia do powietrza, wody, gruntu lub nagromadzenia na powierzchni ziemi substancji o dowolnym stanie skupienia, albo energii w takich ilościach lub o takim składzie, które mogą negatywnie wpływać na zdrowie człowieka, przyrodę ożywioną, a także klimat, glebę, wodę, ewentualnie powodować inne niekorzystne zmiany, np. korozję niektórych materiałów. Zanieczyszczenie środowiska może zostać spowodowane przez naturalne źródła (np. wybuchy wulkanów), jednak większość z nich ma pochodzenie antropogeniczne (będące wynikiem działalności człowieka). Następuje ono zwykle w wyniku niezamierzonej, lecz mimo tego systematycznej działalności człowieka, która polega na ciągłej emisji do środowiska szkodliwych czynników. Może też zaistnieć również na skutek awarii, które będzie przyczyną nagłego uwolnienia zanieczyszczeń do atmosfery, wód bądź gleby. Ocena stanu środowiska naturalnego dokonywana jest zawsze w odniesieniu do stanu naturalnego (niezanieczyszczonego) i to bez względu na to, czy zmiany środowiska są spowodowane przez czynniki, dla których ustalony został jakikolwiek dopuszczalny poziom stężeń, czy nie. Należy jednak pamiętać, iż niektórzy przez pojęcie zanieczyszczenia środowiska przyrodniczego rozumieją jedynie przekroczenie pewnych norm jakości środowiska, ewentualnie przekroczenie wartości dopuszczalnych wskaźników emisji poszczególnych zanieczyszczeń, czyli wystąpienie niedopuszczalnego poziomu zanieczyszczenia. Oczywiste jednak jest, że już sama obecność danej szkodliwej substancji w środowisku jest jego zanieczyszczeniem. W drugiej połowie XX stulecia, na skutek gwałtownego rozwoju niemal wszystkich gałęzi przemysłu, a także postępującej coraz szybciej urbanizacji, zanieczyszczenie środowisko przestało być problemem lokalnym (zanieczyszczenie danego miejsca), regionalnym (np. zanieczyszczenie konkretnej rzeki lub morza), ale stało się również problemem o skali globalnej. Przykładami mogą być tu takie zjawiska, jak zakwaszenie środowiska, zanik warstwy ozonowej w atmosferze (tzw. dziura ozonowa), zanieczyszczenia oceanów. Obecnie eksperci zajmujący się ochroną środowiska uznają za najgroźniejsze czynniki zanieczyszczające między innymi dwutlenek węgla (najważniejszą przyczynę występowania efektu cieplarnianego), tlenek węgla, dwutlenek siarki i dwutlenek azotu (powodujące zakwaszenie środowiska), fosfor będący przyczyną procesu eutrofizacji wód, metale ciężkie, szczególnie rtęć i ołów, ulegające akumulacji w większości organizmów, ropa naftowa a także pestycydy i promieniowanie. Jednocześnie wiele zagrożeń, zwłaszcza dla człowieka wynika również ze skażenia jego najbliższego otoczenia, jak na przykład powietrza w pomieszczeniach zamkniętych, czy wody pitnej oraz żywności. Wiedza o aktualnym stanie środowiska przyrodniczego oraz zachodzących w nim zmianach, w tym o stopniu degradacji poszczególnych jego elementów, jest niezbędna, aby podejmować korzystne i optymalne decyzje dotyczące jego ochrony.

W Polsce stan środowiska przyrodniczego jest dosyć zróżnicowany. Według danych z roku 1995, istnieje w Polsce 19 parków narodowych, znaczna ilość rezerwatów przyrody, parków krajobrazowych a także obszarów chronionego krajobrazu. Jednocześnie jednak wyróżnia się 27 obszarów zagrożenia ekologicznego, wśród których czołowe miejsca zajmują między innymi Górnośląski Okręg Przemysłowy, Legnicko-Głogowski Okręg Miedziowy, Zatoka Gdańska. Właśnie w tych regionach niektóre wskaźniki zanieczyszczenia środowiska przekraczają dopuszczalne normy dla życia przyrody oraz dla zdrowia człowieka. Z pomiarów wykonanych na początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia wynika, ze według ówczesnych norm dopuszczalnego stężenia poszczególnych zanieczyszczeń w atmosferze, na terenie 10% jednostek administracyjnych kraju zaobserwowano sytuację wysoce niekorzystną. Najgorsza sytuacja panowała w miastach i okręgach przemysłowych województw: śląskiego, dolnośląskiego i małopolskiego. Najczęściej obserwowano przekroczenie norm stężenia pyłu, tlenków siarki i ołowiu. Jeśli chodzi o zanieczyszczenia wód to w Polsce rozróżnia się trzy klasy czystości powierzchniowych wód śródlądowych. Poszczególnym klasom odpowiadają charakterystyczne, ściśle określone wartości poszczególnych parametrów. Głównymi zanieczyszczeniami wód powierzchniowych są rozmaite związki organiczne, związki azotu i fosforu oraz rozpuszczalne sole, pochodzące niekiedy z wód kopalnianych. Zanieczyszczenie wód podziemnych jest w większości przypadków wynikiem działalności rolniczej, zanieczyszczenia atmosfery, a także braku kanalizacji na wsi i w wielu miastach oraz występowania dużej ilości punktowych źródeł zanieczyszczenia, np. składowisk różnego rodzaju odpadów, które nie są eksploatowane w odpowiedni sposób. Źródła te negatywnie oddziałują także na stan gleb i gruntów, których rekultywacja jest niestety szczególnie kosztowna i długotrwała. Poprawa stanu środowiska i to nie tylko w Polsce, ale i na całym Świecie, wymaga w pierwszej kolejności ograniczenia ilości zanieczyszczeń przez wdrażanie odpowiednich technologii ochronnych, a także technologii minimalizujących zużycie surowców i energii. Konieczne jest również podjęcie rekultywacji zdegradowanego już środowiska oraz przestrzeganie wszelkich przepisów prawnych w zakresie ochrony środowiska.

