تحقیق درباره آلودگی محیط زیست

دید کلی

آلودگی محیط زیست از منابع گوناگون صورت می‌گیرد. با پیشرفت تمدن بشری و توسعه فن‌آوری و ازدیاد روز افزون جمعیت ، در حال حاضر دنیا با مشکلی به نام آلودگی در هوا و زمین روبرو شده است که زندگی ساکنان کره زمین را تهدید می‌کند. بطوری که در هر کشور حفاظت محیط زیست مورد توجه جدی دولتمردان است. امروزه وضعیت زیست محیطی به گونه‌ای شده است که مردم یک شهر یا حتی یک کشور از آثار آلودگی در شهر یا کشور دیگر در امان نیستند.

برفی که در نروژ می‌بارد مواد آلاینده‌ای به همراه دارد که منشا آن از انگلستان و آلمان است. یا باران اسیدی در کانادا نتیجه مواد آلاینده‌ای است که منشا آنها از ایالات متحده است. در آتن گاهی مجبور می‌شوند به علت آلودگی شدید هوا کارخانجات را تعطیل و رفت و آمد اتومبیلها را محدود کنند. شهرهای دیگر دنیا مانند مکزیکوسیتی ، رم و تهران نیز با مشکل آلودگی هوا دست به گریبانند. آلودگی دریاها ، رودخانه‌ها ، دریاچه‌ها و اقیانوسها و جنگلهای نیز نیز موضوع بحث جدی می‌باشند.

آلودگی محیط زیست و لایه ازن

یکی از مسائلی که در سالهای اخیر باعث نگرانی دانشمندان شده ، مسئله تهی شدن لایه ازن و ایجاد حفره در این لایه در قطب جنوب است. لایه اوزون در فاصله 16 تا 48 کیلومتری از سطح زمین قرار گرفته و کره زمین را در برابر تابش فرابنفش نور خورشید محافظت می‌کند. هر گاه از مقدار لایه ازن ، 10 درصد کم شود، مقدار تابشی که به سطح زمین می‌رسد تا 20 درصد افزایش می‌یابد. تابش فرابنفش موجب بروز سرطان پوست در انسان می‌شود و به گیاهان صدمه می‌زند. مولکولهای کلروفلوئورکربنها (CFCها) در از بین بردن لایه ازن موثرند. از این ترکیبات بطور گسترده در دستگاههای سرد کننده و در افشانه‌ها (اسپری‌ها) استفاده می‌شود.

این مولکولها به علت پایداری آنها به استراتوسفر راه می‌یابند و در آنجا بر اثر تابش خورشید پیوند C-Cl شکسته می‌شود. اتم کلر حاصل به مولکول ازن حمله می‌کند و مولکول CLO را می‌دهد. این مولکول بنوبه خود با اکسیژنترکیب شده ، مولکول O₂ و اتم Cl آزاد می‌شود که مجددا در چرخه تخریب اوزون شرکت می‌کند. از این روست، در عهدنامه سال 1978 مونترال قرار این شده که از مصرف کلروفلوئوروکربنها به تدریج کاسته شود و مواد دیگری به عنوان جانشین برای آنها یافت شود و یافتن چنین ترکیباتی بطور مسلم کار شیمیدانان است.

آلودگی هوا و مه دود فتوشیمیایی

بسیاری از مناطق شهری با پدیده آلودگی هوا روبه‌رو هستند که در جریان آن ، سطوح نسبتا بالایی از ازن در سطح زمین که جزء نامطلوبی از هوا در ارتفاعات کم است، در نتجه واکنش نور القایی آلاینده‌ها تولید می‌شود. این پدیده رامه دود نور شیمیایی می‌نامند و گاهی از آن به عنوان "لایه ازن در مکانی نادرست" از نظر تشابه آن با مسئله تهی شدن ازن استراسفر یاد می‌کنند. فرآیند تشکیل مه دود در واقع شامل صدها واکنش مختلف است که دهها ماده شیمیایی را دربرمی‌گیرد و بطور همزمان رخ می‌دهند. در واقع ، هوای شهرها را به "واکنشگاههای شیمیایی عظیم" تشبیه کرده‌اند.

پدیده مه دود شیمیایی ، نخستین بار در دهه 1940 در لوس آنجلس مشاهده شد و از آن زمان ، عموما به این شهر بستگی داده شده است. اما در دهه‌های اخیر با کنترل آلودگی هوا مسئله مه دود در شهر لوس آنجلس بطور نسبی تخفیف پیدا کرده است. از نظر کمی ، اکثر کشورها و همچنین سازمان جهانی بهداشت (WHO) ، حدی را برای حداکثر غلظت مجاز اوزون در هوا در نظر گرفته‌اند که در حدود 100ppb (میانگین غلظتها در طول زمان یک ساعت) است. اوزون در هوای پاکیزه تنها به چند در صد این مقدار می‌رسد. واکنش دهنده‌های اصلی اولیه در یک پدیده مه دود نور شیمیایی ، اسید نیتریک ، NO و هیدروکربنهای سوخته نشده هستند که از موتورهای احتراقی درون سوز به عنوان آلاینده در هوا منتشر می‌شوند. جزء مهم دیگر در تشکیل مه دود ، نور خورشید است.

باران اسیدی

یکی از جدی‌ترین مشکلات زیست محیطی که امروزه بسیاری از مناطق دنیا با آن روبه‌رو هستند، باران اسیدی است. این واژه انواع پدیده‌ها ، از جمله مه اسیدی و برف اسیدی که تمام آنها با نزول مقدار قابل ملاحظه اسید از آسمان مطابقت دارد را می‌پوشاند. باران اسیدی دارای انواع نتایج زیان‌بار بوم شناختی است وجود اسید در هوا نیز احتمالا بر روی سلامتی انسان اثر دارد. پدیده باران اسیدی در سالهای آخر دهه 1800 در بریتانیا کشف شد، اما پس از آن تا دهه 1960 به دست فراموشی سپرده شد. باران اسیدی به نزولات جوی که قدرت اسیدی آن بطور قابل توجهی بیش از باران طبیعی (یعنی آلوده نشده)، که خود به علت حل شدن دی‌اکسید کربن هوا در آن و تشکیل اسید کربونیک بطور ملایم اسیدی است، باشد، اطلاق می‌شود.

