Il biossido di zolfo, o anidride solforosa (SO2), è un gas incolore, dall'odore pungente, irritante, molto solubile in acqua, la cui presenza in atmosfera deriva dalla combustione di prodotti organici di origine fossile contenenti zolfo quali carbone, petrolio e derivati.
Le emissioni naturali di biossido di zolfo sono principalmente dovute all'attività vulcanica, mentre le principali sorgenti antropiche derivano dai processi di combustione che utilizzano combustibili di tipo fossile (gasolio, olio combustibile e carbone), in cui lo zolfo è presente come impurità, e dai processi metallurgici.
Per quanto riguarda il traffico veicolare, che contribuisce alle emissioni solo in maniera secondaria, la principale sorgente di biossido di zolfo è costituita dai veicoli con motore diesel, anche se negli ultimi anni si è avuto un netto miglioramento della qualità dei combustibili che presentano un minor contenuto di zolfo e del sempre più diffuso uso del metano.
Data l'elevata solubilità in acqua, il biossido di zolfo contribuisce al fenomeno delle piogge acide trasformandosi in anidride solforica e, successivamente, in acido solforico, a causa delle reazioni con l'umidità presente in atmosfera.
La concentrazione di SO2 presenta una variazione stagionale molto evidente, con i valori massimi nella stagione invernale, quando sono in funzione gli impianti di riscaldamento domestici.
Il contributo maggiore è dato dalla produzione di energia e dalla trasformazione dei combustibili, mentre il resto proviene dalla combustione industriale.
Il biossido di zolfo è misurato con un metodo a fluorescenza.
L'aria da analizzare è immessa in una apposita camera nella quale vengono inviate radiazioni UV a 230−190 nm. Queste radiazioni eccitano le molecole di SO2 presenti che, stabilizzandosi, emettono delle radiazioni nello spettro del visibile misurate con un apposito rivelatore.
L'intensità luminosa misurata è funzione della concentrazione di SO2 presente nell'aria.
L'unità di misura con la quale vengono misurate le concentrazioni di biossido di zolfo è il microgrammo al metro cubo (µg/m3).
L'SO2 è molto irritante per gli occhi, la gola e le vie respiratorie, inoltre amplifica i suoi effetti tossici in presenza di nebbia, in quanto è facilmente solubile nelle piccole gocce d'acqua.
Le gocce più piccole possono arrivare fino in profondità nell'apparato polmonare causando bronco-costrizione, irritazione bronchiale e bronchite acuta.
Inoltre in atmosfera, attraverso reazioni con l'ossigeno e le molecole d'acqua, causa le cosiddette "piogge acide" (come citato in precedenza), precipitazioni piovose con una componente acida significativa, responsabili di danni a coperture boschive ed a monumenti, con effetti tossici sui vegetali e di acidificazione dei corpi idrici (che se a debole ricambio, possono compromettere la vita acquatica).
Il biossido di zolfo era ritenuto, fino a pochi anni fa, il principale inquinante dell'aria, tuttavia con il progressivo miglioramento della qualità dei combustibili (minor contenuto di zolfo nei prodotti di raffineria, imposto dal D.P.C.M.1 del 14 novembre 1995), assieme al sempre più diffuso uso del gas metano, hanno diminuito sensibilmente la presenza di SO2 nell'aria.