Zanieczyszczenie środowiska naturalnego to problem występujący już od bardzo dawna, jednak szczególnie dotkliwie uwidaczniający się od drugiej połowy XX wieku. Problem ten dotyczy niemal każdego. Nie należy zapominać, że środowisko naturalne to również środowisko życia ludzi, a zanieczyszczenie jakiegokolwiek składnika środowiska odbija się negatywnie na funkcjonowaniu człowieka. Celem tej pracy jest przedstawienie najważniejszych zanieczyszczeń trzech głównych składników środowiska – wód, gleb i powietrza oraz przedstawienie najważniejszych sposobów ich ochrony.

ZANIECZYSZCZENIA GLEB I GRUNTÓW

W przeciwieństwie do zanieczyszczeń obecnych w powietrzu i wodach, zanieczyszczenia gleby mogą zalegać w niej bardzo długo, niekiedy nawet setki lat. Jest to zjawisko tym bardziej groźne, że gleba przyjmuje zanieczyszczenia zarówno z powietrza (wraz ze spadającym deszczem), jak i zanieczyszczenia spływające do niej z wód. Zanieczyszczenia gleb to wszelkiego rodzaju substancje chemiczne, biologiczne (mikroorganizmy) i radioaktywne występujące w glebach w ilościach większych, niż ich normalna zawartość, niezbędna do zapewnienia prawidłowego obiegu materii oraz energii w ekosystemach. Pochodzą one między innymi ze stałych i ciekłych odpadów przemysłowych oraz komunalnych, gazów i pyłów emitowanych z różnego rodzaju zakładów przemysłowych, gazów emitowanych z silników spalinowych a także przede wszystkim z substancji stosowanych w rolnictwie, takich jak nawozy sztuczne, środki ochrony roślin, itp. Wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia mogą w znaczny sposób zmieniać właściwości gleby, obniżając między innymi jej urodzajność. Powodują zatem zmniejszenie ilości zbieranych plonów, a także obniżenie ich jakości. Zakłócają przebieg procesu wegetacji roślin, niszczą szatę roślinną. Mogą nawet powodować korozję fundamentów budynków, a nawet całych konstrukcji, np. rurociągów. Bez wątpienia najbardziej rozpowszechnione zanieczyszczenia gleb stanowią związki organiczne (np. pestycydy), oraz metale ciężkie (np. ołów i rtęć) oraz azotany. Chemiczne przekształcenie gleby polega przede wszystkim na zmianie jej odczynu, (czyli na zakwaszeniu lub alkalizacji), zasoleniu lub zatruciu. Wszystkie te procesy są skutkami zamierzonej lub nieoczekiwanej działalności człowieka. Jednym z podstawowych parametrów chemicznych, charakteryzujących glebę jest jej odczyn. Ma on wpływ na kierunek zachodzących procesów glebowych. Wpływa między innymi na takie procesy, jak wietrzenie skał, mineralizacja i humifikacja szczątków organicznych, nitryfikacja (utlenienie jonów amonowych do azotanowych) i denitryfikację (redukcję jonów azotanowych do amoniaku lub do wolnego azotu), a także na rozwój organizmów żyjących w glebie stale lub przejściowo oraz wzrost roślin, a także na tzw. stopień agresywności gruntu. Proces zakwaszenia gleby jest zwykle wynikiem zachodzącego w niej rozkładu substancji organicznych, a także procesów życiowych roślin, których produktami są miedzy innymi kwasy organiczne oraz nieorganiczne, nitryfikacji, a także hydrolizy soli glinu i żelaza. Jeszcze większy wzrost zakwaszenia powodowany jest także przez występujące czasami kwaśne opady. Opady te powodują wprowadzenie do gleby między innymi jonów siarczanowych, azotanowych, chlorkowych, a także innych rozmaitych zanieczyszczeń wymywanych z atmosfery. Niszczące działanie kwaśnych opadów na podłoże a także zakwaszenia gleby polega w głównym stopniu na wywoływaniu reakcji rozkładu minerałów pierwotnych i wtórnych oraz uwalnianiu z glinokrzemianów glinu, który w stanie wolnym, w formie jonowej wykazuje właściwości silnie toksyczne. Dodatkowo w znacznym stopniu ulega zmniejszaniu aktywność żyjących w glebie mikroorganizmów. Do alkalizacji gleby przyczynia się przede wszystkim wymywanie z atmosfery różnego rodzaju pyłów, (np. cementowych), oraz jej nadmierne wapnowanie. Bardzo groźne jest występowanie w glebie nadmiernej ilości azotanów. Ich źródłem jest przede wszystkim nadmierne nawożenie gleb związkami zawierającymi azot, a także zanieczyszczona atmosfera lub ścieki. Azotany przyczyniają się między innymi do opóźnienia dojrzewania roślin, zmniejszając ich odporność na różne choroby, działanie szkodników. Powodują również zanik obecności przyswajalnej miedzi, a także są prekursorami toksycznych nitrozoamin, które między innymi przyczyniają się do występowania nowotworów. Rośliny uprawiane na glebach zawierających nadmierne ilości azotu mogą być niekiedy bardzo szkodliwe dla zdrowia ludzi i zwierząt. Trwały spadek żyzności gleby jest spowodowany obniżeniem jakości oraz ilości próchnicy zawartej w glebie, zakwaszeniem, wymywaniem niektórych kationów (zwłaszcza wapnia, magnezu, potasu), a także zniszczeniem struktury gleby. Oznacza on degradację gleby, a także obniżenie jej wartości użytkowej. Coraz większe wykorzystywanie środków chemicznych w rolnictwie, głównie nawozów, środków ochrony roślin i preparatów poprawiających strukturę gleby, sprzyja zwiększonej akumulacji substancji toksycznych. Przyczynami degradacji gleby mogą być również zmiany klimatyczne, rabunkowa gospodarka rolna (np. degradacja obszarów leśnych), czy obniżenie poziomu wód gruntowych. Do procesów niszczących glebę należy także zaliczyć zmęczenie gleb, wyczerpywanie składników pokarmowych. Zmęczenie gleby jest to po prostu obniżenie żyzności gleby w wyniku zachwiania równowagi poprzez nieumiejętne nawożenie lub odprowadzanie zanieczyszczeń. Należy jeszcze pamiętać o tym, że również część zanieczyszczeń jest również wymywana z gleby i przedostaje się do wód powierzchniowych i podziemnych, powodując ich zanieczyszczenie. Eliminacja zanieczyszczeń z gleb i gruntów zależy w znacznej mierze od rodzaju zanieczyszczenia. W przypadku znacznego zakwaszenia gleb bardzo ważnym i często stosowanym zabiegiem jest zobojętnienie jej kwaśnego odczynu poprzez dostarczanie wapienia, lub dolomitu. Proces ten nosi nazwę wapnowanie gleb. Jednym ze sposobów oczyszczania gleb jest wypłukiwanie z niej substancji toksycznych. Stosuje się również czasami mieszanie gleb bardzo skażonych z glebami czystymi.

