Ngồi những nguyên nhân tự nhiên như cháy rừng, phun trào núi lửa, bão bụi hay các quá trình phân hủy, thối rữa xác động, thực vật… thì giao thơng vận tải, sản xuất năng lượng, hoạt động nông nghiệp và công nghiệp đang được xem là những hoạt động trực tiếp gây ơ nhiễm khơng khí - mối đe dọa thầm lặng đối với mơi trường và sức khỏe con người.
Ơ nhiễm khơng khí thường xảy ra khi trong khơng khí có sự hiện diện của khí nhà kính, sự mất cân bằng hóa học hay sự tập trung dày đặc của các hạt aerosol.
Khí nhà kính: khoa học đã chứng minh thủ phạm chính dẫn tới hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu là khí các-bon đi-ơ-xít (CO2) và mê-tan (CH4).
Hiện tại, nồng độ CO2 trong bầu khí quyển đang ở mức xấp xỉ 390ppm. Một khi con số này tăng lên mức 500ppm thì sẽ khơng cách nào duy trì được các đỉnh băng ở hai địa cực, còn nếu dừng ở mức 450ppm nghĩa là nồng độ CO2 đang ở giới hạn cuối cùng của ngưỡng bền vững.
Thơng qua các tiến trình xảy ra tự nhiên, CO2 dễdàng hòa tan trong nước tạo thành a-xít các-bo-níc (H2CO3). Nồng độ CO2 trong bầu khí quyển tăng sẽ kích thích phản ứng này, làm giảm độ pH, từ đó tăng tình trạng a-xít hóa đại dương. Điều này đang xuất hiện ở nhiều hệ sinh thái biển dễ bị tổn thương, khiến chúng trở nên khó thích ứng với những thay đổi mới.
Nhiệt độ tồn cầu cũng ghi nhận mức tăng trung bình 1,6 độ F với sự nóng lên ngày càng rõ nét ởhai địa cực. Những thay đổi dù là rất nhỏ về nhiệt độđã đem tới nhiều thay đổi trong các mơ hình thời tiết ở nhiều hệ sinh thái như gia tăng về mức độcũng như tần suất các trận bão lớn, không chỉ gây thiệt hại vềngười và của mà còn đe dọa đa dạng sinh học.
Sự đa dạng sinh học của nhiều rạn san hô trên thế giới đã và đang bị suy giảm. Trái đất đã mất đi 25% số rạn san hô – ngôi nhà của 25% cư dân đại dương (xấp xỉ 2 triệu loài). Theo dự báo, đến năm 2050 sẽ chỉ cịn lại 5% quần thể san hơ hiện có cịn tồn tại ngay cả khi mức gia tăng nhiệt độ theo dựđoán là thấp nhất. Và
nếu dự đoán của giới khoa học thành hiện thực, loài người sẽ mất đi một ngành công nghiệp trị giá 375 tỷUSD, đồng thời mất đi 10% nguồn thực phẩm tồn cầu.
Sự mất cân bằng hóa học: Ngun nhân làm mất cân bằng hóa học được cho là do các hợp chất độc hại, điển hình là sun-fua ơ-xít (SOx) và ni-tơ ơ-xít (NOx). Hai hợp chất này là thủ phạm chính gây ra các trận mưa a-xít và hiện tượng sương mù. Mưa a-xít tác động tiêu cực tới thực vật thông qua việc phá hủy lá, tăng mức độ ô nhiễm đất & gây ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước mặt.
Ngoài hai hợp chất trên, các-bon mơ-nơ-xít (CO) cũng được coi là một trong những nguyên nhân dẫn đến mất cân bằng hóa học. Hóa chất cực độc sản sinh ra từ q trình đốt cháy khơng hồn tồn của các nhiên liệu hóa thạch này đặc biệt có hại với hệ hơ hấp của người và động vật. Nó ngăn máu mang ơ-xy tới các cơ quan khác, mang lại những nguy cơ về sức khỏe cho cả người và động vật.
Các hạt aerosol: bao gồm các vật chất dạng hạt như bụi, muội than và các hạt sun-fat lơ lửng trong khơng khí, là ngun nhân chủ yếu gây nên ô nhiễm không khí. Đa phần các aerosol xuất hiện tự nhiên, nhưng cũng có khoảng 10% là do tác động của con người, trong đó có hai nhân tố chính là hoạt động đốt cháy nhiên liệu hóa thạch và sản xuất công nghiệp.
Aerosol ảnh hưởng tiêu cực tới các hệ sinh thái thông qua việc xâm nhập vào nguồn nước hay vào lá phổi của các sinh vật hô hấp, đe dọa đa dạng sinh học cũng như sức khỏe con người. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các thành phố có mật độ tập trung hạt aerosol cao thì tỷ lệ tử vong do suy hơ hấp cũng ở mức cao.
Ngồi ra, ơ nhiễm aerosol còn dẫn đến mất đa dạng sinh học thủy sinh vì các hạt trong khí quyển có khả năng gây mưa a-xít, làm thay đổi độ pH ở các dịng sơng, con suối.