بحث عن تلوث الهواء‎

بواسطة: - آخر تحديث: الإثنين , 24 أكتوبر 2016 - 10:37
بحث عن تلوث الهواء‎

الهواء

الهواء هو كل الغازات التي تحيط بالكرة الأرضية ويتكون من الأكسجين وثاني أكيد الكربون والنيتروجين وبخار الماء ، وتكون هذه المكونات بنسب مختلفة . وتعتمد كل الكائنات الموجودة على الكرة الأرضية في تنفسها على غاز الأكسجين الموجود في الهواء ، لذلك يجب أن نحافظ على هذا الهواء نظيفاً غير ملوثاً.

يعتبر الهواء واحد من أهم العناصر الضرورية لاستمرار الحياة على سطح الأرض، واستمرار الكائنات الحية على قيد الحياة، فبدون الهواء الذي يحتوي على الأكسجين لا حياة على سطح هذا الكوكب الأزرق، ولن تجد ولو مظهر واحد يدل ذلك ، ولكن ما يحدث إذا تلوث هذا الهواء بشتّى أنواع وأصناف الملوثات ماذا سيحدث يا ترى؟

فالكرة الأرضية تحمل الكثير من الغازات حول محيطها ، وفي الغالب فإن لكل غاز دور مهم في الحفاظ على التوازن البيئي بشكل كبير ، ويساعد ذلك في التخلص من أي مشكلة قد تحدث ، فكل مشكلة بيئية تتعلق بالغازات المحيطة تكون في الغالب بشكل بسبط جداً ، ولكن الغاز الأكثر انتشاراً هو غازي الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، والسبب في ذلك أن الإنسان يتنفس الأكسجين ، ويخرج ثاني أكسيد الكربون ، أما النباتات ، فتأخذ ثاني أكسيد الكربون ، وتخرج الأكسجين لتحقق المعادلة الكونية المتكاملة .

تلوث الهواء

تلوث الهواء هو دخول أي مواد غريبة عليه مثل الدخان المتصاعد من البراكين والحرائق التي تحدث في الهواء وهذه كلها تعتبر ملوثات طبيعية ومع دخول الثورة الصناعية جاء دور الإنسان في المساهمة في زيادة مسبة تلوث الهواء وكان ذلك عن طريق الهواء المتصاعد من المصانع وعوادم السيارات ولعل عوادم السيارات هي من أخطر ما يهدد الهواء ويساهم بشكل كبير في تلوثه.

لذلك لضمان الوجود على الكرة الأرضية يجب المحافظة هلى الهواء والتقليل من ملوثات هذا الهواء . فيجب علينا معرفة أسباب وتأثيرات تلوث الهواء ، ولعل ما ذكر سابقا من أسباب لتلوث الهواء تعد أكبر الأسباب أيضاً وبالإضافة إلى الحيوانات الميتة والمخلفات الآدمية وما ينتج عنها من عفن إضافة إلى ذلك تلك الإشعاعات الذرية سواء الصناعية أو الطبيعية كل هذا يعتبر من ملوثات الهواء .

تأثير تلوث الهواء على الكائنات الحية

يؤثر الهواء الملوث على الإنسان والحيوان صحياً فزيادة نسبة الغازات السامة في الهواء تؤدي إلى أمراض في الجهاز التنفسي وتؤدي إلى سرطان الرئتين . ومن الأثار الناتجة من التلوث على الإنسان النزلات الشعيبية في الجهاز التنفسي والربو وأمراض العين .

ويؤثر تلوث الهواء في النباتات بشكل ملحوظ حيث يتلف النباتات ويؤثر في نموها ويغير من لونها . ويؤثر أيضاً في الحيوان مما يؤدي إلى نقص في النمو وإلى موتها . هذا ويساهم تلوث الهواء في تآكل المباني وتشققها والتقصير من عمرها الزمني الإفتراضي .من هنا يجب إتباع كل الوسائل لحماية الهواء والحفاظ عليه نظيفاً غير ملوثا.

