Наибольшее беспокойство вызывает загрязнение атмосферы углекислым газом (СО2), угарным газом (СО), оксидами азота и серы, фторсодержащими углеводородами, полициклическими ароматическими углеводородами.
Причины роста содержания углекислого газа в атмосфере: сжигание ископаемого топлива, вырубка лесов, окисление органического вещества почвы. После
Угарный газ образуется при неполном сгорании углеродсодержащих веществ. Наибольшие его количества образуются в результате вулканической деятельности и окисления метана в атмосфере. СО образует высокотоксичные соединения – карбонилы, может связываться с гемоглобином крови. Накоплению выделяемого в атмосферу СО препятствуют высшие растения, водоросли и особенно микроорганизмы. У высших растений СО может связываться с аминокислотой серином, а также окисляться до СО2. В почве некоторые микроорганизмы либо частично включают СО в органические соединения, либо окисляют до СО2. Поэтому почва играет особую роль в удалении СО из атмосферы.
Оксиды азота и серы образуются при сжигании ископаемого топлива. Количество выбросов оксидов азота вместе с аммиаком составляет приблизительно в 200–350 млн. т в год. Часть присутствующих в атмосфере оксидов (NO, SO) и диоксидов (NO2, SO2) азота и серы образуется в ходе вулканических извержений, разрядов атмосферного электричества, жизнедеятельности микроорганизмов. За счет естественных процессов в биосфере ежегодно накапливается 110 млн. т оксидов азота, около 53 млн. т привносится антропогенной деятельностью.
Из оксидов азота наиболее токсичен диоксид. Длительное воздействие диоксида азота вызывает целый спектр изменений физиологических систем организма животных (нарушение рефлекторной деятельности, гематологические изменения и т.д.). Острое отравление оксидами азота вызывают отек легких. Биохимический эффект диоксида азота – быстрые снижение содержания глутатиона в тканях легких и печени.
Ежегодно в результате деятельности человека вырабатывается около 150 млн. т серы, преимущественно в результате утилизации ископаемого топлива (до 70 % – при сжигании каменного угля и 16 % – при сгорании нефтепродуктов). При выплавке меди, свинца и цинка количество образующегося диоксида серы достигает 15 млн. т. Воздействие оксидов серы на дыхательные пути приводит к увеличению числа респираторных заболеваний у населения, ослабляет иммунную защиту у людей и животных и т. д.
Определенное количество оксидов азота и серы удаляется из атмосферы в результате сорбции почвой, растительным покровом, водой и с кислотными дождями. Последние снижают интенсивность фотосинтеза, вызывают гибель наземных растительных сообществ, подкисление водоемов и связанную с ним гибель гидробионтов.
При накоплении фторсодержащих углеводородов в атмосфере уменьшается содержание озона. Общие выбросы углеводородов в атмосферу составляют не менее 200 млн. т в год.
Полициклические ароматические углеводороды (в частности бензапирен) особенно опасны для живых организмов, объединенных общей областью распространения (биота). Образуются при сгорании различных видов топлива и других высокотемпературных процессах и вызывают мутагенные и канцерогенные эффекты.