空气是人类和自然持久生存的必备条件，没有空气人类将无法生存在这个地球上。但是在二十世纪中后期，由于人口的急剧膨胀，全球经济和工业化的加速发展，给大气环境带来了前所未有的破坏，而这些破坏直接威胁着人类的健康和生态系统。据统计，全球有近5%的各类疾病是由于室内和室外空气污染所致，空气污染会使哮喘和其他呼吸系统过敏症加重，甚至可能直接导致这些疾病的发生。据估计，在发展中国家，由于暴露在乡村地区高浓度的SPM（悬浮颗粒物即包括尘土、烟灰、烟雾和烟尘）室内空气环境中致死的人数每年约为190万，而由于室外SPM和二氧化硫造成的死亡人数每年总数约达到50万人。据2004年《中国绿色国民经济核算研究报告》，中国城市由于空气污染共造成近35.8万人死亡，约64万呼吸和循环系统病人住院，约25.6万新发慢性支气管炎病人，造成的经济损失高达1527.4亿元。
一、西部地区大气环境和大气污染
（一）西部地区大气状况概述
从表一数据可以看出，我国二氧化硫排放量逐年递增，仅在2007年总排放量较上年度有所回落；烟尘排放量也是逐年递增，从2006年起有所回落；工业粉尘的排放量是控制的较好，从2003年起就开始回落，到2007年数据表明排放量仅仅只有699万吨。2007年二氧化硫年均浓度达到二级标准的城市占79.1%，劣于三级标准的占1.2%。污染较重的城市主要分布在山西省、贵州省、内蒙古自治区、云南省、重庆市、湖南省、河北省、新疆自治区、广西自治区、甘肃省、安徽省、河南省、辽宁省、陕西省、浙江省、江苏省、天津市，其中属于西部地区的在这17个省、自治区中占据了7个，占41%的较重比例 。
而2007年颗粒物年均浓度达到二级标准的城市占72.0%，劣于三级标准的占2.2%。污染较重的城市主要分布在青海省、新疆自治区、宁夏自治区、浙江省、四川省、北京市、江苏省、湖北省、内蒙古自治区、陕西省、甘肃省、辽宁省、湖南省、河北省、山西省、山东省、河南省、重庆市。其中属于西部地区的在这18个省、自治区中占据了8个，占44%的较重比例。
（二）西部大气环境污染现象
随着全球经济和工业化的发展，大气污染越来越严重，近年来西部地区的大气污染导致的环境问题主要表现在三个方面：酸雨的威胁、臭氧层的破坏以及全球气候变化的危险。
1、酸雨的威胁
酸雨是指pH值小于5.65的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。大量的环境监测资料表明，由于大气层中的酸性物质增加，地球大部分地区上空的云水正在变酸，如不加控制，酸雨区的面积将继续扩大，给人类带来的危害也将与日俱增。现已确认，大气中的二氧化硫和二气化氮是形成酸雨的主要物质。美国测定的酸雨成分中，硫酸占60%，硝酸占32%，盐酸占6%，其余是碳酸和少量有机酸。大气中的二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤和石油的燃烧，它们在空气中氧化剂的作用下形成溶解于雨水的种酸。据统计，全球每年排放进大气的二氧化硫约1亿吨，二氧化氮的5000万吨，所以，酸雨主要是人类生产活动和生活造成的。
我国酸雨主要分布于长江以南，主要集中在长江以南，四川省、云南省以东的区域，包括浙江省、江西省、湖南省、福建省、重庆市的大部分地区以及长江、珠江三角洲地区。以长沙为代表的华中酸雨区，降水酸度值最低，酸雨出现频率最高；西南酸雨区污染程度仅次于华中酸雨区，华南酸雨区、华东沿海酸雨区分布较广。目前，全球已形成三大酸雨区。我国覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区，面积达200多万平方公里的酸雨区是世界三大酸雨区之一。其中，四川、贵州、广西均属于西部地区。从表二对照可以看出，我国酸雨出现的频率也是较高的，而且酸度值也是较高的。
酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。研究表明，酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害，不仅造成重大经济损失，更危及人类生存和发展。酸雨使土壤酸化，肥力降低，有毒物质更毒害作物根系，杀死根毛，导致发育不良或死亡。酸雨还杀死水中的浮游生物，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统；酸雨污染河流、湖泊和地下水，直接或间接危害人体健康；酸雨对森林的危害更不容忽视，酸雨淋洗植物表面，直接伤害或通过土壤间接伤害植物，促使森林衰亡。酸雨对金属、石料、水泥、木材等建筑材料均有很强的腐蚀作用，因而对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害。美国和加拿大许多湖泊成为死水，鱼类、浮游生物、甚至水草和藻类均一扫而光。北美酸雨区已发现大片森林死于酸雨。德、法、瑞典、丹麦等国已有700多万公顷森林正在衰亡，我国四川、广西等省有10多万公顷森林也正在衰亡。世界上许多古建筑和石雕艺术品遭酸雨腐蚀而严重损坏，如我国的乐山大佛、加拿大的议会大厦等。最近发现，北京芦沟桥的石狮和附近的石碑，五塔寺的金刚宝塔等均遭酸雨浸蚀而严重损坏。
酸雨是由大气污染造成的，而大气污染是跨越国界的全球性问题，所以，酸雨是涉及世界各国的灾害，需要世界各国齐心协力，共同治理。
2、臭氧层的破坏
臭氧是地球大气层中的一种蓝色、有刺激性的微量气体，是平流层大气的最关键组成组分。吸收了来自太阳99％的高强度紫外辐射，保护了人类和生物免遭紫外辐射的伤害。地球上的一切生命就像离不开水和氧气一样离不开大气臭氧层。
但20世纪80年代以来，臭氧层的耗减日益引起科学界和公众的关注。1985年，英国科学家乔·费曼等人首次报道，1980～1984年间，南极上空每年春季（即10月）臭氧含量与同年3月相比大幅度下降，出现了所谓的“南极臭氧洞”。科学家们进行了大量实地考察和理论研究工作，试图找到破坏大气臭氧层的原因。到目前为止，科学家们已基本取得共识，认为南极臭氧层是人类活动造成的，是人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与那里的臭氧发生化学反应，导致臭氧耗损，使臭氧浓度减少。人为消耗臭氧层的物质主要是：广泛用于冰箱和空调制冷、泡沫塑料发泡、电子器件清洗的氯氟烷烃，以及用于特殊场合灭火的溴氟烷烃等化学物质。消耗臭氧层的物质，在大气的对流层中是非常稳定的，可以停留很长时间，有的甚至长达一百年以上，这样就容易积累。臭氧层遭破坏，产生的后果是十分严重的。
3、全球气候变暖
据美国世界观察研究所的研究人员近期警告说，全球气候升温将致全球农业减产，或许在下个世纪出现食品匮乏的局面。研究人员在分析联合国和美国国立科学院发布的信息以及世界稻米市场趋势后得出了这一看法。
世界观察研究认为，全球气候升温和地下水水位下降将成为全球粮食供应紧张的直接诱因，全球稻米价格上涨趋势体现了这一点。美国国家科学院（NAS）发表的一份研究报告显示，水稻生长季节气温异常上升将使收成减少。另外，全球许多地区出现地下水水位下降、水井枯竭问题，也将对粮食产量构成影响。
全球升温还会造成海平面升高，沿海地区会被淹没，以前所说的大西洲就是这样被淹没的。全球暖化使南极和北极的冰层迅速融化，海平面不断上升，世界银行的一份报告显示，即使海平面只小幅上升1米，也足以导致5600万发展中国家人民沦为难民。而全球第一个被海水淹没的有人居住岛屿即将产生——位于南太平洋国家巴布亚新几内亚的岛屿卡特瑞岛，目前岛上主要道路水深及腰，农地也全变成烂泥巴地。而位于南美洲、全世界面积最大的热带雨林——亚马逊雨林正渐渐消失，让全球暖化危机雪上加霜。
号称地球之肺的亚马逊雨林涵盖了地球表面5%的面积，制造了全世界20%的氧气及30%的生物物种，由于遭到盗伐和滥垦，亚马逊雨林正以每年7700平方英里的面积消退，雨林的消退除了会让全球暖化加剧之外，更让许多只能够生存在雨林内的生物，面临灭种的危机，在过去的40年，雨林已经消失了两成。
二、特雷尔冶炼厂仲裁案及其影响
