《中國城市空氣質量管理績效評估》表明，經濟高度發展的城市空氣質量普遍較差；46．02％的居民對城市空氣質量不滿意，只有10％的城市空氣質量良好。城市污染嚴重的氣體比較常見的就是氮氧化物污染，如N0、N0、N203、N204等，其中一氧化氮和二氧化氮主要污染大氣。
氮的分子化學性質穩定，而元素氮具有高活性。它的電負性為3．07，僅次于氟、氧和氯。這使得氮與其他元素結合形成更強的價鍵和更穩定的化合物。從－3到5價態的氧化化合物，如NO2、N2O4、N3O4和N2O7，是不穩定的。
人類活動（包括生產和生活）產生的二氧化氮大多集中在城市和工業區等人口密集地區，其中燃料燃燒產生的二氧化氮占90％以上。例如，當燃料在發電廠鍋爐、各種工業爐、機動車輛和其他內燃機中高溫燃燒時，參與燃燒的空氣中的N2和氧氣產生NO2，燃料中的含氮有機物被氧化產生NO2；此外，一些化學生產過程，如硝酸生產、硝化、金屬和非金屬表面的硝酸處理、催化劑制造和金屬的高溫焊接以及含氮化合物的化學過程，可能會產生一定量的NO2，由于吸收不完全和設備泄漏，NO2被排入大氣。
然而，從大氣成分來看，NO2是自然循環的重要組成部分，也是生命周期中不可或缺的一部分。在受污染的環境中，NO2的平均背景濃度為1ppb。然而，由于人類生產和生活活動破壞了這種平衡，環境被二氧化氮人為污染。在大都市地區，NO2的平均濃度是4080ppb，甚至在一些地方，平均日濃度達到0．3－0．4ppm。
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