Composé d'un atome de soufre et de deux atomes d'oxygène, le SO 2 est un gaz incolore, d'odeur piquante très irritante, plus lourd que l'air. Il est hydrosoluble et donne par réaction avec la vapeur d'eau l'acide sulfurique.

Le dioxyde de soufre ou anhydride sulfureux est le plus abondant des composés soufrés. Il provient de la combustion des combustibles fossiles (charbons, fiouls) au cours de laquelle les impuretés soufrées sont oxydées par l'oxygène de l'air en SO 2 . Ce polluant est émis par des sources mobiles et des procédés industriels (fabrication de l'acide sulfurique et des plastiques, raffinage du pétrole, grillage et frittage de minerais sulfureux tels que blende, galène, pyrites, etc.). Globalement, on peut considérer que la production thermique est le principal responsable des émissions de dioxyde de soufre dans l'atmosphère. Ainsi, la combustion d'une tonne de fuel lourd de qualité moyenne est à l'origine d'une émission d'environ 50 kg de dioxyde de soufre.

Sous l'action du rayonnement solaire, le SO 2 peut se transformer par oxydation en anhydride sulfurique (SO 3 ) puis, en présence d'eau, en acide sulfurique (H 2 SO 4 ). À ce titre, il intervient de manière prépondérante dans le phénomène des pluies acides qui contribue à l'appauvrissement des milieux naturels et participe à la détérioration des bâtiments.

Le SO 2 est un gaz irritant pour l'appareil respiratoire : des concentrations importantes en dioxyde de soufre peuvent provoquer, selon la durée de l'exposition et la résistance des personnes exposées, des troubles respiratoires plus ou moins graves. Ainsi, les pointes de pollution historiques telles que celles de Londres en 1952 et 1956 ont provoqué des troubles respiratoires et cardiaques avec accroissement significatif de la mortalité affectant les populations les plus sensibles.

Aux niveaux habituels, les conséquences sanitaires sont bien connues et il est probable que la pollution atmosphérique par les oxydes de soufre joue alors le rôle d'un cofacteur de risque associé aux troubles oto-rhino-laryngologiques et respiratoires. Les symptômes respiratoires sont accrus lorsque les oxydes de soufre sont associés à des teneurs simultanément élevées en particules.

Le tableau suivant montre la répartition par secteur d'activité des rejets de SO 2 (données estimées CITEPA 2006) en France. On constate que ce polluant est principalement émis par les secteurs de la transformation d'énergie et de l'industrie.

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Sur le Littoral Côte d'Opale Flandre, les rejets de SO2 issus du secteur industriel sont évalués à 24 817 tonnes en 2006 (établissements recensés par la DRIRE seulement). Ils étaient estimés à plus de 40 000 tonnes en 1991. La diminution importante enregistrée depuis lors (-40%) s'explique par le développement de la maîtrise de l'énergie, l'utilisation de combustibles moins soufrés, l'emploi de procédés d'épuration, l'évolution de certains secteurs industriels, l'incitation liée à la mise en place d'une taxe parafiscale sur la pollution atmosphérique depuis 1985 (intégrée dans la TGAP depuis 1999) qui incite à la diminution des rejets et permet d'aider les programmes de dépollution, ainsi qu'à l'action de l'Inspection des Installations Classées pour la Protection de l'Environnement.

On retrouve chaque année les mêmes sites aux premières places, en particulier Arcelor-MITTAL et Total Raffinage Distribution. Depuis cinq ans, on constate, sur les entreprises ci-dessus, une légère tendance à la baisse, avec des évolutions contrastées suivant les entreprises. Un certain nombre de variations peuvent s'expliquer par la variation de la production, les rejets étant proportionnels au fonctionnement de l'unité en cause.

La centrale thermique de Dunkerque a cessé  toute activité en 2005.