ZANIECZYSZCZENIA WÓD

Zanieczyszczenia wód opadowych

Wody opadowe pochłaniają większość składników zawartych w powietrzu atmosferycznym. Są one wymywane podczas opadu. Oprócz typowych gazów atmosferycznych, w znacznej większości nieszkodliwych, są to również inne gazy, takie jak tlenki azotu, dwutlenek siarki, tlenek węgla oraz dodatkowe ilości dwutlenku węgla.

W wodach opadowych może również występować wiele związków metali ciężkich, emitowanych przez różnego rodzaju zakłady przemysłowe. Należą do nich między innymi związki takich pierwiastków jak arsen, ołów, kadm, cynk, żelazo i innych. Wody mogą pochłaniać z powietrza również produkty powstające w wyniku niepełnego spalania wyrobów naftowych, wszelkiego rodzaju substancje radioaktywne i inne. W wodach opadowych obecne są często także składniki stałe, które są emitowane do atmosfery przez zakłady przemysłowe, lub pochodzą z powierzchni ziemi, a do atmosfery dostały się w wyniku erupcji wulkanicznej, trzęsień ziemi, na skutek działania wiatrów itp. Należy zdawać sobię sprawę z faktu, że emitowane do atmosfery zanieczyszczenia mogą rozprzestrzeniać się w różnych kierunkach i mogą być transportowane na różne odległości. Dlatego właśnie mogą być wymywane przez deszcze nawet z dala od miejsca swego pochodzenia.

Zanieczyszczenia wód podziemnych.

Wody podziemne zaopatrują większość sieci wodociągowych. Mogą one zawierać znaczne ilości żelaza, którego zawartość musi zostać zmniejszona, by można było z tych wód korzystać. Największe niebezpieczeństwo dla wód podziemnych stanowią z pewnością chemiczne środki stosowane na szeroką skalę w rolnictwie, a także produkty ropopochodne, które przedostają się do tych wód na skutek wycieków ze zbiorników oraz rurociągów, z instalacji technologicznych zakładów przemysłowych, stacji benzynowych, stacji obsługi samochodów. Niektóre zanieczyszczenia wylewane są bezpośrednio do gleby przez nieodpowiedzialnych ludzi, ignorujących wszelkie zasady ochrony środowiska. Do wód podziemnych mogą też przedostawać się wszelkie zanieczyszczenia przemysłowe obecne w ściekach oraz emitowane do atmosfery, oraz te, wymywane bezpośrednio z gleby. Czasami mogą to być związki wyjątkowo silnie toksyczne (np. związki metali ciężkich).

