دانلود مقاله آلاینده های موجود در هوا با فرمت ورد ودر234 صفحه قابل ویرایش

فهرست مطالب

چکیده. 1

فصل اول.. 2

کلیات تحقیق... 2

1-1 . مقدمه. 3

2-1 . بیان مسأله. 3

3-1. اهداف... 3

4-1. اهمیت و ضرورت تحقیق... 4

6-1 . تعریف عملیاتی متغیرها6

فصل دوم. 9

پیشینه تحقیق... 9

1-2 . مقدمه. 10

2-2 . تاریخچه تحقیق... 10

3-2 . پیشینه عملی.. 11

4-2 . نظریات... 12

فصل سوم. 13

روش تحقیق... 13

1-3 .مقدمه. 14

2-3. روش تحقیق... 14

3-3 . فنون گرد آوری اطلاعات... 14

فصل چهارم. 16

روش تحقیق... 16

1-4. مقدمه. 17

2-4. فرضیات یا سئوالات تحقیق... 17

ترکیبات طبیعی هوا22

ازت و گازهای نجیب... 22

اکسیژن.. 22

بخار آب... 23

ازن.. 24

پر اکسید ئیدروژن – ئیدروژن دی اکسید.. 24

هوای آلوده Air Pollution.. 24

تعریف آلودگی هوا25

مهمترین آلوده کننده های هوا25

امیسیون Emission.. 26

ایمیسیون Immission.. 27

شاخص های کیفی هوا (AQI). 27

استانداردهای کیفیت هوا Air Quality Standard. 28

کربن منوکسید Carbon Monoxide. 30

منابع CO Sources of CO... 31

شیمی تشکیل COChemistry of CO Formation.. 32

غلظت و توزیع COConcentration and Distrlbution fo CO... 34

طرق از بین رفتن CO اتمسفر The fate of Atmospheric CO... 35

اندازه گیری Measurment of CO... 35

اکسیدهای نیتروژن Nitrogen Oxides. 37

منابع اکسیدهای نیتروژن Sources of Nitrogen Oxides. 37

شیمی تشکیل NO_xChemistry of NO_x Formation 38

چرخة نوری NO₂ NO₂ Photolytic Cycle. 41

طرق از بین رفتن NO_x اتمسفری The fate of Atmospheric NO_x. 42

کنترل آلودگی NO_xControl of NO_x Pollution.. 42

اندازه گیری NO_xMeasurment of NO_x. 44

هیدروکربن ها Hydrocarbons. 45

اکسیدان های فتوشیمیایی Photochmical Oxidants. 46

منابع هیدروکربن ها Sources of Hydrocarbons. 47

تشکیل اکسیدان های فتوشیمیایی Formation of Photochemical Oxlxants. 48

غلظت هیدروکربن ها و اکسیدان های فتوشیمیایی.. 49

کنترل آلوده کننده های هیدروکربنی و فتوشیمیایی.. 51

اندازه گیری هیدروکربن ها Measurment of Hydrocarbons. 53

انداز گیری مواد اکسید کننده Measurment of Oxidant53

اکسیدهای سولفور Sulfur Oxides. 53

منابع سولفوراکسیدها Sources of Sulfur Oxides. 54

شیمی تشکیل So_x Chemistry So_x Formatiom... 56

طرق از بین رفتن SO_xاتمسفری Fate of Atmospheric So_x. 57

اندازه گیری O₂S Measurment of SO₂. 59

ذرات معلقParticulates. 60

منابع ذرات معلق Sources of Particulates. 61

ترکیب شیمیایی ذرات معلقChemical Composition of Particulates. 63

طرق از بین رفتن (سرنوشت )ذرات معلق اتمسفری.. 65

غلظت ذرات معلق Concentrations of Particulates. 66

منازل.. 70

وسائط نقلیه. 70

3-صنایع.. 71

مواد بیگانه در هوا72

منو اکسید دو کربن.. 72

حلالهای آلی.. 74

ترکیبات ارسن.. 75

ضدآفتهای گازی شکل.. 76

مواد بدبو. 77

آلودگی های ناشی از ذرات دوده و گرده. 79

هواپیماها88

بررسیهای اپیدمیولژی.. 90

بیماریهای ناشی از آلودگی هوا92

سرطان ریه. 92

برونشیت مزمن.. 94

آمفیزم ریوی.. 96

پیشگیری.. 97

عواقب مورد انتظار. 97

عوارض احتمالی.. 97

داروها97

رژیم غذایی.. 98

بیماریهای ریوی.. 98

تغییرات سلولی در برخورد با هوای آلوده. 104

تأثیرات آلودگی هوا بر کودکان.. 105

فقر ویتامین D... 105

اثرات CO روی انسان Effects of CO on Humans. 106

تأثیرات NO_x بر روی انسانها Effects of NO_x on Humans. 108

تأثیرات هیدروکربن ها و اکسیدان های فتوشیمیایی بر روی انسان.. 109

تأثیرات Sox بر روی انسانها HumansEffects of Sox.. 111

اثرات ذرات معلق بر روی انسان Effects of Particulates on Humans. 113

اثرات ذرات معلق بر روی بینایی.. 115

تأثیر آلودگی هوا بر سلامت روانی انسان.. 117

تصفیة هوا121

سیکلونZyklon.. 122

صافی پارچه ای.. 123

کنترل آلودگی هوا به کمک وسایل و تجهیزات... 126

تأثیر آموزش در کاهش آلودگی هوا126

سوخت های جایگزین.. 133

وسایل نقلیه سبک تر. 134

موتورهای آینده. 135

باران اسیدی.. 143

چگونگی تشکیل باران اسیدی.. 148

اثر بر سلامتی انسان.. 149