أسباب تلوث الهواء

يُعَرّف ملوث الهواء بأنه أي مادة في الهواء يمكن أن تسبب الضرر للإنسان والبيئة. ومن الممكن أن تكون هذه الملوثات في شكل جزيئات صلبة أو قطرات سائلة أو غازات. هذا، بالإضافة إلى أنها قد تكون طبيعية أو ناتجة عن نشاط الإنسان بحيث تبلغ نسبته في الوطن العربي 40 %.

ويمكن تصنيف الملوثات إلى ملوثات أولية وملوثات ثانوية. وعادة، ما تكون الملوثات الأولية هي المواد التي تصدر بشكل مباشر من إحدى العمليات، مثل الرماد المتناثر من ثورة أحد البراكين أو غاز أول أكسيد الكربون المنبعث من عوادم السيارات أو ثاني أكسيد الكربون المنبعث من مداخن المصانع. − أما الملوثات الثانوية فهي التي لا تنبعث في الهواء بشكل مباشر، وإنما تتكون هذه الملوثات في الهواء عندما تنشط الملوثات الأولية أو تتفاعل مع بعضها البعض. ومن الأمثلة المهمة على الملوثات الثانوية اقتراب الأوزون من سطح الأرض – والذي يمثل أحد الملوثات الثانوية العديدة التي تُكَوِّن الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي.

ولكن يجب أن نضع في الاعتبار أيضًا أن بعض الملوثات قد تكون أولية وثانوية في الوقت نفسه، أي أنها تنبعث في الهواء بشكل مباشر وتكون ناتجة أيضًا عن بعض الملوثات الأولية الأخرى. − ووفقًا لبرنامج الهندسة والعلوم البيئية في كلية هارفارد للصحة العامة، فإنه ما يقرب من 4% من حالات الوفيات في الولايات المتحدة يمكن أن تعزو إلى تلوث الهواء.

وتضم الملوثات الأولية الرئيسية الناتجة عن النشاط البشري ما يلي: أكاسيد الكبريت (أكسيد الكبريت) (SOx) – وبخاصة ثاني أكسيد الكبريت وهو أحد المركبات الكيميائية المعروفة بالصيغة SO2. ينبعث ثاني أكسيد الكبريت SO2 من البراكين والعمليات الصناعية المختلفة، وحيث إن الفحم والبترول يحتويان على مركبات الكبريت، فإن احتراقها ينتج عنه أكاسيد الكبريت. كما أن التأكسد الزائد لمادة ثاني أكسيد الكبريت SO2 والذي عادة ما يحدث في وجود مادة محفزة مثل ثاني أكسيد النيتروجين NO2، يعمل على تكوين حمض الكبريتيك H2SO4، ومن ثم تكوين الأمطار الحمضية. ويعد ذلك أحد الأسباب الداعية للقلق بشأن تأثير استخدام هذه الأنواع من الوقود كمصادر للطاقة على البيئة.

أكاسيد النيتروجين (أكسيد النيتروجين) (NOx) وخاصة ثاني أكسيد النيتروجين، حيث تنبعث هذه المواد من الاحتراق في درجة حرارة عالية.

ويمكن رؤية هذا النوع من الغازات في شكل قباب من الضباب البني أو سحب ريشية الشكل تنتشر فوق المدن.

ويعد ثاني أكسيد النيتروجين مركبًا كيميائيا يشار له بالصيغة NO2. كما أنه يمثل أحد أنواع مركبات أكاسيد النيتروجين المتعددة. ويتميز هذا الغاز السام ذو اللون البني الضارب إلى الحمرة بأن له رائحة قوية ونفاذة. لذا، يعد ثاني أكسيد النيتروجين NO2 من أكثر ملوثات الهواء وضوحًا.