(CO₂ (g) + H₂O (aq) ↔ H₂CO₃(aq

از تفکیک جزئی H₂CO₃ پروتون آزاد می‌شود و PH سیستم را کم می‌کند.از اینرو PH باران طبیعی که آلوده نشده، از این منبع بخصوص حدود 5.6 است. تنها بارانی که قدرت اسیدی آن به مقدار قابل ملاحظه‌ای بیشتر از این باشد، یعنی PH آن کمتر از 5 باشد، باران اسیدی تلقی می‌شود. دو اسید عمده در باران اسیدی ، HNO₃ و H₂SO₄ است. بطور کلی ، محل نزول باران اسیدی در مسیر باد دورتر از منبع آلاینده‌های نوع اول ، یعنی SO₂ و نیتروژن اکسیدها است. باران اسیدی به هنگام حمل توده هوایی که آلاینده‌های نوع اول را دربردارند، بوجود می‌آیند. از اینرو باران اسیدی یک مشکل آلودگی است که به علت حمل دور برد آلاینده‌های هوا ، حدود و مرز جغرافیایی نمی‌شناسد.

مواد شیمیایی آلی سمی

واژه مواد شیمیایی سنتزی از طرف رسانه‌های گروهی برای توصیف اجسامی بکار می‌رود که عموما در طبیعت یافت نمی‌شوند. ولی توسط شیمیدانان از اجسام ساده‌تر سنتز شده‌اند. اکثریت مواد شیمیایی سنتزی که مصرف تجارتی دارند، ترکیبات آلی هستند و برای بیشتر آنها از نفت به عنوان منبع اولیه کربن در این ترکیبها استفاده شده است.کربن با کلر ترکیبهای زیادی را تشکیل می‌دهد که به علت سمی بودن آنها برای بعضی گیاهان و حشرات ، بسیاری از این قبیل ترکیبها کاربرد گسترده‌ای به عنوان آفت کش یافته‌اند. ترکیبات آلی کلردار دیگر بطور گسترده‌ای در صنایع پلاستیک و الکترونیک بکار برده شده‌اند.

شکستن پیوند کربن به کلر بطور مشخص دشوار است و حضور کلر همچنین واکنش پذیری سایر پیوندها را در مولکولهای آلی کم می‌کند. همین خاصیت به این معنی است که با وارد شدن ترکیبهای آلی کلردار به محیط زیست ، تخریب آنها به کندی صورت می‌گیرد و بیشتر تمایل به جمع شدن دارند و به این علت به معضل بزرگ محیط زیست محیطی تبدیل شده‌اند. اجسام آلی سمی که بطور عمده مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از: انواع آفت کشها ، حشره کشهای سنتی ، حشره کشهای آلی کلردار ، ددت ، توکسافنها ، کاربامات ، حشره کشهای آلی فسفات‌دار ،علف کشها و ... .

آلودگی آبها

آب ، تصفیه آن و جلوگیری از آلودگی و به هدر رفتن آن از مسائل بسیار مهم زمان ما به حساب می‌آید. آلودگی آبها ، معضل بزرگ زیست محیطی محسوب می‌شود که به علت پیشرفت صنایع و تکنولوژی ، هر روزه با پیشرفت روز افزون آن مواجهیم.

فلزهای سنگین و شیمی خاک

بسیاری از فلزهای سنگین برای انسان سمی هستند و چهار فلز جیوه (Hg) ، سرب (pb) ، کادمیم (Cd) و آرسنیک(As) فلزهایی هستند که بعلت کاربرد گسترده ، سمیت و توزیع وسیع آنها بیشترین خطر را از نظر زیست محیطی دارند. البته هیچ یک از این عنصرها هنوز به آن اندازه در محیط زیست پخش نشده که یک خطر گسترده بشمار آید. به هر حال ، هر یک از آنها در بعضی از محلات در سالهای اخیر در سطوحی سمی یافت می‌شود. این فلزها بطور عمده از مکانی به مکان دیگر از طریق هوا منتقل می‌شوند و این انتقال معمولا به صورت گونه‌هایی که روی ماده ذره ‌مانند معلق ، جذب سطحی شده یا در آن جذب شده است، صورت می‌گیرد.

تولید انرژی و آثار محیطی آن

بسیاری از مسائل زیست محیطی ، نتیجه غیر مستقیم تولید و مصرف انرژی ، بویژه زغال سنگ و بنزین است. ذخایر زغال سنگ در دنیا از مجموع نفت ، گاز طبیعی و اورانیوم خیلی بیشتر است. از اینرو مصرف زغال سنگ برای تولید انرژی صنعتی نه تنها ادامه خواهد یافت، بلکه احتمالا به مقدار زیادی بویژه در کشورهای در حال توسعه مانند چین و هندوستان که ذخایر زیادی از این ماده دارند، افزایش می‌یابد. از سوزاندن زغال سنگ مقدار زیادی SO₂ و CO₂ که آلاینده هستند تولید می‌شود. بحث انرژی هسته‌ای و سایر منابع انرژی نیز جای خود دارد.

آلودگی محیط زیست

تاریخچه

مقدمه

اولینآلاینده‌هایهوا احتمالا دارای منشأ طبیعی بوده‌اند. دود ، بخار بدبو ، خاکستر و گازهایمتصاعد شده ازآتشفشانها و آتش‌سوزی جنگلها ، گرد و غبار ناشی از توفانها در نواحی خشک ، در نواحی کم‌ارتفاعمرطوب و مه‌های رقیق شامل ذرات حاصل از درختهای کاج و صنوبر در نواحی کوهستانی ،پیش از آنکه مشکلات مربوط به سلامت انسانها و مشکلات ناشی از فعالیتهای انسانیمحسوس باشند، کلا جزئی ازمحیطزیست ما به شمار می‌رفتند، به استثنای موارد حاد ، نظیر فورانآتشفشان.

