thumb|Luchtvervuiling door industrie, Italië thumb|Sporen bij een luchtbehandelingssysteem thumb|Lezing van luchtkwaliteitexpert Wouter Peters (Wageningen Universiteit / Rijksuniversiteit Groningen) over luchtvervuiling - Universiteit van Nederland thumb|Is er nog ergens schone lucht? - Universiteit van Vlaanderen Luchtvervuiling of luchtverontreiniging treedt op wanneer schadelijke of overmatige hoeveelheden stoffen, waaronder gassen, deeltjes en biomoleculen, in de troposfeer van de aarde worden geïntroduceerd. Deze stoffen kunnen afkomstig zijn van natuurlijke bronnen of van menselijke bronnen. De luchtkwaliteit is de mate van afwezigheid van luchtvervuiling.
Luchtvervuiling kan levende organismen zoals dieren en de plantengroei schaden, maar het kan ook gebouwen beschadigen. Zo was in Nederland luchtvervuiling door zwaveldioxide halverwege de twintigste eeuw de oorzaak van de epifytenwoestijnen. De vervuilende stoffen kunnen ook neerslaan in daarvoor gevoelige gebieden, zoals de stikstofdepositie in natuurgebieden.
Bij de mens kan luchtvervuiling ziekten, allergieën en zelfs de dood veroorzaken. In Europa is luchtvervuiling verantwoordelijk voor meer dan 500.000 vroegtijdige sterfgevallen per jaar, waarvan 9.380 in België en 10.970 in Nederland. Wereldwijd is luchtvervuiling verantwoordelijk voor 1 op de 8 doden.
Luchtvervuiling binnenshuis is evenzeer schadelijk voor de gezondheid. Recent onderzoek van de U.S. Environmental Protection Agency wijst uit dat de concentratie van bepaalde vervuilende stoffen in de lucht binnenshuis 2 tot 5 keer hoger is dan in de buitenlucht. Indoor Air Quality, U.S. Environmental Protection Agency, ongedateerd, bezocht op 5 april 2018
Vervuilende stoffen Stoffen die in de atmosfeer terechtkomen als luchtvervuiling zijn bijvoorbeeld koolmonoxide, chloorfluorkoolstofverbinding, stikstofoxiden, ammoniak, zwaveldioxide en fijnstof.
Koolmonoxide (ook wel kolendamp genoemd) kan vrijkomen bij onvolledige verbranding, bijvoorbeeld in verbrandingsmotoren. Koolmonoxide is giftig; het heeft een verstikkend effect op mensen en dieren. Chloorfluorkoolstofverbindingen (de zogenaamde cfk's). De aardatmosfeer beschermt het leven op aarde door een gedeelte van de schadelijke straling die afkomstig is van de zon tegen te houden. Zo wordt het schadelijkste deel van de ultraviolette straling tegengehouden door de ozonlaag, die zich op ongeveer 10-15 kilometer hoogte bevindt. De chloorfluorkoolstofverbindingen kunnen de ozonlaag aantasten. Deze verbindingen werden tot voor kort gebruikt als drijfgassen voor spuitbussen en als koelmiddel in oudere types koelkasten. Productie en gebruik van deze verbindingen zijn sinds enige jaren verboden. Zij zijn nu vervangen door verbindingen die minder schadelijk zijn voor de ozonlaag. Stikstofoxiden worden bij verbranding geproduceerd, vooral als deze bij hoge temperaturen verloopt. NOx wordt vaak gemeten, ook in het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit. Behalve dat het schadelijk is, wordt het ook gezien als een signaalstof. De hoeveelheid NOx die ergens wordt gemeten, is een indicatie voor allerlei andere, vaak voorkomende luchtvervuiling. Vluchtige organische stoffen, waaronder koolwaterstoffen. Deze zijn afkomstig uit bijvoorbeeld benzine (verdampen bij tankstations, en komen uit slecht afgestelde automotoren), maar ook gebruikt als oplosmiddel voor bijvoorbeeld verf. Koolwaterstoffen en stikstofoxiden vormen onder invloed van zonlicht fotochemische smog, waarvan ozon een belangrijke component is. In de oceanen bevinden zich ook grote hoeveelheden methaanhydraat: het methaan kan incidenteel aan de oppervlakte ontsnappen. Zwaveldioxide ontstaat in grote hoeveelheden bij verbranding van kolen of bruinkool, maar ook in kleinere hoeveelheden bij verbranding van olieproducten. Bij fabrieken die grote hoeveelheden zwaveldioxide produceren, wordt deze tegenwoordig grotendeels afgevangen en niet meer door de schoorsteen de atmosfeer ingeblazen (vroeger zag men nog weleens de karakteristieke gele rook uit sommige industriële schoorstenen). Ammoniak ontstaat door afbraak van eiwitten. De overmaat aan stikstof uit het lichaam wordt via de nieren afgevoerd in de vorm van ureum. In de lever wordt als tussenproduct