چگونگی کنترل بارش اسیدی.. 152

لایه ازن.. 155

غلظت مجاز ازن.. 156

ازن چگونه عمل میکند؟. 156

لایه محافظ یا آلاینده. 156

تغییرات شبانه روزی غلظت ازن در سطح زمین.. 157

مه دود فتوشیمیایی و ازن تروپوسفری.. 158

اثر ازن بر روی چربی و پروتئین بافتهای زنده. 158

خطرات در خانه و محل کار. 159

خطرات در محیط خارجی.. 160

اثرات دراز مدت و کوتاه مدت ازن.. 160

تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی.. 161

نمونه های سلولی برای مطالعة اثرات ازن.. 162

جهش ژنی.. 163

سرطانهای پوستی.. 163

آسیب چشمی.. 165

اثر بر سیستم ایمنی بدن.. 167

اقدامهای جهانی در زمینة حفاظت از لایة ازن.. 171

مصرف مواد ODSs در ایران.. 172

اقدامهای ملی.. 173

اثر گلخانه ای 175

گازهای گلخانه ای.. 176

دی اکسید کربن.. 177

متان.. 179

بخار آب... 180

اکسید نیتروس.... 181

ازن.. 181

کلروفلوروکربنها (CFCs). 182

اثرات بر روی انسان.. 183

فعالیتهای بین المللی.. 191

فصل پنجم.. 193

نتیجه گیری و خلاصه. 193

1-5 مقدمه. 194

2-5 . نتیجه گیری.. 195

3-5. خلاصه. 197

4-5. مشکلات تحقیق... 198

5-5 . پیشنهادات... 199

منابع تحقیق... 200

 

 

 

چکیده

منظور از آلودگی ورود عناصر و ترکیبات تازه به محیط و یا تغییر نسبت عناصر و ترکیباتی است که در ساختار طبیعی محیط شرکت دارند. مثلا سرب 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 سال اخیر به منظور مبارزه با حشرات ، بیماریهای انگلی گیاهان و همچنین حشرات ناقل بیماریهای حیوانی و انسانی بکار برده است.

همچنین استفاده اسراف آمیز از سوختهای فسیلی ، کاربرد مواد شیمیایی بسیار متنوع در صنعت استخراج و تصفیه فلزات و صنایع دیگر بویژه آزمایشهای اتمی در جو زمین ، عناصر و ترکیبات جدیدی را وارد محیط کرده‌اند که قبلا اکوسیستم طبیعی کره زمین با آنها روبرو نبوده است.

تمامی آلاینده‌های هوا را می‌توان بر اساس منشاء ترکیب شیمیایی و حالت فیزیکی‌شان طبقه‌بندی نمود. این طبقه‌بندیها برای تنظیم بحث و بررسی در زمینه عوامل آلودگی هوا بکار می‌روند. آلاینده‌ها بسته به منشاءشان به دو گروه اولیه و ثانوی تقسیم می‌شوند. آلاینده‌های اولیه از قبیل دی‌اکسید سولفورها (SO2 ) ، اکسیدهای نیتروژن ( NO2 ) و هیدروکربنها (HC) ، آن دسته از آلاینده‌ها هستند که مستقیما وارد اتمسفر شده‌اند و به همان شکل آزاد شده نیز در اتمسفر یافت می‌شوند. آلاینده‌های ثانوی نظیر اوزون (O3 ) و پراکسی استیل نیترات (PAN) آن دسته از آلاینده‌ها هستند که در اتمسفر توسط یک واکنش فتوشیمیایی در اثر هیدرولیز و یا اکسیداسیون تشکیل می‌شوند.

 

 

  

فصل اول

کلیات تحقیق

 

 

1-1 . مقدمه

آلودگی هوا و تأثیراتی که بر روی سلامتی جسم و روان انسان دارد یکی از مهمترین و جدیدترین معضلاتی است که انسان امروزه با آن دست به گریبان است. و اکنون ما در زمانی زندگی می کنیم که مسئله آلودگی محیط زیست به خاطر رشد سریع جمعیت، صنعت و محدودیتهای منابع طبیعی بیش از پیش مورد توجه همگان واقع شده است و همچنین به شکل یک مسأله قابل لمس مورد توجه عامه قرار گرفته است.

ما در این فصل می خواهیم به شکافتن این مسأله و سؤال اساسی تحقیقمان بپردازیم.

و با توجه به اینکه در بیان اهمیت هوا این نکته را می توان بیان داشت که انسان بدون غذا 6 هفته و بدون آب 1 هفته زنده می ماند ولی بدون هوا پس از چند دقیقه خواهد مرد خاطر نشان می کنیم که چرا مسأله ی آلودگی هوا اکنون از اهمیت زیادی برخوردار است و در نهایت به بررسی و تحلیل متغیرها و واژگان اساسی مورد استفاده در متن تحقیق می پردازیم.

2-1 . بیان مسأله

انجمن مشترک مهندسین آلودگی هوا و کنترل آن تعریف زیر را برای آلودگی هوا بیان کرده است:

«آلودگی هوا یعنی وجود یک یا چند آلوده کننده مانند گرد و غبار، فیوم ها، گازها، هیست، بو، دود، بخارات در هوای آزاد با کمیت ها ، ویژگیها و زمان ماند که برای زندگی انسان، گیاه یا زندگی حیوانات خطرناک و برای اموال مضر باشند و یا به طور غیر قابل قبولی مخل استفاده راحت از زندگی واموال گردد.

با دانستن تعریف کلی آلودگی هوا می خواهیم به سؤال اساسی تحقیقمان که تأثیر آلودگی هوا بر سلامت جسم و روح انسان است پاسخ دهیم.