آلودگیهای ناشی ازمنابع طبیعیمعمولا ایجاد چنان مشکلات جدیبرای حیات جانوران و یا اموال انسانها نمی‌کنند. این در حالی است که فعالیتهایانسانی ، ایجاد چنان مشکلاتی از نظر آلودگی می‌نمایند که بیم آن می‌رود بخشهایی ازاتمسفر زمین تبدیل به محیطی مضر برای سلامت انسانها گردد.

تاریخچه آلودگی

دود یکی از قدیمی‌ترین آلاینده‌های هوا است که برای سلامتبشر مضر است. زمانی که دود ناشی از آتش حاصله ازسوختن چوب توسط ساکنین اولیه غارها جای خود را به دود ناشی از کوره‌های زغال سوز درشهرهای پر جمعیت داد، آلودگی هوا ، بقدری افزایش یافت که زنگ خظر برای برخی ازساکنان آن شهرها به صدا در آمد. در سال 61 بعد از میلاد ، "سنکا" (Seneca) فیلسوف رومی از هوای روم بعنوان هوای سنگین و از دودکشهای هود باعنوان تولید کننده بوی بد نام برد.

در سال 1273 میلادی ، "ادوارداول" پادشاهانگلستانعنوان کرد که هوایلندنبه حدی با دود و مهآلوده شده است و آزار دهنده است که از سوختنزغالسنگ دریایی جلوگیری خواهد کرد. علی‌رغم هشدار پادشاه مذکور ، نابودی گستردهجنگلها ،چوب را تبدیل به یک کالای کمیاب نمود و ساکنان لندن را وادار ساخت تا بجای کم کردن مصرفزغال سنگ به میزان بیشتری از آن استفاده کنند.

تا سال 1661 میلادی یعنی بیشاز یک قرن بعد ، تغییر قابل ملاحظه‌ای در آلودگی هوا بوجود نیامد. چاره جویی وپیشنهادات عبارت بودند از برچیدن تمامی کارخانه‌های اطراف شهر لندن و بوجود آمدنکمربند سبز در اطراف شهر. بالاخره این چاره جویی‌ها کارساز شد.

مشکلات آلودگی هوا

شواهدی دال بر علاقمندی جوامع انسانی در غلبه بر مشکلآلودگی هوا وجود دارند که از جمله آنها می‌توان از تصویب و اجرای قوانین کنترل دوددرشیکاگو سینسنیاتیبه سال 1881 نام برد. ولی اجرای این قوانین و قوانینیمشابه آنها با دشواریهایی مواجه گردید و برای تمیز نمودن هوا یا جلوگیری از آلودگیبیشتر آن ، تقریبا کاری انجام نشد. در سال 1930 در دره بسیار صنعتیمیوزدرکشوربلژیکدر اثر پدیده وارونگی ،مهدود در یک فضای معین محبوس گردید. در نتیجه 63 تن جان خود را از دست داده ،چندین هزار تن دیگر بیمار شوند.

حدود 18 سال بعد در شرایط مشابهی درایلات متحده آمریکا، یکی از اولین و بزرگترین فاجعه‌های زائیده آلودگیها رخداد، یعنی 17 نفر جان خود را باختند و 43 درصد جمعیتنورادرپنسیلوانیابیمار شدند. درست سه سال بعد از فاجعه مه دودلندندر سال 1952 ، نادیده گرفتن عواقب جدی آلودگی هوا غیر ممکن گردید.

در روز سه شنبه 4دسامبر سال 1952 حجم عظیمی از هوای گرم به طرف قسمت جنوبی انگلستان حرکت کرده ، باایجاد یک وارونگی دمایی سبب نشست یک مه سفید در لندن شد. این مه دود به دستگاهتنفسی انسان سخت آسیب می‌رساند. درنتیجه بیشتر مردم بزودی با مشکلاتی از قبیل قرمزشدن چشمها ، سوزش گلو و سرفه‌های زیاد مواجه شدند و پیش از آنکه در 9 دسامبر از سطحشهر دور شوند، 400 مورد مرگ مربوط به آلودگی هوا گزارش کردند. این تعداد تلفات برایمتوجه ساختن افکار بریتانیایی‌ها جهت تصویبقانونهوای تمیزدر سال 1956 کافی بود.

قانون کنترل آلودگی هوا

این قانون درایالات متحده امریکابه نامقانون کنترل آلودگی هوا (قانون عمومی 159_84) به تصویب رسید. اما این مصوبه تنها موجب به تصویب رسیدن یک قانون مؤثرترگردید. این قانون یکبار در سال 1960 و بار دیگر در سال 1962 بازنگری شد و بهقانون هوای تمیز سال 1963 (قانون عمومی 206_88) که برنامه‌های ناحیه‌ای محلیو ایالتی را برای کنترل هوا تشویق می‌کرد و در عین حال حق مداخله را برای دولتفدرال در صورت به خطر افتادن سلامت و رفاه اهالی ایالت در اثر آلودگی ناشی ازایالات دیگر محفوظ نگه می‌داشت، الحاق گردید.

این قانون معیارهایی برایکیفیت هوا وضع کرد که بر اساس آنها ، استانداردهای کیفیت هوا و گازهای متصاعد شدهدر دهه 1960 میلادی پی‌ریزی شد.

اجرای قانون هوای تمیز

اجرای قانون هوای تمیز در سال 1970 به آژانسنوبنیادحفاظت محیط زیست (EPA) محول گریدید. قانون به وضع استانداردهایدرجه اول و دوم کیفیت هوای محیط زیست پرداخت. استانداردهای اولیه متکی بر معیارهایکیفیت هوا ، برای حفظ سلامت عموم مردم ، دامنه وسیعی از ایمنی را در نظر می‌گیرد. در حالی که استانداردهای ثانوی که آنها نیز متکی بر معیارهای کیفیت هوا باشند، برایحفظ رفاه عموم انسانها ، به علاوه گیاهان ، جانوران ، اموال و دارائیهستند.

