شیمی و آلوددگی هوا

[هـــاله 348]

بر اساس آمارهاي مختلف، ساليانه نزديک به 3ميليون نفر در اثر آلودگي هوا جان خود را از دست مي دهند و اين در حاليست که 90درصد اين افراد در کشورهاي توسعه يافته زندگي مي کنند. در بعضي کشورها تعداد افرادي که در اثر همين عامل جان خود را از دست مي دهند بيشتر از قربانيان سوانح رانندگي است. اين مرگ و مير بطور خاص مربوط به آسم، برونشيت، تنگي نفس، حملات قلبي و آلرژي هاي مختلف تنفسي است.

آلودگي هوا چيست؟

آلودگي هوا، به وجود هر ماده اي در هوا که مي تواند براي انسان يا محيط او مضر باشد اطلاق مي گردد. آلاينده ها ممکن است طبيعي و يا ساخته دست بشر باشند و ممکن است به اشکال مختلف ذرات جامد يا قطرات مايع يا گاز باشند که بالغ بر 180 آلاينده مي باشند.

منابع انتشار آلاينده هاي هوا: منابع آلوده کننده هوا به دو قسمت طبيعي و مصنوعي تقسيم بندي مي شود. که منابع طبيعي عبارتند از: فعاليت هاي آتشفشان ها و آتش سوزي جنگل ها، گرد و غبار طبيعي، دود و مونواکسيدکربن ناشي از آتش سوزي ها، گاز رادون ناشي از کاني هاي زمين و درختان کاج که ترکيبات آلي را از خود متصاعد مي کنند. همچنين منابع مصنوعي نيز عبارتند از: وسايل نقليه موتوري(که در واقع مشکلي اساسي هستند چراکه دي اکسيد نيتروژن که مهم ترين آلوده کننده هوا است را توليد مي کنند)، زغال سنگ سوزها، صنايع مختلف، آلودگي هاي ناشي از سوزاندن بقاياي کشاورزي و...

آلاينده هاي هوا: ترکيبات آلوده کننده هوا به دو قسمت گازها و ذرات جامد تقسيم مي شوند:

1) ذرات جامد: ذرات کوچک و جامد براساس اندازه تقسيم مي شوند و عبارتند از: pm 10 و 5pm 2/. دسته اول ذراتي که داراي قطر کمتر از 10ميکرومتر هستند و دسته دوم ذراتي که داراي قطر کمتر از 2/5ميکرومتر هستند. ذرات با قطر کمتر از 2/5ميکرومتر براي سلامتي زيان بارتر هستند.

2) گازها: شامل مونواکسيدکربن، دي اکسيد نيتروژن، دي اکسيد گوگرد، هيدروکربن ها، ازن و....

آلودگي هوا در منازل: دي اکسيدکربن يک گاز آلوده کننده هوا نيست ولي همواره بعنوان يک عامل مهم در بررسي کيفيت هواي منازل مورد توجه قرار گرفته و بعنوان شاخص کيفيت هوا لحاظ مي شود. افرادي که در معرض اين هوا قرار مي گيرند، دچار خستگي، عدم رضايت و عدم تمرکز مي گردند. مواد و مصالح ساختماني مثل رنگ ها بخصوص رنگ هاي با ترکيبات سربي، حشره کش ها و اسپري فرمالدئيد نيز مي توانند باعث آلودگي هوا در منازل گردد.

حفاظت در برابر آلودگي هوا: در روزهايي که خبرهاي راديو، تلويزيون و روزنامه ها هوا را در شرايط بحراني اعلام مي کنند اين خبر به شما کمک مي کند که خود را از آلودگي هوا محافظت کنيد. AQI (يا شاخص کيفيت هوا) يک شاخص براي گزارش کيفيت هواي روزانه مي باشد. AQI با اندازه گيري آلاينده هايي چون ازن، منواکسيدکربن، دي اکسيد گوگرد، دي اکسيد نيتروژن و گرد و غبار محاسبه مي شود.