3-1. اهداف

هدف از نوشتن این تحقیق بررسی بنیادی آلودگیهای هوا است، به نحوی که بتواند به آسانی مورد استفاده سایرین قرار گیرد. اکنون ما در زمانی زندگی می کنیم که مسئله آلودگی محیط زیست به خاطر رشد سریع جمعیت، صنعت و محدودیتهای منابع طبیعی بیش از پیش مورد توجه کاشناسان واقع شده و همچنین به شکل یک مسأله قابل لمسی مورد توجه عامه مردم قرار گرفته است و به همین دلیل در پی پاسخ گویی به اهداف زیر می باشیم :

1- شناسایی آلاینده های هوا

2- شناخت چگونگی تأثیر این آلاینده ها بر سلامتی فردی و جمعی

3- شناخت راههای پیشگیری یا جلوگیری از ورود آلاینده ها به فضا

4-1. اهمیت و ضرورت تحقیق

آنچه را که می خواهیم بر آن تأکید کنیم تقسیم ناپذیری و پیچیدگی محیط زیست است مثلاً جو زمین در منطقه بیوسفر آنقدر کامل مخلوط می شود و چنان سریع می چرخد که دومین دمی که فرو می رود احتمالاً اتمهای بازدمی حضرت عیسی در گستمان و یا آدولف هیتلر در مونیخ را دارا می باشد هوای پاک مایه شادمانی زندگی بشر است که نیاز به آن بیش از نیاز به غذا و آب می باشد. صنعت مدرن امروز، باعث تولید گازها و ذرات زیادی می شود که هوای آزاد را آلوده می کنند. در گذشته زغال در صنعت باعث تولید دی اکسید گوگرد زیادی می شد، ولی امروز به دلیل محتویات کم گوگرد در زغال، سوخت آن مشکلات زیادی تولید نمی کند ولی وسایل نقلیه موتوری مشکل اساسی هستند که دی اکسید نیتروژن و ذرات آلی غیر قابل تجزیه تولید می کنند که تحت اثر اشعه خورشید به ازن تبدیل می شود که مهمترین آلوده کننده هوا می باشد. گاز دی اکسید نیتروژن (No2) هوا را به رنگ قهوه ای در می آورد و این وضعیتی است که بسیاری از شهرها در فصل تابستان با آن مواجه هستند. ذرات ریز که در اثر سوخت موتورهای بنزینی و گرد و غبار جاده ای، دود حاصل از آتش سوزی و گرده های گیاهان تولید می شود عامل آلودگی هوا در روزهای زمستانی است. در سالهای اخیر توجه زیادی به محیط زیست شده است و اصطلاحات جدیدی مانند : اکولوژی، محیط زیست، مه دود فتوشیمیایی، اثرات گلخانه ای در مطالعات وارد گردیده اند. در همین حال به مشکلاتی از محیط زیست پی برده ایم که معلول استفاده از تکنولوژی بسیار پیشرفته ای است که برای تأمین رفاه مادی و حفاظتهای نظامی که لزوم آنرا احساس می نماییم مورد نیاز بوده است. از جمله این مشکلات، اثرات آلودگی هواست که باعث افزایش بیماریهای تنفسی در میان سالخوردگان و جوانان، کاهش میزان دید، خسارت به گیاهان و حیوانات گردیده و اثرات آن در سطح جهانی فاجعه آمیز می باشد.

همچنین آلودگی هوا را نمی توان مربوط به دوران حاضر و یا یک عصر خاص دانست. حتی قبل از اینکه بشر اولیه موفق به کشف آتش شود، یعنی بتواند با برهم زدن دو سنگ «آتش زنه» بر یکدیگر و با ایجاد اصطکاک سریع بین دو قطعه چوب خشک، آتش تولید کند، آلودگی هوا بر اثر دود حاصل از آتش سوزی طبیعی جنگل ها وجود داشته است. اما آلودگی های هوا در اعصار کهن نسبت به طبیعت بکر و دست نخورده آن دوران، بسیار اندک و حتی قابل چشم پوشی بود تا اینکه در اوایل قرن بیستم و با ورود به دنیای صنعتی، بر اثر کشف زغال سنگ و سوخت های فسیلی اشکال تازه ای از آلودگی هوا پدید آمد. گذشته از هر چیز انسان قرن ها د رجوی مملو از گرد و غبار، گاز متان حاصل از مواد فساد پذیرمانند بقایای موجودات زنده و باتلاقها و نیز در سایر ترکیبات هیدروکربن که به وسیله درختان جنگلی منتشر می شوند زندگی کرده است. در حال حاضر نگرانی جامعه به علت آن است که شهرنشینی و صنعتی شدن موجب گردیده است که جمعیت زیادی در مناطق کوچک در کنار یکدیگر متمرکز بشوند.غلظت آلوده کننده های منتشره از بسیاری از فعالیت های انسان تا حدی رسیده است که برای ایجاد اثرات سوء بر روی گیاهان ، حیوانات و بهداشت انسان کافی است. شدت آلودگی در سطح جهانی در حال رسیدن به حدی می باشد که حتی بالقوه می تواند برای خود زمین هم بحرانی باشد. صنعتی شدن ما، بیشتر نتیجه استاندارد سطح زندگی است که یک یا دو اتومبیل را برای هر خانواده لازم می داند و همچنین ما از نیروی برقی استفاده می کنیم که می باید در هر 8 تا 10 سال تولیدش، نیازی دو برابر را برآورده کند، همچنین مقادیر زیادی مواد زائد جامد تولید می کنیم که غالباً در زباله سوزها و یا در فضای باز سوزانده می شود. بنابراین شهرنشینی، اکثر مردم در یک درصد از سطح زمین، توقع استاندارد بالای زندگی با حداقل قیمت بدون توجه به محیط زیست و بخصوص توسعه صنایع برای تهیه محصولات جدید همه با هم جمع شده اند و باعث افزایش غلظت آلودگی در حد خطرناک و قابل توجه گردیده اند. اما در گذشته طبیعت این فرصت را داشت که به ترمیم خرابیها بپردازد. قرنها قبل از انسان، طبیعت با عمل تصفیه خود بخود قادر بود که محیط مناسبی برای زیست ایجاد کند.

امروزه انسان خودپسندانه استفاده نابجا از هوا می کند و با جهشی که برای بالا بردن رفاه خود نموده محیط خفقان آوری برای خود ایجاد کرده است قبل از اینکه خورشید بیشتر تاریک شود، قبل از اینکه گل های بیشتری پژمرده شود، قبل از اینکه مردم دسته دسته خفه بشوند و قبل از اینکه دنیا مسموم شود باید راهمان را عوض کنیم. باید یاد بگیریم که چگونه همراه با قانون طبیعت زندگی کنیم.