اصلاحات قانون هوای تمیز به سال 1977 به تقویت باز هم بیشتر قوانینموجود پرداخته است. اگر چه این امکان وجود دارد که تغییرات بیشتری نیز انجام شود،کاملا محتمل است کهکنترلآلودگی هوا برای ایجاد شرایطی که تحت آن هوا برای نسلهای آینده تمیزتر وسالم‌تر نگاهداشته شود، از حمایت بیشتر عامه مردم برخوردار شود

آلودگی محیط زیست از منابع گوناگون صورت می‌گیرد. با پیشرفت تمدنبشری و توسعه فن‌آوری و ازدیاد روز افزون جمعیت ، در حال حاضر دنیا با مشکلی به نامآلودگی در هوا و زمین روبرو شده است که زندگی ساکنانکرهزمین را تهدید می‌کند. بطوری که در هر کشورحفاظتمحیط زیست مورد توجه جدی دولتمردان است. امروزه وضعیت زیست محیطی به گونه‌ایشده است که مردم یک شهر یا حتی یک کشور از آثار آلودگی در شهر یا کشور دیگر در اماننیستند.

برفی که در نروژ می‌بارد مواد آلاینده‌ای بههمراه دارد که منشا آن از انگلستان و آلمان است. یاباراناسیدی در کانادا نتیجه مواد آلاینده‌ای است که منشا آنها از ایالات متحده است. در آتن گاهی مجبور می‌شوند به علت آلودگی شدید هوا کارخانجات را تعطیل و رفت و آمداتومبیلها را محدود کنند. شهرهای دیگر دنیا مانند مکزیکوسیتی ، رم و تهران نیز بامشکل آلودگی هوا دست به گریبانند. آلودگی دریاها ، رودخانه‌ها ، دریاچه‌ها واقیانوسها و جنگلهای نیز نیز موضوع بحث جدی می‌باشند.

آلودگی محیط زیست و لایه ازن

یکی از مسائلی که در سالهای اخیر باعث نگرانیدانشمندان شده ، مسئله تهی شدنلایه ازنو ایجاد حفره در این لایه درقطبجنوب است. لایه اوزون در فاصله 16 تا 48 کیلومتری از سطح زمین قرار گرفته و کرهزمین را در برابرتابشفرابنفش نور خورشید محافظت می‌کند. هر گاه از مقدار لایه ازن ، 10 درصد کم شود،مقدار تابشی که به سطح زمین می‌رسد تا 20 درصد افزایش می‌یابد. تابش فرابنفش موجببروزسرطان پوستدر انسان می‌شود و به گیاهانصدمه می‌زند. مولکولهایکلروفلوئورکربنها (CFCها) در از بین بردنلایه ازن موثرند. از این ترکیبات بطور گسترده در دستگاههای سرد کننده و درافشانه‌ها (اسپری‌ها) استفاده می‌شود.

این مولکولها به علت پایداری آنها بهاستراتوسفر راه می‌یابند و در آنجا بر اثر تابش خورشید پیوند C-Cl شکسته می‌شود. اتمکلر حاصل به مولکول ازن حمله می‌کند و مولکول CLO را می‌دهد. این مولکول بنوبهخود بااکسیژن ترکیب شده ، مولکول O2 و اتم Cl آزاد می‌شود که مجددا در چرخه تخریباوزون شرکت می‌کند. از این روست، در عهدنامه سال 1978 مونترال قرار این شده که ازمصرف کلروفلوئوروکربنها به تدریج کاسته شود و مواد دیگری به عنوان جانشین برای آنهایافت شود و یافتن چنین ترکیباتی بطور مسلم کار شیمیدانان است.

آلودگی هوا و مه دود فتوشیمیایی

بسیاری از مناطق شهری با پدیده آلودگی هواروبه‌رو هستند که در جریان آن ، سطوح نسبتا بالایی از ازن در سطح زمین که جزءنامطلوبی از هوا در ارتفاعات کم است، در نتجه واکنش نور القایی آلاینده‌ها تولیدمی‌شود. این پدیده رامهدود نور شیمیایی می‌نامند و گاهی از آن به عنوان "لایه ازن در مکانی نادرست" ازنظر تشابه آن با مسئله تهی شدن ازن استراسفر یاد می‌کنند. فرآیند تشکیل مه دود درواقع شامل صدها واکنش مختلف است که دهها ماده شیمیایی را دربرمی‌گیرد و بطور همزمانرخ می‌دهند. در واقع ، هوای شهرها را به "واکنشگاههای شیمیایی عظیم" تشبیهکرده‌اند.

پدیده مه دود شیمیایی ، نخستین بار در دهه 1940 در لوس آنجلسمشاهده شد و از آن زمان ، عموما به این شهر بستگی داده شده است. اما در دهه‌هایاخیر باکنترلآلودگی هوا مسئله مه دود در شهر لوس آنجلس بطور نسبی تخفیف پیدا کرده است. ازنظر کمی ، اکثر کشورها و همچنینسازمان جهانی بهداشت (WHO) ، حدی را برایحداکثر غلظت مجاز اوزون در هوا در نظر گرفته‌اند که در حدود 100ppb (میانگین غلظتهادر طول زمان یک ساعت) است. اوزون در هوای پاکیزه تنها به چند در صد این مقدارمی‌رسد. واکنش دهنده‌های اصلی اولیه در یک پدیده مه دود نور شیمیایی ،اسید نیتریک، NO و هیدروکربنهای سوخته نشدههستند که ازموتورهایاحتراقی درون سوز به عنوان آلاینده در هوا منتشر می‌شوند. جزء مهم دیگر درتشکیل مه دود ، نور خورشید است.