Zanieczyszczenia wód powierzchniowych.

Źródłem zanieczyszczenia wód powierzchniowych, zarówno tych śródlądowych, jak i wód morskich są przede wszystkim różnego rodzaju ścieki. Wysoki stopień zanieczyszczenia wód ściekami prowadzi do stopniowego wyczerpywania się ich zdolności do samooczyszczania. Z badań przeprowadzonych w Polsce wynika, że według kryterium biologicznego, nie ma już niemal wód należących do I klasy czystości. Do klasy II przyporządkowano 8,3 %, zaś do klasy III 50,1 % długości badanych odcinków  - pozostały odsetek to wody pozaklasowe (dane GUS 2004 r.).

Ogólnie rzecz biorąc rozróżnia się trzy główne rodzaje ścieków: ścieki bytowo-gospodarcze, ścieki miejskie i ścieki przemysłowe. Największą szkodliwość wykazują niewątpliwie odprowadzane do wód różnego rodzaju ścieki przemysłowe. Na stopień zanieczyszczenia wód powierzchniowych ma także wpływ powietrze atmosferyczne. Między atmosferą a wodą zachodzi cały czas proces wymiany gazów, przede wszystkim tlenu i dwutlenku węgla. Należy mieć świadomość, że duże ilości szkodliwych substancji dostają się do wód w wyniku różnego rodzaju katastrof, czy awarii. Najlepszym przykładem mogą być tu katastrofy tankowców, przewożących ogromne ilości ropy naftowej i produktów ropopochodnych. Równie groźnymi zanieczyszczeniami są zanieczyszczenia biologiczne, czyli wprowadzane do wód różnego rodzaju wirusy, bakterie i inne drobnoustroje chorobotwórcze. Ich głównym źródłem są oczywiście ścieki bytowo-gospodarcze. Ważnym zagadnieniem jest bez wątpienia proces oczyszczania ścieków. Ścieki to zużyte ciecze (między innymi roztwory, zawiesiny lub koloidy), oraz ciała stałe, które są odprowadzane są przy użyciu specjalnych rurociągów do odbiorników, którymi są z reguły zbiorniki lub cieki wodne. W postaci ścieków odprowadzane są do zbiorników wodnych zużyte substancje przemysłowe, a także odpady żywnościowe i fekalia z gospodarstw domowych i rolnych. Ścieki mają zazwyczaj wysoką szkodliwość biologiczną. Między innymi dlatego przed odprowadzeniem do odbiorników powinny one zostać poddane procesowi oczyszczania w specjalnie do tego celu przeznaczonych obiektach zwanych oczyszczalniami. Pomimo rozwoju tej dziedziny, nadal nie wszystkie ścieki są poddawane procesowi oczyszczania, co doprowadziło zatrucia niektórych naturalnych cieków wodnych nawet w takim stopniu, że stały się one nawet martwymi kanałami ściekowymi, których wody nie mieszczą się w żadnej z klas czystości. Na szczęście coraz więcej zakładów przemysłowych stosuje zamknięte obiegi wody, oraz stosuje rozmaite metody oczyszczania własnych ścieków. Ścieki przemysłowe powstają przede wszystkim na skutek prowadzenia różnych procesów technologicznych w zakładach przemysłowych. Bardzo istotna jest w tym przypadku znajomość składu odprowadzanych ścieków. Równie istotnym parametrem produkcji, jest ilość ścieków, jaka przypada na jednostkę wytwarzanego w danym zakładzie produktu. Znajomość wszystkich parametrów pozwala dopiero na ocenę niezbędnego stopnia ich oczyszczenia, przy zachowaniu którego odprowadzenie ich do odbiornika nie spowoduje pogorszenia się czystości wody. Problem utylizacji ścieków występuje szczególnie w dużym stopniu w takich zakładach przemysłowych, jak koksownie, zakłady petrochemiczne, garbarnie, czy niektóre zakłady przemysłu spożywczego. Nieoczyszczone ścieki z tych zakładów mogą stanowić szczególnie duże zagrożenie dla naturalnych odbiorników. W ściekach występuje zazwyczaj ogromna ilość różnych związków chemicznych. Do najczęściej występujących zaliczane są związki organiczne, takie jak rozmaite białka, węglowodany, tłuszcze, oleje, żywice, a także barwniki, fenole, różnego rodzaju produkty naftowe, detergenty, pestycydy i wiele innych, a także związki nieorganiczne takie jak zasady, kwasy oraz niektóre metale ciężkie (np. ołów, miedź, rtęć, cynk, kadm, chrom), chlor, siarkowodór, itd. Specyficzne właściwości niektórych ścieków, takie jak barwa i zapach, są w głównej mierze związane z ich składem. Na przykład, często obserwowane pienienie się ścieków jest wynikiem występowania w nich substancji powierzchniowo czynnych, zmniejszających napięcie powierzchniowe wody. (przede wszystkim mydeł i detergentów). Ścieki przemysłowe na ogół są pozbawione bakterii chorobotwórczych, za wyjątkiem ścieków emitowane z niektórych zakładów, szczególnie przemysłu spożywczego, garbarni oraz zakładów utylizacji odpadów. Tego typu ścieki powinny zastać również poddane procesom dezynfekcji, w celu usunięcia chorobotwórczych drobnoustrojów. Parametrem, określającym ilość zanieczyszczeń zawartych w ściekach jest tzw. biochemiczne zapotrzebowanie tlenu, w skrócie BZT. Jest to ilość tlenu, jaki jest rozpuszczony w wodzie, która zostaje zużyta przez bakterie tlenowe w ciągu określonego czasu. Czas 5 dni uznaje się powszechnie za reprezentatywny do wyznaczenia charakterystyki zapotrzebowania tlenu (tzw. BZT5). Kontrolę procesu oczyszczania ścieków przeprowadza się poprzez wyznaczenie parametru BZT5 zarówno na wlocie, jak i na wylocie wody z oczyszczalni. W celu kompleksowego oczyszczenia ścieków, stosowane są metody mechaniczne, chemiczne oraz biologiczne. Czasami stosuje się również metody mieszane, a także dezynfekcję. Metody mechaniczne pozwalają na usunięcie grubszych zawiesin związków organicznych i mineralnych, a także ciał pływających. Usuwane są one przy użyciu krat, różnego rodzaju sit, piaskowników, tłuszczowników, a także osadników. Ścieki przemysłowe, zawierające chemiczne związki organiczne i nieorganiczne, muszą być oczyszczone z wykorzystaniem róznych metod fizyko-chemicznych i chemicznych. Zalicza się do nich przede wszystkim koagulację, neutralizację, ekstrakcję, sorpcję, elektrolizę oraz destylację. W zależności od składu konkretnych ścieków i ich rodzaju, można prowadzić oczyszczanie jedną albo kilkoma z podanych powyżej metod. Wszystkie procesy oczyszczania ścieków mają na celu uniknięcie konieczności odprowadzania zanieczyszczeń bezpośrednio do naturalnych zbiorników wodnych, co jest wysoce szkodliwe dla środowiska naturalnego. Należy pamiętać, iż zasoby czystej wody w dalszym ciągu legają stopniowemu zmniejszaniu, a woda nie jest tylko wykorzystywana jako niezbędny do życia środek spożywczy. Jest również stosowana w niemal wszystkich gałęziach przemysłu oraz rolnictwie. Czasami wykorzystuje się ją jako potencjalne źródło energii, a także jako drogę transportu niektórych materiałów. Wreszcie, jest od dawna wykorzystywana jako miejsca odpoczynku, uprawiania sportów wodnych oraz turystyki. Dbanie o jakość wód nie jest więc tylko i wyłącznie problemem naukowym, ale sprawą, którą powinno mieć na uwadze całe społeczeństwo. Przez całe stulecia ludzie wykorzystywali wody bieżące do pozbywania się ścieków. Dziś w wodach tych obecne są różnorodne związki, takie jak nawozy z pól i detergenty z gospodarstw domowych oraz z zakładów przemysłowych. Wszystkie tego typu substancje trafiają później do mórz i mogą być wchłaniane przez różnego rodzaju zwierzęta, które niejednokrotnie później człowiek wykorzystuje jako pożywienie. W latach pięćdziesiątych XX stulecia w Japonii setki ludzi silnie zatruło się rtęcią po spożyciu ryb, w organizmach których zakumulował się ten wysoce toksyczny metal ciężki.

