近年来，公众越来越多地意识到我们的环境中存在着各种各样有毒有害的化学物质。许多人对食品中的杀虫剂、饮用水中的污染物以及空气中的有毒污染物表示担忧。有些人认为这些担忧被夸大了或者没有根据。我们如何才能确定哪些潜在危害真正值得被关注呢？作为一个社会整体，我们该如何决定将我们有限的时间和资源集中在哪些危害控制上？当我们听到有毒有害污染正在影响我们个体时，例如发现了埋在我们附近或孩子学校附近的工业废物时，我们该有多担忧？健康风险评估是一门旨在帮助回答这些问题的科学。政府机构依靠风险评估来帮助他们确定哪些潜在危害最为严重。风险评估还可以指导监管机构减少环境危害。公众学习风险评估可以提高他们对真实环境和感知环境危害的理解，并且他们可以更有效地与决策者合作解决环境问题。
空气污染人群健康风险评估(HRA) 是一项用于评估排污源如何释放有毒污染物，如何在空气中扩散，以及这些有毒污染物影响人类健康可能性的研究。HRA评估暴露于各种介质（如空气、水和土壤）中的环境污染物对人体健康造成的危害，以此来告知社区潜在的健康风险，和需要优先考虑减排的有毒空气污染物，从而帮助制定经济成本最低、社区健康效益最佳的减排方案。
目前，世界范围内，美国联邦环保局制定了HRA健康风险评估的程序，并在加州进行了试点。高排污企业必须向当地环保局提交HRA报告，评估内容包括有害污染物在环境中的扩散行为，周围人群暴露的可能性，以及人群健康风险的定量评估。加州当地环保局还将HRA纳入了所有排污商业企业的排污许可证申请和审查中。此外，HRA还运用在了以下项目研究中：（１）铁路排放有毒空气污染物对人体健康的影响；（２）柴油颗粒物排放导致的潜在公共健康风险；（３）汽车修理厂，加油站，和干洗店等全行业健康风险评估研究。
技术层面上，HRA健康风险评估包括以下４个方面：（1）有毒污染物鉴定：查阅文献和实地监测相结合，确定该污染源潜在排放的任何有毒有害化合物；（2）剂量－反应评估：查阅文献，确定有毒污染物剂量和健康风险之间的数学关系；（3）暴露评估 : 评估受体与污染源接触的频率、时间和程度; （4）风险表征：评估有毒污染物导致的癌症等健康风险指数，并对指数给出解释。
在第一步危害识别中，通过审查化学品对人类和实验动物健康影响的研究，确定化学品可能导致的某种健康问题类型。根据化学物质的不同，这些健康影响可能包括短期疾病，例如头痛，恶心，和眼睛、鼻子和喉咙刺激；或慢性疾病，如癌症。还必须考虑对敏感人群的影响，例如孕妇及其发育中的胎儿、老年人或有健康问题的人（包括免疫系统较弱的人）。对有毒化学品的反应会因接触的数量和时间长短而异。例如，短期接触低浓度的化学品可能不会产生明显的影响，但长期接触相同浓度的化学品可能最终会造成伤害。
在接触评估中，确定人群接触化学品的时间长短；他们接触了多少化学品；接触是连续的还是间断的；以及人们如何暴露——通过进食、饮水或其他液体、呼吸或皮肤接触。所有这些信息与呼吸频率、用水量和日常活动模式等因素相结合，估计有多少化学物质被带入接触者的体内。人们可以通过各种方式接触有毒化学品。这些物质可能存在于我们呼吸的空气、我们吃的食物或我们喝的水中。某些化学品由于其特殊特性，可能会被吸入和摄入。例如，空气中的化学物质可以沉积在用作动物饲料的水、土壤、树叶、水果、蔬菜和饲料作物的表面。牛、鸡或其他牲畜在吃喝或呼吸受了污染的空气、水、饲料。鱼在受污染的水中摄入受污染的食物时会吸入有毒化学物质。化学物质还可以通过皮肤吸收。因此婴儿和儿童只需在受污染的泥土中爬行或玩耍即可暴露。化学物质也可以通过母乳从哺乳母亲传给孩子。科学家依靠空气、水和土壤监测，人体血液和尿液样本检测；或计算机建模，来估计人群暴露水平。尽管污染物监测提供了极好的数据，但它既耗时又昂贵，并且通常仅限于少数几个地点。出于这些原因，科学家们经常依赖计算机建模，使用数学方程来描述化学物质的释放方式，并估计其在周围环境中移动的速度和方式。建模的优点是相对便宜且耗时少，前提是所有必要的信息都可用，并且可以通过测试验证模型的准确性。污染源排放的污染源通过点源和面源扩散排放到大气中。计算机建模通常用于评估工业排放源的化学物质向大气中的释放。此类模型需要有关释放的化学品类型、运行时间、工艺流程信息，释放有毒空气污染物的烟囱高度和温度，使用的任何污染控制设备，周围土地类型（城市或农村），当地地形和气象等数据。
在剂量反应评估中，科学家评估可能对人类产生特定健康影响的化学物质的数量。毒理学的一个既定原则是“剂量产生毒药”。例如，像食盐这样的常见化学物质少量无害，但大剂量会导致疾病。同样，盐酸是一种有害化学物质，在我们的胃中自然产生，但如果大量服用，则可能非常有害。科学家进行剂量反应评估时，估计不同程度的化学品接触如何影响健康的可能性和严重程度。
健康风险评估的最后一步汇集前三个步骤中的信息，用以估计暴露人群的健康影响风险。在风险表征步分为癌症和非癌症风险指数。 癌症风险指数：癌症风险通常表示为由于在 70 年的一生中接触致癌物质而预计在 100 万人口中发生的最大癌症新病例数。例如，百万分之一的癌症风险意味着在 100 万人口中，由于接触导致该风险的物质，预计不会有超过 1 人患上癌症。 非癌症风险指数：非癌症风险通常是通过将化学品的实际暴露水平与预计不会造成任何不利影响的暴露水平进行比较来确定的。预计不会对健康产生不利影响的暴露水平称为“健康参考水平”，它们通常基于动物研究的结果。然而，科学家们通常设定的健康参考水平远低于在测试动物中发现没有不良影响的暴露水平。这种方法有助于通过调整化学品对实验动物和人类影响的可能差异性来确保不会低估真正的健康风险，例如儿童和老人，可能对化学品特别敏感，或者动物研究数据中可能存在的缺陷等。根据数据中的不确定性，科学家们设定的健康参考水平比在动物研究中观察到的没有不良影响的暴露水平低 100 到 10,000 倍。高于健康参考水平的暴露不一定是危险的，但随着剂量的增加，毒性作用的风险也会增加。
国外对HRA的研究和实施已有20多年，因此有丰富的技术和管理经验可供借鉴。美国加州在１９８７年９月颁布了空气有毒污染物法案：HotSpots" Information and Assessment Act (AB 2588, 1987, Connelly)。这个１９８７年法案规定加州内的高排污固定源（VOC、PM１０，ＮＯｘ，ＳＯ２年排放量超过 １０吨／年）必须定期向当地环保局汇报该企业向大气中排放的空气有毒污染物。此方案的目标是收集高排污染企业排放清单信息，确定该排污企业对当地人民健康的风险。１９９２年，该法案增补了高风险排污企业必须减排污染物，以使健康风险达到一定的水平以下。