باران اسیدی

یکی از جدی‌ترین مشکلات زیست محیطی که امروزه بسیاری از مناطقدنیا با آن روبه‌رو هستند،باراناسیدی است. این واژه انواع پدیده‌ها ، از جملهمه اسیدیوبرف اسیدیکه تمام آنها با نزول مقدار قابلملاحظه اسید از آسمان مطابقت دارد را می‌پوشاند. باران اسیدی دارای انواع نتایجزیان‌بار بوم شناختی است وجود اسید در هوا نیز احتمالا بر روی سلامتی انسان اثردارد. پدیده باران اسیدی در سالهای آخر دهه 1800 در بریتانیا کشف شد، اما پس از آنتا دهه 1960 به دست فراموشی سپرده شد. باران اسیدی به نزولات جوی که قدرت اسیدی آنبطور قابل توجهی بیش از باران طبیعی (یعنی آلوده نشده)، که خود به علت حل شدندی‌اکسیدکربن هوا در آن و تشکیلاسید کربونیکبطور ملایم اسیدی است، باشد،اطلاق می‌شود.

(CO2 (g) + H2O (aq) ↔ H2CO3(aq

ازتفکیک جزئی H2CO3 پروتونآزاد می‌شود و PH سیستم را کم می‌کند.از اینرو PH باران طبیعی که آلوده نشده، ازاین منبع بخصوص حدود 5.6 است. تنها بارانی که قدرت اسیدی آن به مقدار قابلملاحظه‌ای بیشتر از این باشد، یعنی PH آن کمتر از 5 باشد، باران اسیدی تلقی می‌شود. دو اسید عمده در باران اسیدی ، HNO3 و H2SO4 است. بطور کلی ،محل نزول باران اسیدی در مسیر باد دورتر از منبع آلاینده‌های نوع اول ، یعنی SO2 و نیتروژن اکسیدها است. باران اسیدی بههنگام حمل توده هوایی که آلاینده‌های نوع اول را دربردارند، بوجود می‌آیند. ازاینرو باران اسیدی یک مشکل آلودگی است که به علت حمل دور بردآلاینده‌های هوا، حدود و مرز جغرافیایینمی‌شناسد.

مواد شیمیایی آلی سمی

واژه مواد شیمیایی سنتزی از طرف رسانه‌های گروهیبرای توصیف اجسامی بکار می‌رود که عموما در طبیعت یافت نمی‌شوند. ولی توسطشیمیدانان از اجسام ساده‌تر سنتز شده‌اند. اکثریت مواد شیمیایی سنتزی که مصرفتجارتی دارند، ترکیبات آلی هستند و برای بیشتر آنها ازنفتبه عنوان منبع اولیه کربن در اینترکیبها استفاده شده است. کربن باکلر ترکیبهای زیادی را تشکیل می‌دهد که به علت سمی بودن آنها برای بعضی گیاهان و حشرات، بسیاری از این قبیل ترکیبها کاربرد گسترده‌ای به عنوان آفت کش یافته‌اند. ترکیباتآلی کلردار دیگر بطور گسترده‌ای درصنایعپلاستیک والکترونیک بکار برده شده‌اند.

شکستن پیوند کربن به کلر بطور مشخص دشوار است و حضور کلرهمچنین واکنش پذیری سایر پیوندها را در مولکولهای آلی کم می‌کند. همین خاصیت به اینمعنی است که با وارد شدن ترکیبهای آلی کلردار بهمحیطزیست ، تخریب آنها به کندی صورت می‌گیرد و بیشتر تمایل به جمع شدن دارند و بهاین علت به معضل بزرگ محیط زیست محیطی تبدیل شده‌اند. اجسام آلی سمی که بطور عمدهمورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از: انواعآفت کشها،حشره کشهای سنتی،حشره کشهای آلی کلردار،ددت، توکسافنها ، کاربامات ،حشره کشهای آلی فسفات‌دار،علف کشهاو ... .

آلودگی آبها

آب، تصفیه آن و جلوگیری از آلودگی و به هدر رفتن آن از مسائل بسیار مهم زمان ما بهحساب می‌آید. آلودگی آبها ، معضل بزرگ زیست محیطی محسوب می‌شود که به علت پیشرفتصنایع و تکنولوژی ، هر روزه با پیشرفت روز افزون آن مواجهیم.

فلزهای سنگین و شیمی خاک

بسیاری از فلزهای سنگین برای انسان سمی هستند وچهار فلزجیوه (Hg) ،سرب (pb) ،کادمیم (Cd) وآرسنیک (As) فلزهایی هستند که بعلت کاربرد گسترده ، سمیت و توزیع وسیع آنها بیشترین خطر رااز نظر زیست محیطی دارند. البته هیچ یک از این عنصرها هنوز به آن اندازه در محیطزیست پخش نشده که یک خطر گسترده بشمار آید. به هر حال ، هر یک از آنها در بعضی ازمحلات در سالهای اخیر در سطوحی سمی یافت می‌شود. این فلزها بطور عمده از مکانی بهمکان دیگر از طریق هوا منتقل می‌شوند و این انتقال معمولا به صورت گونه‌هایی که رویماده ذره ‌مانند معلق ، جذب سطحی شده یا در آن جذب شده است، صورت می‌گیرد.

تولید انرژی و آثار محیطی آن

بسیاری از مسائل زیست محیطی ، نتیجه غیرمستقیم تولید و مصرف انرژی ، بویژهزغالسنگ وبنزین است. ذخایر زغال سنگ در دنیا از مجموعنفت،گازطبیعی واورانیوم خیلی بیشتر است. از اینرو مصرف زغال سنگ برای تولید انرژی صنعتی نه تنها ادامهخواهد یافت، بلکه احتمالا به مقدار زیادی بویژه در کشورهای در حال توسعه مانند چینو هندوستان که ذخایر زیادی از این ماده دارند، افزایش می‌یابد. از سوزاندن زغال سنگمقدار زیادی SO2 و CO2 که آلاینده هستند تولید می‌شود. بحثانرژیهسته‌ای و سایرمنابعانرژی نیز جای خود دارد

چند بار تا به حال دوده خفه کننده ماشین‌ها را در خیابان دیده‌اید؟
<BR< < li>

چرا در روز روشن آسمان آبی را نمی‌بینید؟

فوران دوده از کارخانجات صنعتی چه فوایدی دارد؟

پناهگاه بیماران تنفسی در شهر آلوده کجا می‌تواند باشد؟

اینآلودگی هواست که طبیعت زیبا را در خود گم می‌کند و زندگی سالم را نه تنها ازانسان‌ها بلکه از تمام موجودات سلب می‌کند.

