먼지란 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질 하나로 일명 분진이라고 한다. 보통 0.1∼500㎛ 입경범위를 가지며, 입자 크기에 따라 무거워서 침강하기 쉬운 것을 강하분진이라 하고, 입자가 미세하고 가벼워서 좀처럼 침강하기 어려워 장기간 대기 중에 떠다니는 것을 부유분진이라 한다. TSP는 대기 중 부유상태에 있는 총 먼지 양이고, 주요 배출원은 화석연료를 사용하는 각종 연소시설 및 소각시설, 열처리시설, 석유정제 및 석유화학제품 제조시설 중 소성, 건조, 가역 및 탈황시설, 비포장도로 및 나대지, 석탄 및 연탄 제조시설 등에서 발생한다.
발생된 먼지는 공기 중에 부유상태로 존재하면서 식물 잎에 부착되어 잎의 기공을 막고 햇빛을 차단하여 동화작용, 호흡작용 및 증산작용 등을 저해하여 식물 생육에 악영향을 미치며, 또 호흡을 통해 인체에 침입하여 기관지 폐에 부착된다. 이들 입자 중 일부는 기침, 재채기, 섬모운동 등에 의하여 제거되나 일부는 폐포 등에 침착ㆍ축적되어 인체에 유해한 영향을 미친다.
눈에 보이지 않을 만큼 미세한 입자 먼지로, 지름 10㎛(마이크로미터, 1㎛=1000분의 1㎜) 이하 먼지를 말하며 이는 지름이 50~70μm인 머리카락보다 훨씬 미세하다. 크기에 따라 PM-10(미세먼지), PM-2.5(초미세먼지)로 구분한다. PM(Particulate Matter)이란 입자상 물질(대기 중에 떠다니는 고체 또는 액체 상태 미세입자)이라는 뜻으로 PM-10은 입자 크기가 지름 10㎛ 이하, PM-2.5는 지름 2.5㎛ 이하 먼지이다.
발생 원인은 크게 자연적 요인과 인위적 요인으로 나눌 수 있다. 우선 자연적으로 생성되어 대기로 유입되는 미세먼지 종류로 토양 입자, 해염(소금) 입자, 꽃가루,
균류 포자, 박테리아, 화산재 등이 있다. 그러나 대부분은 일상생활과 교통, 산업 활동 등에 의해 발생하며 공장·발전소·농장 등 사업장, 도로(자동차), 가정에서 연소, 배기가스 배출
등에 의해 생성된다.
대기오염 물질이자 유해물질인 미세먼지는 빛을 산란시켜 대기를 혼탁하게 만들고, 식물 잎 표면에 쌓여 신진대사를 방해한다.
또한, 건축물이나 동상 등 설치물에 쌓여 부식을 유발하기도
한다. 무엇보다 호흡기와 폐 질환을 비롯하여 피부 및 안구 질환 등 원인이 되어 인체에도 위험하다. 일반 먼지와 달리 코, 구강, 기관지에서 걸러지지 않고 신체에 축적된다. PM-2.5
경우 폐포(허파 꽈리)까지 침투하고, 혈관으로도 들어가 심혈관 질환도 일으킬 수 있다.
황산화물은 황분이 산화하면서 생성하는 이산화황(SO2), 삼산화황(SO3, 황산가스)을 SOx로 나타내며, SO2는 공기 중에서 쉽게 SO3로 산화하여 황산염이 되거나 수분과 반응하여 미세한 황산방울(H2SO4)이 된다. 주요 배출원은 난방용ㆍ발전용, 산업용 연소시설, 금속 용융 및 제련, 석유정제 및 화학비료제조, 석탄 및 석유 연소과정 등에서 발생한다.
대기 중 이산화황(SO2)은 수용성이 크기 때문에 호흡작용에 의해 그 대부분이 상기도에 흡수되어 기관지, 눈, 코 등 점막을 통해 자극을 주며 만성노출이 되면 폐렴, 기관지염, 천식, 폐기종 등 질환이 나타나게 된다.