Zanieczyszczenia powietrza

Za zanieczyszczenia powietrza uznaje się wszelkiego rodzaju gazy, ciecze oraz ciała stałe zawarte w powietrzu, ale nienależące do jego naturalnych składników, lub też substancje występujące w powietrzu w ilościach znacznie wyższych w porównaniu do naturalnego składu powietrza. Do zanieczyszczeń powietrza należą między innymi:

  •   Gazy i pary związków chemicznych
  •   Cząstki stałe nieorganiczne i organiczne
  •   Mikroorganizmy (wirusy, bakterie i grzyby)
  •   Kropelki cieczy.

Zanieczyszczenia powietrza mogą w znacznym stopniu ujemnie wpływać na przyrodę ożywioną, klimat, glebę, wodę, a nawet na zdrowie człowieka. Mogą również powodować również inne szkody, takie jak korozja budynków. Ponadto lotne zanieczyszczenia powietrza charakteryzujące się przykrymi zapachami mogą być dodatkowo uciążliwe dla otoczenia. Wartość emisji zanieczyszczeń do atmosfery w danej jednostce czasu określa się w g/s, kg/g lub t/rok. Do naturalnych źródeł zanieczyszczeń powietrza należą między innymi:

  •   Wulkany, emitujące do atmosfery duże ilości popiołów, pyłów oraz gazów (niekiedy zawierających związki siarki)
  •   Pożary lasów sawann i stepów
  •   Bagna, emitujące różnego rodzaju gazy, takie jak metan
  •   Gleby i skały, ulegające procesowi erozji
  •   Burze piaskowe