موضوع چیست؟

اوزونکه جزء اصلی مه دود است، گازی است که از ترکیب اکسید نیتروژن وهیدروکربنها در حضور نور آفتاب بوجود می‌آید. در اتمسفر ، ازن بطور طبیعی به صورت لایه‌ای که مارا از اشعه ماورای بنفش محافظت می‌کند، وجود دارد. ولی زمانی که در سطح زمین تولیدشود، کشنده است.

اوزون از کجا می‌آید؟

اتومبیلها ، کامیونها و ... ، یکی از اصلی ترینمنابع اوزون هستند. در سال 1986 ، مقدار حیرت انگیز 6.5 میلیون تن هیدروکربنهایمختلف و 8.5 میلیون تن اکسیدهای نیتروژن توسط خودروهای موتوری وارد هوا شدند. نیروگاهها ، کارخانه‌های شیمیایی وپالایشگاههاینفت نیز سهم بزرگی در همین مساله دارند و نیمی از انتشار هیدروکربنها ونیتروژن در کشور آمریکا مربوط به آنهاست.

خطر مه دود

صدمات ریوی ناشی از هوای آلوده به اوزون ، خطری است که هر 3نفر از 5 نفر با آن روبرو هستند. اکثر مردم نمی‌دانند که مه دود به غیر از انسان بهسایر موجودات زنده هم آسیب می‌رساند. مهدود ازنی ، مسئول صدمات زیاد به درختان کاج و نابودی محصولات کشاورزی در بسیاریاز مناطق کشاورزی است.

هوای آلوده چیست؟

هر ماده‌ای که وارد هوا شود ، خواص فیزیکی ، شیمیایی وزیستی آن را تغییر می‌دهد و به چنین هوای تغییر یافته ،هوای آلودهگویند.

عوامل آلوده کننده هوا

• عوامل طبیعی:فوران‌های شدید آتشفشان، وزش توفان ، بادهای شدید و … ، گازها و ذراتی را وارد هوا می‌کنند و سبب آلودگیآن می‌شوند.
• فعالیت انسان:کارخانجات صنعتی ،کشاورزی ، شهرسازی ، وسایل گرمازا ، نیروگاهها ، وسایل نقلیه و ... ، از عواملآلوده کننده هوا هستند.

مواد آلوده کننده هوا

• منوکسید کربن:گاز سمی منوکسید کربن ،بطور عمده مربوط به خودروهایی است که مصرف سوخت آنهابنزین می‌باشد. این خودروها مقدار زیادی گاز CO را از طریق لوله اگزوز وارد هوامی‌کنند.
• دی‌اکسید گوگرد:عمدتا مربوط بهنفتکوره (نفت سیاه) است که در بعضی صنایع و تاسیسات حرارت مرکزی و تولید نیرو مورداستفاده قرار می‌گیرد.
• اکسیدهای نیتروژن دار:بطور عمده مربوط به نفت کوره ،گازوئیلو مقدار کمتری مربوط به مصرف بنزینونفت سفیداست.
• هیدروکربن‌هایسوخته نشده:عمدتا مربوط به خودروهایی است که بنزین مصرف می‌کنند. نفت کورهو گازوئیل در این مورد سهم کمتری دارند.
• ذرات ریز معلق:بطور عمده ، از سوختن نفت کوره حاصل می‌شود.
• برمید سرب:در نتیجه مصرف بنزین در موتور اتومبیل‌ها حاصلمی‌شود.
• سایر ترکیبات سربی:بنزین خودروها اغلب دارای ماده‌ای به نامتترااتیل سرباست که به منظور روان کردن کار سوپاپ‌ها و به‌سوزی بنزین به آن اضافهمی‌شود. اینماده هنگام سوختن بنزین ، باعث پراکنده شدن ذره‌های جامد و معلق ترکیبات سرب در هوامی‌شود که هم سمی‌اند و هم به صورت رسوب‌های جامد وارد دستگاه تنفسی می‌شوند.

بالا ، بالا ، بالاتر

در جایی دور ، بالای سر ما ، لایه نامرئی و ظریفی ازاوزون وجود دارد که ما را از تشعشعات خطرناک ماورای بنفش خورشیدی محافظت می‌کنند. لایه ازنقرنهاست که آنجا بوده است.

... و دورتر

ولی اکنون انسان این سپر محافظ را از بین می‌برد. کلروفلوئورو کربنها (CFCS) ،هالونها (halons) ) و سایرموادشیمیایی مصنوعی ، در 10 تا 50 کیلومتری بالای سر ما شناورند. آنهاتجزیه شده ، مولکولهایی آزاد می‌کنند که اوزون را از بین می‌برد.

CFC ها چه موادی هستند؟

CFC ها موادی هستند که صدها مصرف گوناگون دارند. زیرا آنها تقریبا غیر سمی و مقاوم در برابر شعله بوده ، براحتی تجزیه نمی‌شوند. بهخاطر چنین پایداری ، آنها تا 150 سال باقی خواهند ماند. گازهای CFC به آرامی تاارتفاعات 40 کیلومتری صعود کرده و در آنجا تحت نیروی عظیم تشعشعات ماورای بنفشخورشید شکسته شده ،عنصر شیمیاییکلر را آزاد می‌کنند.

بعد از آزادی هر اتمکلر قبل از برگشت به زمین که سالها طولمی‌کشد، حدود صد هزارمولکول اوزون را از بین می‌برد. سه و شاید پنج درصد لایه ازن در سطح جهان تاکنون توسطگازهای CFC تخریب شده است.

