Швидке забруднення атмосфери почалося в ХІХ ст. в зв'язку з ростом, як уже зазначалося вище, споживання всіх видів палива. Повітря в промислових містах стає все гірше, і на початку ХХ ст. про це заговорили, як про що потребує вирішення гігієнічної проблеми. З'ясувалося, що забруднення атмосфери справляє негативний вплив не тільки на людину, але і на флору і фауну, на різного роду споруди, транспортні засоби та ін.
Розміри повітряного океану нашої планети величезні, і може здатися, що сотні мільйонів тонн забруднень, що надходять щорічно в атмосферу і складових менше однієї десятитисячної частки відсотка від маси атмосфери, є лише краплею в морі. Однак це далеко не так, тому що з плином часу кількість забруднюючих атмосферу речовин накопичується. Забруднюють атмосферу речовини розподілені нерівномірно, і в деяких місцях їх концентрація вже тепер є неприпустимо високою. І, нарешті, навіть вельми малі концентрації деяких речовин є небезпечними.
Впливати на природу і суспільство атмосфера може всією сукупністю змінених властивостей і кожним зміненим властивістю окремо. Розглянемо спочатку дію окремих змінених властивостей. Прозорість, зменшується при запиленні різними частинками (грунт, цемент, дим, сажа, кіптява і т.д.), скорочує тривалість дня, викликаючи необхідність подовження періоду освітлення і додаткові витрати на оплату електроенергії. Знижується також кількість що надходить на Землю сонячної енергії. За розрахунками М. І. Будико, зменшення надходження сонячної енергії на всій планеті на 2% може викликати її заледеніння, що, природно, надасть катастрофічний вплив на природу і суспільство. Запилена атмосфера викликає зниження освітленості квартир, забруднення стін і меблів, зменшує можливість провітрювання приміщень, забруднює білизну при просушування, люди отримують на 66% менше благотворно діють сонячних променів. Пил, що потрапляє в дихальні шляхи, руйнує слизові оболонки, відкриваючи ворота інфекції, викликає силікоз та інші захворювання. Цементний пил забиває продихи листя рослин, порушуючи їх фотосинтез і дихання. Зменшена прозорість ускладнює рух наземного та деяких видів повітряного транспорту, знижує тепловіддачу Землі в космос.
Температура повітря досить істотно змінюється суспільством лише в місцевому масштабі. Наприклад, у великих містах повітря завжди (взимку і влітку) на 4-8 ° тепліше, ніж в околицях, внаслідок чого в них раніше розвивається рослинність, рідше бувають заморозки, над містами утворюються «острова» теплого повітря, що впливають на характер його потоків і розсіювання забруднювачів. Деяке зниження температури повітря відбувається внаслідок запилення атмосфери.
Склад атмосфери вже зазнав глобальні зміни по деяких компонентах (кисень, вуглекислий газ), в ній з'явилися абсолютно нові компоненти (отрутохімікати, сотні тисяч інших синтетичних речовин). Новий, обумовлений діяльністю товариства, склад атмосфери повністю ніде не описаний, не з'ясовані всі наслідки цього для самої атмосфери, а також для природи і суспільства.
Узагальнюючи наявні численні факти, можна відзначити, що в значно більших кількостях, ніж раніше, в ній присутні радіоактивні речовини, важкі метали (свинець, ртуть і т. Д.), Сполуки сірки та азоту, різні вуглеводні. Розподілені вони в атмосфері планети нерівномірно, що залежить від розташування виробляють їх джерел. Частина з цих речовин широко розноситься по планеті повітряними потоками і осідає поступово на поверхні землі і водойм, викликаючи їх забруднення, потрапляючи з повітрям в організми рослин і тварин, людини.
Зміненими компонентами атмосфера надає на організми токсичне, мутагенну, канцерогенну і аллергенное дію, зумовлюючи у них погіршення стану здоров'я, скорочуючи тривалість життя, знижуючи біологічну продуктивність, погіршуючи спадковість, викликаючи порушення розвитку і загибель.
