الف )آلودگي هوا

هوا ، بعنوان يک تعريف مصطلح براي توصيف مخلوطي از گاز ها که هر يک قشر نسبتا نازکي را در اطراف زمين به وجود مي آورند به کار برده مي شود . ترکيب اين مخلوط ، از زمين به طرف بالا تا حدود 50 مايل به طور قابل ملاحظه اي ثابت است .

آلودگي هوا ، يکي از پديده هاي زندگي مدرن امروزي و ناشي از پسماندهايي است که در اثر فعاليت هاي شبانه روزي بشر به وجود مي آيد . اين پسماندها ناشي از توليد مواد غذايي ، صنعتي ،کالاهاي مختلف و انرژي است .

هواي آلوده ، پديده اي است که از ترکيب يا اختلاط هوا و مواد يا ذرات خاصي ، در مدت زمان معيني توليد مي شود و در صورت تداوم ، بيماري ها يا اختلالاتي براي انسان ، حيوانات و گياهان ايجاد مي کند و به ميزان قابل ملاحظه اي ، زندگي بشر را به مخاطره مي اندازد .

به عبارت ديگر ، پديده اي که از ترکيب يا اختلاط هوا و مواد يا ذرات خاصي توليد مي شود و به لحاظ تداوم ، بيماري ها يا نارساييهايي براي موجودات زنده نظير انسان ، حيوان و گياه ايجاد مي کند و يا مخاطراتي براي زندگي بشر به وجود مي آورد ، هواي آلوده يا هواي آلوده محيط خارج ناميده مي شود . نظير اين تعاريف در اغلب قوانين محيط زيست کشور ها يافت مي شود .

حال به منظور تشخيص آلودگي بهتر است ترکيب هواي نرمال و يا هواي پاک مشخص شود . جدول زير ترکيب شيميايي هواي خشک را مشخص مي نمايد .

ترکيب شيميايي هواي خشک تميز و جرم تقريبي اجزاي متفاوت اتمسفري

هواي معمولي از عناصر نيتروژن ، اکسيژن ، آرگون ، دي اکسيد کربن ، نئون ، هليوم ، متان ، کريپتون ، هيدروژن ، دي اکسيد نيتروژن و ازون تشکيل مي گردد .

هواي پاک همچنين داراي يک الي سه درصد حجمي بخار آب ، دي اکسيد سولفور ، کلرور سديم ، آمونياک و منو اکسيد کربن نيز مي باشد . در صورتيکه ميزان اکسيد کربن ، بخار هيدروکربور ها و يا ازون محيط از ppm 04/0 تجاوز نمايد به عنوان آلودگي هوا محسوب خواهد شد .

آلـوده سـاز هـاي مـهـم هـوا Type of Air Pollutants

پنج نوع از مواد به عنوان آلوده کننده هاي عمده هوا شناخته شده اند که باعث بوجود آمدن بيش از 90 % از عوامل آلودگي هوا مي شوند . اين پنج مورد عبارتند از :

1- ذرات معلق در هوا

2- گاز منو اکسيد کربن ( CO)

3- اکسيد هاي سولفور ( SOx)

4- اکسيد هاي نيتروژن ( N0 x)

5- هيدرو کربن ها ( HC )

گاز طبيعي گازي است بي بو و بي شکل و بي رنگ که قابل اشتعال بوده و اگر سوزانده شود ، مقدار قابل توجهي انرژي در اختيار ما مي گذارد و بر خلاف ساير مواد سوختني ، هوا را بسيار کمتر آلوده مي سازد . گاز طبيعي عمدتا از متان تشکيل شده است ولي مي تواندپروپان ، اتان ، بوتان و اکسيژن را نيز بهمراه داشته باشد .

متان ( CH4) يکي از ساده ترين هيدروکربن ها مي باشد که در کميت هائي بيش از هيدروکربن هاي ديگر در اتمسفر منتشر مي گردد . متان همچنين عنصر اصلي تشکيل دهنده گاز طبيعي مي باشد . در صد خلوص متان در گاز طبيعي 80 تا 97 در صد مي باشد. وآن را يکي از قوي ترين گاز هاي گلخانه اي دانسته اند يعني اين که وجود اين عنصر در اتمسفر بر دماي کره زمين و سيستم آب و هوايي آن تاثير مي گذارد . منابع انتشار متان از يک کشور به کشوري ديگر بسيار متفاوت است . حدود 16 درصد انتشار گاز هاي گلخانه اي در سر تا سر دنيا به متاني که از فعاليت انسان توليد مي شود اختصاص دارد . متان در مقايسه با CO2گاز گلخانه اي قوي تري است زيرا در مقايسه با دي اکسيد کربن ، از لحاظ وزني، هر کيلوگرم متان 23برابر قوي تر از دي اکسيد کربن در رابطه با حبس حرارت در اتمسفر زمين طي يک دوره 100ساله عمل مي کند .