het toxische ammoniak gevormd. De grootste bron van ammoniak wordt in Nederland gevormd door vee. Fijnstof (vooral roet) van bijvoorbeeld bosbranden, vulkanen, maar ook uit bijvoorbeeld verbrandingsmotoren is een vervuilende factor. Ook dit wordt er in moderne motoren soms uitgefilterd, bijvoorbeeld met een speciaal roetfilter. Verder geven rem- en bandenslijtage ook fijnstof af. De verwachting is dat als de roetfilters effectiever worden, deze andere bijdrage belangrijker zal worden. In stedelijke gebieden is verkeer de grootste bron van fijnstof. Naast roet is er enorm veel stof uit woestijnen, maar bijvoorbeeld ook al het gesteente dat door erosie zeer fijn gemaakt wordt, kan door winden zeer ver en hoog de atmosfeer reizen.
Bronnen van luchtvervuiling thumb|Luchtvervuiling door industrie thumb|Luchtvervuiling door verkeer
Menselijke bronnen Bronnen van menselijke oorsprong zijn: Stof en chemicaliën van de landbouw, zoals in Nederland vooral ammoniak vanuit mest en kunstmest Allerlei industrie, fabrieken, waaronder ook elektriciteitscentrales Natuurbranden en verbranding van landbouwgebieden Het verkeer door de verbrandingsmotoren, rem- en bandenslijtage, zie voertuigemissie Verbrandingsovens Oplosmiddelen uit bijvoorbeeld verf Drijfgassen uit bv. spuitbussen (cfk's) Vuurwerk Houtkachels, pelletkachels en open haarden
Natuurlijke bronnen Natuurlijke bronnen zijn: Huisstofmijt en haar allergenen (eicellen, uitwerpselen, bijproducten die vrijkomen bij de afbraak van huidschilfers) Vulkanen Stof, bijvoorbeeld bij stofstormen in droge gebieden Gassen, zoals methaan van natuurlijke oorsprong, bijvoorbeeld uit het darmstelsel van vee Rook van bosbranden
Gevolgen Luchtvervuiling heeft negatieve gevolgen voor de gezondheid en voor de natuur.
Gevolgen in de natuur Ten gevolge van luchtvervuiling zijn in dichtbevolkte gebieden de epifytenwoestijnen ontstaan: gebieden waar de epifytische indicatorsoorten zoals mossen en vooral korstmossen vrijwel verdwenen zijn of sterk achteruitgegaan. Sinds 1930 is er al onderzoek gedaan naar het verdwijnen van epifyten rond steden en industriegebieden als gevolg van de daar voorkomende hoge concentraties zwaveldioxide en stikstofverbindingen in de atmosfeer. Zwaveldioxide, stikstofverbindingen en loodverbindingen waren afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen als steenkool en olieproducten. In 1958 heeft J.J. Barkman epifytenwoestijnen in Nederland gekarteerd. (1958) On the ecology of cryptogamic epiphytes: with special reference to the Netherlands Om veranderingen in de situatie te kunnen waarnemen, werd de inventarisatie in de zeventiger jaren herhaald door de Werkgroep Herkartering Epifyten in Nederland (WHEN). (1976) (Thesis)
Gevolgen voor de gezondheid thumb|upright=1.35|Doden door luchtvervuiling in 2004 De luchtvervuiling heeft een negatieve invloed op de luchtkwaliteit en daardoor op de gezondheid van mensen en verlaagt de verwachte levensduur. De milieubalans van het RIVM (Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu) geeft er cijfers over. De chronische blootstelling aan fijnstof blijkt de grootste bron van gezondheidsschade. Luchtvervuiling veroorzaakt vooral hart- en vaatziekten. Eind 2005 is in een wetenschappelijk onderzoek het directe verband aangetoond tussen relatief lage blootstelling aan fijnstof en aderverkalking, bij muizen. Daarnaast is luchtvervuiling vooral ook geassocieerd met ziekten van de longen en longkanker. De longfunctie ontwikkelt trager bij kinderen die zijn blootgesteld aan luchtvervuiling van verkeer. Ook de longfunctie van gezonde volwassenen kan aangetast worden, zelfs in landelijke streken bij ons, bij concentraties beneden de Europese norm. Daarnaast zijn er talrijke andere verbanden beschreven tussen blootstelling aan luchtvervuiling en effecten op de gezondheid. Recentelijk (2013) is er ook een negatieve invloed aangetoond bij baby's van de mens. De Europese luchtkwaliteitsrichtlijnen beschermen niet volledig tegen alle mogelijke gezondheidseffecten. Wereldwijd sterven er jaarlijks zeven miljoen mensen vroegtijdig door luchtvervuiling, aldus cijfers van de WHO uit 2021.WHO scherpt richtlijnen luchtvervuiling aan NOS, 22 september 2021. Gearchiveerd op 9 november 2023.
