بخشی از مقاله
چکیده
کشف و درک مشکلات و معضلات دنیای صنعتی امروز باعث تولید نیازهایی جدید می شود و نیازهای جدید ، تولید اختراعات و محصولات نوین می کند. لیکن هرچه سریع تر این مراحل طی شوند و بعد از آن میان مردم اطلاع رسانی شوند، میزان آسیب بشر کمتر خواهد بود. در این مقاله سعی شده با روشن سازی مشکل آلودگی هوا و تاثیر آن بر سلامت بدن انسان به نیاز تصفیه ها کننده های هوا در ساختمان ها تاکید کند و سپس جلوه ای جدید از تصفیه کننده ها که به کمک تکنولوژی نانو ساخته می شوند را معرفی کند و با شناسایی نقاط قوت و ضعف هر یک از این محصولات نانو تصفیه کننده های هوا ، زمینه انتخاب صحیح و کارآمد تر را فراهم آورد و گامی به سوی دنیای بهتر را نشان دهد.
-1 مقدمه
با توجه به گسترش شهرها و افزایش جمعیت ، لزوم بررسی تکنولوژی های جدید در جهت ارتقاء سلامت ساکنین شهرهای بزرگ و صنعتی که درگیر معضل آلودگی هوا هستند ، بیش از پیش نمایان می شود. در دنیای امروز، یکی از قوی ترین و پر کاربردترین تکنولوژی ها ، نانو تکنولوژی می باشد . این تکنولوژی با کارایی عظیم و همه گیر خود، اغلب بخش های علم را تحت تاثیر در آورده است. مزایا و خواص بی نظیر محصولات نانو باعث شده است ، دنیا با سرعتی باور نکردنی به سمت محصولات نانویی کشیده شود . از میان این محصولات برخی از آنها دارای اهمیت خاصی می باشند مانند نانو تصفیه کننده ها زیرا دارای ارتباط اجتناب ناپذیر با سلامت انسان هستند. بنابراین هرچه زودتر به سمت استفاده از این تکنولوژی در زمینه تصفیه کننده ها برویم سود بیشتری از زندگی سالم خود می بریم.
-2 کیفیت هوا
با نگاهی به تعاریف کیفیت هوا در منابع قدیمی می بینیم که مبحث آلودگی و تصفیه در گذشته نیز مطرح بوده است به عنوان مثال در باب سوم از کتاب سوم ذخیره خوارزمشاهی در تعریف کیفیت هوا چنین آمده است: " اگرچه هوا را کیفیتی خاصه است و ... این هوا که گرد مردم اندر آمده است و بدو نزدیک است هوای خالص نیست. لکن آمیخته است به بخارها و دودها و گردها و غیر آن و از کیفیت هر چیزی کیفیتی دیگر گیرد و هم چنین اندر فصلی از فصل های سال از کیفیت خاص خویش بگردد .... و هوای نیک هوای صافی باشد که هیچ چیز غریب با وی آمیخته نبود" [1] به عبارت دیگر کیفیت هوا با تعریف آلودگی هوا خودش را معرفی می کند.
در تعریف آلودگی هوا نیز تعاریفی چون آلاینده ها مطرح می شود . تعاریف یاد شده به شکل های گوناگون رسمیت یافته اند. در تعریف آلودگی آمده است: حضور یک یا چند عامل آلوده کننده در هوا با غلظت و طول زمانی که ممکن است بر سلامتی انسان، گیاهان ، حیوانات و یا بر ساختمان ها اثرات زیان آور داشته و موجب سلب آسایش و راحتی ، کاهش لذت از زندگی و فعالیت های صنعتی و اقتصادی انسان شود را آلودگی هوا گویند. [5]
لازم به ذکر است، هرگاه ماده ای با تراکم بیش تر از تراکم معمولش - بیش از حد استاندارد - در هوا یافت شود به آن آلاینده گویند. [6] و یکی از مسایل مهم، پیش بینی پراکندگی و غلظت آلاینده ها در مکان های گوناگون است. این مساله از آن جهت که به شناسایی الاینده های گوناگون و مراکز تجمع آنها و در نتیجه شناسایی نقاط حساس و آسیب پذیر و همچنین پیش بینی اقدامات لازم برای جلوگیری از وقوع چنین موردهایی کمک می کند. [7]
در زمینه آلودگی هوا و تاثیرات مخرب آن آزمایش های بسیاری انجام شده است به عنوان نمونه در مطالعات اخیر در سانتیاگو، شیلی ، کبک و هنگ کنگ ، ارتباط معنا داری بین آلودگی هوا و بیماری قلبی - عروقی و تنفس گزارش کرده اند. [8]دانیل و همکاران به منظور مطالعه ارتباط بین آلودگی هوا و مرگ میر الگوهای سینوپتیکی هوا را طبقه بندی و ارتباط هر کدام ار تیپ های هوا را با آلودگی هوا بررسی کردند.
[9] آرین و همکاران به منظور مطالعه ارتباط بین مرگ و میر و آلودگی هوا در تورنتو از مدل های رگرسیون خطی استفاده کردند. همچنین ایشان باد و کاربردی اراضی را نیز مطالعه کردند. [10] اماندا و همکاران و تحلیل فضایی آلودگی هوا و مرگ و میر ناشی از بیماری قلبی - عروقی و تنفسی را تحلیل کردند و سپس با استفاده از روش های خطی رگرسیون ارتباط بین آنها را تجزیه و تحلیل کردند [11] و خیلی نمونه های دیگر که اثبات تاثیر عمیق آلودگی هوا بر سلامت بدن و لزوم توجه به این مهم است.