질소산화물에는 안정한 N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5 등과 불안정한 NO3가 존재하며, 대기환경에서 문제가 될 만큼 존재하는 것들은 NO, NO2로, 통상 이들 물질을 대기오염측면에서 질소산화물(NOx)이라 한다. 주요 배출원은 화학물질 제조공정, 질산에 의한 금속 등 처리공정, 화석연료를 사용하는 내연 기관 및 연소시설 등에서 발생한다.
일산화질소(NO)보다 고농도 이산화질소(NO2)에 인체가 노출되면 눈, 코 등 점막에서 만성 기관지염, 폐렴, 폐출혈, 폐수종 발병으로까지 발전할 수 있는 것으로 보고되고 있으며, 식물에 대한 피해로는 식물세포를 파괴하여 꽃식물의 잎에 갈색이나 흑갈색 반점이 생기게 된다.
휘발성유기화합물은 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되고, 대기 중에서 질소산화물과 공존 시 태양광 작용을 받아 광화학 반응을 일으켜 오존 및 질산과산화아세틸(PAN, Peroxyacetyl nitrate) 등 광화학산화성 물질을 생성시켜 광화학스모그를 유발하는 물질 총칭이다. 주요 배출원은 유기용제를 사용하는 도장 시설, 석유정제 및 석유화학제품 제조시설, 정유사 및 저유소 저장시설과 출하 시설 및 주유소, 세탁소 및 인쇄소 등에서 일부분 배출되고 자동차, 기차, 선박, 비행기 등 배기가스에도 다량 포함되어 있다. 또한 인간 일상생활과 밀접한 관계가 있는 소비 상품(예 : 실내공기 청정 물질, 스프레이), 건축자재(예 : 페인트, 접착제) 등에서도 배출된다.
독성화학 물질이면서(특히 방향족화합물 및 할로겐화 탄화수소물질) 광화학산화물 전구물질로 대기 중 미량으로 존재하더라도 발암가능성이 있다.
암모니아는 질소와 수소로 이루어진 화합물로서 자극성이 강한 무색 부식성 알칼리성 기체이다.
대기 중 황산화물, 질소산화물 등과 반응하여 황산암모늄, 질산암모늄 등 2차 대기오염물질을 생성한다. 주요 배출원은 주로 생산공정 시설, 농업부문 가축 및 비료 사용, 사람 분뇨에 의해 발생한다.
저농도에서 미약한 피부 발작 작용이 있고, 고농도에서는 격렬한 피부 반응을 일으키는 자극성 기체이다.
일산화탄소는 무색, 무취 유독성 가스로 탄소 성분이 불완전 연소 시 발생한다. 주요 배출원은 주로 수송 부문을 차지하고, 산업 공정과 비수송부문 연료 연소에서 발생하며, 산불과 같은 자연 발생원 및 주방, 담배연기, 지역 난방과 같은 발생원이 있다.
인체 영향은 혈액순환 중에서 산소 운반 역할을 하는 헤모글로빈을 카르복시헤모글로빈(CO-Hb)으로 변성시켜 산소 운반 기능을 저하시키며, 고농도 일산화탄소는 유독성이 있어 건강한 사람에게도 치명적인 해를 입힌다.
연료(석탄, 석유, 가스)가 스스로 불완전 연소가 되는 것 산불 또는 생물성 연소 등에서 발생하는 입자상 물질(soot)이다. 보통 자동차 매연이나 아궁이에서 나오는 검은 연기에 포함되어 있다. 장기간 흡입 시 폐기능과 인지능력 저하를 유발하며, 그 크기는 지름 2.5㎛ 이하로 매우 짧다.
블랙카본은 가시광선(햇빛)을 흡수해 적외선으로 전환시켜 대기 중으로 배출하는데, 이때 열을 함께 배출시키기 때문에 지구 온난화에 영향을 미친다. 실제로 지구온난화에 영향을 미치는 정도는 이산화탄소가 40% 정도이고, 블랙 카본은 두 번째로 높은 18% 정도인 것으로 알려져 있다.