Dengan semakin banyaknya pembakaran batu bara, minyak bumi, dan gas alam berakibat kadar gas itu meningkat. Saat ini, terjadi peningkatan kadar CO2 diatmosfer sebesar 1 ppm per tahun. Batu bara terdiri atas sebagian besar karbon, yang apabila dibakar akan bereaksi dengan oksigen menghasilkan karbondioksida. Gas alam dan minyak bumi termasuk senyawa hidrokarbon. Pembakaran gas alam dan minyak bumi menghasilkan karbondioksida dan uap air.
Kayu dan tumbuh-tumbuhan merupakan senyawa karbohidrat. Karbohidrat terdiri dari unsur-unsur karbon, hidrogen, dan oksigen. Apabila karbohidrat itu bereaksi dengan oksigen didalam badan kita maka akan dihasilkan energi. Jadi, pertambahan penduduk dunia akan menyebabkan semakin banyak karbon dioksida yang dibuang ke udara.
Demikian juga dengan semakin luasnya pembabatan hutan, pemanfaatan kembali karbondioksida dari udara dan pengubahannya menjadi oksigen semakin berkurang.
Pada dasarnya karbon dioksida tidak berbahaya bagi manusia. Namun, kenaikan kadar CO2 di udara telah mengakibatkan peningkatan suhu di permukaan bumi. Fenomena ini disebut dengan efek rumah kaca, yang disebut juga dengan pemanasan global. Pemanasan global mengakibatkan mencairnya gunung-gunung es di daerah kutub yang dapat menimbulkan naiknya permukaan air laut yang dapat mengancam pemukiman pinggir pantai.
Nitrogen Oksida (NOx)
Nitrogen oksida sering disebut dengan NOx karena oksida nitrogen mempunyai 2 bentuk yang sifatnya berbeda, yakni gas NO2 dan gas NOx. Sifat gas NO2 adalah berwarna dan berbau, sedangkan gas NO tidak berwarna dan tidak berbau. Warna gas NO2 adalah merah kecoklatan dan berbau tajam menyengat hidung. Gas NO yang mencemari udara secara visual sulit diamati karena gas tersebut tidak berwarna dan tidak berbau. Sedangkan gas NO2 bila mencemari udara mudah diamati dari baunya yang sangat menyengat dan warnanya coklat kemerahan. Udara yang mengandung gas NO dalam batas normal relatif aman dan tidak berbahaya, kecuali jika gas NO berada dalam konsentrasi tinggi. Konsentrasi gas NO yang tinggi dapat menyebabkan gangguan pada system saraf yang mengakibatkan kejang-kejang. Bila keracunan ini terus berlanjut akan dapat menyebabkan kelumpuhan. Gas NO akan menjadi lebih berbahaya apabila gas itu teroksidasi oleh oksigen sehinggga menjadi gas NO2.
Sumber utama NOx pada atmosfer adalah dari jalan lalu lintas. Ini bertanggung jawab untuk sekitar setengah dari total emisi yang ada di Eropa. Sumber utama lainnya adalah dari pembangkit tenaga listrik, pabrik pemanas, dan proses industri.
Udara yang telah tercemar oleh gas nitrogen oksida tidak hanya berbahaya bagi manusia dan hewan saja, tetapi juga berbahaya bagi kehidupan tanaman. Pengaruh gas NOx pada tanaman antara lain timbulnya bintik-bintik pada permukaan daun. Pada konsentrasi yang lebih tinggi gas tersebut dapat menyebabkan nekrosis atau kerusakan pada jaringan daun. Dalam keadaan seperti ini daun tidak dapat berfungsi sempurna sebagai temapat terbentuknya karbohidrat melalui proses fotosintesis. Akibatnya tanaman tidak dapat berproduksi seperti yang diharapkan. Konsentrasi NO sebanyak 10 ppm sudah dapat menurunkan kemampuan fotosintesis daun sampai sekitar 60% hingga 70%.
Pencemaran udara oleh gas NOx dapat menyebabkan timbulnya Peroxy Acetil Nitrates yang disingkat dengan PAN. Peroxy Acetil Nitrates ini menyebabkan iritasi pada mata yang menyebabkan mata terasa pedih dan berair. Campuran PAN bersama senyawa kimia lainnya yang ada di udara dapat menyebabkan terjadinya kabut foto kimia atau Photo Chemistry Smog yang sangat menggangu lingkungan.
Pada sangat konsentrasi tinggi, dimana mungkin hanya dialami pada kecelakaan industri yang fatal, paparan NO2 dapat mengakibatkan kerusakan paru-paru yang berat dan cepat. Pengaruh kesehatan mungkin juga terjadi pada konsentrasi ambien yang jauh lebih rendah seperti pada pengamatan selama peristiwa polusi di kota. Bukti yang didapatkan menyarankan bahwa penyebaran ambient kemungkinan akibat dari pengaruh kronik dan akut, khususnya pada sub-grup populasi orang yang terkena asma.
NO2 terutama berkelakuan sebagai agen pengoksidasi yang kemungkinan merusak membran sel dan protein. Pada konsentrasi tinggi, saluran udara akan menyebabkan peradangan yang akut. Ditambah lagi, penyebaran dalam waktu-singkat berpengaruh terhadap peningkatan resiko infeksi saluran pernapasan.
Untuk penyebaran yang akut, hanya konsentrasi yang sangat tinggi (>1880 Mg/m3, 1ppm) mempengaruhi kesehatan orang ; bilamana, orang dengan asma atau penyakit paru-paru yang akut lebih rentan pada konsentrasi lebih rendah.
Ozon (O3)
Ozon merupakan polutan sekunder yang merupakan emisi tidak langsung kedalam udara tetapi dibentuk oleh reaksi fotokimia. Ozon merupakan senyawa yang terdiri daripada tiga atom oksigen setiap molekul. Pada suhu dan tekanan biasa ia berbentuk gas biru. Ozon membentuk cairan biru tua pada suhu bawah -112oC, dan cairan biru tua gelap pada suhu di bawah -193oC. Ozon diketahui menyerap radiasi UV-B. Ozon terbentuk di lapisan ozon. Lapisan ozon dapat terkikis oleh klorofluorokarbon (CFC). Ozon terbentuk melalui interaksi cahaya ultraviolet dengan atmosfer bumi dan membentuk satu lapisan ozon pada ketinggian 50 kilometer.
Ozon diyakini sebagai bahan beracun dan bahan pencemar biasa. Ozon mempunyai bau yang keras, menusuk hidung. Ozon juga terbentuk pada kadar rendah dalam udara akibat arus eletrik seperti kilat, dan oleh tenaga tinggi seperti radiasi eletromagnetik.
Ozon merupakan polutan fotokimia yang dibentuk dari senyawa organik volatil, NOx dan CO dengan bantuan radiasi matahari pada panjang gelombang pendek. Ozon dapat masuk kedalam tubuh melalui pernapasan dan dapat menyerang sistem pernapasan karena ozon tidak larut dalam air. Kontaminasi yang akut ke tingkatan ozon yang lebih tinggi dapat menginduksi perubahan pada fungsi paru-paru, peradangan saluran udara dan peningkatan penyakit saluran udara menjadi penyakit yang berhubungan dengan bronkitis
