مقاله از شکل گیری تا جایگیری آلودگی هوا در محیط زیست

بخشی از مقاله

چکیده

بدون شک یکی از مهمترین مسائل زیست محیطی در ایران و بخصوص شهرهای بزرگ مشکل آلودگی هوا است. در سالهای اخیر این پدیده خطرناک به جایی رسید که توجه همگان را به خود جلب کرد.آلودگی هوا چیست و تعریف آن به چه صورت است؟ بسیار در اخبار، روزنامه ها و گزارشهای مختلف می شنویم که فلان گاز از حد مجاز در هوا افزایش یافته و یا فلان ماده در هوا زیادتر از مقداری است که باید باشد. در این مطلب ابتدا سعی می شود گازها و یا موادی که در هوا وجود دارند معرفی شوند و سپس توضیح داده شود که چه عواملی در میزان آلودگی هوا بیشترین نقش را ایفا می کنند.به زبان ساده آلودگی هوا آن چیزی است که انسان نمی خواهد در هوای تنفسی اش وجود داشته باشد. چرا؟ زیرا برای سلامتی او مضر است. موادی که ما نمی خواهیم در هوا باشد، به دو صورت ممکن است بوجود بیایند.

کلید واژه:شکل گیری ،جایگیری ،آلودگی هوا ،محیط زیست .

1

مقدمه

هوا ضروریترین ماده برای ادامه حیات موجود زنده است. درصد گازهای موجود در هوا شامل 78 درصد ازت ، 19 درصد> اکسیژن و به ترتیب 2، 1 و 0/3 درصد بخار آب، آرگون و دیاکسید کربن و همچنین حدود 18 پیپیام یا ppm

(ذره در میلیون) گاز نئون، 5 پی پیام هلیوم، 5/1 پی پیام متان و مجموعا 0/5 پی پیام دیاکسید ازت، هیدورژن و گزنون میباشد. هر انسان به طور متوسط روزانه 16 کیلوگرم هوا مصرف میکند و این در حالی است که فقط 1/5 کیلوگرم آب و تنها 1 کیلوگرم غذا مصرف می کند . بنابراین، آلودگی هوا می تواند حدود 11 برابر از آلودگی آب و حدود 16 برابر از آلودگی غذا خطرناک تر باشد. بنا به تعریف، آلودگی هوا عبارتست از وجود هر نوع آلاینده اعم از جامد، مایع، گاز و یا تشعشع پرتوزا و غیرپرتوزا در هوا به مقدار و در مدت زمانی که کیفیت زندگی را برای انسان و دیگر جانداران به خطر اندازد. با این تعریف، منابع آلودهکننده هوا را میتوان به دو گروه منابع طبیعی و منابع غیرطبیعی یا مصنوعی تقسیمبندی کرد. علیرغم تأثیرات مثبت فعل و انفعالات عناصر طبیعی در درازمدت مانند طوفان ها و گرد و غبار صحراها، دود و خاکسترهای آتشسوزیهای جنگلی، املاح موجود در جوّ، فعالیتهای آتشفشانی، شهابهای آسمانی و منابع گیاهی و حیوانی، برخی از دانشمندان عقیده دارند که اینگونه منابع در کوتاهمدت در اثر بر هم زدن تعادل ظاهری محیط زیست، موجب آلودگی میشوند. بدین جهت، اینگونه فعل و انفعالات طبیعی را در گروه آلایندههای طبیعی قرار میدهند. در مقابل، منابع غیرطبیعی یا مصنوعی، به دست انسان به وجود آمده و آلودگیهای ناشی از فعالیتهای آدمی هستند. (برآبادی ،(65: 1387این نوع آلودگی ها به دو گروه عمده ذیل تقسیم میشوند:(1 منابع ساکن شامل واحدهای کوچک و بزرگ صنعتی، واحدهای تولیدی، توزیعی و خدماتی، مراکز تجاری، واحدهای مسکونی، اماکن عمومی و برخی منابع ویژه نظیر فرودگاه ها، نیروگاهها، پالایشگاهها، ترمینالها، پمپ بنزین، انبارهای نگهداری سوخت و غیره.( 2 منابع متحرک شامل انواع خودروهای شخصی، وسایل حمل و نقل عمومی نظیر اتوبوس، مینیبوس، تاکسی، موتورسیکلت، کامیون و کامیونت، وانتبار، لوکوموتیو، هواپیما، کشتیهای مسافربری و بارکش و غیره.