Verspreiding thumb|upright=1.35|Concentraties stikstofdioxide, metingen aan de hand van satellietwaarnemingen tussen 2002 en 2004 Luchtvervuiling is meestal geconcentreerd in dichtbevolkte stedelijke gebieden, vooral in ontwikkelingslanden waar milieuregels relatief laks of onbestaand zijn. Maar ook in dichtbevolkte gebieden in ontwikkelde landen worden erg ongezonde niveaus van vervuiling bereikt.
Concentratieschalen thumb|Polygoonjournaal uit 1969. In woonwijken in het Rijnmondgebied is een waarschuwingsmeetnet in gebruik genomen waarmee hoge concentraties zwaveldioxide worden gemeten. 31 zgn. snuffelpalen staan in de wijken opgesteld, meten de concentraties en geven de resultaten door aan een computer bij een centraal bureau. Een vrouw geeft per telefoon een melding over stankoverlast door aan de centrale, waarna een ambtenaar op onderzoek gaat en de fabriek op de hoogte stelt van de stank. Enkele bewoners geven hun reactie op de stankoverlast.
Europese normen Een eerste kaderrichtlijn uit 1996,Richtlijn 96/62/EG van de Raad van 27 september 1996 inzake de beoordeling en het beheer van de luchtkwaliteit en bijbehorende uitvoeringsbesluiten, werden in mei 2008 vervangen door de EU-richtlijn 2008/50/EG.Richtlijn 2008/50/EG van het Europees Parlement van 21 mei 2008 betreffende de luchtkwaliteit en schonere lucht voor Europa De concentratieschalen voor stikstofdioxide (NO2), zwaveldioxide (SO2) en fijnstof (PM10) zijn gebaseerd op deze Europese richtlijnen betreffende de beoordeling en het beheer van de luchtkwaliteit.
De concentratieschalen zijn zo opgevat dat afhankelijk van het aantal toegelaten overschrijdingen van de nieuwe Europese grenswaarden, een index 6, 7 of 8 toegewezen wordt aan die grenswaarde. Voor de bepaling van de andere schaalverdelingen werd gekeken naar de spreiding van de concentraties zoals gemeten in de meetnetten van de drie gewesten in België in 1997, 1998 en 1999.
Voor ozon (O3) zijn de concentraties van 180 µg/m³ (Europese drempel voor informatie aan de bevolking) en 240 µg/m³ (waarschuwingsdrempel) bepalend voor de schaalverdeling. Voor langetermijneffecten wordt AOT40 gebruikt.
De concentratieschaal voor koolmonoxide (CO) werd zo gekozen dat de hoogste percentielen uit het verleden een kleurindex 8 à 9 opleveren, terwijl het 30e percentiel overeenkomt met kleurindex 1. Van PM2.5 zijn er nog te weinig historische meetgegevens beschikbaar om op deze manier een gepaste kleurenschaal te definiëren.
De Europese grenswaarde voor benzeen (C6H6) is 5 µg als jaargemiddelde. De concentraties worden hier weergegeven als glijdende 24-uurgemiddelden. De concentratieschaal is gebaseerd op de daggemiddelde benzeenmetingen (voor een gemiddeld station) in de jaren 2000, 2001 en 2002.