Do naturalnych źródeł zanieczyszczenia zaliczane są czasami nawet powierzchnie mórz i oceanów, z których w wyniku ruchów powietrza, unoszone są niekiedy duże ilości soli. Źródła antropogeniczne zanieczyszczeń powietrza można z grubsza podzielić na 4 podstawowe grupy:

  •   Energetyczne – zanieczyszczenia emitowane na skutek spalania różnego rodzaju paliw,
  •   Przemysłowe – powstające w wyniku prowadzenia rozmaitych procesów technologicznych w zakładach chemicznych, rafineriach, hutach, kopalniach, cementowniach, itp.
  •   Komunikacyjne – emitowane głownie przez transport samochodowy, ale także kolejowy, wodny i lotniczy,
  •   Komunalne – zanieczyszczenia emitowane z gospodarstw domowych oraz gromadzenie i utylizacja ścieków (np. wysypiska, oczyszczalnie) zawierających między innymi substancje lotne

Źródła emisji odpadów i zanieczyszczeń dzielą się na:

  •   Punktowe – dobrym przykładem może być pojedynczy komin
  •   Liniowe – np. konkretny szlak komunikacyjny
  •   Powierzchniowe - np. otwarty zbiornik zawierający substancje o wysokiej lotności.

Zanieczyszczenia powietrza można również podzielić na:

  •   Zanieczyszczenia pierwotne, występujące w powietrzu dokładnie w takiej postaci, w jakiej zostały wyemitowane do atmosfery,
  •   Zanieczyszczenia wtórne, które są produktami reakcji zachodzących między naturalnymi składnikami atmosfery, i jej zanieczyszczeniami.

Zanieczyszczenia powietrza łatwo ulegają procesom rozprzestrzeniania, których intensywność zależy między innymi od ukształtowania terenu i innych czynników, np. klimatycznych. Proces samooczyszczania powietrza zachodzi w wyniku osadzania się poszczególnych zanieczyszczeń lub ich wymywania przez wody atmosferyczne. Cząstki zanieczyszczeń o niewielkich rozmiarach utrzymują się w powietrzu przez dłuższy czas w postaci aerozoli. Niektóre z nich usuwane są głownie na skutek procesów wymywania, a większe opadają na powierzchnię ziemi pod wpływem siły grawitacji. Należy pamiętać, że wszystkie składniki powietrza w wyniku ciągłego ruchu ulegają ciągłemu procesowi mieszania.

Skład powietrza w zamkniętych pomieszczeniach zależy w głównej mierze od jakości powietrza atmosferycznego w rejonie, w którym się znajduje budynek, a także od rodzaju oraz ilości zanieczyszczeń emitowanych w procesach, jakie zachodzą w pomieszczeniu, a także rodzaju i efektywności systemu wentylacji pomieszczenia. Źródłami zanieczyszczeń są między innymi:

  •   Procesy utleniania: tj. bezpośrednie spalanie paliw, palenie tytoniu, procesy oddychania,
  •   Materiały budowlane lub wykończeniowe (np. zawierające azbest),
  •   Różnego rodzaju procesy technologiczne.

Najbardziej szkodliwymi związkami chemicznymi stosowanymi w budownictwie są między innymi: aldehyd mrówkowy, fenole, toluen, ksylen i styren. Znajdują się one przede wszystkim w lepikach, klejach, lakierach oraz materiałach impregnacyjnych. Silnie toksyczny (szczególnie szkodliwy dla dzieci) aldehyd mrówkowy emitowany jest między innymi wełny mineralnej, a także z płyt paździerzowych, do produkcji których wykorzystywane są różnego rodzaju kleje i lakiery zawierające ten związek. W niektórych zakładach przemysłowych, szczególnie w górnictwie, przemyśle mineralnym, odlewnictwie, produkcji materiałów budowlanych, przetwarzaniu azbestu, oraz przy takich procesach jak spawanie i piaskowanie, bardzo poważne zagrożenie stanowią różnego rodzaju pyły powodujące niejednokrotnie pylicę, a nawet nowotwory (azbest). Wśród czynników wywołujących zatrucia należy wymienić przede wszystkim związki metali ciężkich (np. ołowiu), dwusiarczek węgla (CS2), różne związki fluoru oraz tlenek węgla(II). Szkodliwe oddziaływanie zanieczyszczeń powietrza na środowisko naturalne może odbywać się poprzez krótkotrwałe oddziaływanie zanieczyszczeń o dużym stężeniu, albo przez długotrwałe działanie zanieczyszczeń o niskim stężeniu. Zazwyczaj obserwuje się jednocześnie wzmożone działanie wielu różnych zanieczyszczeń powietrza.

Dwutlenek siarki występujący w atmosferze w większych stężeniach może wywoływać u ludzi silne podrażnienie błon śluzowych. Powoduje również uszkodzenie liści wielu roślin. Szczególnie zagrożone degradacją są lasy, gdzie występują duże ilości związki siarki, azotu, chloru, fluoru, cynku, ołowiu, miedzi oraz rozmaite węglowodory. Dopuszczalne stężenia poszczególnych substancji w powietrzu ustalane są oddzielne dla obszarów specjalnie chronionych oraz dla pozostałych obszarów. Dodatkowe przepisy prawne zawsze regulują dopuszczalny stopień poszczególnych zanieczyszczenia powietrza na konkretnych stanowiskach pracy.

