مهندسین مشاور پیشگامان بهبود کیفیت توس

کیفیت زندگی بر روی زمین،‌ رابطه ی تنگاتنگی با کیفیت کلی محیط زیست دارد. در گذشته تفکر بشر بر نامحدود و فراوان بودن زمین و منابع آن استوار بود اما امروزه منابع باقیمانده، بی احتیاطی و غفلت او را در بکار بستن آن نمایان ساخته است. در طی ۲۰۰ سال گذشته افزایش سریع جمعیت جهان منجر به نیاز شدید به مقادیر زیاد سوخت،‌ مواد شیمیایی صنعتی،‌ کودهای شیمیایی،‌ سموم دفع آفات و داروها شده است تا بدین طریق موجب بهبود کیفیت زندگی گردد. با وجود مصرف بیشتر این مواد،‌ مقداری از آنها خراب و بخشی نیز در هوا،‌ آب و خاک رها شده و باعث ایجاد خطرات محیط زیستی گردیده است. در این مقاله سعی می گردد نگاه ویژه ای به موضوع آلودگی هوا داشته و راهکارهای مقابله با آن مورد بررسی قرار گیرد.

 

 

آلوده کننده های هوا یکی از عوامل مهم آلودگی محیط زیست هستند زیرا نه تنها مستقیماً بر اکوسیستم اثر می گذارند،‌ بلکه به طور غیر مستقیم از طریق آلوده کردن قطرات باران،‌ آبهای سطحی را نیز آلوده کرده و زندگی موجودات زنده را به خطر می اندازند. هوا حیاتی ترین مایه زندگی است زیرا مقدار متوسط هوایی که یک انسان بالغ در یک شبانه روز تنفس می کند تقریباً‌ برابر ۱۵ کیلوگرم می باشد. در نتیجه هوایی که تنفس می کنیم ضروری ترین ماده برای زندگی و تندرستی است.

 

 

هوای تمیز غالباً حاوی ۱/۷۸ درصد نیتروژن، ۹/۲۰ درصد اکسیژن، ۹۲/۰ درصد آرگون و گازهای دیگری مثل نئون، هلیوم، کریپتون، زنون، متان و … به مقادیر جزئی است.

 

تعربف آلودگی محیط زیست
به حضور هر گونه ناخالصی اعم از مواد شیمیایی،‌ ذرات معلق،‌ مواد بیولوژیکی،  صدای مزاحم ، امواج و تشعشعات و … در محیط که موجب سلب آسایش،‌ مریضی یا مرگ انسان ها و موجودات زنده یا تخریب محیط زیست طبیعی وحتی ساختمان ها و ابنیه تاریخی شود آلودگی گفته می شود . به عبارت دیگر  وجود هرگونه عامل  مزاحم که فراتر از توان خود پالایی و استمرار فعالیتهای معمولی طبیعت و حیاط موجودات زنده باشد ، آلودگی زیست محیطی گفته میشود  . جهت پرهیز از هرگونه سلیقه گرایی یا برداشت شخصی از وجود یا عدم وجود  آلودگی   حدود و شاخص های تعیین کننده که همانا استاندارد های زیست محیطی است  توسط متخصصان علم محیط زیست مورد تدوین قرار گرفته  و و بر این مبنا کیفیت محیط زیست اعم از هوا ، آب یا خاک ملاک عمل  مراجع نظارتی  قرار گرفته است .

