下面介绍化工生产过程中主要有毒有害物质的理化性质及其危害。
1 一氧化碳
通常状态下，一氧化碳是一种无色、无味、无臭、无刺激性的气体，标准状况下的相对密度为0.967（空气密度为1）。一氧化碳燃烧时火焰呈淡蓝色，是一种易燃易爆气体，其爆炸极限为12.5%~75%，是合成氨生产中所有有毒气体中最危险的一种。人吸入一氧化碳能引起中毒，亦称煤气中毒。一氧化碳通过呼吸进入肺部，在肺中经气体交换进入血液循环，与血红蛋白结合成难解离的碳氧血红蛋白，由于碳氧血红蛋白难以解离，使血液流动减慢，正常的生理功能受损而使人中毒。中毒症状：轻则晕倒，重则休克，严重者死亡。
2 二氧化碳
二氧化碳又称碳酸气，常温常压下无色、无臭、略带有酸味，标准状况下的相对密度为1.529（空气密度为1），沸点为-78.5℃，溶于水。二氧化碳比空气重，所以易沉积于设备、容器的底部，以及窨井、地沟、地窖等低洼、不通风的场所。二氧化碳能被液化，液体二氧化碳再经蒸发吸热而凝固，亦称干冰。皮肤接触干冰，可发生局部冻伤。大气中含有约0.04%的二氧化碳。一般情况下，二氧化碳是无毒的，但高浓度的二氧化碳对人体有毒性作用，导致呼吸中枢系统麻痹。其毒性作用有两方面，一是高浓度二氧化碳使空气中氧含量降低而导致抗体缺氧窒息，甚至死亡，二是高浓度二氧化碳本身有刺激和麻痹作用。通常两种作用同时发生。
3 硫化氢
标准状况下，硫化氢是一种无色、低浓度时具有臭鸡蛋气味的气体，相对密度为1.189（空气密度为1），能溶于水，0℃时在水中的溶解度为0.06 g。硫化氢是一种易燃易爆气体，燃烧时火焰呈淡蓝色，与空气混合的爆炸极限为4.3%~44.5%。物质腐烂时能产生硫化氢，常积聚在阴沟、低洼处。硫化氢是一种神经性毒物，经呼吸道吸入人体引起中毒。在以天然气为原料的合成氨厂里，硫化氢存在于天然气中，生产车间并无高浓度的硫化氢。在以煤为原料的合成氨厂里，硫化氢存在于工业煤气中。硫化氢不仅对人体有毒害作用，在合成氨生产流程中，还会使后工序的催化剂中毒，所以，天然气或工业煤气都要进行脱硫后才能进入工序生产。
4 氨气
氨气是一种具有强烈刺激性和特殊臭味的无色气体，标准状况下的相对密度为0.597（空气密度为1）；沸点为-33.4℃，熔点为-77.7℃；极易溶于水，20℃时，1体积水可溶解800体积的氨气。氨气的水溶液可称为氨水，呈碱性。氨气是一种可燃烧的气体，燃烧时火焰呈黄绿色。氨气在空气中混合后的爆炸极限为15.5%~27%，在此范围内，若遇到火花或明火立即爆炸。
氨气在大气下冷却至-33.4℃，则液化成液氨。在工业生产中因系统压力提高，故液化温度也相应提高。液氨在减压的情况下汽化，并吸收大量的热，因此，常作为制冷剂。利用这一性质，在合成氨系统设置氨冷器，用自产的液氨去冷却分离循环气中的氨气，同时将氨气用水泥回收成液氨，循环使用。
氨气对人体有毒，同时能灼伤皮肤和眼睛。氨气通过呼吸道进入体内，刺激和灼伤呼吸系统引起中毒，严重时，可引起心脏和中枢神经痉挛。长期接触低浓度的氨气，能引起慢性咽炎、鼻炎、支气管炎、结膜炎等症状。
5 氮气
氮气是空气的主要成分之一，含量为78.93%，也是合成氨的主要原料之一。氮气是一种无色、无味、化学性质稳定的气体，沸点为-195.6℃。氮气本身没有毒性，但当环境中氮气含量增高时，会使氧气含量降低，从而引起呼吸困难而窒息，严重时会因缺氧而死亡，所以高浓度的氮气是一种危害性很大的气体。由于氮气的化学稳定性好，故在进行容器管道检修时，常用作其中易燃易爆气体的置换气体。
空气中氧含量约为21%，其余大部分是氮气。当氧含量下降至18%时，人就会感觉不适，下降至16%，会发生窒息症状。
6 煤气
煤气是以煤、焦、液态氢和气体氢为原料，经汽化或转化而制得合成气的总称，这种合成气主要用于合成氨和甲醇。无论采用哪种路线，都得到以含氢和一氧化碳为主的半水煤气或水煤气（统称合成气）。半水煤气为合成氨的原料气，一般气体成分按（CO+H 2 ）/N 2 为3.0~3.2 控制，故半水煤气的大体成分为H 2 （50%~55%）、CO（18%~20%）、CH 4 （0.3%）、CO 2 （6.6%）、N 2 （22%~23%）、O 2 （0.2%）。因其中H 2 和CO含量均较高，故半水煤气是一种易燃易爆气体，也是一种对人体有毒的气体。半水煤气在空气中的爆炸极限为6.9%~69.5%。前面所讲的一氧化碳中毒，实际上就是煤气中毒，其中毒症状和急救方法与一氧化碳相同。
7 天然气
天然气的主要成分是甲烷和少量的其他烃类物质及硫化物。因会有少量的硫化物，故天然气往往有一定的气味。标准状况下，天然气的相对密度为 0.555（空气密度为 1），熔点为-182.5℃，沸点为-161.5℃，是一种易燃易爆的气体，与空气混合的爆炸极限为 5%~15%。天然气中的硫化物对人体有一定的毒害作用。纯的甲烷对人体是没有毒性的，但甲烷在空气中含量增高时会使氧含量降低，从而导致缺氧窒息。若发生天然气窒息症状，其急救方法与氮气的相同。
8 甲醇
甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，相对分子质量为32.04，沸点为64.7℃。因在干馏木材中首次被发现，故甲醇又称“木醇”或“木精”。人经口中毒最低剂量按体重约为100 mg/kg，经口摄入（0.3~1）g/kg可致死。甲醇用于制造甲醛和农药等，并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。其成品通常由一氧化碳与氢气反应制得。甲醇的毒性对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸气能损害人的呼吸道黏膜和视力。工业酒精中大约含有4%的甲醇，饮用后会产生甲醇中毒，甲醇的致命剂量大约是70 mL。在甲醇生产工厂，中国有关部门规定，空气中甲醇的短时间接触容许浓度（Permissible Concentration-Short Term Exposure Limit，PC-STEL）为50 mg/m 3 、时间加权平均容许浓度（Permissible Concentration-Time Weighted Average，PC TWA）为25 mg/m 3 ，在有甲醇气体的现场工作必须戴防毒面具，工厂废水要处理后才能排放，允许含量小于200 mg/L。