بعدش چی؟

با تخریب ازن در لایه‌های بالای اتمسفر ، کره زمین اشعه ماورایبنفش دریافت می‌کند که موجب بروزسرطان پوست، بیماری آب مروارید چشم و تضعیفسیستم دفاعی بدن می‌شود. با نفوذ بیشتر اشعه ماورای بنفش از لایه‌های اتمسفر ،اثرات آن روی سلامتی بدتر شده ، بهره‌دهی محصولات کشاورزی و جمعیت ماهی‌ها کاهشخواهد یافت و آسایش هر فرد روی این سیاره تحت تاثیر قرار خواهد گرفت.

نگرانی روز افزون

اثرات زیست محیطی مقادیر عظیمی از مواد زاید خطرناک کههر ساله تولید می‌شود، موجب نگرانی بیش از پیش شده است. در سال 1983 ، 266 میلیونتن مواد زاید خطرناک تولید شده است.

تهدید اکوسیستم‌ها

کشورهای پیشرفته بیش از هفتاد هزار ماده شیمیایی مختلفتولید می‌کنند که بیشتر آنها بطور کامل از نظر ایمنی آزمایش نشده‌اند. استفادهنامحتاطانه از این مواد ، مواد غذایی و آب و هوای ما را آلوده کرده ، اکوسیستمهاییرا که ما به آنها متکی هستیم، شدیدا" تهدید می‌کند.

راهیابی مواد شیمیایی به محیط زیست

مواد شیمیایی به بخش جدا نشدنی اززندگی روزانه ما تبدیل گشته‌اند. ما از وسایل رفاهی مانندپلاستیکها ، پودرهای رختشویی و آروزولها که از مواد شیمیایی ساخته شده‌اند، استفاده می‌کنیم. ولی اغلب از هزینه پنهانی که ناشی از آنهاست بی‌خبریم. نهایتا آنها از طریق محلهایدفن زباله ، زهکشیها وفاضلابها به آب و یا زمین راه پیدا می‌کنند.

مواد سمی در پلاستیک‌ها

اگر چه مصرف کنندگان به ندرت محصولات پلاستیکی راکه روزانه ساخته می‌شود و بسته بندی‌ که در آن خرید می‌کنند، به مساله آلودگی سمیربط می‌دهند، باید دانست که اکثر مواد شیمیایی که در تولید و ساختپلاستیکها مورد استفاده قرار می‌گیرند، بسیار سمی هستند. برحسب درجه بندی EPA باید دانست کهاز 20 ماده شیمیایی که تهیه آنها موجب تولید بیشترین مقدار کل مواد زاید خطرناکمی‌شود، پنج ماده شیمیایی از شش مورد اولی ، موادی هستند که بطور مستمر در صنایعپلاستیک‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

باران اسیدی چیست؟

یکی از آثار و نتایج آلودگی هواباراناسیدی است. در دو دهه اخیر و در برخی نواحی صنعتی و بر اثر فعالیت‌هایکارخانه‌ها میزان دی‌اکسید گوگرد و دی‌اکسید ازت در هوا افزایش یافته است. این دوماده دراتمسفر بااکسیژن و بخار آبواکنششیمیایی ایجاد می‌کند و به صورتاسید نیتریکواسیدسولفوریک در می‌آید. این ذرات اسیدی مسافت‌های طولانی را بوسیله باد طی می‌کنندو به صورت باران اسیدی بر سطح زمین فرو می‌ریزند. چنین بارش‌هایی ممکن است به صورتبرف یا باران یا مه نیز در بیاید.

پیامدهای باران اسیدی

باران اسیدی باعث از بین رفتن بناها و آثار تاریخی بخصوص در ساختمان‌هایی که ازسنگ مرمریاآهک ساخته شده باشند، می‌شود.

باران اسیدی میزان حاصلخیزی خاک را کاهش می‌دهد و حتی ممکن استموادسمی را وارد خاک‌ها کند .

باران اسیدی موجب نابودی درختان و کاهش مقاومت آنها بخصوص در برابر سرما می‌شود

طبقه بندی آلاینده‌های هوا

منظور از آلودگی ورود عناصر و ترکیبات تازه به محیط و یا تغییرنسبتعناصر و ترکیباتی است که در ساختار طبیعی محیط شرکت دارند. مثلاسرب در ترکیب طبیعی اتمسفر وجود ندارد، ورود آن در اتمسفر ، نوعی آلودگی است. CO2 ترکیبی است که با نسبتی مشخص در ترکیب اتمسفر شرکت دارد. افزایش نسبت این ترکیب در جو ، نوعی آلودگی تلقی می‌شود. خطرناکترین آلودگیهای محیط، ناشی از کاربرد موادی هستند که بشر در طول یک سده گذشته و بویژه در بیست و سی سالاخیر به منظور مبارزه با حشرات ، بیماریهای انگلی گیاهان و همچنین حشرات ناقلبیماریهای حیوانی و انسانی بکار برده است.

همچنین استفاده اسراف آمیز ازسوختهای فسیلی ، کاربردموادشیمیایی بسیار متنوع در صنعت استخراج و تصفیه فلزات و صنایع دیگر بویژهآزمایشهای اتمی در جو زمین ، عناصر و ترکیبات جدیدی را وارد محیط کرده‌اند که قبلااکوسیستم طبیعی کره زمین با آنها روبرو نبوده است.

طبقه‌بندی آلاینده‌ها

تمامی آلاینده‌های هوا را می‌توان بر اساس منشاءترکیبشیمیایی و حالت فیزیکی‌شان طبقه‌بندی نمود. این طبقه‌بندیها برای تنظیم بحث وبررسی در زمینه عوامل آلودگی هوا بکار می‌روند. آلاینده‌ها بسته به منشاءشان بهدو گروه اولیه و ثانویتقسیم می‌شوند. آلاینده‌های اولیه از قبیل دی‌اکسیدسولفورها (SO2 ) ، اکسیدهای نیتروژن ( NO2 ) وهیدروکربنها (HC) ، آن دسته از آلاینده‌ها هستند که مستقیما وارد اتمسفر شده‌اند و بههمان شکل آزاد شده نیز در اتمسفر یافت می‌شوند. آلاینده‌های ثانوی نظیراوزون (O3 ) و پراکسی استیل نیترات (PAN) آن دسته از آلاینده‌هاهستند که در اتمسفر توسط یک واکنش فتوشیمیایی در اثرهیدرولیز و یااکسیداسیون تشکیل می‌شوند.