5-1 .سئوال یا فرضیات

1- آلودگی هوا چیست؟

2- آلاینده های هوا به چند دسته تقسیم می شوند؟

3- مهمترین کانونهای آلوده کنندة هوا کدامند؟

4- آلودگی هوا چگونه روی سلامتی انسان تأثیر می گذارد؟

5- روشهای بی میکروب ساختن هوا و تصفیه ی آن چیست؟

6- با توجه به اینکه خودروها سهم عظیمی در آلودگی هوا دارند از چه راههایی می توان مضرات آن ها را کاهش داد؟

7- عمده ترین پیامدهای آلودگی هوا چیست؟

6-1 . تعریف عملیاتی متغیرها

تعاریفی که در زیر داده شده است با تعاریف انجمن مهندسین برای آزمایش و مواد مطابقت می کند. در ادامه تحقیق از این اصطلاحات استفاده خواهیم کرد.
آئروسل : پراکندگی ذرات میکروسکوپی جامد یا مایع درمحیط گازی است مانند دود و مه و میست. غبار : اصطلاحی است که به طور نامشخصی به ذرات جامدی که غالباً بزرگتر از کلوئید هستند و قادرند موقتاً در هوا و یا گازی دیگر به حالت تعلیق در آیند اطلاق می شود. قطره : ذره کوچک مایع دارای اندازه و وزن مخصوصی که در شرایط سکون سقوط می کند اما ممکن است در شرایط توربولانسی به صورت معلق بماند. خاکستر فرار : ذرات بسیار کوچک خاکستر که در اثر احتراق مواد سوختی وارد جریان گاز دودکشی می شوند ذرات خاکسترممکن است حاوی ذرات ناقص سوخته باشند.مه : اصطلاح نامشخصی است که برای بیان وجود ذرات قابل رؤیت که در حالت پراکندگی به صورت مایع هستند به کار می رود. تشکیل آن ها معمولاً مستلزم تراکم است. فیوم : ذرات جامدی هستند که در اثر تراکم حالت گازی و معمولاً بعد از تبخیر مواد ذوب شده و غالباً توام با یک واکنش شیمیایی مانند اکسیداسیون تولید می شوند. گاز : یکی از سه حالت توده جسم است که شکل و حجم مستقل ندارد و تمایل به انبساط نامحدود دارد. میست : اصطلاح نامشخصی است که به ذرات بزرگ مایع با پراکندگی کم غلظت اصلاق می شود. در هواشناسی پراکندگی رقیق قطرات آب با تراکم کم و اندازه کافی برای نشست را میست می گویند.

ذره : جزء کوچک مجزا از توده یک ماده جامد یا مایع ذره نامیده می شود. دود : ذرات کوچک آئروسل است که حاصل احتراق ناقص می باشد. که عمدتاً متشکل از کربن و سایر مواد قابل احتراق است.. بخار : شکل گاز یمواد است که در حالت عادی به صورت مایع یا جامد وجود دارند. کیسه های هوائی : گشادیهای کیسه مانند کوچکی در منتهی الیه راه های هوائی، که از جداره آنها تبادل گازی صورت می گیرد. نایژک : یکی از تقسیمات کوچکتر درخت نایژه برونشیت مزمن : تورم طولانی نایژه که به صورت عوارضی مانند سرفه و خلط بروز می کند. تاژک : برجستگی کوچک موی مانندی که در سطح آزاد سلول قرار گرفته و قادر به انجام حرکات منظم می باشد. آمفیزم : حالتی است که فضاهای هوا، زیادی انبساط می یابند و در نتیجه کیسه های هوا صدمه می بیند در نهایت بافتهای ریه از کار می افتد. اپیدمولوژی : عملی است که با عوامل مؤثر در انتشار و فراوانی مراحل یک بیماری در یک جمعیت سروکار دارد. سلامت روان: قابلیت فرد در ایجاد ارتباط موزون و هماهنگ با دیگران و توانایی در تغییر و اصلاح محیط اجتماعی خویش و حل مناسب و منطقی تعارض های هیجانی و تمایلات شخصی خود. آلودگی هوا: عبارت است از وجود مواد مضری در هوا مانند میست و گرد و غبار و سایر ذرات که برای انسان و گیاه و ... مضر باشد. همچنین آلاینده های هوا متغیرهای مستقل هستند و سلامت روح و جسم متغیرهای وابسته اند به طوریکه با یکدیگر رابطه عکس دارند همچنین با افزایش آلاینده ها سلامتی کاهش می یابد و با افزایش سلامت مقدار آلودگی کاهش خواهد داشت.

 

 

 

فصل دوم

پیشینه تحقیق

 

 

 

1-2 . مقدمه

آلودگی هوا مانند هر پدیده دیگری دارای پیشینه است که مطالعه آن از دیدگاه متخصصان محیط زیست، بخش قابل توجهی از پژوهش های کارشناسی را در برمی گیرد. علاوه بر این، صاحبان مشاغلی چون پزشکان، مسئولان و متولیان شهری، صاحبان صنایع، تولیدکنندگان سوخت های فسیلی، مسئولان بهداشت محیط و افراد متعدد دیگری که مستقیم یا غیر مستقیم با آلودگی هوا یا مسایل آن در ارتباط هستند، آلودگی هوا را از زوایای گوناگون مورد بحث قرار داده و در موارد بسیار راه حلهایی برای این بلای فراگیر ارائه داده اند. در تحقیق حاضر ضمن مروری بر تاریخچه آلودگی هوا و آثار مخرب آن به نکات متعددی در این زمینه پرداخته ایم و راهکارهایی برای کاهش این پدیده مطرح کرده ایم. آلودگی هوا را نمی توان مربوط به دوران حاضر و یا یک عصر خاصی دانست. حتی قبل از اینکه بشر اولیه موفق به کشف آتش شود، یعنی بتواند با بر هم زدن دو سنگ «آتش زنه» بر یکدیگر و با ایجاد اصطکاک سریع بین دو قطعه چوب خشک، آتش تولید کند، آلودگی هوا بر اثر دود حاصل از آتش سوزی طبیعی جنگل ها وجود داشته است.

