一氧化碳 (CO)

一氧化碳是無色,無味,無臭的有毒氣體。當碳化燃料不完全燃燒時，會產生一氧化碳而非二氧化碳。在有足夠氧氣的情況下，燃燒時所產生的一氧化碳會與氧氣發生化學作用，轉化成二氧化碳。但以汽車為例，燃燒燃料時沒有足夠氧氣，便未能發生此化學作用。在低溫度下燃燒亦會產生一氧化碳。

另外，假如一氧化碳在燃燒時未有足夠時間與氧氣產生化學作用，亦不能轉化成二氧化碳。一氧化碳主要來自停著的車輛而非發電廠，因為後者的管理及設計較容易控制及解決一氧化碳的問題。此外，巿區的駕駛模式亦能反映平日大氣中所含的一氧化碳的濃度，即是平日的早上及傍晚繁忙時間產生最多一氧化碳。

一氧化碳對人體有害，它會降低血液的帶氧能力，阻礙紅血球把氧氣由肺部運送到身體各器官及組織。當你吸氣的時候，吸入的一氧化碳會與血液中的血色素 (用以把氧氣運送至身體各部份)結合，成為一氧化碳血色素(carboxyhaemoglobin) (COHb)。

與氧氣比較，一氧化碳與血色素有更高的結合能力。即使少量的一氧化碳，亦能大大減少身體組織的氧氣供應量。當體內的氧氣供應量減少，便會影響大腦功能。另外心跳亦會上升，從而補償氧氣的不足。其他症狀如精神不集中、頭痛、疲倦、呼吸系統毛病亦會出現。當體內含過量的一氧化碳時，亦可能會導致死亡。



二氧化碳 (CO2)

二氧化碳是大氣裡天然的成份，人類及動物皆呼出二氧化碳，甚至一些細菌亦然。但另一方面，植物及自營生物(autotrophic organisms)會吸取二氧化碳，將之轉化為碳水化合物(例如葡萄糖及澱粉)，並經由光合作用而產生另一副產品──氧氣。長久以來，這種動植物間的相互作用，令空氣中二氧化碳及氧氣的濃度維持穩定狀態。

但是，急劇上升的人口及工業革命，令二氧化碳的數量以驚人的速度倍升。工業化令工廠數目不斷增加，因而需要更多發電廠，這些發電廠以煤為原料，釋放大量二氧化碳及其他有害的化學物質到大氣中。另外，運輸工具的進步 (以煤,柴油及石油為主)，亦是令大氣中二氧化碳濃度增加的原因。

二氧化碳是一種溫室氣體，能令大氣層變暖、溫度上升，情況如同溫室一樣。我們稱這種現象為「溫室效應」。全球變暖引起一連串的後果，例如氣候轉變、水平線升高、厄爾尼諾等等。



二氧化硫 (SO2)

由於所有化石燃料皆由地底開採 (取出)，因此含一定數量的硫磺。煤在所有化石燃料中含有最多的硫磺，普遍為百分之一至六。

當中有約半數的硫磺是經過化學作用而混入燃燒之中，而另一半的硫磺只是被困在煤中未與碳產生作用，這些硫磺較前者容易分開，方法是在燃燒前洗滌一番。

石油所含的硫磺數量很少，在石油純化的過程中，幾乎所有硫磺皆被除去，但是，這個做法未必合乎經濟原則。而天然氣本身含有極為有害的硫化氫 (H2S)，必須經過處理才能使用。當天然氣處理妥當，只剩下為數甚小，並不足以影響人體的硫磺時，它便是取代煤的最理想能源。

二氧化硫的水溶性極高，大大高於其他污染物。因此，當我們吸入二氧化硫時，它會被最濕潤的管道所吸收，例如上呼吸道、鼻及通氣道，二氧化硫在這些地方造成較少的長期傷害。但當二氧化硫與懸淨粒子混在一起時，它便能到達肺部，造成嚴重的損害。吸入二氧化硫，我們很容易有以下的毛病：咳嗽、支氣管炎、長期的傷風感冒等。於一九五二年，倫敦曾受到嚴重的毒霧侵襲，造成超過四千人死亡，他們大部份死於支氣管炎、肺炎及其他呼吸系統疾病。



亞氧化氮 (NOx)