ترکیب شیمیایی آلاینده‌ها

آلاینده‌ها اعم از گروه اولیه و ثانوی می‌توانندبسته به ترکیب شیمیایی‌شان بهدو گروه آلی یا معدنیتقسیم شوند. ترکیبات آلیحاویکربن وهیدروژن و بسیاری از آنها دارای عناصری ماننداکسیژن ،نیتروژن ،گوگرد وفسفر می‌باشند. هیدروکربنها ، ترکیبات آلی هستند که تنها دارای کربن و هیدروژن‌اند. آلدئیدهاوکتونهادارای اکسیژن ، کربن و هیدروژنهستند. سایر ترکیبات آلی مهم در مورد آلودگی هوا عبارتند از: کربوکسیلیکاسیدها ،الکلها ،اترهاواسترها وآمین‌هاو ترکیبات آلی گوگردار. مواد معدنییافت‌شونده در هوای غیر آلوده عبارتند از کربن ، منوکسید (CO) ،دی‌اکسیدکربن (CO2)، کربناتها ، اکسیدهای سولفور ، اکسیدهای نیتروژن ، اوزون، هیدروژن فلوراید و هیدروژن کلراید.

طبقه‌بندی آلاینده‌ها بر حسب حالت ماده

ذرات آلاینده‌ها

عبارتند ازجامدات ومایعاتی که شاملغبار ، دودهای غلیظ ، دود ، خاکستر ، غبار مهآلود و اسپریهستند. تحت شرایط مناسب ذرات آلاینده‌ها از اتمسفر جدا وته‌نشین می‌شوند.

آلاینده‌های گازی

آلاینده‌های گازی که سیالهای بی‌شکل‌اند، کاملا فضایآزاد شده در آن را اشغال می‌کنند و بسیار شبیه به هوا عمل نموده ، از اتمسفر جدانمی‌شوند. در میان آلاینده‌های معروف گازی ازاکسیدهایکربن ، اکسیدهای سولفور ، اکسیدهای نیتروژن ، هیدروکربنها و اکسید کننده‌هامی‌توان نام برد.

طبقه‌بندی ذرات

خواص فیزیکی که عبارتند از اندازه ، شکل ، ته‌نشین شدن و کیفیت نوری

خواص شیمیایی که عبارتند از ترکیبات آلی و معدنی

خواص بیولوژیکی به صورت باکتریها ، ویروسها ، هاگها و غیره

نحوه تشکیل ذرات

ذرات را می‌توان بر حسب نحوه تشکیل به صورت غبار ، دود ،دود غلیظ ، دود حاصل از خاکستر ، غبار مه آلود یا اسپری طبقه‌بندی نمود.

غبار

غبار عبارتست از ذرات کوچک جامد بوجود آمده از خرد شدن جرمهای بزرگتردر حین فرآیندهایی نظیر خرد کردن ، آسیاب کردن یا انفجار که ممکن است بطور مستقیم ویا غیر مستقیم در اثر بکار گیری موادی از قبیلزغالسنگ ،سیمان یا دانه‌ها وارد اتمسفر شوند.

دود

دود از ذرات ریز جامد از احتراق ناقص ذرات آلی نظیر زغال سنگ ، چوب یاتنباکو که عمدتا از کربن و سایر مواد قابل احتراق تشکیل یافته‌اند، تشکیل می‌شود.

دود غلیظ

دود غلیظ از ذرات جامد ریز از مایع شدن بخارات مواد جامد تشکیلمی‌شود. دود غلیظ ممکن است در اثرتصعید ،تقطیر ، تکلیس شدن یا فرآیندهای ذوب فلزات بوجود آید.

دود ناشی از خاکستر

دود ناشی از خاکستر از ذرات غیر قابل احتراق ریزی کهدر گازهای حاصل از احتراق زغال سنگ بوجود می‌آید تشکیل یافته است.

غبار مه آلود

غبار مه آلود از ذرات مایع یا قطرات تشکیل شده در اثر مایعشدن بخار ، پراکندگی یک مایع یا انجام یکواکنششیمیایی بوجود می‌آید.
ذرات آلی موجود در اتمسفر: فنلها ، اسیدهایآلی و الکلها

معروفترین ذرات معدنی موجود در اتمسفر: نیتراتها ، سولفاتها و فلزات آهن ، سرب ، منگنز ، روی ووانادیم

منابع تولید ذرات

ذرات ممکن است گرد گیاهان ، هاگها ، باکتریها ، ویروسها، تک یاخته‌ایها ، قارچها و بقایای زنگ زدگی و غبار ناشی از فعالیتهای آتشفشانی ویا مواد مضر به سلامت انسانها (دود ناشی از خاکستر ، دود ، دوده‌ها ، اکسیدهای فلزیو نمکها ، فلزات روغنی یا قیری ، قطرات اسیدی ، سیلیکاتها و سایر غبارهای معدنی ودودهای غلیظ فلزی) باشند.

استانداردها و کنترل ذرات

اگر چه کنترل ذرات در محل تولید آنها یا به کمکرقیق سازی انجام پذیر است، اما این اصل که رقیق کردن راه حل مشکل آلودگی است، دارایکاربرد نیست و نمی‌توان از آن به عنوان یک روش کنترل کننده مفید نام برد. تنها روشقابل قبول کنترل در محل تولید کننده آلودگی و متکی به اصول ته‌نشین سازی ،سانتریفوژ ، فشرده نمودن ، فیلتراسیون بارهای الکتریکی می‌باشند