Зміни в компонентах атмосфери впливають на людей, викликаючи у них різні захворювання, зниження працездатності, порушення нервової діяльності, погіршення потомства (вплив мутагенів) та інші порушення в їх функціях. Крім того ці зміни в атмосфері в деяких випадках погіршують технологію, ведуть до скорочення терміну служби споруд, до додаткових витрат на будівництво очисних споруд та ліквідацію наслідків шкідливого впливу забруднювачів.
Необхідність вирішення проблеми забезпечення чистоти атмосфери, як і всієї навколишнього природного середовища, зумовила певні зміни в партійній, державній і міжнародній політиці, викликала виникнення нового фронту класової боротьби в капіталістичних державах, зажадала розвитку науки про атмосферу та її антропогенних змінах, стимулювала прогрес техніки в зв'язку зі створенням очисних споруд, маловідходних і безвідходних технологій.
Хмарно з проясненнями (і тумани), що підсилюється під впливом аерозольних забруднень, надає на природу і суспільство вплив через зменшення освітленості (зниження фотосинтезу) і скорочення світлового дня (додаткові витрати на електричне освітлення). При утворенні антропогенних туманів ускладнюється робота повітряного транспорту. Зменшення числа ясних днів негативно позначається на самопочутті і навіть здоров'я людей (зменшується доза ультрафіолетового опромінення).
Опади (сніг, роса, дощ, град) у ХХ ст. у все більшій мірі стали залежати від антропогенних впливів самого різного характеру (зміни підстильної поверхні, забруднення атмосфери). Зараз констатовано регіональні зміни обсягу, місця і часу опадів, але не виключено, що вони вже переростають у глобальні.
Відомо, наприклад, що збільшилися опади у зонах великих водосховищ, що в деяких випадках заважає прибиранню. Обумовлене зменшенням площі північній частині Каспію зниження величини опадів призвело до деякого иссушению місцевості, так само, як і в зоні Аральського моря, рівень якого безперервно падає.
Вітер, як і опади, піддається антропогенному впливу в місцевому і регіональному масштабах. Посилюється він при вирубці лісів і при створенні водосховищ, послаблюється при створенні лісосмуг і лісових масивів. Різко знижується швидкість вітру в населених пунктах. Шляхом спеціальних заходів вже створювалися ураганні вітри шляхом підпалювання великих лісових масивів армією США у В'єтнамі, що завдало великої шкоди людям. Посилюється вітер і при лісових пожежах, викликаних людиною. Подібних прикладів багато. Але ще не встановлено вплив суспільства на глобальну циркуляцію атмосфери, хоча вона вже, можливо, якщо врахувати істотний вплив на температуру повітря в багатьох регіонах через промисловість (викиди тепла, забруднення атмосфери вуглекислотою і ін.). Вплив на природу і суспільство антропогенних змін напрямку, сили і швидкості повітряних потоків майже не вивчено, хоча воно може бути значним.
Задимлення повітря веде до погіршення мікроклімату міста: збільшення числа туманних днів, зменшення прозорості атмосфери і зумовленого ним зниження видимості, освітленості, ультрафіолетової радіації.
Досліджуючи причини цієї трагедії, метеорологи встановили, що вона викликана температурної інверсії, яка перешкоджала нормальній циркуляції повітря. Зазвичай тепле повітря піднімається від землі в вищерозміщені холодні області, несучи з собою значну частину забруднюючих повітря продуктів людської діяльності. Зрідка шар теплого повітря утворюється над холодним шаром поблизу від землі, виникає температурна інверсія, наслідком якої є порушення циркуляції повітря. В результаті отруйні виділення, не маючи виходу вгору, накопичуються безпосередньо над землею.
Головний діючий компонент смогу лондонського типу - сірчистий газ в кількості 5-10 мг / м 3 і вище.
В смог лондонського типу практично не утворюється будь-яких нових веществ.Его токсичність цілком визначається вихідними забруднювачами, і виникає він при спалюванні досить великих кількостей палива.