2-2 . تاریخچه تحقیق

بعضی از اشکال آلودگی هوا مانند مه دود فتوشیمیایی از پدیده های جدید می باشند تشکیل این نوع از آلودگی به نور خورشید و کثرت اتومبیل در منطقه ای که از نظر هواشناسی پایدار باشد نیاز دارد. تعداد اتومبیل مورد نیاز برای پیدایش این پدیده به تازگی در مراکز شهری به حد نصاب رسیده است. در حالی که آلودگی با دود از قدیم وجود داشته است. ادوارد اول، پادشاه انگلستان در زمان سلطنتش سوزاندن زغال سنگ را در شهر لندن در هنگام تشکیل جلسات مجلسی به علت ایجاد دود و بو ممنوع کرده بود به همین علت با سوزاندن بیش از حد چوب، جنگلهای انگلستان بسرعت کاهش یافتند و علیرغم فرمان سلطنتی مصرف زغال سنگ هم افزایش یافت. در سال 1661 جان اولین کتابی در مورد ناراحتی ناشی از هوا و دود در لندن نوشت. چاپ جدیدی از این کتاب که در سال 1772 منتشر شد نشان داد که راه حلهای پیشنهادی سال 1600 جان اولین مورد قبول قرار نگرفته است. بسیار جالب است که تاریخچه آلودگی هوا در بریتانیا را قدری بیشتر مورد مطالعه قرار دهیم. در سال 1819 یک کمیته خاص برای مطالعه مسأله منصوب شد، در سال 1843 دومین کمیته در سال 1845 سومین کمیته منصوب گردید و این عمل مرتباً ادامه یافت. انگلستان تنها بعد از فاجعه مه دود سال 1952 به اقدامات جدی دست زد. مسأله آلودگی هوای انگلستان در جهت بدتر شدن ادامه داشت. دکتر دو رئیسی مجمع کاهش دود، درباره تلفات ناشی از دود – مه در سال 1905 و 1911 صحبت می کند و چنین به نظر می آید که کلمه مه دود را اولین بار او بکار برده باشد. اکنون به ذکر روزهای برجسته در تاریخ آلودگی هوا می پردازیم:

سال 1300: اعلام ادوارد اول برای جلوگیری از مصرف زغال سنگ در طی جلسات مجلس

سال 1578: ملکه الیزابت اول از دود زغال سنگ آزرده شده و به مجلس شکایت می کند.

سال 1661 : انتشار کتاب جان اولین

سال 1772: دومین انتشا رکتاب جان اولین

سال 1819: تشکیل اولین کمیته انتصابی انگلستان

سال 1843: تشکیل دومین کمیته انتصابی انگلستان

سال 1845: مجلس قانونی را تصویب می کند که لکوموتیوها بایستی دود را مصرف کنند.

سال 1866:اولین مقایسه در مورد اثرات آلودگی هوا بر انسان

سال1875:مرگ دامها در لندن که نشان داده شده به علت وقایع آلودگی هوا بوده است.

سال 1911-1905: دکتر دِوُ اصطلاحات مه – دود – مرگ و میرها – دود مه را به کار برد.

سال 1919:اولین مقاله راجع به آلودگی هوا به وسیله اتومبیل تحریر شد.

سال 1930:فاجعه دره میوز در بلژیک رخ داد.

سال 1948: حادثه ناگوار دونوار پنسلوانیا اتفاق افتاد

سال 1952: فاجعه لندن

سال1955:اولین قانون دولت مرکزی آمریکا تصویب شد.

سال 1956: تصویب قانون هوای پاک در بریتانیا

سال 1963: تصویب قانون هوای پاک در آمریکا

سال 1966 : فاجعه روز شکرگزاری ساحل شرقی آمریکا اتفاق افتاد

سال 1970 : اصلاح قانون هوای پاک

سال 1975 : استانداردهای اولیه ایالات متحده آمریکا

3-2 . پیشینه عملی

پس از آنکه در سال 1661 جان اولین کتابی در مورد ناراحتی ناشی از هوا و دود در لندن نوشت. چاپ جدیدی از این کتاب که در سال 1772 منتشر شد نشان داد که راه حلهای پیشنهادی سال های 1600 جان اولین مورد قبول قرار نگرفته بوده است. پیشنهادهای او عبارت بودند از انتقال صنایع به خارج از شهر و ایجاد کمربند سبز در اطراف شهرها که هر دوی این پیشنهادات هنوز هم به عنوان راه حل، مورد استفاده می باشند.

با توجه به اینکه کتاب آلودگی هوا تألیف هنری پرکینز به ترجمه دکتر منصور غیاث الدین از سری کتابهای درسی در دوره های لیسانس و فوق لیسانس در بسیاری از دانشگاه ها تدریس می شود اما آمار و ارقامی که در این کتاب آمده است غالباً مربوط به گذشته از 10 سال پیش می باشد و بدیهی است با آنچه امروز می گذرد تفاوت فاحشی دارد.

آلودگی محیط زیست (هوا – آب – خاک – صوت) تألیف دکتر مینو دبیری با توجه به اینکه به معقوله آلودگی هوا به طور گسترده پرداخته است اما به این مسأله که آلاینده های هوا از چه حیثی تقسیم بندی کرده است اشاره ای نشده.

4-2 . نظریات

در این بخش از نظریات و دیدگاههای برخی از سازمانها و کارشناسان در بحث آلودگی هوا و مسایل مربوط به آن آگاه می شویم:

-پایگاه اطلاع رسانی شهرسازی و معماری : افزایش غلظت آلاینده ها در هوای تهران در پاییز سال جاری از سوی اغلب کارشناسان محیط زیست بزرگترین زنگ خطر برای تهران در سالهای اخیر است.

- ممکن است شهروندان تهرانی ، به دلیل غلظت بالای آلاینده ها و پدیده «اینورژن» خانه نشین شوند.

- محبوبه کمالی، کارشناس محیط زیست: سالانه 7 میلیارد دلار خسارت آلودگی هوا در ایران است.

- فرهاد دبیری، صاحب نظر در قوانین محیط زیست: ریشه اصلی مشکلات در بی نتیجه ماندن طرح و برنامه های موجود برای مواجهه با آلودگی هوا، اجرا نشدن قانون است.

- دکتر منوچهر مکارم، متخصص بیماری های تنفسی: بیماری آسم از پیامدهای اصلی استنشاق هوای آلوده است.