وضعيت شاخص استاندارد آلودگي (I.PS ): پاک 0-50، سالم 50-100، ناسالم 100-200، بسيار ناسالم 200-300، خطرناک 300

در مواقع آلودگي هوا چه بايد کرد؟

در روزهاي بحراني آلودگي هوا حتي الامکان از تردد در محدوده هاي مرکزي و پر ترافيک شهر اجتناب کنيد. استفاده از وسايل حمل و نقل عمومي در سفرهاي روزانه درون شهري خود را جايگزين خودروهاي شخصي نمائيد. فعاليت يا بازي کودکان در محيط هاي باز را محدود نمائيد و افراد مسن يا افراد با بيماري هاي قلبي، ريوي نظير; آسم، برونشيت مزمن و نارسائي قلبي از خروج از خانه اجتناب نمايند.

باران اسيدي يکي از مشکلا ت جدي محيط زيست:يکي از مشکلات جدي محيط زيست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهان با آن درگير است، «باران اسيدي» مي باشد. «باران اسيدي»، به پديده هايي مانند مه اسيدي و برف اسيدي که با نزول مقادير قابل توجهي اسيد از آسمان همراه هستند، اطلاق مي شود. باران هنگامي اسيدي است که ميزان Ph آب آن کمتر از 5/6 باشد. اين مقدار Ph بيانگر تعادل شيميايي بوجود آمده ميان دي اکسيدکربن و حالت محلول آن يعني بي کربنات در آب خالص است. «باران اسيدي» داراي نتايج زيان بار اکولوژيکي مي باشد و وجود اسيد در هوا نيز بر روي سلامتي انسان اثر مستقيم دارد. همچنين بر روي پوشش گياهي تاثيرات نامطلوبي مي گذارد. لازم به ذکر است که در چند دهه اخير ميزان اسيديته آب باران، در بسياري از نقاط کره زمين افزايش يافته و به همين خاطر اصطلاح «باران اسيدي» رايج شده است. اما چه عناصري باعث تغيير طبيعي باران مي شوند؟ منشا» اين عناصر چيست؟ اين پديده در کجا رخ مي دهد؟ معمولا نزولات جوي بعلت حل شدن دي اکسيدکربن هوا در آن و تشکيل اسيدکربنيک بطور ملايم اسيدي هستند و Ph باران طبيعي آلوده نشده حدود 5/6 مي باشد. پس نزولاتي که به مقدار قابل ملاحظه اي قدرت اسيدي بيشتري داشته باشند و Ph آنها کمتر از 5 باشد، باران اسيدي تلقي مي شوند.

تاريخچه «باران اسيدي»: پديده باران اسيدي در سال هاي پاياني دهه 1800 در انگلستان کشف شد، اما پس از آن تا دهه 1960 به دست فراموشي سپرده شد. «اسميت» در سال 1873 واژه «باران اسيدي» را براي اولين بار مطرح کرد. او پي برد که ترکيب شيميايي باران تحت تاثير عواملي چون جهت وزش باد، شدت بارندگي و توزيع آن، تجزيه ترکيبات آبي و سوخت مي باشد. اين محقق متوجه اسيد سولفوريک در باران شد و عنوان نمود که اين امر، براي گياهان و اشيا واقع در سطح زمين خطرناک است. «موتا» و «ميلو» درسال 1987 عنوان داشتند که دي اکسيدکربن با اسيد سولفوريک و اسيد نيتريک عوامل اصلي تعيين کننده ميزان اسيدي بودن آب باران هستند، چرا که در يک فاز آبي به صورت يون هاي نيترات و سولفات درمي آيند و چنين يون هايي به آب باران خاصيت اسيدي مي بخشند.

اسيدهاي موجود در باران اسيدي: اسيدهاي عمده در باران اسيدي، اسيد سولفوريک و اسيد نيتريک مي باشند. بطور کلي اين اسيدها به هنگام حمل توده هوايي که آلاينده هاي نوع اول را دربردارند، بوجود مي آيند. از اين رو معمولا محل نزول باران اسيدي دورتر از منبع آلاينده ها مي باشد. باران اسيدي يک مشکل آلودگي است که به علت حمل دوربرد آلاينده هاي هوا توسط باد حد و مرز جغرافيايي نمي شناسد.