 

 

۱- آلاینده های هوا
به ماده ای که وجود آن در هوا موجب ضرر رسیدن به محیط زیست شود آلاینده هوا اطلاق می گردد. آلاینده ها می توانند به شکل ذرات جامد، قطرات مایع یا گاز بوده و فرقی هم نمی کند که طبیعی بوده یا بواسطه فعالیت های بشری بوجود آمده باشند.
آلاینده ها از یک نگاه به دسته اولیه و ثانویه تقسیم بندی می شوند. معمولاً‌ آلاینده های اولیه به آن دسته از آلاینده ها اطلاق می گردد که بطور مستقیم از یک فرآیند انتشار پیدا می کنند مانند خاکستر متصاعد شده از فعالیت های آتش فشانی یا منواکسید کربن منتشره از موتور یک وسیله نقلیه یا اکسید سولفور آزاد شده از کارخانه های صنعتی. آلاینده های ثانویه آلاینده هایی هستند که بصورت مستقیم انتشار نمی یابند بلکه با واکنش و برهم کنش بین آلاینده های اولیه تشکیل می شوند. به عنوان مثال یکی از مهم ترین آلاینده های ثانویه ازن سطحی  است که نقش اصلی را در ایجاد مه دود فتوشیمیایی  بازی می کند.

 

برخی از آلاینده ها نیز، هم جزو آلاینده های اولیه و هم جزو آلاینده های ثانویه طبقه بندی می شوند بدین معنی که هم بصورت مستقیم به محیط انتشار یافته و هم از برهم کنش بین آلاینده های اولیه بوجود می آیند.

 

آلاینده های اصلی تولید شده توسط فعالیت های بشری به دسته های زیر قابل تقسیم بندی می باشند:

 

• اکسید های سولفور (SOx)- بخصوص دی اکسید سولفور،‌ ترکیبی شیمیایی با فرمول SO2 است که بوسیله آتش فشان ها یا توسط صنایع مختلف تولید می گردد. چون ذغالسنگ و نفت اغلب حاوی ترکیبات سولفوری هستند،‌ سوختن آنها موجب تولید دی اکسید سولفور می شود. اکسیداسیون اضافه این ترکیب (معمولاً در حضور دی اکسید نیتروژن که نقش کاتالیست را بازی می کند) موجب تولید اسید سولفوریک و ایجاد باران های اسیدی می شود. این ماده یکی از علل نگرانی محیط زیستی در اثر سوختن منابع نیرو محسوب می شود.

 

• اکسیدهای نتیروژن (NOx) – بخصوص دی اکسید نیتروژن از احتراق در دماهای بالا ایجاد می شود و در طبیعت نیز در خلال رعد و برق و بواسطه تخلیه الکتریکی انتشار می یابد. این ماده ترکیب شیمیایی با فرمول NO2 است که یکی از اکسید های نیتروژن محسوب می شود. این گاز سمی بوده و رنگ قرمز مایل به قهوه ای  و بوی تند و زننده ای دارد. همچنین این ماده یکی از مهمترین آلاینده های هوا محسوب می گردد.

 

• منواکسید کربن (CO) – گاز بی رنگ،‌ بی بو ولی به شدت سمی است که از احتراق ناقص سوخت های فسیلی مثل گاز طبیعی، ذغال سنگ یا چوب انتشار می یابد. گاز خروجی از اگزوز اتومبیل ها نیز یک منبع بالقوه این گاز محسوب می شود.

 

• دی اکسید کربن (CO2) – گازی بی رنگ،‌ بی بو و غیر سمی است که از عمده گازهای گلخانه ای محسوب می شود و در اسیدی شدن اقیانوس ها نیز نقش عمده ای دارد. این گاز از احتراق سوخت های فسیلی،‌ کارخانه های سیمان و دیگر صنایع مشابه منتشر می گردد و قابلیت بازیافت در هوا بواسطه چرخه کربن را دارد.

 

• ترکیبات آلی فرار (Volatile organic compounds) – این ترکیبات جزو آلاینده های مهم هوای آزاد محسوب می شوند. این مواد به دو دسته جداگانه متانی (CH4) و غیر متانی (NMVOCs) تقسیم بندی می شوند. متان یک گاز گلخانه ای بالقوه است که در گرم شدن زمین نقش عمده ای ایفا می کند. دیگر هیدروکربن های این دسته نیز گازهای مهم گلخانه ای محسوب می شوند چرا که نقش بسزایی در تولید ازن و طولانی شدن مدت حضور متان در اتمسفر دارند. در دسته ترکیبات آلی فرار غیر متانی مواد آروماتیک مثل بنزن،‌ تولوئن و زایلن قرار دارند که مظنون به ایجاد سرطان و بخصوص سرطان خون در صورت تماس مداوم هستند. ماده ۱،۳ بوتادین نیز ترکیب خطرناک دیگری است که بواسطه استفاده های صنعتی ایجاد می شود.