大气污染长期被认为首先是地方性的，只影响城市和工业区。1941年的特雷尔冶炼厂仲裁案的裁决在国际环境法上产生了深远的影响，使人们认识到大气层是人类共同的环境资源，需要全世界各国的共同努力和国际合作才能得到有效的保护。笔者就先从这一有名的案例说起，再引申到对大气环境国际法保护的论述。
（一）案情简介
案件起源于加拿大不列颠哥伦比亚省特雷尔附近的一个铅锌冶炼厂，它距离美国边界十余公里。从1896年该厂建成以来，该厂排放的大量二氧化硫气体向南越过美、加边界，在美国华盛顿州造成严重空气污染，致使该州的农作物、森林、牲畜和建筑物遭到大面积损害。1903年，该厂释放量高达每月10000吨，1930年，该厂每天向大气中排放300～350吨硫，二氧化硫的数量则是这个数字的两倍，还有其他的化学残渣。在初期，冶炼厂的业主向污染受害者支付赔偿，或是通过美国国内法庭的程序，或是通过双边的协定。1925年，案件重新提起，并成立了保护受害人协会，目的是取代单独申诉、签订集体协议。1927年，案件被正式提交给美国政府，美国政府向加拿大政府提出抗议。在以其他方式解决争端的尝试失败后，两国政府决定将争端提交仲裁，并于1935年4月15日签署仲裁协议 。
（二）仲裁裁决及其影响
仲裁法庭于1938年4月16日作出第一个裁决，认为特雷尔冶炼厂排放的二氧化硫在1932年1月1日至1937年10月1日间在华盛顿州造成了损害，对此加拿大应总共支付美国7.8万美元的赔偿。由于美国对此裁决提出异议，仲裁法庭1941年3月11日作出最终裁决。关于适用法律的问题，仲裁法庭指出，尽管尚不存在国际法庭处理空气污染的先例，甚至连与之近似的水污染的国际判例也不存在，但可以借鉴美国最高法院在这方面的判决。在仲裁庭援引的几个判决中，有一个正是关于空气的污染案件。案件当事方分别是乔治亚州与田纳西铜公司、达克汤硫磺、铜和铁有限公司。该案的判决认为，一个主权国家要求其领土上的空气不被来自该国边界以外的硫酸气体大规模地污染，这个要求是正当且合理的。仲裁庭得出以下结论：
“因此，仲裁庭认为作为整体考虑的所援引的判决构成了作出结论的充分的基础，尤其是，根据国际法原则和美国的法律，任何国家没有权利以这样一种方式使用或允许使用其领土，以致烟雾对另一个国家的领土或领土上的人的财产造成损害，其后果严重并有明确的和令人信服的证据证明这一损害。”
特雷尔冶炼厂案在国际环境法上产生了深远的影响。一方面，该裁决承认国家对其领土上发生的、对其他国家的领土造成损害的行为负有责任，即使污染行为不能归咎于国家自己或其机构。另一方面，在国际责任之外，仲裁庭为解决提出的问题倾向于制定共同规章，即当事国进行合作。在裁决的最后一句话，它在某种程度上总结了国际环境法的一个基本方面，“本庭一再表达这样的愿望，即今后各国政府将着手从事的与本裁决所考虑的问题相关的研究（调查）应共同进行。”
这一案件非常清楚地表明了：在一般国际法层次上，环境保护只能通过对实际遭受的损害的赔偿得到相对的保障。因此，必须超越这一层次，在不否定损害赔偿规则的用处的同时，应逐步制定保护环境的特殊规则、促进有关国家之间的合作 。
虽然早在1941年，特雷尔冶炼厂案的仲裁庭就提出了环境保护的国际合作的建议，然而，在国际范围内着手解决整个大气污染问题始于60年代末。1968年3月8日欧洲理事会部长委员会通过的《治理大气污染原则宣言》提出了一系列有关的原则，这些原则至今有效。
根据这个原则宣言，国内立法应当规定，任何以有害方式污染空气的人都有义务减少这种污染。规章制度应以预防原则为基础，根据污染源不同的性质以不同的方式来实施这一原则。在这方面，宣言倡议采取三种方法：那些可能会明显增加空气污染的固定设施须取得单独的许可证，对设施的定位、建设及经营的条件作出明确规定，从而控制排放。对于那些分散的、被认为不会明显增加空气污染的设施则须规定经营的普遍要求，因为，如果这些设施集中或由于其他原因，它们也会大大增加空气中的污染物。而成批制造的使用燃料的机动车和飞机同样要符合普遍规定。此外，宣言还涉及城市化和区域整治，要求城市和工业的发展计划必须考虑发展对空气污染的影响。
这些原则的目的主要是为了协调国内法，在这方面也是有成效的。宣言还要求有关国家共同控制跨界污染，从而进一步完善了上述原则。