أول أكسيد الكربون غاز عديم اللون والرائحة ولايسبب أي تهيج للكائن الذي يقوم باستنشاقه إلا أنه غاز سام للغاية.وينبعث أول أكسيد الكربون من خلال عملية الاحتراق غير الكامل للوقود مثل الغاز الطبيعي أو الفحم أو الخشب. لذا، تعد عوادم السيارات أحد المصادر الرئيسية لتكون غاز أول أكسيد الكربون.
ثاني أكسيد الكربون (CO2) – هو أحد غازات الصوبة الزجاجية (غاز الصوبة الزجاجية) والمعروفة أيضًا بالدفيئة، وينبعث أيضًا هذا الغاز من عملية الاحتراق، إلا أنه يعد من الغازات الضرورية لـلكائنات الحية. فهو من الغازات الطبيعية الموجودة في الغلاف الجوي.
المركبات العضوية المتطايرة – تعد المركبات العضوية المتطايرة VOCs من الملوثات الخطيرة التي توجد في الهواء الطلق. وفي هذا المجال، عادة ما يتم تقسيم هذه المركبات إلى أنواع مختلفة من المركبات الميثانية (CH4) والمركبات غير الميثانية (NMVOCs). ويعد الميثان أحد الغازات الدفيئة شديدة الفعالية، حيث يساهم في زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري على سطح الأرض. أما المركبات المتطايرة الأخرى من الهيدروكربونات VOCs فهي تعد أيضًا من الغازات الدفيئة المؤثرة، ويرجع ذلك إلى الدور الذي تلعبه في تكوين الأوزون وزيادة فترة بقاء غاز الميثان في الغلاف الجوي. وذلك، على الرغم من أن تأثير هذه الغازات يختلف وفقًا لنوعية الهواء في المنطقة المحيطة. ومن المركبات العضوية المتطايرة غير الميثانية NMVOCs بعض المركبات ذات الرائحة النفاذة مثل البنزين والتولوين والزيلين، والتي يعتقد أنها من المواد المسببة للسرطان؛ حيث قد يؤدي التعرض طويل المدى لمثل هذه المركبات إلى الإصابة بسرطان الدم. أما أحادي وثلاثي البوتاديين، فهو يعد من المركبات الخطيرة الأخرى التي عادة ما تصاحب الاستخدامات الصناعية.
الجسيمات المادية – يُشار إليها باسم الدقائق المادية Particulate Matter (PM) أو الجسيمات المادية الناعمة. وهذه المواد عبارة عن جسيمات بالغة الصغر قد تكون صلبة أو سائلة أو عالقة في الغاز. وفي المقابل، نجد أن مصطلح الأيروسول (دقائق فوق مجهرية من سائل أو صلب معلقة في الغاز) يشير إلى الجسيمات المادية والغاز معًا. ومصادر هذه الجسيمات قد تكون ناتجة عن النشاط البشري أو طبيعية. فبعض الجسيمات المادية توجد بشكل طبيعي، حيث تنشأ من البراكين أو العواصف الترابية أو حرائق الغابات والمراعي أو الحياة النباتية أو رذاذ البحر. أما الأنشطة البشرية مثل حرق الوقود الحفري في السيارات ومحطات توليد الطاقة الكهربائية والعمليات الصناعية المختلفة، فقد تساعد أيضًا في تكوين كميات كبيرة من الرذاذ المحتوي على الجسيمات المادية. وعلى مستوى الكرة الأرضية، نجد أن كميات الأيروسول الناتج عن الأنشطة البشرية يمثل حاليًا ما يقرب من 10 في المائة من الكمية الكلية للأيروسول الموجود في غلافنا الجوي. وجدير بالذكر، أن زيادة نسبة الجسيمات المادية الناعمة العالقة في الهواء عادة ما تكون مصحوبة بمخاطر صحية مثل الإصابة بأمراض القلب وتعطيل وظائف الرئة، بالإضافة إلى سرطان الرئة.
المعادن (معدن) السامة مثل الرصاص والكادميوم والنحاس.
مركبات الكلوروفلوركربونات (CFC) – وهي من المركبات الضارة جدًا بطبقة الأوزون وتنبعث هذه المركبات من بعض المنتجات التي منع استخدامها في الوقت الحالي.
الأمونيا (NH3) – وهي من المواد التي تنبعث من العمليات الزراعية. وتمثل الأمونيا مركبًا كيميائيًا يعرف بالصيغة NH3.كما تعرف هذه المادة بأن إحدى خصائصها الطبيعية تتمثل في أن لها رائحة قوية ونفاذة. وتسهم الأمونيا بشكل كبير في سد الاحتياجات الغذائية للكائنات الحية على سطح الأرض؛ وذلك من خلال مساهمتها في تكوين المواد الغذائية والأسمدة. كما أن الأمونيا تعد الأساس الذي تقوم عليه عملية تصنيع العديد من المستحضرات الطبية، وذلك إما بشكل مباشر أو غير مباشر. وعلى الرغم من الاستخدام الواسع لمادة الأمونيا، فإن هذه المادة تعد من المواد الكاوية والخطيرة.
الروائح (الرائحة) وذلك مثل الروائح المنبعثة من القمامة والصرف الصحي والعمليات الصناعية المختلفة.
الملوثات المشعة (ملوث مشع) – والتي تنتج عن التفجيرات النووية والمواد المتفجرة المستخدمة في الحروب، بالإضافة إلى بعض العمليات الطبيعية مثل الانحلال الإشعاعي لغاز الرادون.
أما الملوثات الثانوية فتضم ما يلي

