大气污染物是指由于人类的活动或自然过程所直接排入大气或在大气中新转化生成的对人或环境产生有害影响的物质。
迄今为止，人们从环境大气中已识别出的人为大气污染物超过2800种，其中90%以上为有机化合物（包括金属有机物），而不到10%为无机污染物。燃料燃烧污染源，尤其是机动车，会排放出大约500种组分的污染物。然而，目前人们仅对很少的已知种类大气污染物进行了测定，并且也只有大约200种污染物的健康和生态效应数据。
影响健康的主要大气污染物是悬浮颗粒物（烟雾、灰尘、PM10、PM2.5、PM0.1）、二氧化硫（进一步氧化产物三氧化硫、硫酸盐）、氮氧化物、一氧化碳、挥发性有机化合物（碳氢化合物和氧化物）、臭氧、铅和其他有毒金属。目前，在我国很多地区频发的雾霾现象就是由于区域大气中积聚或二次生成的细微颗粒物所造成的。
污染物按存在的形态可分为两大类：颗粒态污染物和气体状态污染物。
颗粒态污染物指分散在气体相中的固态或液态微粒，其与载气构成非均相体系。按来源和物理性质可将其分为以下几种。
（1）粉尘（dust）固体颗粒，能重力沉降，但可以在某段时间内保持悬浮，由物理破碎、风化等形成。粒子范围在1～200μm。
（2）烟（fume）指冶金过程中形成的固体离子气溶胶，为熔融物质挥发后的冷凝物，往往为氧化产物。烟的粒子尺寸很小，一般为0.01～1μm。
（3）飞灰（flyash）系指随燃烧过程产生的烟气飞出的分散得较细的灰分。
（4）黑烟（smoke）一般是指由燃料燃烧过程产生的可见气溶胶，我国将冶金和化学过程形成的固体粒子气溶胶称为烟尘，燃烧过程的飞灰和黑烟也称为烟尘，而其他情况或泛指小固体粒子时则统称粉尘。
（5）雾（fog）是气体中液体悬浮物的总称。(www.xing528.com)
（6）烟雾（smog）是固液混合态气溶胶。当烟和雾同时形成时就构成了烟雾。smog一词本身就是由smoke和fog两个词复合而成的。
在大气质量管理和控制中，通常还根据大气中粉尘（或烟尘）颗粒的大小将其分为总悬浮颗粒（TSP）、降尘、飘尘和微细颗粒物。总悬浮颗粒是指大气中空气动力学直径小于
100μm的所有颗粒物。降尘是大气中空气动力学直径大于10μm的固体颗粒。飘尘又称为可吸入尘、PM10，是指空气中空气动力学直径小于10μm的固体颗粒。微细颗粒物，亦即
PM2.5，是指空气中空气动力学直径小于2.5μm的固体颗粒。就颗粒物的危害而言，小颗粒较大颗粒的危害要大得多。
气态污染物指在大气中以分子状态存在的污染物，与载气构成均相体系。气态污染物的种类很多，常见的有以二氧化硫为主的含硫化合物、以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物、碳氧化物、碳氢化合物及卤素化合物和臭氧等。
污染物按形成过程又可分为一次污染物和二次污染物。
一次污染物是指由污染源直接排入环境大气中且在大气中物理和化学性质均未发生变化的污染物，又称为原发性污染物，如SO2、CO、NO和VOCs等。
二次污染物是指由一次污染物与大气中已有成分或几种污染物之间经过一系列的化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物，又称为继发性污染物。如一次污染物SO2在环境中氧化生成的硫酸盐气溶胶，氮氧化物、碳氢化合物等在阳光紫外线辐射下生成的臭氧、过氧化乙酰硝酸酯、醛等，以及各类污染物在大气中转化形成的二次颗粒物等。通常二次污染物对环境和人体的危害比一次污染物严重得多。
目前，颗粒污染物中的PM10或PM2.5、硫氧化物中的SO2、氮氧化物中的NO2及CO、铅和臭氧等被划分为标准污染物，世界各国都对其制定了相应的大气质量标准。2006年世界卫生组织（WHO）提出PM2.5、PM10、SO2、NO2、Pb、CO和O3的全球大气质量指导值。2012年我国修订的空气质量标准中共提出了10种物质的空气质量标准，增加了PM2.5指标。美国的国家环境空气质量标准中对6种污染物制定了标准。
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