Особливо тяжке становище склалося в Лос-Анджелесі, де з 30-х років в теплу пору року, як правило влітку і на початку осені, став з'являтися сухий туман з вологістю близько 70% Цей туман називають фотохімічним смогом.
Фотохімічний туман може виникати при більш низьких концентраціях забруднювачів, ніж лондонський смог, і для нього більш характерна жовто-зелена або сиза суха серпанок, а не суцільний туман. При смог з'являється неприємний запах, різко погіршується видимість. Гинуть домашні тварини, головним чином собаки і птиці. У людей фотохімічний зміг викликає подразнення очей, слизових оболонок носа і горла, симптоми задухи, загострення легеневих і різних хронічних захворювань. Смог шкідливо впливає і на рослини, особливо на салатні культури, боби, буряк, злаки, виноград, декоративні насадження. Спочатку спостерігається водне набухання листя. Через деякий час нижні поверхні листя набувають сріблястий або бронзовий відтінки, а на верхніх з'являються плямистість і білі нальоти. Потім настає швидке в'янення рослини. Фотохімічний туман викликає корозію матеріалів і елементів будівель, розтріскування фарб, гумових і синтетичних виробів, псування одягу. Через погану видимість порушується робота транспорту.
До чинників, який несприятливий вплив на організм людини, відносяться також сполуки свинцю, що містяться у вихлопних газах автотранспорту. В атмосферному повітрі свинець міститься майже виключно у вигляді неорганічних сполук.
Кількість свинцю в крові людини зростає зі збільшенням його вмісту в повітрі. Останнє веде до зниження активності ферментів, що беруть участь у насиченні крові киснем, і, отже, до порушення обмінних процесів в організмі.
Багато дослідників підкреслюють зв'язок дитячої захворюваності (в першу чергу органів дихання) зі ступенем забруднення атмосферного повітря сірчистим газом. В Англії була проаналізована захворюваність великої групи дітей (3866 осіб) з моменту їх народження до 15 років. Виявилося, що значні підйоми в частоті респіраторних захворювань, як правило, спостерігалися в ті дні, коли рівні середньорічних концентрацій сірчистого газу і диму перевищували 0,13 мг / м 3.
Японські дослідники показали, що на бронхіальну астму найбільш часто хворіють в районах із значним забрудненням атмосферного повітря сірчистим газом, причому частота випадків астми зростає прямо пропорційно зростанню концентрацій сірчистого газу (Toyama, 1964). Забруднення атмосферного повітря таїть в собі не тільки загрозу здоров'ю людей, а й завдає великих економічних збитків. Так, отруйні речовини повітря отруюють худоба у Флориді, знебарвлюють фарбу на стінах будинків і корпусах автомашин в Лінкольні (штат Мен), під їх впливом гинуть сосни, що ростуть в 60 милях від Лос-Анджелеса, а також фруктові сади в Техасі в Іллінойсі, шпинат на півдні Каліфорнії. За забруднення повітря американці щорічно розплачуються мільярдами доларів. Згідно з оцінками Агентства з охорони навколишнього середовища, економічні втрати від смертності та захворювань в зв'язку з забрудненням повітряного середовища в США становлять щорічно 6 млрд. Доларів. Ця цифра включає і збиток від втрати працездатності, а також витрати на відповідне медичне обслуговування. Розрахунки показують, що скорочення забруднення повітря в містах США на 50% в порівнянні з рівнем 1963 р дозволило б зменшити захворюваність і отримати економію в розмірі 2,08 млрд. Доларів. Збиток, нанесений щорічно економіці країни в результаті корозії і руйнування матеріалів, загибелі рослин і скорочення врожайності сільськогосподарських культур, оцінюється в 4,9 млрд. Доларів.
Місцеві, регіональні та глобальні зміни в атмосфері створюють загрозу нормальному розвитку людства. Тому потрібна організація енергійної боротьби за створення оптимальної для природи і суспільства атмосфери на основі всебічного її вивчення в умовах все посилюється антропогенного впливу. Зараз стала необхідною охорона атмосфери не тільки в місцевому і регіональному, а й у глобальному масштабі зусиллями всіх держав світу.