Атмосферный воздух представляет собой смесь газов, растворенных друг в друге. В состав воздуха входят азот (78% по объему), кислород (21% по объему), благородные (инертные) газы (около 1% по объему), оксид углерода (IV), пары воды и различные примеси.

Диоксид углерода образуется в природе в результате процессов горения растительных материалов, при дыхании живых организмов и гниении. Большое количество CO₂ поступает в атмосферу в результате деятельности человека. Несмотря на постоянное поступление CO₂ в атмосферу среднее его содержание в воздухе практически всегда находится на уровне 0,03% по объему.

Содержание водных паров в воздухе колеблется от нескольких долей процента до нескольких процентов и определяется местными условиями и температурой.

Химические свойства воздуха. За счет наличия в составе воздуха кислорода (21% по объему), проявляющего окислительные свойства, в воздухе способны сгорать многие вещества, причем уравнения химических реакций сгорания (окисления) веществ в воздухе записывают, как уравнения сгорания этих веществ в кислороде, поскольку на бумаге невозможно отобразить химический состав воздуха. Кислород самый распространенный на Земле элемент (49 % массы всех элементов в природе), который в виде соединений входит в массу земной коры, состав воды (88,81 % по массе) и многих тканей живых организмов (около 70 % по массе). В свободном виде встречается в двух модификациях:

• О2 - «обычный» кислород,
• О3 - озон.

Химически самый активный (после фтора) неметалл. В условиях обычной или высокой температуры кислород поддерживает горение горючих веществ, непосредственно взаимодействует при окислении, горении, тлении и т.д. с большинством элементов с выделением энергии. При повышении температуры скорость окисления возрастает и может начаться горение. Животные и растения получают необходимую для жизни энергию за счет биологического окисления различных веществ кислородом, поступающим в организм при дыхании. Свободный кислород атмосферы сохраняется благодаря фотосинтезу растений.

К основным физическим свойствам воздуха относят:

• температуру,
• относительную влажность,
• плотность,
• удельную теплоемкость,
• теплопроводность,
• динамическую и кинематическую вязкость и др.

Молекулярная масса сухого воздуха составляет 28,96, плотность равна 1,2928 г/л, растворимость в воде - 29,18 см3/л при 0 °С и 18,68 см3/л при +20 °С, температура кипения -193 °С. Практически все эти параметры сильно зависят от температуры.

Основными газами атмосферы являются азот (78,09%), кислород (20,95%), аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%) и ряд инертных газов, на долю которых приходится не более тысячной доли процента. Кроме того, в атмосфере присутствуют различные примеси — окись углерода, метан, сероводород, хлор, различные производные азота, а также пыль, поступающие в нижние слои атмосферы с выбросами промышленных предприятий, топок, с выхлопными газами автотранспорта.

Значение воздушной среды для человека.

• Воздушная среда (атмосфера) — газообразная оболочка земного шара, необходимое условие поддержания жизни на Земле.
• Воздушная среда позволяет человеку ориентироваться в пространстве, через нее органами чувств воспринимаются зрительные, слуховые сигналы, позволяющие судить о состоянии окружающей среды.
• Состояние воздушной среды в значительной степени определяет количество и качество солнечной радиации у поверхности Земли.
• Атмосфера является одним из главных факторов климатообразования, ее циркуляционная деятельность способствует формированию погоды в конкретном географическом регионе
• Воздух используется в промышленности как химический агент в различных технологических процессах (горение топлива, выплавка металла, процессы окисления), как физическая среда для переноса тепла (воздушное отопление, сушка).
• Через воздушную среду осуществляются процессы теплообмена, происходит отдача тепла посредством конвекции и потоиспарения, благодаря чему обеспечивается тепловой комфорт человека.
• В процессе развития человеческого организма между ним и воздушной средой создается тесное взаимодействие, нарушение которого может привести к неблагоприятным изменениям в организме.

Резкие изменения физических и химических свойств воздушной среды, загрязнение токсичными веществами и патогенными микроорганизмами могут способствовать развитию в организме человека изменений, приводящих к нарушению здоровья и снижению работоспособности.

Постоянство атмосферного воздуха поддерживается многими физическими и химическими процессами, которые уносят загрязненный воздух:

• осадками, выпадающими в виде дождя, уносящего с собой часть загрязнений
• химическими реакциями, которые происходят с участием кислорода и озона по окислению органических и других примесей
• растениями, поглощающими углекислый газ и выделяющими кислород и т.д.

Однако возможности самоочищения не безграничны, поэтому большую значимость приобретает санитарная охрана атмосферного воздуха от загрязнения.

Все большее значение в последнее время придается загрязнениям атмосферного воздуха, которые бывают двух видов: естественные космические (из космоса и при извержениях вулканов) и антропогенные. Загрязнения подразделяются на пылевое, газовое, химическое, ароматическое и тепловое. В городах 70-80 % загрязнений приходится на транспорт. Из загрязнений от промышленных предприятий 34 % падает на металлургическую промышленность, 27 % - на ТЭЦ, 12 % - на нефтяную промышленность, 9 % - на химическую и 7 % - на газовую. В последние годы на первое место по загрязнениям выдвигается сельское хозяйство. В воздухе жилой среды обнаруживается около 100 веществ, относящихся к разным классам химических соединений: предельные, непредельные и ароматические углеводороды, спирты, фенолы, простые и сложные эфиры, альдегиды, кетоны, гетероциклические соединения, аминосоединения и др.