آلایندههای اصلی هوا

آلودهکنندههای مهم هوا بدون در نظر گرفتن حالات خاص عبارتند از مونواکسید کربن، اکسیدهای گوگرد، اکسیدهای ازت، اکسیدکنندههای فتوشیمیایی، هیدروکربورها، ذرات معلق در هوا و مواد رادیو اکتیو که در ذیل ویژگیهای هر کدام و تأثیرات آنها بیان شده است.

استانداردهای آلودگی هوا

علیرغم اثرات نامطلوب آلاینده های هوا که به برخی از آنها اشاره شد، تأثیر هر آلاینده به غلظت و مدت تماس با آن بستگی دارد. برای مثال، یک آلاینده مانند منواکسیدکربن با غلظت زیاد، در مدت کوتاه ممکن است اثر نامطلوبی نداشته باشد، در حالی که غلظت پایینتری از این آلاینده به مدت طولانیتر میتواند باعث بروز عوارض متعددی مانند سرگیجه و تهوع شود. بدین ترتیب،

2

واحدهای اندازهگیری و همچنین استانداردهای سنجش مربوط به هریک از آلایندهها با هم تفاوت دارند. در شرایطی که بخواهیم مشخص کنیم کدامیک از آلاینده ها دارای اثر نامطلوب بیشتری است، از شاخصی به نام استاندارد آلاینده )PSI( استفاده میشود. بر اساس این شاخص، وضعیت آلودگی هوا به پنج دسته تقسیم بندی شده است. حدود PSI بین 5 تا 50 بیانگر وضعیت هوای پاک، 51 تا 100 نشانگر هوای مجاز و PSI بین 101 تا 199 هوای سالم و بین 200 تا 299 و بیش از 300 وضعیت هوای خیلی ناسالم

و خطرناک را نشان میدهند(ر.ک،دبیر سیاقی ،.(78: 1378 مقادیر متناظر با غلظت برای هر آلاینده با توجه به این شاخص، در جدول همراه ارایه شده است. برای مثال، با توجه به این جدول میتوان دریافت که در وضعیت پاک هوا (= PSI 50)، میزان ازن در هر ساعت معادل 118 میکروگرم در مترمکعب، منواکسیدکربن در 8 ساعت معادل 5 میلیگرم در مترمکعب و ذرات معلق در 24 ساعت معادل 75 میکروگرم بر مترمکعب میباشند. بدون شک یکی از مهمترین مسائل زیست محیطی در ایران و بخصوص شهرهای بزرگ مشکل آلودگی هوا است. در سالهای اخیر این پدیده خطرناک به جایی رسید که توجه همگان را به خود جلب کرد.آلودگی هوا چیست و تعریف آن به چه صورت است؟ بسیار در اخبار، روزنامه ها و گزارشهای مختلف می شنویم که فلان گاز از حد مجاز در هوا افزایش یافته و یا فلان ماده در هوا زیادتر از مقداری است که باید باشد. در این مطلب ابتدا سعی می شود گازها و یا موادی که در هوا وجود دارند معرفی شوند و سپس توضیح داده شود که چه عواملی در میزان آلودگی هوا بیشترین نقش را ایفا می کنند.به زبان ساده آلودگی هوا آن چیزی است که انسان نمی خواهد در هوای تنفسی اش وجود داشته باشد. چرا؟ زیرا برای سلامتی او مضر است. موادی که ما نمی خواهیم در هوا باشد، به دو صورت ممکن است بوجود بیایند. یکی بصورت طبیعی است، یعنی مادر طبیعت در فعل و انفعالات طبیعی خود بوجود می آورد و دیگری از نوعی است که توسط انسان و بصورت مصنوعی تولید می شود. مورد اول در مقایسه با مورد دوم بسیار محدود است و اساسا قابل مقایسه نیست. آتشفشان ها نمونه آلودگی طبیعی هستند که بر اثر انفجار آنها بسیاری از گازها و موادی که برای سلامتی انسان مضر است به هوا راه می یابند. گازها و خاکستر ناشی از آتشفشان یکی از نمونه های آلودگی توسط مادر طبیعت است که در فعل و انفعالات درونی زمین در یک نقطه به هوای بیرون راه می یابد(پرکینز ،.(94: 1384 طوفانهای شن و کوههایی که از آنها به طور مداوم دود و بخار بلند می شوند، نمونه های دیگری از آلاینده های طبیعی هستند.گاه برای آنکه بفهمیم هوای تنفسی مان آلوده است، لازم نیست که دانشمند باشیم و یا وسایل خاصی را در اختیار داشته باشیم. مردمی که در تهران و یا شهرهای بزدگ دیگر زندگی می کنند، می توانند برخی اوقات آلودگی هوا را به خوبی تشخیص دهند. یکی از راههای تشخیص معمولی آلودگی هوا بدون وسایل مخصوص، محدودیت دید است. اگر در روزهای کاری در تهران که هوا آلوده است به ارتفاعات شمال شهر برویم به خوبی مشخص است که دود و غبار مثل یک چادر بر روی شهر افتاده است. گاهی بوی غیر معمول به ما می گویــد که داریم چیزی را استنشاق مــی کنیم که نباید بکنیــــــم.سوزش گلو و مشکلات تنفسی علائم دیگری است که زنگ های خطـر را برایمان به صــــــدا در می آورند. بسیاری از اوقات ما الودگی را می بینیم و حس می کنیم.و اما از مهمترین آلودگی هایی که در هوا به چشم نمی آیند و بسیار خطرناک هم همستند، منو اکسید کربن " "CO است. به جرات می توان گفت که منو اکسید کربن 50 درصد آلودگی هایی را تشکیل می دهد که با چشم دیده نمی شود. توجه داشته باشیم که منو اکسید کربن با دی اکسید کربن قرق دارد منواکسید کربن دارای مضرات بسیار زیادی است که بدون وارد شدن در جزئیات برخی از آنها را بر می شماریم. این گاز خطرناک به همراه اکسیژین به درون سلولهای خون می رود