الجسيمات المادية التي تتكون من الملوثات الأولية الغازية والمركبات الموجودة في الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي. والضباب الدخاني يعد أحد أنواع تلوث الهواء الذي يعرف في اللغة الإنجليزية بكلمة smog وهي كلمة مشتقة من كلمتي smoke وfog. وكان الضباب الدخاني قديمًا ينتج من حرق كميات كبيرة من الفحم في منطقة معينة نتيجة لاختلاط الدخان وثاني أكسيد الكبريت. أما الضباب الدخاني في العصر الحديث فلا ينتج عادة من احتراق الفحم، ولكن من المواد الضارة المنبعثة من محركات السيارات والعمليات الصناعية، حيث تتفاعل هذه المواد في الغلاف الجوي عن طريق ضوء الشمس لتكون مجموعة من الملوثات الثانوية التي تتحد أيضًا مع الملوثات الأولية المنبعثة مما يؤدي إلى تكون الضباب الكيميائي الضوئي.
اقتراب الأوزون من سطح الأرض (O3)، وهو الأمر الذي ينتج عن أكاسيد النيتروجين N0x والمركبات العضوية المتطايرة VOCs. ويعد غاز الأوزون (O3) أحد المكونات الأساسية لطبقة التروبوسفير في الغلاف الجوي (كما أنه يمثل أيضًأ أحد المكونات الأساسية لمناطق معينة في طبقة الاستراتوسفير وتعرف هذه المناطق عمومًا باسم طبقة الأوزون). كما أن التفاعلات الكيميائية والكيميائية الضوئية المرتبطة بهذا الغاز تتحكم في العديد من العمليات الكيميائية التي تحدث في الغلاف الجوي ليلاً ونهارًا. وعندما ترتفع نسب تركيز الأوزون بشكل غير عادي عن طريق الأنشطة البشرية (والتي يساهم احتراق الوقود الحفري بنسبة كبيرة منها)، فإنه يصبح أحد الملوثات الهوائية كما أنه يمثل أحد مكونات الضباب الدخاني.
نترات البروكسياسيتيل (PAN) – تتكون أيضًا هذه المادة من أكاسيد النيتروجين NOx والمركبات العضوية المتطايرة VOCs.
وتوجد أيضًا الملوثات الهوائية الأقل خطورة والتي تضم ما يلي

عدد هائل من الملوثات الهوائية الأقل خطورة، والتي تم التحكم في بعضها عن طريق إصدار بعض القوانين مثل قانون الهواء النظيف في الولايات المتحدة الأمريكية وقانون حماية الهواء (Air Frame Work Directive) في أوروبا.
مجموعة متنوعة من الملوثات العضوية الثابتة والتي يمكن أن تتحد مع بعض الجسيمات المادية.
إن الملوثات العضوية الثابتة (POPs) هي مركبات عضوية مقاومة للانحلال البيئي من خلال بعض العمليات الكيميائية والبيولوجية، بالإضافة إلى عملية الانحلال الضوئي.ونتيجة لذلك، فقد لوحظ أن هذه المركبات توجد في البيئة بشكل مستمر كما أنها قادرة على الانتقال طويل المدى والتراكم البيولوجي داخل الأنسجة البشرية والحيوانية والتركيز البيولوجي داخل سلاسل الغذاء، هذا بالإضافة إلى ملاحظة إمكانية تأثيراتها الخطيرة على صحة الأنسان والبيئة بشكل عام.

