臭氧在大气成分中所占的比例很小，其主要集中在平流层及对流层顶端，因其对太阳紫外辐射（0.2~0.3μm）有强烈的吸收作用，能够阻挡了强紫外辐射到达地面，保护了地球上的生命，同时，臭氧层吸收太阳紫外辐射能量是平流层的主要热源，平流层O3浓度及随高度的分布直接影响平流层的温度层结，从而对大气环流和地球气候的形成起着重要的作用。

但是当臭氧位于近地面（＜15km）时，则是一种大气污染气体。

臭氧是一种活性很高的气体，也是强氧化剂，在许多大气污染物的转化过程中起重要作用，它能促进二氧化硫的氧化及氮氧化物的转化，而这些过程正是酸雨和光化学烟雾的主要成因之一。

其次，臭氧在红外波段9.6μm附近有一个很强的吸收带，使对流层臭氧成为低层大气增温的重要温室气体，单位质量臭氧的热辐射吸收能力约CO2为的2000倍。

近几年的研究发现，由于人类活动的影响使得平流层的臭氧总量下降。

而平流层臭氧总量减少的同时，对流层的臭氧则逐年增加。

人类活动造成的大气污染，不仅使城市地区地表附近臭氧浓度增加，而且全球平均地表臭氧浓度都有普遍增加的趋势。

高浓度的臭氧将直接危害生态环境。

臭氧主要对人类的呼吸道點膜有刺激和破坏作用，并对眼睛有一定刺激作用，而过氧乙酰基硝酸酯和醛类会严重地刺激眼睛，并伴有中枢神经发生障碍或者头痛，当人类短期暴露其中会引起剧烈的咳嗽、剌激鼻腔和喉、注意力不集中等症状，长期暴露其中会出现肺功能明显损伤，呼吸道结构受到影响；高浓度臭氧还可对植物系统造成损害，降低大部分植物的光合作用，从而降低对根部营养物的供应，降低植物生长速度，使叶片受到严重伤害，降低敏感物种的水的利用率、叶面积和叶片比重等的危害，而臭氧浓度过高可直接导致高产作物高产性能的消失，甚至使植物丧失遗产基础。

研究表明，地表臭氧浓度达到214μg/m3时，就会引起人的呼吸道发炎，浓度达到1071μg/m3时就会危及人的生命。

而地表臭氧浓度增加也是造成一些地区森林大片死亡的重要原因之一。

同时，光化学氧化剂中的臭氧对高分子材料产生破坏作用，会让橡胶缩短绝缘性能寿命，侵烛纺织品的纤维素。

大气在同时满足紫外光、NO X、VOCs、三个条件下，将发生一系列复杂的反应，产生一些氧化性很强的产物，即“光化学烟雾”。

当光化学烟雾浓度达到107mg/m3时人会立即死亡，因此又被称为“杀人烟雾”。

继美国洛杉矶之后，光化学烟雾在世界各地不断出现。

欧洲臭氧污染的情况与美国类似。

2004年夏季，欧洲南部大气浓度水平普遍超过欧盟标（180μg/m3），在欧盟25个成员国中有18个国家出现臭氧超标现象（如法国、意大利、葡萄牙、西班牙、希腊等），其中意大利和西班牙臭氧浓度甚至高达417μg/m3，许多国家的大气臭氧浓度超过欧盟警报水平（240μg/m3），。

欧洲在SO2、NO X等污染不断改善的情况下，臭氧浓度亦没有明显的下降趋势。

在20世纪80年代，中国甘肃兰州和北京也先后出现了光化学烟雾污染的迹象，至20世纪末，在京津地区、珠江三角洲和长江三角洲出现了较为严重的区域性光化学烟雾。

研究发现，北京夏季和珠江三角洲秋季的大气臭氧污染十分严重，超过空气质量标准的频率在50%以上，其污染状况已经超过欧美特大城市。

在中国快速经济发展的区域和特大城市，臭氧平均浓度、最大浓度、超标频率及高值持续时间有逐年增加的趋势，表明大气的氧化性水平较高，并随着城市化和工业化的发展而有继续提升的潜势力。

光化学烟雾污染已经成为国内外面临的主要大气污染问题。

总体而言，臭氧在大气中的作用比较复杂，局地气象条件对臭氧及其前体物的时间变化具有重要影响，而且不同地区不同时刻臭氧总量与近地面臭氧浓度的时空变化及其影响因素差异很大。

改革开放年以来，我国工业化和城市化进程不断加快，由此引发的空气质量问题越来越严重，需要对臭氧时空变化过程以及不同城市臭氧的关键影响因素分析展开多方面的研究工作。