- یوسف رشیدی، مدیر عامل شرکت کنترل کیفیت هوا: در شهرهای بزرگ جهان که مشکل وارونگی دما وجود دارد، شروع به کار مدارس و ادارات در پاییز و زمستان دیرتر از ساعات «اینورژن» است. با تنظیم صحیح ساعات کار مدارس، بانکها، ادارات و اصناف، آسیب های آلودگی هوا به ویژه در مواقع بروز اینورژن کاهش می یابد.

فصل سوم

روش تحقیق

 

1-3 .مقدمه

در جمع آوری مطالب این تحقیق از روش هایی همچون : 1- کتابخانه ای 2- میدانی استفاده کرده ایم و در روش کتابخانه ای از طریق فیش برداری به گرد آوری مطالب پرداخته ایم و در روش میدانی از طریق مصاحبه با افرادی همچون جناب آقایان دکتر صادقی و حبیبی و قبادی از این روش استفاده کرده ایم و برای توضیح سؤالات از روشی توصیف استفاده کرده ایم وهمینطور از روشهایی همچون مشاهده (عکس های گرفته شده در ضمن تحقیق) مطالعه (تمامی مطالب گرد آوری شده در فصل چهارم و از طریق فیش برداری و کتابخانه ای) پرس و جو یا همان مصاحبه که با استادان و کارشناسان صورت گرفته است.

2-3. روش تحقیق

در جمع آوری مطالب مربوط به این تحقیق از روش های کلی و عمومی تحقیق که عبارتند از : 1- روش میدانی 2- کتابخانه ای بهره برده ایم در روش کتابخانه ای از طریق فیش برداری به جمع آوری مطالب پرداخته ایم و با مصاحبه با افراد متخصص و کارشناس نیز از روش میدانی کمک گرفته ایم. همچنین از گونه های تحلیل و تشریحی نیز بهره برده ایم.

3-3 . فنون گرد آوری اطلاعات

در نوشتن و جمع آوری مطالب این تحقیق از گونه های تشریحی و تحلیلی بهره گرفته ایم حال به طور مختصر به شرح هریک از این گونه ها می پردازیم : گونه تشریحی : این گونه نوشته حاصل شنیده ها و دیده های محقق می باشد و تشریح به معنی شرح و بسط دادن دادن به منظور مطالعه و دقت در یک موضوع یا مطلب به گونه ای علمی، دقیق و از سر باریک بینی است و عام ترین و رایج ترین راه تشریح نیز طرح پرسشی است در مورد ابعاد مختلف یک موضوع که هر بخشی از نوشته به یکی از سؤالات ما پاسخ می دهد و ما از این گونه تحقیقی بیشتر در قسمت مصاحبه و تهیه گزارشی استفاده کرده ایم. گونه تحلیلی : این گونه حاصل تأملات درونی نویسنده یا محقق می باشد که در آن نویسنده به تحلیل یا تفسیر یک موضوع می پردازد. در این گونه نوشته ها نویسنده از برهان های عقلی و نقلی برای اثبات مدعای خود کمک می گیرد. از این شیوه در فصل چهارم برای بیان یافته های تحقیق استفاده کرده ایم همچنین در فصل چهارم از گونه تحقیقی به میزان بیش تری استفاده کرده ایم در توضیح این گونه می توان گفت که نوشته ای است که بر اساس پژوهش های ما و دیگران آفریده شده است، همچمنان که در بخش 2-3 ذکر کردیم از روشهایی همچون 1- مشاهده 2- پرس و جو 3- مطالعه استفاده کرده ایم که اکنون به توضیح مختصری در مورد هریک از این فنون در این قسمت اکتفا می کنیم.

1- ما در هنگام تهیه گزارش از مرکز اقلیم شناسی و سازمان حفاظت محیط زیست از روش مصاحبه استفاده کرده ایم .

2-در این روش برای نوشتن مطالب و جمع آوری اطلاعات از طریق مشاهده و تجربه ی عملی نیز به طور مستقیم استفاده کرده ایم و همان طور که ملاحظه می شود اکثر عکس های ضمیمه شده توسط خود اعضای گروه گرفته شده است و این خود نیز به مستند کردن تحقیق نیز بیش تر کمک کرده است.

3- پرس و جو : در مراحل این تحقیق ناگزیر شدیم با افرادی مصاحبه کنیم تا از این طریق به اطلاعات مورد نیاز خود دست یابیم.

 

 

 

فصل چهارم

روش تحقیق

 

 

1-4. مقدمه

بحران حال و آیندة جهان تنها به افزایش جمعیت محدود نمی شود، حتی افزایش جمعیت در میان ملل در حال توسعه که رشدی به مراتب بیشتر از ملل توسعه یافته دارند نیز به تنهایی نمی تواند عامل بحران باشد.

امروزه انسان با خطرها و تهدیدهای فراوان محیط زیست مواجه است، اما خطری که اکنون ساکنان کرة زمین را تهدید می کند صرفاً از بین رفتن منابع آبی یا از دست دادن منابع خاکی به علت از بین رفتن جنگلها و مراتع سرسبز و همچنین گسترش کویرها نیست، بلکه خطر امروز خطری به مراتب نگران کننده تر و فارغ از حدود و مرزهای سیاسی و جغرافیایی و حتی قاره ای است و آن عبارت است از : «افزایش آلودگی هوا».

آلاینده های هوا، بر محیط زیست جهانی، از جمله زیستگاههای حیات وحش، تنوع زیستی، سلامت و باردهی و میزان جنگلها و سایر سیستمهای وحشی تأثیر می گذارند. پس آلودگی هوا سلامت اکولوژیکی و در نتیجه سلامت انسان را به خطر می اندازد و سه پیامد مهم زیست محیطی در مقیاس جهانی و منطقه ای تحت عنوان «باران اسیدی، تخریب ازن استراتوسفری و تغییرات جهانی اقلیم» را به دنبال دارد.

