من المتفق عليه علمياً أن الغلاف الجوي أو الهوائي التي تحيط بالكرة الأرضية هي أربعة طبقات مميزة لكل منها خواصها التي تعرف بها وهي:
(1) طبقة التريو سفير وهي الطبقة السفلية من الغلاف الجوي وتمتد 7- 8 كم عند التطبيق، وتزيد على18 كم عن خط الاستواء وهي مجال السحب والعواصف وحركات الرياح والتباين الجغرافي والموسمي للمناخ.
(2) طبقة الستراتوسفير : وهي الطبقة الثانية من الغلاف الجوي، وتمتد من 11-50كم فوق سطح البحر وتتميز بثبوت درجة الحرارة في بدايتها.
(3) طبقة الميز وسفير وهي الطبقة الثالثة . من الغلاف الجوي وتمد من 50-85كم فوق سطح البحر، وتتميز هذه الطبقة بتناقص مستمر في درجة الحرارة.
(4) طبقة الأبوتوسفير : وهي آخر طبقة من الطبقات الأربعة وفيه ترتفع درجة الحرارة إلى درجة تصل إلى أكثر من 1000-1100 م وتعود هذه الحرارة المرتفعة إلى تصادم الجزيئات.
بعد هذه المقدمة القصيرة عن أهم طبقات الغلاف الجوي نتناول نبذة عن أهم ما يلوث الهواء. إن الهواء الطبيعي يتكون من 78% من غاز النتروجين 20% من غار الأكسجين،1% من الأرجون،0.02 % من ثاني أوكسيد الكربون بالإضافة إلى كميات ضئيلة من غازات النيون والهليوم والكربون أما بخار الماء فغالباً ما يتراوح بين 1: 2% من حجم الهواء.
ويمكن اعتبار الهواء ملوثاً عند اختلاف هذا التركيب أو بدخول غازات أو جسيمات غريبة. ولم تدخل هذه المشكلة في عداد المشكلات إلا في أعقاب التطور الصناعي والتكنولوجي.
يحدث التلوث الهوائي عندما تدخل جسيمات عضوية أو غير عضوية إلى الهواء الجوي وتشكل أضرار على عناصر البيئة، ونتيجة التغير الكمي والنوعي الذي يطرأ على تركيب عناصر النظام البيئي، فإن النظام البيئي يصاب بعدم الكفاءة وحدوث خلل أو شلل تام به والتلوث الهوائي يعتبر أكثر أشكال التلوث البيئي انتشاراً نظراً لسهولة انتقاله. من منطقة إلى أخرى في فترة زمنية قصيرة، ويؤثر التلوث الهوائي على الإنسان بإصابته بأمراض كثيرة وبالتالي تنخفض كفاءته الإنتاجية، كما ارتفعت معدلات الوفيات بسبب زيادة الأمراض المرتبطة بزيادة معدلات التلوث الهوائي. وسبب تلوث الهواء كوارث كثيرة من بينها وفاة 60 شخصاً وإصابة عدد كبير في بلجيكا عام 1930م نتيجة وجود نسبة مرتفعة من ثاني أكسيد الكبريت مقترناً بالدخان والضباب، والكارثة الثانية وقعت في بنسلفانيا بالولايات المتحدة عام 1948م ، أما كارثة لندن عام 1952م فهي من العلامات البارزة في تاريخ حوادث الضباب والدخان حيث قتل حوالي 4 آلاف شخص.
لقد جرت دراسات واسعة حول العلاقة بين التلوث الجوي ومرض السرطان منذ عام 1755م على يد العالم (برسيفال بوت)، أما في بداية القرن الحالي فكثرت الأبحاث التي أثبتت بصورة لا تقبل الشك أن هناك الكثير من الملوثات الجوية تسبب أنواع مختلفة من السرطان.
منها الهيدروكربونات وغيرها مثل بنزو 3-4 بيرين التي وجودها بتركيز 0.0004 ملجم في تنمية الأورام الخبيثة عند حيوانات التجارب، وهناك غيرها الكثير من المواد المسرطنة وقد حددت هيئة الصحة العالمية درجات التلوث بأربع مستويات:
المستوى الأول يكون التركيز وفترة تأثير عوامل التلوث مساويين أو يقلان عن النسب التي تـ ضرر للإنسان أو الحيوان.
المستوى الثاني: يكون التركيز وفترة التعرض للملوثات مساويين أو يزيدان على النسب التي تضر - بالإنسان والحيوان.
المستوى الثالث: يكون التركيز وفترة التعرض للملوثات مساويين أو يزيدان على النسب التي تؤدي إلى اضطراب في وظائف الأعضاء الحيوية أو الأمراض المزمنة أو الموت المبكر.
المستوى الرابع: يكون التركيز وفترة التعرض للملوثات مساويين أو يزيدان على النسب التي تـ أمراض مزمنة أو الموت.
وكذلك يقلل التلوث الهوائي من الإنتاجية الزراعية بالإضافة إلى التغيرات المتوقعة على المناخ العالمي حيث تؤدي زيادة الغازات ذات التأثير الصوبي تؤدي إلى انحباس حرارة تزيد من حرارة الكرة الأرضية ، وما يتبعه من تغيرات متوقعة في مستويات البحار ، وما يؤديه من غرق للمناطق الساحلية، وكذلك تؤثر ارتفاع الحرارة على تخريب نظم الزراعة الحالية ومعدل انتشار الأوبئة أو الأمراض.