2-2 آلوده کننده های هوا
آلودگی هوا امروزه به صورت یکی از مشکلات بزرگ زیست محیطی و اقتصادی در سراسر جهان مطرح شده و این مساله به ویژه در شهرهای بزرگ صنعتی ، به صورت مشکل حادتری مطرح می شود. آلودگی هوا سبب افزایش شدید انواذع بیماری های تنفسی، پوستی ، نقص مادر زادی، ضعف جسمانی و بسیاری امراض دیگر شده ، همچنین سبب افزایش بی رویه هزینه های جاری به منظور حذف این آلودگی ها می شود.
به طوری که امروزه در این مورد قانون هایی در کشورهای متفاوت تدوین شده و سعی شده حد مجاز و بی خطر وجود آلاینده های متفاوت مانند کربن منو کسید، هیدرو کربن های نسوخته، اکسید های نیتروژن ، ترکیب های گوگردی، فلزهای سنگین و ... در هوا را مشخص کرده و راه کارهای مناسب برای کنترل آنها را پیشنهاد کنند. [12] سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا 1، منابع مصنوعی آلاینده های هوا را در 5 گروه مهم تقسیم بندی کرده است که شامل فرایندهای صنعتی ، احتراق سوخت در منابع ثابت ، حمل و نقل ، دفع مواد زائد و فرایندهای متفرقه نظیر فعالیت های خانگی است. [13] که هر یک نیاز به پژوهش کاربردی خودش را دارد اما به طور کلی آلوده کننده های هوا شامل دود ، بخار ، خاکستر فرار ، گرد و غبار ، دوده ، گازها ، بوها ، ذرات مواد رادیواکتیو ، مواد شیمیایی زیان آور و یا هر ماده ی دیگری در هوای آزاد است. [14]
3-2 روش های تصفیه آلاینده ها
با شناب گرفتن فعالیت های صنعتی مخصوصا در کشورهای در حال توسعه، انتشار الاینده های محیط زیستی افزایش یافته است و مشکلاتی در محدود کردن انتشار این آلاینده های صنعتی در مرزهای ملی کشورها به وجود آمده است لذا کنترل این آلاینده ها جز اولویت های اصلی محسوب می گردد. [15] روش های مرسوم کنترل شیمیایی و فیزیکی این آلاینده ها عمتدتاً شامل : سوزاندن، اکسیداسیون حرارتی و کاتالیستی ، جذب سطحی و عمقیو میعان می باشد . این روش ها عموماً دارای هزینه بالا بوده و برخی از آنها در حین فرآیند تصفیه آلاینده اصلی ، آلاینده ثانویه و خطرناک تولید می کنند.[16-17-18-19]
-3 نانو چیست؟
اصطلاح - نانو - 1از واژه یونانی نانوس به معنی کوتوله گرفته شده است. [2] پیشوند نانو مانند سانتی ، دسی ، دکا ، کیلو و... بیانگر مقیاس است. این فناوری با مقیاسی سروکار دارد که ده ها هزار بار کوچک تر از یک میلی متر است. یک نانو متر به معنای 10 به توان - -9 یک میلیاردم متر - یا 10 آنگستروم است. [20] فناوری نانو به دنبال بررسی کردن، تولید کردن و به کارگیری ساختارهایی است که اندازه آنها کوچک تر از 100 نانومتر2 است. فناوری نانو در سطح اتم ها، مولکول ها یا خوشه های اتمی و مولکولی کار می کند. اجسام نانو مقیاس ، اغلب ویژگی های فیزیگی و شیمیایی خاصی از خود نشان می دهند که در اجسام بزرگ تر مشاهده نمی شود.[21]
اولین جرقه های فناوری نانو در تاریخ، به 29 دسامبر سال 1959 باز می گردد. هنگامی که فیزیک دان بزرگ، - ریچارد فاینمن - 3 اولین سخنرانی تاریخ را در این باب با نام - در پایین دست فضای زیادی وجود دارد - ایراد نمود. وی این نظریه را ارائه داد تا در آینده ای نزدیک بتوانیم مولکول ها و اتم ها را به صورت مستقیم دست کاری کنیم. [22] در سال 1974 ، پروفسور نوریو تانیگوشی ، مدرس دانشگاه علوم توکیو، نخستین بار واژه » فناوری نانو« را به کار گرفت.
او این واژه را برای تصویف ساخت مواد - وسایل - دقیقی که تلورانس ابعادی آنها در حد نانومتر می باشد، به کار برد و اشاره کرد که فناوری نانو اساساً مجموعه ای از فرآیند های تفکیک ، ادغام و تشکیل مواد در حد یک اتم یا یک مولکول است. [23] در سال 1986 این واژه از سوی » کی اریک درکسلر « در کتابی به نام » موتور آفرینش، آغاز دوران فناوری نانو « بازآفرینی و تعریف مجدد شد. وی این واژه را به شکل عمیق تری در رساله دکتری خود مورد بررسی قرار داد و بعدها آن را در کتابی با عنوان » نانو سیستم ها ، ماشین های مولکولی ، چگونگی ساخت و محاسبات آن ها « توسعه داد.[24]
این فناوری به سه صورت تعریف می شود:
-1 فناوری نانو حوزه تحقیقات و مطالعه مواد و خصوصیات آن ها در محدوده 100-1 نانو را در بر می گیرد.
-2 با کمک فناوری نانو می توان در اتم ها از طریق کنترل خصوصیات آنها تغییراتی ایجاد کرد
-3 با کمک فناوری نانو، سختارهایی نانویی می توان خلق کرد که خصوصیات آنها با ساختارهای مایکروسکوپی همان مواد متفاوت است.[3]