Nie od dziś wiadomo, iż emisja niektórych szkodliwych substancji do atmosfery niekorzystnie wpływa nie tylko na środowisko lokalne, ale jest problemem w skali światowej. Jednym z najgłośniejszych problemów ostatnich lat jest niewątpliwie problem tzw. dziury ozonowej. Ozon jest trójatomową odmianą alotropową tlenu (O3). Na wysokości 20 do 30km ponad powierzchnią Ziemi występuje charakterystyczna warstwa atmosfery o podwyższonym stężeniu ozonu. Warstwa ta spełnia bardzo istotną funkcję z punktu widzenia organizmów żyjących na Ziemi, gdyż pochłania ona część szkodliwego promieniowania ultrafioletowego, które emitowane jest przez Słońce. Od końca lat siedemdziesiątych ubiegłego stulecia, obserwuje się znaczny spadek zawartości ozonu w atmosferze, szczególnie nad Antarktydą. Zjawisko to zostało nazwane dziurą ozonową. Bardzo szybko okazało się, że winny temu zjawisku jest sam człowiek, a właściwie emitowane przez niego do atmosfery szkodliwe substancje. Dziura ozonowa powstaje przede wszystkim w wyniku przedostawania się do atmosfery związków zwanych ogólnie freonami. Pod względem chemicznym są to chlorowcopochodne węglowodorów nasyconych. Freony wykorzystywano przede wszystkim przy produkcji urządzeń chłodzących oraz w przemyśle kosmetycznym do wyrobu dezodorantów. Ze względu na swą niską gęstość freony mogą w łatwy sposób przedostawać się do górnych warstw atmosfery, gdzie stężenie ozonu jest największe. Pod wpływem promieniowania słonecznego freony ulegają reakcji fotolizy (rozkładowi pod wpływem światła), w wyniku czego uwalniane zostają pojedyncze atomy fluoru i chloru. Pierwiastki te wchodzi w reakcję z ozonem, tworząc tlenki (np. tlenek chloru) oraz „zwykły” tlen dwuatomowy (O2). Następnie zachodzi reakcja dwóch cząsteczek tlenku chloru, która prowadzić może do powstania cząsteczki dwutlenku chloru (ClO2), co wiąże się z uwolnieniem kolejnego atomu chloru. Atom ten niszczy zatem kolejne cząsteczki ozonu. Oprócz tego dwutlenek chloru może rozpadać się na atom chloru i dwuatomową cząsteczkę tlenu. Wszystkie te przemiany można zapisać ogólnie w następujący sposób:

CnClxFyCnFy + x Cl

Cl + O3ClO + O2

2 ClO ClO2 + Cl

ClO2Cl + O2

Wśród gazów mających niszczący wpływ na warstwę ozonową należy jeszcze wymienić między innymi tlenki azotu, emitowane do atmosfery głównie w wyniku spalania paliw, przede wszystkim w silnikach samolotów i rakiet. Tlenki azotu wydzielane są do atmosfery również w wyniku wybuchów jądrowych. Skutki niszczenia warstwy ozonowej mogą być bardzo zgubne dla organizmów żyjących na Ziemi. Ozonosfera pochłania bardzo szkodliwe dla wszystkich organizmów żywych promieniowanie ultrafioletowe. Niszczenie warstwy ozonowej prowadzi bezpośrednio do zmniejszania skuteczności pochłaniania tego promieniowania, przez co organizmy żywe narażane są na coraz intensywniejsze działanie szkodliwego promieniowania. Nadmiar promieni UV może spowodować nawet zakłócenie równowagi w całych ekosystemach. Ludzka skóra broni się przed promieniowaniem ultrafioletowym poprzez wytwarzanie ciemnych pigmentów, jednak ochrona ta może okazać się niestety niewystarczająca. Nadmierne działanie promieni UV może prowadzić do zmniejszenia odporności organizmu na różnego rodzaju infekcje i choroby, a w skrajnym przypadku może powodować nawet nowotwory, szczególnie skóry (czerniak złośliwy). Należy pamiętać, że w momencie dalszej emisji do środowiska szkodliwych substancji, niszczących warstwę ozonową możemy się spodziewać wzrostu kłopotów spowodowanych zwiększeniem natężenia docierającego do powierzchni Ziemi promieniowania ultrafioletowego. Już w roku 1987 w celu ochrony warstwy ozonowej, 31 państw (również Polska) podpisało tzw. Protokół Montrealski, który zakładał 50% ograniczenie emisji szkodliwych freonów do atmosfery do roku 2000. Od 1990 roku na szczęście obserwuje się powolne zmniejszanie się tempa wzrostu stężenia freonów w atmosferze. Zakazana została również produkcja freonów a także import zagranicznych urządzeń chłodzących, które te freony zawierają. W ostatnich latach obserwuje się szczególny wzrost świadomości zarówno władz, jak i społeczeństwa o potrzebie ochrony warstwy ozonowej, co daje nadzieje na przyszłość. Również do produkcji kosmetyków i dezodorantów nie stosuje się już praktycznie freonów. Jako nośniki, częściej używane są nieszkodliwe dla środowiska gazy, jak np. propan i butan.