با توجه به وجود این بحرانهای مهم زیست محیطی ، به ویژه در قرن حاضر که ماهیت ملی و بین المللی دارند، و با توجه به اهمیت حفاظت و حمایت از محیط زیست، به تهیة این تحقیق مبادرت نمودیم تا بدین وسیله پاسخگوی بخشی از نیازهای علمی، پژوهشگران و طرفداران محیط زیست باشیم.

2-4. فرضیات یا سئوالات تحقیق

دراین بخش به بیان فرضیات مطرح شده در ضمن تحقیق می پردازیم که به شرح زیر می باشد .

1- آلودگی هوا چیست ؟

2- آلاینده های هوا به چند دسته تقسیم می شوند ؟

3- مهمترین کانونهای آلوده کنندۀ هوا کدامند ؟

4- آلودگی هوا چگونه روی سلامتی انسان تأثیر می گذارد ؟

5- روشهای بی میکروب ساختن هوا و تصفیه ی آن چیست ؟

6- با نوجه به اینکه خوردوها سهم عظیمی در آلودگی هوا دارند از چه راههایی می توان مضرات آن ها را کاهش داد ؟

7- عمده ترین پیامد های آلودگی هوا چیست ؟

 

« ظَهَرَ الفسادُ فی البَر و البَحر بما کَسَبَت اَیدی النّاس »

زمین و دریا با د ست انسانها به تباهی و تخریب کشیده می شود.

دعای عهد

 

 

سؤال 1 : آلودگی هوا چیست؟

معنای اصطلاح آلودگی هوا چیست؟ یک مقایسه کلی ما بین آلودگی و عدم آلودگی هوا به این سوال پاسخ خواهد داد. این نقطه شروعی منطقی برای هر مطالعه ای در مورد آلودگی هوا می باشد.( دبیری، مینو، چاپ سوم، 1382)

هوای غیر آلوده : Unpolluted Air

هوا، بعنوان یک تعریف مصطلح برای توصیف مخلوطی از گازها که هر یک قشر نسبتاً نازکی را در اطراف زمین به وجود می آورند به کار برده می شود. ترکیب این مخلوط، از زمین به طرف بالا تا حدود 50 مایل به طور قابل ملاحظه ای ثابت است. جدول 1 چگونگی ترکیب آلودگی هوای خشک را طبقه ای از طبقات پیرامون کره زمین به صورت درصد حجمی ارائه می دهد، در ضمن مجموع جرم نسبی هر جزء در تمام اتمسفر نیز داده شده است. غلظت درصد حجمی، حجم یک جزء مشخص درصد حجم هوا می باشد. جرم کل اتمسفری هر جزء می تواند توسط درصد حجمی یا درصد وزنی معین شود که متعاقباً برای جرم کل اتمسفر به کار برده می شود. مبادلة درصد حجمی با درصد وزنی توسط ضرب درصد حجمی در وزن ملکولی جزء مورد نظر به دست می آید. این حاصل ضرب بعداً «بر عدد 29» وزن ملکولی متوسط «هوا» تقسیم می گردد. جرم کل اتمسفر 10⁵×6/5 می باشد. از 999/99 درصد از این مقدار در 50 مایلی سطح زمین یافت شده است. به خاطر این جرم عظیم حتی اجزاء بسیار کمیاب هم به مقادیر نسبتاً زیاد یافت می شوند. برای مثال ازون فقط به مقدار ^6-10 ×2 درصد می باشد. اما جرم کلی اتمسفری با این درصد کوچک 190 میلیون تن گزارش شده است. همانطور که جدول 1 مشخص شده نیتروژن و اکسیژن از گازهای بسیار فراگیر اتمسفر و رویهم رفته 99% حجم را تشکیل می دهند.

تقریباً مابقی اتمسفر از آرگون و کربن دی اکسید، درصد حجمی کل مجموع این جزء در هوای خشک تمیز 99/99 درصد است. جدول 1 شامل اجزاء خشک است بنابراین آب از قلم افتاده شده که یک جزء اصلی پنجم از هوای تمیز می باشد. در جدول 1 آب وارد نشده است زیرا برخلاف سایر اجزاء بخار آب به مقادیر متفاوتی در هوای تمیز یافت می شود. آب موجود در اتمسفر وابسته به دما و تبخیر آب از منابع موجود از 01/00 تا 5 درصد تغییر می کند و عموماً مقدار مابین 1 تا 3 درصد است. مشخص است که وجود بخار آب غلظت سایر اجزاء اتمسفری را به زیر مقادیر داده شده در جدول 1 تغییر خواهد داد. هرچند تناسب نسبی سایر اجزاء اساساً ثابت باقی می ماند و وقتی که میزان رطوبت مشخص شود درصد سایر گازها می تواند از این ثابت تناسب محاسبه شوند. اجزاء هوا بسیار متعددند و تعدادی از آنها، از روندهای طبیعی متنوعی حاصل می شوند. هیدروژن سولفید (H₂S )، سولفور دی اکسید (SO₂) و کربن منوکسید (CO) همگی توسط عمل آتشفشانها حاصل شده در اتمسفر موجود هستند.

پوسیدگی گیاهان و جانداران تحت شرایط فاقد اکسیژن (پوسیدگی هوازی)

 

جدول (1)ترکیب هوای خشک تمیز و جرم تقریبی اجزای متفاوت اتمسفری[1]

	غلظت	جرم کلی
	(درصد حجمی)	(میلیون در تن)
اجزاء اصلی
نیتروژن (N2)	09/78	422000000
اکسیژن(O2)	95/20	1290000000
آرگون(Ar)	93/0	72000000
کربن دی اکسید (CO2)	032/0	2700000
اجزاء فرعی
نئون(Ne)	0018/0	70000
هلیوم(He)	00052/0	4000
متان (CH4)	00015/0	4600
کریپتون (kr)	0001/0	16200
هیدروژن (H2)	00005/0	190
نیتروس اکسید (N2O)	00002/0	1700
کربن منواکسید (Co)	00001/0	540
گزنون (Xe)	000008/0	2000
ازون(O3)	000002/0	190
آمونیا NH3))	0000006/0	21
نیتروژن دی اکسید (NO2)	0000001/0	9
نیتریک اکسید (NO)	00000006/0	3
سولفور دی اکسید (SO2)	00000002/0	2
هیدروژن سولفید (H2S)	00000002/0	1