و صدمات بسیاری را در آنجا ایجاد می کند. همچنین این گاز بر روی بینایی تاثیر مخرب دارد. منواکسید کربن می تواند بر روی

3

مغز تاثیر گذاشته و حتی ادراک و قضاوت معمول انسان را دچار نقص کند. تحقیقات تشان داده است افرادی که بیش از حد در معرض این گاز قرار داشته اند از حالت عادی خارج می شوند و بصورت موقتی دچار رویا و خیالهای غیر واقعی می گردند. دانشمندان بسیاری از نزاعهای شخصی بین افراد در خیابان را ناشی از تنفس بیش از حـد این گاز می دانند. وسائل نقلیه عمومی مهمترین عامل تولید این گاز هستند. از دیگر گازهای آلاینــده می توان از دی اکسیـــد سولفور(16 درصد) و دی اکسیـــد نیتروژن(14 درصد) نام برد. بیشترین عامل تولید این دو گاز احتراقهای سوختی است. در لحظه شعله ور شدن سوخت این دو گاز پدید می آیند. اکسیــد سولفور بخصوص در تاسیسات تولید برق و کارخانجاتی که ذغال سنگ می سوزانند پدید می آید. در نزدیکی ترمینال ها، جایی که اتوبوسها درجا مشغول کار هستند، نیز میزان این گاز بسیار است. ذرات معلق 5 درصد کل آلاینده ها را تشکیل می دهد که افزایش بیش از حد آن درهوا عدم کارکرد درست سیستم تنفسی و عروق و همچنین بیماریهای قلبی موثر است.همچنین آلودگی هوا در مجموع، اندامهای مویی شکل در درون مجرای تنفسی را از بین می برد (غیاث الدین ،.(56: 1385 این اندامهای مویی شکل که به سیلیا معروف هستند کارشان جلوگیری از ورود مواد زائد به درون ششها است. حرکت رو به بالای این اندامها باعث می شود که مواد آلوده به صورت خلط از مجرای تنفسی و دهان به بیرون منتقل شود. آلودگی هوا دشمن این اندامها است و به این ترتیت وسیله دفاعی ریه ها را از بین می برد. هیدروکربنها نیز بخشی دیگر از آلودگی هوا را تشکیل می دهند. البته اینها بخشی از آسیبهایی است که انسان در اثر تنفس هوای آلوده می بیند. لازم به تاکید است که تاثیر هوای آلوده به این مواد بر روی انسانها متفاوت است. مثلا کودکان و سالمندان بیشتر از سایر افراد در معرض خطر تنفس هوای آلوده قرار دارند.