 

• ذرات ریز معلق در هوا (PM)– به ذرات ریز جامد یا مایع که در هوا معلق هستند اطلاق می شود. منبع انتشار این ذرات هم طبیعی و هم بواسطه فعالیت های انسان است. از منابع انتشار طبیعی آن می توان به خاکستر آتش فشان ها، طوفان های شن و آتش گرفتن جنگل ها و مزارع اشاره کرد. فعالیت های انسانی مانند احتراق سوخت های فسیلی در اتومبیل ها، نیروگاه ها و دیگر صنایع آلاینده نیز منبع انسانی انتشار آن محسوب می گردند. لازم بذکر است که گرد و غبار منتشره از فعالیت های انسانی در حال حاضر حدود ۱۰ در صد کل مقدار گرد و غبار موجود در اتمسفر را تشکیل می دهد. وجود این ذرات در هوا موجب خطرات بهداشتی مانند بیماری های قلبی و سرطان ریه می شود.

 

• رادیکال های آزاد مقاوم – این ترکیبات که ربط مستقیمی به حضور ذرات ریز دارند موجب بروز بیماری های قلبی ریوی می شوند.

 

• فلزات سمی مانند سرب، کادمیوم و مس

 

• کلروفلورو کربن ها (CFCs) – ترکیباتی مضر برای لایه ازن هستند که در حال حاضر استفاده از آنها ممنوع شده است.

 

• آمونیاک (NH3)- این ماده که در واحد های پتروشیمی تولید و عمدتا از زه آب  حاصل از آبیاری مزارع کشاورزی تغذیه شده با کود آمونیاک  منتشر می شود بوی تند و زننده داشته و نقش مهمی در تغذیه ارگانیسم ها بواسطه مصرف آن در کودهای کشاورزی ایفا می کند. آمونیاک بصورت مستقیم یا غیر مستقیم سنگ بنای  سنتز بسیاری از مواد داروئیست گر چه در مقیاس وسیع ماده ای خورنده و خطرناک به شمار می آید.

 

• بوهای نامطبوع – بوهای منتشره از زباله ها،‌ پساب ها و فرآیندهای صنعتی

 

• آلاینده های رادیواکتیو – منتشره از انفجارهای اتمی، حوادث اتمی و فرآیندهای طبیعی مثل تخریب رادیواکتیو رادیوم

 

آلاینده های ثانویه نیز شامل مواد زیر است:
• ذرات ریز ایجاد شده از گازهای آلاینده اولیه و ترکیبات موجود در مه دود فتوشیمیایی. مه دود نوعی از آلودگی هواست که از ترکیب مه و دود ناشی از آلاینده ها بوجود می آید. منشا مه دودهای ابتدایی، احتراق  ذغالسنگ به همراه حضور دی اکسید سولفور بوده است ولی در حال حاضر منبع اصلی انتشار آن خودروها و صنایع هستند که در حضور نور فرا بنفش خورشید به مه دود تبدیل می شوند.

 

• ازن سطحی (O3) – این ماده از ترکیب اکسید نیتروژن و ترکیبات آلی فرار بوجود می آید. ازن ماده اصلی موجود در تروپوسفر  است. حضور این ماده در واکنش های شیمیایی و فتوشیمیایی موجب انجام تغییرات شیمیایی در جو چه در روز و چه در شب می شود.  غلظت های غیر نرمال و بالای این ماده که معمولاٌ بواسطه احتراق سوخت های فسیلی ایجاد می شود آلاینده محسوب شده و جزء اصلی مه دود است.

