Os maiores problemas de poluição do ar são, os decorrentes do lançamento de gases tóxicos à atmosfera, pelas indústrias ou pelos veículos movidos a petróleo. Além disso, alguns compostos tóxicos são formados no próprio ar a partir de elementos componentes dos gases desprendidos pelos motores e pelas chaminés, os quais reagem com elementos da própria atmosfera mediante a intervenção da luz como fonte de energia (reações fotoquímicas). Os principais compostos nocivos que, nas grandes cidades, poluem a atmosfera são apresentados a seguir.
Compostos Sulfurosos
O dióxido de enxofre é um dos mais freqüentes contaminantes do ar. É formado pela combustão do petróleo e do carvão mineral. O desprendimento desse gás na atmosfera em todo o mundo, ultrapassa 130 milhões de toneladas por ano. Sua presença no ar que respiramos é altamente nociva às vias respiratórias, originando bronquites e outros distúrbios. As plantas são ainda mais sensíveis que o homem à sua ação tóxica, ficando amareladas ou mesmo morrendo em conseqüência. A partir do dióxido de enxofre pode haver formação, no ar, por reação fotoquímica, de trióxido de enxofre. Este é ainda mais irritante das vias respiratórias que o primeiro. A partir desses óxidos pode, ainda haver formação espontânea de ácido sulfúrico, responsável pela corrosão de metais (fios elétricos, grades e estruturas metálicas, carrocerias de automóveis, etc.) ou concreto. Estátuas de mármore têm sido seriamente danificadas por esse tipo de poluente.
Compostos Nitrogenados
O dióxido de nitrogênio é um dos componentes do chamado "smog fotoquímico", isto é, da névoa que se forma sobre as grandes cidades, por ação das radiações solares sobre os gases desprendidos pelos motores a óleo ou gasolina. É, também, um tóxico das vias respiratórias, provocando a formação de enfisemas pulmonares. Além disso, pode causar distúrbios sangüíneos. É o tóxico para os vegetais, reduzindo a sua atividade fotossíntética. Como oxidante, ele pode causar também alteração nas cores das tintas, danificando pinturas.
Óxido de Carbono
O mais abundante poluente gasoso existente na atmosfera das cidades é o monóxido de carbono. Ao mesmo tempo constitui um dos mais perigosos tóxicos respiratórios para o homem e outros animais. A principal origem do monóxido de carbono está na combustão incompleta do carvão e do petróleo. Calcula-se em 260 milhões de toneladas por ano a produção mundial desse gás. O monóxido de carbono possui grande afinidade química pela hemoglobina do sangue, em substituição ao oxigênio, o que pode causar a morte por asfixia. Acidentes desse tipo ocorrem com certa freqüência, com pessoas fechadas em garagens com um automóvel em funcionamento. Em baixas concentrações no ar ele pode produzir afecções crônicas, principalmente em pessoas anêmicas ou com deficiências respiratórias ou circulatórias. O maior perigo desse gás reside, provavelmente, no fato de ser "invisível", ao contrário do que supõe, os gases de escapamento de automóveis são muito mais tóxicos que as fumaças negras dos caminhões a óleo, pois a combustão nos motores a gasolina produz mais monóxido de carbono que a dos motores díesel.
INVERSÃO TÉRMICA
A ação dos contaminantes do ar pode ser muito agravada quando ocorre o fenômeno da inversão térmica das camadas atmosféricas. Normalmente, o ar junto à superfície do solo está em constante movimento vertical, devido ao processo denominado convecção que consiste no seguinte: as irradiações caloríficas do Sol, aquecendo a superfície da Terra, fazem com que o ar, junto a essa superfície, se aqueça; o ar aquecido torna-se mais leve que o ar frio e tende, pois, a subir formando uma corrente formando uma corrente ascendente. Esse deslocamento da camada inferior cria um "vazio" junto ao solo fazendo com que o ar frio, que se achava em cima, desça para junto do solo em substituição ao que subiu; uma vez junto ao solo, ele se aquece e sobe tomando o lugar do outro que se esfriou, e assim, sucessivamente. Podemos observar que isso está ocorrendo pela posição vertical da pluma de fumaça das chaminés.
Condições desfavoráveis podem, entretanto inverter a disposição das camadas atmosféricas. Principalmente no inverno pode ocorrer um rápido esfriamento do solo ou um rápido aquecimento das camadas atmosféricas superiores. Nessas condições, o ar quente, ficando por cima da camada de ar frio, funciona como um tampão, impedindo qualquer movimento vertical: o ar frio não sobe, porque é mais pesado e o ar quente não pode descer porque é mais leve. Quando isso acontece, as fumaças e gases produzidos pelas chaminés e pelos veículos não são dissipados pelas correntes verticais. As plumas de fumaça das chaminés assumem posição horizontal, tendendo a colar-se ao solo.
A cidade toda fica como que encerrada em uma campânula invisível que impede a saída de gases. Conseqüentemente, nessas ocasiões, a concentração de substâncias tóxicas aumenta muito.
DESEQUILÍBRIOS NO AR ATMOSFÉRICO
As atividades humanas, entretanto, interferem nesse equilíbrio, principalmente por causa dos processos de combustão. A combustão é realizada nas indústrias, com o objetivo de obter calor, em fornos e fornalhas, na produção de energia, em caldeiras, motores de combustão, turbinas a vapor e no aquecimento das casas (regiões de clima frio) ou nas queimadas de florestas, para o plantio. A quantidade de gás carbônico que se forma através desses processos de combustão é muito maior que a quantidade que seria originada apenas através da respiração humana. Por outro lado, a quantidade de oxigênio que é consumida é, também muito maior que a das necessidades respiratórias, Finalmente, nesses processos de combustão há queima de madeira, como combustível, o que provoca a destruição de reservas de vegetais que são os únicos produtores de oxigênio no planeta.
Entretanto, as reservas de oxigênio existentes na atmosfera são muito grandes, sendo muito pouco provável o seu esgotamento como resultado da combustão. A grande mobilidade do ar atmosférico (vento, correntes de ar) dificulta, também, a existência de problemas de concentração elevada de gás carbônico. Isso não exclui, porém, a possibilidade de ocorrência de tais problemas em ambientes restritos, principalmente junto aos grandes complexos industriais em locais de pouca ventilação.