آلودگی هوا

هوا مایه زند گی است ونیاز به آن بیش از آب وغذا می باشد. مقدارمتوسط هوای که یک انسا ن با لغ دریک شبا ن روز تنفس مکند تقر یباً 15 کیلو گرم است ،درحالیکه غذاوآ ب مصر فش به ترتیب 1/5و2/5کیلو گرم می با شد. در اهمیت هوا همین بس که آدمی می تواند بدون غذا تقیباً 5 هفته و بدون آب حدود 5روز زنده بماند ولی بدون پیش ازچند دقیقه قادر به ادامه حیات نخوا هد بو د. هوا مخلو طی از گاز ها ی مجتلف است که قسمت اعظم آن را گاز نیتر وژنو اکسیژن تشکیل می دهد هوا سالم و طبیعی ،بطورتقر یب شا مل 78در صد نیترو ژن،21در صد اکسیژن،./93درصد گاز آر گون،./.3در صد گاز کر بنیک و مقادیری بسیار جزیی از گاز ها ی نئون ،هلیوم، کریپتون، گزنون، ازن،هید رو ژن و غیره است که ضروری ترین عامل ادامهحیات انسا نها می با شد .هوای که اینهمه برای زندگی آد می ضروری در تندروستی انسان غیر قابل انکار است ، متا سفانه در اثر عوا مل طبیعی بو یژ ه فعالیت های آدمی همواره در معر ض آ لو دگیها قرار گر فته است . با تو جه به اهمیت هوای پاک و خطرات نا شی از آ لوده بودن آن،در این فصل به برسی مختصری در مورد منا بع و عوامل آلوده کننده هوا، اثرات آلودگی هوا بروی انسان ،نبات، حیوانات و مواد مختلف

و روشهای مبا رزه با آلودگی هوا می پر دازیم .

4

تعر یف آلو دگی هوا :

آلو دگی هوا برای افراد مختلف مفهوم متفا وتی و معنی متفاو تی دارد ، مردم معمولی ممکن است تحر یک چشم نا شی از یک گاز یا ذرات مو جود در هوا یا گرد و غبار را که روی لبا سشان منشیند آ لو دگی بحساب آورند . برای کشاورزعا مل که گیا هان و حیوانات زیان میر ساند ممکن است آ لو دگی محسو ب شود و برا ی یک خلبان هوا پیمان ، تقلیل میدان دید خود الو دگی بحسا ب می آید . ولیکن هر گاه بخوا هیم تعر یف جا مع و کلی برای آ لودگی بحساب می آید . وکلی برای آ لودگی هوا در نظر بگیر یم چنین می توان بیا ن نمود که ((آلو دگی هوا عبات است ازو جود یک یا چند ماده آ لو ده کنند در هوا ی آزاد به مقدار و مدتی که کیفیت آن را بطور ی که مضر بحال انسان ،حیوان ،گیا ه ویا آ ثار و انبیه باشد تغییر دهد.

منابع آ لو دگی هوا

منا بع عمده آ لو دگی هوا عبار تند از منا بع طبیعی و مصنو عی . منا بع طبیعی اغلب بدون دخالت مستقیم انسانها است و منا بع مصنو عی بر عکس بدست بشر بو جود آمده و آ لو دگیها ی نا شی از آن حا صل فعا لیت های آدمی است. :الف -منا بع طبیعی آ لو دگی هوا اهم این منا بع عبا رتند از :

-1طو فان و گر غبار صحرا ها :

اغلب طو فانها،مقادیر زیادی مواد جامدو ذرات به فضا می فر ستند . این ذرات به فضا می فر ستند این ذرات علاوه بر آ لوده گردن فضا ف را بط خوبی برای انتقال میکرو بها هستند . این طو فانهای گرد و خاک که اکثر موسمی نیز می با شند ، در کشو ر ما فرا وان دیده می شو د گرد و غبار صحاری عراق و جنوب اریان گاهی چند ین روز در هوا با قی میماند و بر خی او قات،دامنه این طو فانها به مر کز شرقی ایران نیز کشیده می شود و گا ه غلظت ان به اندازه ای است که جلو ی شد ت نور آ فتاب را گر فته و تصور می رود که هوا ابری است .در نقا ط صنتعی ، و جود طو فانهای گر د و خاک و ذرات معلق ، اثر آ لوده کنند ه ها را تشدید می نما ید . بدین معنی که مواد شیمیا وئی نا شی از فعالیت صنایع مختلف ، با این ذرات مجتمع گشته و ذرات آلو ده کننده و دیگری را که اثر سؤ بیشتر دارند تشکیل مید هند .(ملکوتیان ،(94: 1357 -2دود خا کسترآ تش سو زی جنگلی :

در اثر آ تش سوی جنگلها که ممکن است بد لیل غفلت انسا نها، گارد جنگل فآذر خش و غیر ه روروخ دهد مقا دیر قا بل ملا حظه ای موادآلاینده در هوا منتشر می گردد .

-3املاح مو جو د در جو : هنگا می که باد قوی بر سطح دریا و اقیا نوس موزد ، ذرات ریز نمکها ی مو جو د در قطرات آبرا که اکثراً شا مل کلسیم ، منیزیم ف بر مور پتا سیم سوء در محیط بو جود می آورند .