 

• پروکسی استیل نیترات (PAN) – این ماه نیز از ترکیب اکسید نیتروژن با ترکیبات آلی فرار بوجود می آید.

 

آلاینده های جزیی نیز شامل ۲ بخش زیر هستند:
• مقدار وسیعی از آلاینده های جزیی خطر ناک هوا که برخی از آنها در ایالات متحده و اروپا دسته بندی و کنترل می شوند

• انواع گوناگونی از آلاینده های آلی مقاوم  که به ذرات ریز می چسبند. این آلاینده ها ترکیباتی آلی هستند که در برابر تخریب شیمیایی،‌ بیولوژیکی و فتولیتیک مقاوم بوده و لذا در محیط بطور دائم حضور دارند. این مواد می توانند در بافت های بدن انسانها و جانوران و گیاهان جاخوش کرده و به زنجیره غذایی آنها وارد شده و صدمات جبران ناپذیری را به محیط زیست و بخصوص برای انسان ها به ارمغان بیاورند.

 

۲- منابع آلودگی
منابع آلودگی به مکان ها،‌ فعالیت ها یا فاکتورهایی که موجب آزاد شدن آلاینده ها در هوا می شوند اطلاق می شود. این منابع به ۲ دسته اصلی قابل تقسیم بندی هستند:

 

۲-۱- منابع انسانی (که معمولاً بخاطر سوزاندن سوخت بوجود می آیند) شامل:
• “منابع ثابت” که شامل دودکش های کارخانجات مختلف‌،‌ نیروگاه ها،‌ صنایع، زباله سوزها، کوره ها و دیگر منابع آلاینده سوخت های فسیلی هستند. در کشورهای فقیر یا در حال توسعه سوزاندن بیومس اصلی ترین منبع آلودگیست که بیومس خود شامل چوب، کود و … است.

 

• “منابع متحرک” که شامل موتور خودروها، زیردریایی ها، هواپیماها و … می شود.

 

• مواد شیمیایی و غبار از سوزاندن کنترل شده برای ساماندهی مزارع و جنگل ها

 

• بخارات حاصل از رنگها،‌ اسپری مو، لاک الکل و …

 

• دفن مواد زائد و پسماندها که موجب تولید متان می شود . متان گازی غیر سمیست ولی به شدت قابل اشتعال بوده و با هوا مخلوط انفجاری تشکیل می دهد. همچنین ماده ای خفه کننده محسوب می شود که در فضاهای سرپوشیده جایگزین اکسیژن می شود.

 

• فعالیت های نظامی مثل سلاح های اتمی، گازهای سمی، جنگ های میکروبی و پرتاب موشک

 

۲-۲- منابع طبیعی شامل:
• غبار حاصل از منابع طبیعی بخصوص از مکان های وسیع بدون پوشش گیاهی

 

• متان منتشره از هضم غذا توسط حیوانات مثل احشام و اغنام

 

• گاز رادون تولید شده از تخریب رادیواکتیو در قشر زمین. رادون گاز نجیب رادیو اکتیو و بدون رنگ بو است که از تخریب عنصر رادیوم بوجود می آید. این گاز جزو گازهای خطرناک دسته بندی می شود که در ساختمان ها و بخصوص در  محیط های بسته و طبقات پایین تجمع می یابد و دومین علت شایع سرطان ریه پس از استعمال سیگار است.

 

• دود و منواکسید کربن حاصل از احتراق های طبیعی

 

• در برخی از مناطق، گیاهان بطور طبیعی مقدار زیادی از ترکیبات آلی فرار را در روزهای گرم منتشر می کنند. این ترکیبات فرار با آلاینده های اولیه منتشره توسط انسان (مثل اکسید نیتروژن و دی اکسید سولفور و ترکیبات کربنی آلی) ترکیب شده و موجب تشکیل آلاینده های ثانویه فصلی می شوند.

 

 

• فعالیت های آتش فشانی که موجب شکل گیری سولفور، کلرین و ذرات خاکستر می شوند.