تأثير ثلوت الهواء على الصحة

لقد أعلنت منظمة الصحة العالمية أن 2,4 مليون شخص يموتون سنويًا كنتيجة لبعض الأسباب التي تعزو بطريقة مباشرة إلى تلوث الهواء، ومنهم 1,5 مليون شخص يموتون من الأمراض التي تعزو إلى تلوث الهواء في الأماكن المغلقة. State, 2002. كما توضح الدراسات الوبائية أن أكثر من نصف مليون أمريكي يموتون كل عام بسبب الإصابة بالأمراض القلبية الرئوية والتي يسببها استنشاق الجسيمات الناعمة الملوثة للهواء.

وجدير بالذكر أيضًا أن عدد الوفيات الذي يعزو إلى تلوث الهواء يكون أكبر من عدد الوفيات المرتبط بحوادث السيارات وذلك على مستوى العالم كل عام. فقد نشر في عام 2005 أن 310,000 من الأوروبيين يموتون سنويًا بسبب تلوث الهواء. أما الأسباب المباشرة للوفيات المرتبطة بتلوث الهواء فتشتمل على الإصابة الخطيرة بمرض الربو والتهاب الشعب الهوائية وانتفاخ الرئة وأمراض القلب والرئة وإصابة الجهاز التنفسي بالحساسية.[ادعاء غير موثق منذ 1939 يوماً] وقد قدرت وكالة حماية البيئة الأمريكية أن المجموعة المقترحة من التغيرات على تكنولجيا محركات الديزل (Tier 2)، يمكن أن تؤدي إلى خفض نسبة الوفيات بنسبة 12,000 شخص ممن يموتون في عمر صغير و15,000 ممن يموتون نتيجة الأزمات القلبية و6,000 من الأطفال المصلما بين بالربو والذين يتم استقبالهم في غرفة الطوارئ و8,900 من المرضى الذين يدخلون المستشفى وهم مصابون بأمراض متعلقة بالجهاز التنفسي، وذلك كل عام في الولايات المتحدة الأمريكيةإن أسوأ كارثة تلوث حدثت في الهند على المدى القصير في المجتمع المدني كانت كارثة بوبال عام 1984.

فقد أدت الأبخرة الصناعية المتسربة من مصنع يونيون كاربايد، التابع لشركة يونيون كاربايدالأمريكية إلى قتل ما يزيد عن 20,000 شخص في الحال وإصابة من 150,000 إلى 600,000 شخص آخرين في أماكن متفرقة بأجسامهم، ولقد توفي منهم ما يقرب من 6,000 شخص تأثرًا بإصاباتهم. كما عانت المملكة المتحدة من أسوأ موجة من الهواء الملوث عندما ساد لندن في الرابع من ديسمبر الضباب الدخاني الهائل عام 1952. ففي خلال ستة أيام، توفي ما يزيد عن 4,000 شخص، ثم توفي 8,000 شخص خلال الأشهر التالية لهذه الكارثة.[ادعاء غير موثق منذ 2491 يوماً] كما يعتقد أن حادثة تسرب حراثيم الجمرة الخبيثة من أحد معامل الحرب البيولوجية في الاتحاد السوفيتي السابق في عام 1979 بالقرب من منظقة سفيردولفسك الروسية، قد أدت إلى وفاة المئات من الأشخاص المدنيين.[ادعاء غير موثق منذ 2491 يوماً]أما حادثة تلوث الهواء الوحيدة والتي كانت الأسوأ على مستوى الولايات المتحدة الأمريكية فقد وقعت في دونورا بولاية بنسلفانيا في أواخر أكتوبر عام 1948، وذلك عندما توفي عشرون شخصًا وأصيب ما يزيد عن 7,000. إن الآثار الصحية الناجمة عن ملوثات الهواء يمكن أن تتنوع ما بين التغيرات البيوكيمائية والجسدية الطفيفة إلى الإصابة بصعوبة في التنفس أو أزيزالصدر أو الكحة أو الحالات المرضية الخطيرة التي تصيب الجهاز التنفسي والقلب. وقد يترتب على الإصابة بهذه الأمراض زيادة استخدام الأدوية الطبية وزيادة عدد الحالات التي تعرض على الأطباء أو التي تستقبلها غرفة الطوارئ أو التي تدخل إلى المستشفيات، بالإضافة إلى زيادة عدد الوفيات في سن مبكرة. إن الآثار التي يحدثها سوء نوعية الهواء على صحة الإنسان لا يزال من الصعب إحصاؤها، ولكنه يؤثر بشكل أساسي على الجهاز التنفسي والجهاز الدوري. ويعتمد رد فعل الفرد لملوثات الهواء على نوع الملوث الذي يتعرض له الشخص ودرجة التعرض والحالة الصحية العامة لهذا الفرد، بالإضافة إلى الجينات المكونة لجسمه.

