气体介质主要指地球大气层，由氮气（78.06%）、氧气（20.95%）和氩气（0.93%）组成的混合气体构成。作为环境载体，其物理特性直接影响声波传播速度（15℃时空气中音速约340米/秒），化学性质决定污染物扩散规律。在大气污染研究中，污染物被划分为气溶胶状态（如PM2.5）与气体状态（如二氧化硫）两类，其中气溶胶微粒（0.001-10μm）需依靠气体介质维持悬浮。介质阻挡放电实验表明，大气环境下氩气-空气混合气体的放电均匀性与阻挡材料特性密切相关，该现象被应用于环保监测设备的气体采样分析。
物理特性与组成
地球大气主要由氮气（78.06%）、氧气（20.95%）和氩气（0.93%）组成，三种气体占比达99.94%。作为气体介质，其极化特性表现为相对介电常数为1.00058，在标准大气压下空气的介电常数接近真空值。声波传播速度随温度变化，在对流层中每升高1℃音速增加0.6米/秒，平流层下部音速稳定在295.2米/秒。
污染物分类及影响
大气污染物分为气溶胶状态（悬浮微粒）与气体状态两类。气溶胶微粒粒径在0.001-10微米之间，包括PM2.5（≤2.5微米）和PM10（≤10微米）。气体状态污染物占大气污染物总量90%，以二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物为主，具有低沸点、易扩散特性。汞蒸气因密度差异形成沉降污染，碳氧化物通过光化学反应生成二次气溶胶。
工程应用实例
截至2025年，大气介质特性应用于多个领域：
气溶胶特性
气溶胶微粒在大气中呈现悬浮状态，沉降速度受粒径影响。自然源包括火山灰、海盐粒子，人为源以工业排放为主。PM2.5可深入人体肺泡，金属微粒影响半导体生产。健康防护措施包括室内除尘技术（过滤式、吸附式），室外采用人工消雾技术。研究趋势显示平流层气溶胶输送影响辐射平衡，PM2.5监测成为重点。