-4 فعا لیت های آتشفشانی :
کو هها ی آتشفشا نی بهنگام فعالیت ، مواد متنوعی از جمله اسید کلر ئید ریک ،انیدرید سو لسو رو، اسید فلو ئیدریکو اسید فلیدر یک به فضا ی می فر ستند که امکان دارد در یک دوره زمان طو لانی با قی بما نند . مثلاً در سال 1883آ تشفشا نی کرا کا توا در

5

اندو نزی روی داد مقادیرزیادی ذرات غبار به فضا فرستاد که بعضی ازآنها تا حدود 3سال در فضا با قی ماند ند . -5شهابها آ سما نی :

شها بهای آ سمانی ، گاز و مواد متنوعی از خود در فضا با قی میگذارند که طبق تخمین سالانه 2000تن می باشد . -6منا بع کیا هی و حیوانی :

منا بع گیا هی و حیوانی مانند گرده گل ،ذرات بیو لو ژ یک و گاز نا شی از فساد و تخمیر مواد ، چنا نچه در فضا ی اطرا ف منتشر گر دند در آ لو ده نمو دن هوا مو ئثر ند .

ب. منا بع مصنو عی آ لو دگی هوا :
منا بع مصنو عی که بد ست بشر بو جود آ مده و مورد استفاده روز مره می با شد شامل و سا ئط نقلیه ، صنا یع ، منا بع تجاری و خاگیبو ده و سهم آلوده کنند گی این منا بع بمرا تب بیش از منا بع طبیعی است .

مطالعات و اندازه گیر یها انجام شده روی غلظت آ لا ینده ها ،در نقا ط مختلف شهر های پر ترا فیک ،نشان داده است که در خیل یاز موارد هوائی که تنفس می کنیم از نقطه منوا کسید کر بن هیدرو کربن هییدرو کربور های نسو حته بمرا تباز حد مجاز آ لو ده تر است .در جوا مع پی شر فته گرایش مصاف خانگی و تجاری به انرژ ی برق و گاز است که از لحا ظ آ لو دگی هوا ، مقبو ل عامه می با شد . ولی در جوا مع عقب افتا د ه و یا در حال تئ سعه ، از سو ختهای ذغال سنگ ،گازوئیل ونفت سفید استفاده می شود که غا لبا ً با احتراق نا قص توام بو ده سهم بزر گی را در آلو دگی محیط ، بخصوص فصو ل سرد که احتیا جات در حد اکثر خود می با شد ایفاء می نما ید .

عوا مل آ لو دگی هوا

علاوه بر مواد عنا صر تشکیل دهند هء هوا ، مواد غیر طبیغی بسیاری در هوا پا ک و عاری از آلو دگی و جود دارد . هنگا میکه مواد آ لیند ه نا شی از فعا لیت های گو نا گو ن بشر در هوا ی اطرا ف پخش می گر دند ، تعا دل طبیعی یا بعبا رتی اکو لو ژی شیمیا ئی اتمسفر بهم خور ده ، تغییرا ت قابل تو جه همراه با ظاهر شدن اثرات غا لبا ًزیا نبخش آن در محییط پدید می آ ید.مواد آلو ده کنند ه بصو رت جا مد ، ما یع و یا از گاز در هوا پرا کند ه می شو د . برای بر سی دقیق پد یده آ لو دگی هوا ،با ید از مسیر که این مواد از ابتدا می پیما یند،ازنحوه پخش آن در محیط تجزیه و تحو ل آن و با الا خره اثر آ لو ده منندها بر یکد یگر و بطور کلی محیط اطلاع کا فی داشت . با اینحالآ لو ده کننده های مهم هوا بدون در نظر گر فتن حا لات خا صی یا کا ملا ً محلی که تا کنون بنحوی مسلم شنا خته شد ه اند . منو اکسید کر بن : گاز است بی بو ،بی رنگ و بی مزه که قسمت اعظم آ ن از احتراق نا قص مواد کر بن دار نتیجه می شود . ابن گاز در هوا پا یدار است و احتمالا با سز عت بسیار کم بهco2 تبد یل میگر دد. چون این گاز مد تی تغییر در هوا با قی میما ند ،از میزان غلظت آن جهت تخمین پرا گند گی سا یر گاز های آلو ده ساز استفاده می گردد.منبع اصلی تو لید منو اکسید کربن در شهر ها و سا یط نقلیه موتور ی است . البته فعا لیت ها ی صنعتی و احتراق نا قص سو خت در تا سیسات تجاری و دسگا هها ی حراتی و سو ختن زباله نیز در تو لید این گاز سهیم هستند .