雖然已知的亞氧化氮共有七種，但最重要的空氣污染物乃一氧化氮 (NO) 及二氧化氮 (NO2)。在燃燒的過程中，產生了兩種亞氧化氮。一為從高溫產生出來的 熱亞氧化氮 ，是氮氣與氧氣在極高溫度下(大約1000K - 727°C)產生的化學作用。另一種就是從化學作用中所產生的燃油亞氧化氮，是那些氮本身已混入在燃油裡，燃燒後便釋放出來。 不同的燃料有不同含量的氮，例如天然氣幾乎沒有含任何氮氣； 有些煤含氮量高達體重的3%。熱亞氧化碳及燃油亞氧化碳都是總亞氧化碳重要的成份，而燃油亞氧化碳佔最主要。

幾乎所有的亞氧化氮是由一氧化氮所組成，一氧化氮是無色但對人體健康會造成嚴重的影響。一氧化氮亦能氧化成二氧化氮，二氧化氮很容易溶於水中，並能進入肺氣泡，引致各類呼吸系統疾病，例如支氣管炎及肺炎，並減低呼吸管道對病菌的抵抗力。在陽光下，二氧化氮更能與揮發性有機化合物產生化學反應，形成光化學氧化劑，這種物質對人體亦有嚴重的影響。假如二氧化氮 的濃度極高時，更能導致死亡。



揮發性有機化合物 (VOCs)

揮發性有機化合物的成因是因為燃燒不足，並不是所有碳氫化合物能完全地被燃燒，釋放到大氣層。有一些有機化合物本身是具揮發性，例如：苯及甲醛都會毒害我們健康。揮發性有機化合物與氮氧化物,便是形成臭氧及化學光霧的主要來源。



臭氧 (O3)

當亞氧化氮和揮發性有機化合物與陽光產生化學作用時，便會引發起一連串繁複的化學反應，產生出幾種光化學氧化劑 (photochemical oxidants)的次生污染物，其中以臭氧佔大多數。雖然臭氧會導致到一些化學光霧的負面影響，由人體的心口痛到黏液漠的刺激，至橡膠產品的破裂及植物的損害，但臭氧本身不會令眼睛受到刺激(人們經常認為毒霧中的臭氧是刺激眼睛的元凶)。眼睛受刺激主要是來自化學光霧中一些物質，如：甲醛(formaldehyde)、過氧醯基硝酸鹽(peroxyacetyl nitrate)等。


總括來說，化學光霧的形成是：

VOCs + NOx + Sunlight ® Photochemical smog (化學光霧)

The NO - NO2 - O3 Reaction

在燃燒過程中，NO的形成：

N2 + O2 ® 2 NO

NO排放後氧化成NO2：

2 NO + O2 ® 2 NO2

如陽光存在，有適量能源的光子(photon)會將NO2分解，過程稱為：光解(photolysis)

NO2 + hv ® NO + O

被分解後的自由氧原子與氧氣結合，形成臭氧：

O + O2 ® O3

臭氧可以令NO轉化為NO2，尤其當陽光微弱的時候：

O3 + NO ® NO2 + O2


懸浮粒子(Particulate matter)

空氣中的懸浮粒子包括各類固體及液體粒子，粒子的大小有異，包括極微細(約0.005微米)的粒子至較大形的粒子(約100微米)都有。當這些粒子釋放到大氣時，會隨著空氣漂浮，但不是所有釋放出來的粒子都是有害的。

總懸浮粒子(Total Suspended Particulate)及可吸入懸浮粒子(Respirable Suspended Particulate)

總懸浮粒子是一些細微，直徑小於100微米的空氣漂浮物，例如：塵埃、煙霧及黑煙。主要來源是發電廠、建築項目及車輛廢氣。總懸浮粒子大致上可分為兩類：直徑十微米或以下的粒子，稱為「可吸入懸浮粒子」或PM10，這些粒子是我們較為關注的，因為這些粒子會隨著空氣漂浮，而且又很容易被吸進人體，深入肺組織。可吸入懸浮粒子的來源大多是由燃燒燃油而產生，燃燒柴油尤甚；此外，二氧化硫及亞氧化氮在空氣中進行氧化作用亦會產生空氣懸浮物 – 可吸入懸浮粒子。地殼的塵埃及海洋的霧氣亦是可吸入懸浮粒子的另一重要來源。

高濃度的可吸入懸浮粒子可能會造成嚴重及慢性的健康影響，尤其是肺的功能，因為這些微細粒子可以深入肺部深層，引起呼吸系統毛病，其他相關污染物的存在，例如：二氧化硫，會加強問題的嚴重性，微細的可吸入懸浮粒子亦會降低能見度。