با توجه به اينکه ترکيب گاز طبيعي بيشتر از متان ( يکي از انواع هيدرو کربن ها ) مي باشد و سوخت آن موجب توليد CO مي کند . در اين بخش تنها به توضيح در خصوص اين دو نوع آلاينده بسنده مي نماييم اطلاعات جامع در خصوص انواع آلاينده هوا را مي توانيد در منابع تهيه شده همين مقاله مطالعه فرمائيد .

گاز منو اکسيد کربن Carbon Monoxide

يکي از فراوانترين و گسترده ترين آلوده کننده ها است که در اتمسفر پايين يافت مي شود . کربن منو اکسيد گازي است که در تمام دماهاي بالاتر از نقطه جوشش ( 192 –درجه سانتيگراد ) بيرنگ ، بي بو و بي مزه است . چگالي آن 5/96 در صد هوا است و به طور قابل ملاحظه اي غير قابل حال در آب مي باشد . اين گاز قابل اشتعال بوده و با شعله آبي مي سوزد .

مونو اکسيد کربن از آن نظر خطر ناک است که قادر است با هموگلوبين خون ( Hb ) ترکيب گردد . هموگلوبين معمولا به عنوان انتقال دهنده در خون عمل مي کند و اکسيژن را به شکل ( O₂ Hb ) اکسي هموگلوبين از ششها به سلول هاي بدن و CO_{2 را از سلول ها به ششها مي رساند . ( به شکل CO2Hb ) علاوه بر اين هموگلوبين مي تواند ترکيبي با CO به شکل ( COHb کربوکسي هموگلوبين ) به وجود آورد .}

هنگامي که چنين ترکيبي ايجاد شود ، قدرت خون جهت انتقال اکسيژن کم مي شود . ميل ترکيبي CO با هموگلوبين 200 بار بيشتر از O_{2 است . اثرات CO بر روي سلامتي موجودات عموما از نسبت در صد COHb در خون تعيين مي شود .}

اثرات اکسيد کربن

مقدار مجاز خروجي CO از کار خانجات

هيدرو کربن ها Hydrocarbons

اين ترکيبات از عناصر هيدروژن و کربن تشکيل يافته اند . دقيقا وجود دهها هزار ترکيب از چنين ترکيباتي شناخته شده اند . آنها در هر سه حالت فيزيکي ( گاز ، مايع ، جامد ) در دماهاي معمولي يافت مي شوند . خصوصيات حالت فيزيکي هر يک از آنها به ساختمان مولکولي و به خصوص به تعداد اتم هاي کربني که اين مولکول ها را مي سازند بستگي دارد . اين مولکول ها که شامل يک تا چهار اتم کربن مي شوند و در دماي معمولي به صورت گاز هستند در حالي که آنهائي که پنج يا بيشتر اتم کربن دارند مايع يا جامد هستند . به طور کلي تمايل به حالت جامد با افزايش تعداد اتم هاي کربن افزايش مي يابند .

هيدرو کربن ها ئي که مهمترين عامل آلودگي هوا هستند در دماي معمولي اتمسفري به حالت گازند يا آنهائي که در چنين دماهائي بسيار فرارند ( به راحتي به گاز تبديل مي شود . )

تعداد هيدرو کربن هائي که در آلودگي هوا دخيل هستند نسبتا زياد است . تجزيه هواي شهري به وسيله کرو ما توگرافي گازي 56 ترکيب متفاوت هيدروکربن را مشخص نموده است . اين تعداد موجود ، احتمالا زياد است ولي حساسيت روش تجزيه از شناخته شدن بقيه ترکيبات در غلظت بسيار کم جلوگيري مي نمايد .

اغلب هيدرو کربن ها از منابع طبيعي وارد اتمسفر مي شوند . تقريبا تمام اين منابع درگير فرآيند هاي زيستي هستند اگر چه تعداد کمي از آنها فعاليت هاي مربوط به حرارت مرکزي زمين و فرآيند هائي را که در مناطق داراي زغال سنگ ، گاز طبيعي و نفت خام روي مي دهد شامل مي شوند .

متان ( CH4 ) يکي از ساده ترين هيدروکربن ها است که در کميت هائي بيش از هر هيدرو کربن ديگري در اتمسفر منتشر مي گردد .

هيدرو کربن هاي اشباع شده مثل متان ، کمتر از ترکيبات غيراشباع شده ، نظير ترپن ها ، فعال هستند . مقداري از متان اتمسفري در نتيجه فرايند هاي گوناگون به CO تبديل مي شود .

منبع : دبيري ، مينو. آلودگي محيط زيست

عباسپور ، مجيد . مهندسي محيط زيست ( جلد اول )