منابع توليد دي اکسيد گوگرد: بطور کلي دي اکسيد گوگرد در مقياس جهاني بيشتر بوسيله آتشفشان ها و توسط اکسايش گازهاي گوگرد حاصل از تجزيه گياهان توليد مي شود. دي اکسيد گوگرد طبيعي معمولا در قسمت هاي بالاي جو انتشار مي يابد. بنابراين غلظت آن در هواي پاکيزه ناچيز مي باشد. دي اکسيد گوگرد بوسيله صنعت نفت به هنگام پالايش نفت و يا تصفيه گاز طبيعي مستقيما و يا در هوا انتشار مي يابد.

منابع توليد اکسيدهاي نيتروژن: اکسيد نيتروژن در هواي غير آلوده به مقدار کم در اثر ترکيب اکسيژن و نيتروژن موجود در هوا هنگام رعد و برق، وجود دارد و همچنين مقداري هم از رها شدن اکسيدهاي نيتروژن از منابع زيستي حاصل مي شود، اما اکسيد نيتروژني که بعنوان آلاينده جوي محسوب مي شود، از نيروگاه ها و دود اگزوز خودروها ناشي مي شود.

اثرات بوم شناختي باران اسيدي: آلاينده هاي نوع اول ،مانند هوا و آب باران را چندان اسيدي نمي کنند، اما اين آلاينده ها مي توانند طي چند ساعت يا چند روز به آلاينده هاي نوع دومي مثل اسيد نيتريک و اسيد سولفوريک تبديل شوند که هر دو در آب بسيار انحلال پذير و جزو اسيدهاي قوي مي باشند. در واقع تمام قدرت اسيدي در باران اسيدي، به علت وجود اين دو اسيد است. ميزان تاثير باران اسيدي بر روي حيات زيست شناختي در يک منطقه به ترکيب خاک و صخره سنگي که در زير لايه سطحي زمين آن منطقه واقع است، بستگي دارد. مناطقي که در زير لايه سطحي زمين گرانيت يا کوارتز دارند، بيشتر تحت تاثير قرار مي گيرند، زيرا خاک وابسته به آن، ظرفيت کمي براي خنثي کردن اسيد دارد. چنانچه صخره سنگي در زير لايه سطحي زمين از نوع سنگ آهک يا گچ باشد، اسيد بطور موثر خنثي مي شود، زيرا کربنات کلسيم به صورت باز عمل کرده و با اسيد وارد واکنش مي شود.

تاثير روي اکوسيستم آبي: درياچه هاي اسيدي شده به علت شسته شدن سنگها بوسيله يون هيدروژن داراي غلظتهاي بالاي آلومينيوم هستند که اين عامل اصلي کاهش جمعيت ماهيهاست. ترکيب زيست شناختي درياچه هاي اسيدي شده به شدت دچار تغيير مي شود و تکثير ماهيها در آبهاي داراي قدرت اسيدي بالا کاهش مي يابد. وقتي Ph خيلي پايين تر از 5 باشد، گونه هاي اندکي زنده مانده و توليد مثل مي کنند. آب درياچه هاي اسيدي شده اغلب زلال و شفاف مي باشد و اين به علت از بين رفتن زندگي گياهي و جانوري اين درياچه ها مي باشد.

تاثير روي گياهان و جنگل ها: تاثير باران اسيدي بر روي جنگل ها و محصولات کشاورزي را به دشواري مي توان تعيين کرد. ولي با اين وجود بررسي هاي آزمايشگاهي حاکي از اين هستند که گياهان زراعي رشد يافته در شرايط باران هاي اسيدي رفتار متفاوتي نشان مي دهند. محصولات برخي افزايش يافته و محصولات گروهي کاهش مي يابد. آلودگي هوا اثرات بدي روي درختان دارد. اسيدي شدن خاک، مواد غذايي موجود در آن را شسته و از بين مي برد. باران اسيدي که در جنگل ها مي ريزد، تاثير نامطلوبي روي درختان و پوشش گياهي مي گذارد و ممکن است باعث خشک شدن درختان شود. جنگل هاي ارتفاعات بالا بيش از همه تحت تاثير ريزش باران اسيدي هستند. قدرت اسيدي در مه و شبنم بيش از باران است، زيرا در مه و شبنم آبي که موجب رقيق شدن اسيد شود، کمتر است

[پژمان مهرپویا 1,121]

جالب بود هاله خانم

ولی ای کاش منبع رو هم می نوشتی