大氣中的硫氧化物包括SO2、SO3、H2SO4、SO42-，其中SO2為一次污染物，其余均為SO2氧化轉(zhuǎn)化形成的二次污染物。SO2主要來自礦物燃料的燃燒或煉制等，火山噴發(fā)是其
主要天然來源。大氣中的硫氧化物主要形成酸雨和硫酸煙霧型污染等。硫氧化物在大氣中可發(fā)生氣相或液相轉(zhuǎn)化。
1．二氧化硫的氣相轉(zhuǎn)化
大氣中SO2的轉(zhuǎn)化首先是被氧化成SO3，然后SO3被水吸收而生成硫酸，從而形成酸雨或硫酸煙霧。硫酸與大氣中的NH+4等陽離子結(jié)合生成硫酸鹽氣溶膠。
大氣中SO2直接氧化成SO3的機制為：
SO2+O2一→SO24一→SO3+O·
SO2被自由基（以HO·為例）氧化：
HO·+SO2一(M)→HOSO2·
HOSO2·+O2一(M)一→HO2·+SO3
SO3＋H2O一→H2SO4
反應(yīng)過程中生成的HO2·，可通過下列反應(yīng)使HO·再生：
HO2·十NO一→HO·+NO2
2.二氧化硫的液相轉(zhuǎn)化
大氣中存在著少量的水和顆粒物質(zhì)，SO2可溶于大氣中的水，也可被大氣中的顆粒物所吸附，并溶解在顆粒物表面所吸附的水中：
SO2＋H2O?SO2·H2O
SO2·H2O?H+＋HSO3-
HSO3-?H++SO32-
溶于大氣水中的O3也可將SO2氧化：
O3+SO2·H2O一→2H+＋SO42-+O2
O3＋HSO一→HSO4+O2
O3+SO32-一→SO42-＋O2
3．硫酸煙霧型污染
硫酸型煙霧也稱倫敦?zé)熿F，它是還原型煙霧，其主要污染源為使用燃煤的各類工礦企業(yè)，初生污染物是SO2、CO和粉塵，次生污染物是硫酸和硫酸鹽氣溶膠。
硫酸型煙霧形成污染的典型是1952年12月5-8日的倫敦?zé)熿F。當(dāng)時，地處泰晤士河河谷地帶的倫敦城市上空處于高壓中心，一連幾日無風(fēng)。大霧籠罩著倫敦城，又值城市冬季大量燃煤，排放的煤煙、粉塵積蓄不散，在無風(fēng)狀態(tài)下煙和濕氣積聚在大氣層中，致使城市上空連續(xù)四五天煙霧彌漫，能見度極低。在這種氣候條件下，飛機被迫取消航班，汽車即便白天行駛也要打開車燈，行人走路都只能沿著人行道摸索前行。由于大氣中的污染物不斷積蓄，不能擴散，許多人都感到呼吸困難，眼睛刺痛，流淚不止。倫敦醫(yī)院由于呼吸道疾病患者劇增而一時爆滿，倫敦城內(nèi)到處都可以聽到咳嗽聲。僅僅4天時間，死亡人數(shù)達(dá)4000多人。2個月后，又有800。多人陸續(xù)喪生。這就是駭人聽聞的“倫敦?zé)熿F事件”。
倫敦?zé)熿F事件主要的“兇手”有兩個，一個是元兇，即工業(yè)燃煤和冬季取暖燃煤排放的煙霧，另一個是幫兇，就是當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)的“逆溫層”現(xiàn)象。倫敦工業(yè)燃料及居民冬季取暖使用煤炭，煤炭在燃燒時，會生成水、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和烴類化合物等物質(zhì)。這些物質(zhì)排放到大氣中后，會附著在飄塵上，凝聚在霧氣中。當(dāng)時持續(xù)幾天“逆溫”現(xiàn)象，加上不斷排放的煙霧，使倫敦上空大氣中煙塵濃度比平時高10倍，二氧化硫的濃度是以往的6倍，整個倫敦城猶如一個令人窒息的毒氣室一樣。
硫酸型煙霧的顯著特點就是還原性。二氧化硫易溶于水，當(dāng)其通過鼻腔、氣管、支氣管時，多被管腔內(nèi)膜水分吸收阻留，變成亞硫酸、硫酸和硫酸鹽，使刺激作用增強。高濃度工業(yè)煙霧使人呼吸困難。二氧化硫和懸浮顆粒物一起進(jìn)入人體，氣溶膠微粒能把二氧化硫帶到肺深部，使毒性增加3-4倍。此外，當(dāng)懸浮顆粒物中含有三氧化二鐵等金屬成分時，可以催化二氧化硫氧化成酸霧，吸附在微粒的表面，被帶人呼吸道深部。硫酸霧的刺激作用比二氧化硫強約10倍，可見二氧化硫和懸浮顆粒物的聯(lián)合毒性作用。二氧化硫進(jìn)入人體時，血中的維生素便會與之結(jié)合，使體內(nèi)維生素C的平衡失調(diào)，從而影響新陳代謝。二氧化硫還能抑制和破壞或激活某些酶的活性，使糖和蛋白質(zhì)的代謝發(fā)生紊亂，從而影響肌體的生長發(fā)育。動物實驗證明，10mg/m3的二氧化硫可加強致癌物苯并［a]芘的致癌作用。在二氧化硫和苯并［a]芘的聯(lián)合作用下，動物肺癌的發(fā)病率高于單個致癌因子的發(fā)病率。
