1．急性中毒
當大氣污染物濃度特別高時，能使居民產生急性中毒．易受影響的主要是老年人、嬰兒和慢性心肺功能不全的病人，其表現也主要是哮喘、咳嗽、心力衰竭等。一些急性中毒可因生產過程中發生的事故而造成，如氯氣中毒，硫化氫中毒等。
大氣污染濃度較輕，也可引起慢性中毒。如長期接觸砷化物，可使兒童頭發含砷量增高，血紅蛋白及紅細胞數下降；長期接觸二氧化硫氣體，可造成支氣管肺炎、肝細胞濁腫等。亞硝酸鹽則可與血紅蛋白結合，形成高鐵血紅蛋白，引起組織缺氧。
大氣污染物中許多刺激性氣體能刺激呼吸道迷走神經末梢引起氣緊，長期刺激可誘發各種炎癥。例如．二氧化硫、氮氧化物、硫化氫等氣體能直接刺激呼吸道。二氧化硫本身就有強烈的刺激作用，在空氣中遇氧而成三氧化硫，再與空氣中的水蒸氣結合，生成亞硫酸霧和硫酸霧，或與煙氣結合成硫化物。它們對呼吸道刺激作用比二氧化硫強。氮氧化物吸入肺泡后，可形成亞硝酸及硝酸，在高濃度下能對肺組織產生強烈刺激與腐蝕作用，最后導致肺水腫。刺激性煙塵和氣體還能直接刺激眼、鼻、咽喉的粘膜，引起結膜炎、鼻炎、咽喉炎等。
醫學界發現，現在癌癥的發病率上升與大氣污染有關。現已查明，受污染的大氣中存在著30余種致癌物質，其中主要有多環芳烴及其衍生物（如3，4-苯并芘等），某些金屬（如砷、鎳、鈹、鉻以及石棉塵），放射性廢棄物（如鍶、鍶、銫、碳、碘等）。尤其肺癌的發生與大氣污染關系密切。
另外，霧與飄塵能吸收大量的太陽輻射，減少到達地面的陽光和具有生物學作用的紫外線，導致佝僂病的發病率上升。
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