우리는 자동적으로, 그리고 무의식적으로 숨을 쉰다. 성인은 하루에 평균 11,000리터 정도의 공기를 호흡한다. 공기라 부르는 혼합물의 조성은 장소에 의존한다. 마시는 공기와 내쉬는 공기의 내용물은 다소 상이하다.
호흡하는 공기는 주로 질소와 산소 기체로 구성되어 있다. 질소는 색도, 냄새도 없으며 상대적으로 반응성이 없다. 그래서 이것은 변화되지 않고 폐의 안과 밖을 출입한다.
질소는 생명체에 필수적이지만 대부분의 식물과 동물은 대기 중의 것과는 다른 원천에서 얻는다. 대기 중의 질소는 질소 고정 박테리아에 의해 식물이 흡수할 수 있는 반응성이 있는 질소의 다른 형태로 변하면서 질소순환이 일어난다.
대기 중의 산소는 질소보다 덜 풍부하지만 지구상에서 중요한 역할을 한다. 산소는 폐를 통해 피에 흡수된다. 이것은 인체의 화학과정을 가동하기 위한 에너지를 방출하기 위해 섭취한 음식물과 반응한다.
물론 이들 외에 다른 기체들도 대기에 존재한다. 그런데 아주 낮은 농도에서도 몇몇 대기 오염물질은 유해하고 생명을 위협한다. 인류의 활동은 항상 쾌적한 공기에 폐기물로 덧칠한다.
지구 표면에서 대기 오염에 기여하는 일산화탄소, 오존, 이산화황, 이산화질소, 입자물질에 대해 살펴보는 것도 의미가 있을 것이다. 이들에 오랫동안 노출되면 비록 농도가 1ppm 이하일 때도 건강에 해롭다.
일산화탄소는 색, 맛, 냄새가 없기 때문에 ‘소리없는 살인자’라는 별명을 가지고 있다. 이것을 흡입하면 혈액 속으로 들어가게 되어 인체에서 산소를 전달하는 헤모글로빈의 능력을 저해한다.
일산화탄소에 노출되면, 처음에는 다른 질병으로 오인할 수 있는 증상인 약간의 어지러움, 구역질, 두통 등을 느낀다. 그러나, 장기간 노출되면 심각한 질병, 심지어 죽음에 이르게 된다.
오존은 자극적인 냄새를 가지며 복사기, 전기모터, 용접장치 근처에서 검출된다. 매우 낮은 농도에서도 이것은 건강한 사람의 폐 기능을 손상시킬 수 있다.
이 기체는 농작물의 잎을 떨어뜨리고 소나무 잎을 누렇게 변하게 한다. 지표면에서 오존은 인간에 해를 끼치지만, 높은 고도에서는 자외선을 걸러내는 중요한 역할을 수행한다.
세 번째로 이산화황은 자극적이며 불쾌한 냄새를 발하며 폐의 축축한 조직에 녹아 산을 생성한다. 노인과 유아, 천식과 같은 폐질환을 가진 사람들이 이의 독성에 쉽게 영향을 받는다.
이산화질소는 독특한 갈색을 띠며, 폐 조직에 손상을 준다. 이것은 이산화황과 같이 안개, 눈 또는 비와 결합하여 산성비를 형성할 수 있다. 이산화질소는 자동차의 뜨거운 엔진과 석탄을 연소시키는 발전소의 뜨거운 화염에서 배출되는 다른 오염물질로부터 대기 중에서 생성된다.
입자물질은 작은 고체 입자와 미세한 액체방울의 복잡한 혼합물이다. 이 물질은 입자 크기가 건강에 미치는 결과를 결정하므로 조성보다는 크기에 따라 분류된다.
입자들을 흡입하면 이들은 폐의 깊숙한 곳까지 들어가서 발진을 야기한다. 가장 작은 입자들은 폐에서 혈액으로 들어가 심장병을 일으키거나 이미 가지고 있던 증상을 악화시킬 수 있다.
지금까지 나열한 대기 오염물질은 자연적으로도 발생할 수 있다. 산불은 입자물질과 일산화탄소를 발생시키고, 번개는 오존과 질소산화물을 생성하며, 화산은 이산화황을 방출한다.