Kolejnym ważnym problemem związanym z emisją zanieczyszczeń do atmosfery jest tzw. efekt cieplarniany. W XX stuleciu zaobserwowany został znaczny wzrost średnich rocznych temperatur prawie na całym Świecie. Przyczyna tego zjawiska wiąże się przede wszystkim z nadmierną emisją do atmosfery tzw. gazów cieplarnianych, wśród których najważniejszy jest dwutlenek węgla. Niestety ograniczenie emisji tego gazu nie jest takie proste, gdyż jest on głównym produktem spalania niemal każdego rodzaju paliwa. W dużym uproszczeniu, mechanizm powstawania efektu cieplarnianego można przedstawić w następujący sposób. Zgromadzony w atmosferze dwutlenek węgla, dzięki swoim właściwościom, pochłania duże ilości promieniowania słonecznego. Pochłonięta w ten sposób energia cieplna bezpośrednio przyczynia się w konsekwencji do zwiększenia temperatury w pobliżu powierzchni Ziemi. Efekt cieplarniany, powodujący stopniowe ocieplanie się klimatu, może w przyszłości spowodować wiele problemów. Wzrost temperatury może nawet spowodować stopniowe topnienie lodowców, co w konsekwencji spowoduje znaczny wzrost poziomu mórz i oceanów. Najbardziej pesymistyczne wizje zakładają nawet w związku z tym zalanie najniżej położonych miejsc.

Niekiedy, w szczególnie sprzyjających warunkach atmosferycznych (przy dużej wilgotności powietrz i braku wiatru), w miejscach o szczególnie dużej emisji zanieczyszczeń (przede wszystkim pyłów) może mieć miejsce zjawisko zwane „smog”. Nazwa tego zjawiska pochodzi od dwóch angielskich wyrazów: smoke - dym i fog - mgła. Smog to po prostu cząstki stałe występujące w powietrzu w formie zawiesiny, oraz różnego rodzaju szkodliwe substancje gazowe, jak tlenki azotu oraz siarki. Zarówno te związki chemiczne, jak i pyły zawieszone w powietrzu a także znaczna jego wilgotność mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia, szczególnie dla osób cierpiących na różnego rodzaju choroby układu oddechowego, oraz alergie.

Podczas procesów spalania wszelkiego rodzaju paliw (węgli kopalnych, ropy naftowej, czy gazu ziemnego), do atmosfery emitowane są w większości przypadków oprócz dwutlenku węgla także inne substancje, wśród których znaczące miejsce zajmują tlenki siarki oraz azotu. W momencie wzrostu wilgotności powietrza,  oraz w momencie wystąpienia opadów, związki te mogą ulegać rozpuszczeniu w wodzie. Dwutlenek siarki i tlenek azotu rozpuszczając się w wodzie tworzą kwasy. W takiej sytuacji, gdy na ziemie spadnie deszcz, mamy do czynienia z tzw. kwaśnymi deszczami (lub ogólnie z kwaśnymi opadami), które również mają negatywny wpływ na środowisko. Przyczyniają się one między innymi do degradacji roślinności, do zakwaszenia gleb. Wpływają również negatywnie nie niektóre wytwory działalności człowieka, chociażby przez rozpuszczanie niektórych elementów konstrukcyjnych i dekoracyjnych, zwłaszcza tych wykonanych z kamienia wapiennego. Emisja szkodliwych substancji do atmosfery może mieć w związku z tym różnorodne, bardzo negatywne skutki zarówno dla środowiska naturalnego, ale także dla zdrowia, a czasem i życia człowieka.

Należy mieć świadomość, że fakt, iż powietrze stosunkowo szybko ulega naturalnym procesom oczyszczania, nie może stanowić podstawy do tego, aby zaniechać działań związanych z ograniczeniem emisji szkodliwych substancji do atmosfery. Dowodem na to niech będzie to, iż zanieczyszczenia wymywane z atmosfery opadają na powierzchnie Ziemi z deszczem lub śniegiem i zanieczyszczają w ten sposób wody, a nawet gleby. W celu oczyszczenia powietrza należy zadbać o wiele istotnych czynników. Przede wszystkim należy ograniczyć emisje szkodliwych substancji poprzez wprowadzenie odpowiednich zmian technologicznych. Bardzo korzystne okazuje się zamontowanie skutecznie działających urządzeń oczyszczających na wszystkich elementach emitujących zanieczyszczenia. Należą do nich między innymi różnego rodzaju odpylacze, absorbery, adsorbery, reaktory katalityczne, kompresory, kondensatory itp. Ważną rzeczą jest odpowiednie ustalenie prawidłowych kryteriów oceny występujących zanieczyszczeń.

Należy pamiętać, iż zanieczyszczenia środowiska naturalnego, obejmujące zarówno gleby, wody, jak i powietrze są również w dużym stopniu szkodliwe dla samego człowieka. Dlatego w ostatnich latach obserwuje się znaczny wzrost zainteresowania zagadnieniami związanymi z ochroną środowiska i ograniczeniem emisji substancji toksycznych, a także wdrożeniem nowych technologii wykorzystujących rozwiązania coraz bardziej przyjazne środowisku.