ولقد أوضحت إحدى الدراسات الاقتصادية الجديدة التي أجريت حول الآثار الصحية الناتجة عن تلوث الهواء والتكاليف المرتبطة بذلك في حوض لوس أنجلوس ووادي سان جاكوين في شمال كاليفورنيا، أن ما يزيد عن 3,800 شخص يموتون سنويًا في سن مبكرة (وذلك بما يقرب من 14 عامًا أقل عن معدل العمر الطبيعي لهم)؛ ويرجع ذلك إلى أن مستويات التلوث قد تجاوزت بشدة المعايير الفيدرالية المسموح بها. إن العدد السنوي للوفيات التي تحدث في سن مبكرة تعتبر أعلى بكثير من الوفيات التي تحدث نتيجة حوادث تصادم السيارات في المنطقة نفسها، والتي يقل معدلها عن 2,000 شخص كل عام.

ويعد عادم الديزل (DE) أحد العوامل الرئيسية التي تساعد في تلوث الهواء بالجسيمات المادية الناتجة عن الاحتراق. وفي العديد من الدراسات التجريبية التي أجريت على مجموعة من الأشخاص، فإنه عن طريق التعرض لكمية مسموح بها من عادم الديزل داخل حجرة مخصصة لذلك، كان لذلك النوع من العادم دور في الإصابة بالخلل الوظيفي الحاد في الأوعية الدموية وزيادة تكون الجلطات. وقد يكون ذلك رابطًا ميكانيكيًا مقبولاً للعلاقة التي تم وصفها سابقًا بين تلوث الهواء بالجسيمات المادية وانتشار الإصابة بأمراض الأوعية الدموية والوفيات الناتجة عن ذلك.

بعض الوسائل للحد والتقليل من تلوث الهواء

  • زراعة النباتات والأشجار في كافة أنحاء المدن الخالية فهذا من دوره أن يزيد من نسبة الأكسجين التقليل من نسبة ثاني أكسيد الكربون .
  • نشر التوعية بين الناس من خلال تقديم إرشادات للحد من التدخين ومضاره على الإنسان وعلى الهواء . – إيجاد بديل عن حرق النفايات بطمرها أو طريقة أخرى تقل من تلوث الهواء . – تركيب مصافي في مداخن المصانع لتنقية الأدخنة والغازات المتصاعدة من هذه الأدخنة.
  • إصلاح السيارات وصيانتها للحد من عوادمها.
  • عمل طرق خارج المدن للشاحنات وذلك للإبتعاد عن المناطق السكنية . – إبعاد المناطق الصناعية عن المدن ، وبناء المصانع خارج المدن.
  • تعبيد الطرق ورصفها ، ورش الشوارع بالماء والمحافظة على نظافتها وخاصة في فصل الصيف للتقليل من تطاير الأتربة.
  • إن المحافظة على هواء نقي غير ملوث هي واجب كل فرد لأنها تعتبر من أهم أسس الحياة على هذه الأرض.
اقرأ:




مشاهدة 153