 

متان (CH₄)، آمونیاک (NH₃) و هیدروژن سولفید (H₂S) را تولید می کند. اکسیدهای نیتروژن (N₂O,NO,NO₂) توسط تخلیة بار الکتریکی در طی رعد و برق تولید می شوند. و نیز چندین تن کربن مونوکسید توسط آتش سوزی جنگلها به وجود می آید. (دبیری، چاپ سوم، 1382 و صفحه 14 )

ترکیبات طبیعی هوا

ازت و گازهای نجیب

اجسام مزبور که قسمتی از اجزاء متشکله هوا می باشند موادی هستند که از نظر بهداشتی نقشی ندارند وتنها هر گاه نسبت مواد مزبور در هوای تنفسی بر اثر به مصرف رسیدن اکسیژن زیاده از حد تغییر پیدا کند موضوع قابل تأملی خواهد بود.

اکسیژن

مقدار درصد اکسیژن در هوا، همواره نسبت ثابتی است. انسان قادر است تغییرات قابل ملاحظه ای را از نظر هوای تنفسی تحمل کند. تنها در صورت تقلیل مقدار اکسیژن به 11 تا 12 درصد حجمی، عمل تنفس دشوار می شود، و هر گاه این نسبت به 2/7 درصد حجمی برسد زندگی انسان چنان مورد تهدید قرار خواهد گرفت که غالباً ممکن است منجر به مرگ شود.

هر قدر ارتفاع از سطح دریا بیشتر باشد، مقدار اکسیژن موجود در هوا از نظر نسبت طبیعی خود که 93/20 درصد حجمی است نقصان می یابد. مثلاً در ارتفاع 4000 متر از سطح دریا، این مقدار، به 95/12 درصد حجمی، و در ارتفاع 8000 متر به 02/8 درصد حجمی تقلیل پیدا می کند.

تقلیل اکسیژن در ارتفاعات زیادتر موجب کاهش قدرت کار میشود. (بیماری کوهنوردان. کوه گرفتگی)

مشعلی که غالباً برای آزمایش هوا بکار میرود، در هوائی که نسبت اکسیژنش 14 تا 10 درصد حجمی باشد خاموش میشود.

1. گاز کربنیک (اسید کرابنیک)

گاز کربنیک از جمله مواد اصلی متشکله در بدن (Organism) موجودات زنده، و نیز یکی از اجزاء سازندة بسیاری از غذاها است، و در غلظت محدود و معینی بی ضرر است.

گازکربنیک موجود در هوا ناشی از عمل تنفس انسان و حیوان، از فعل و انفعالات تخمیری، میکروبی، از درون زمین، از تنفس در تاریکی گیاهانی که برگ سبز دارند، از گاز و دود کارخانجات و سوخت منازل، و بالاخره کار کردن موتورهای وسائط نقلیه ناشی می شود.

تغییرات گاز کربنیک موجود در اتمسفرآزاد جزئی است، و بطور متوسط به 4% درصد وزنی میرسد و این مقدار خیلی بندرت میتواند افزایش یابد.

گازکربنیک موجود در اتمسفر آزاد لطمه ای به سلامتی انسان نمی زند، مگر در موردی که هوا خیلی آلوده و کثیف باشد، مثلاً در اماکن مسدود.

بخار آب

قابلیت جذب و نگاهداری بخار آب هوا تابع درجة حرارت است. هوای اشباع شده از بخار آب در درجة حرارت معین، دارای مقدار ثابتی آب بحالت بخار است.

مقدار ماکزیموم بخار آب را که هوا در درجة حرارت ثابتی می تواند در خود نگاهدارد، رطوبت ماکزیموم (E ) میخوانند.

هرگاه هوا از بخار آب اشباع شود و در اثر زیادی بخار آب از نقطة اشباع نیز بگذرد، بخار آب متراکم میشود. تحت عنوان رطوبت مطلق (e) مقدار بخار آب به گرم در متر مکعب هوا استنباط می شود نسبت رطوبت مطلق به رطوبت ماکزیموم وقتی به میزان درصد بیان شود، رطوبت نسبی (f) خوانده میشود:

بنابراین

تحت عنوان حاصل تفریق اشباع هوا، اختلاف بین رطوبت ماکزیموم و رطوبت مطلق یعنی E-e استنباط می شود که بر حسب میلیمتر جیوه و یا به گرم بخار آب در هر متر مکعب معین میشود. این مقدار وقتی رطوبت ثابت باشد به تبعیت افزایش درجة حرارت، تغییر می کند.

رطوبت هوا، به ویژه رطوبت نسبی اهمیت زیادی از نظر نگاهداری مواد غذائی در درجات حرارت متعارفی پائین تر دارد، و رطوبت هوای ساکن و متحرک از نظر بسته بندی مواد غذائی و مصالح بسته بندی که خود قابلیت نفوذ مختلفی داراست، اهمیت دارد.

از لحاظ بعمل آوردن و پروردن محصولات غذائی (گوشت . توتون مواد خمیری و غیره) نیز بخار آب اثر مهمی دارد و در هر مورد، مناسب بودن رطوبت هوا باید رعایت شود. تأمین رطوبت متناسب از نظر سلامتی انسان نیز نقش مؤثری دارد، زیرا وجود رطوبت است که جذب آب و جدا شدن و دفع آنرا در بدن و پیکر تمام موجودات زنده تنظیم میکند.

مثلاً هرگاه درجة رطوبت بی اندازه افزایش یابد، انتقال و دفع حرارت بدن قطع گردیده و کندی انتقال حرارت، وضع خطرناکی را بوجود میاورد.

در شرایط خاصی بخار آب نیز در زمرة گازهای زیان آور شمرده میشود. مثلاً وقتی بصورت مه مانع پخش و انتشار گازهای زیان آور حل شونده در آب گردد و یا موجب عدم انتشار گرد و غبار شود و بالاخره هنگامیکه بخارات همراه با دود به نقطه تراکم رسد.

ازن

ازن در فضا هنگام تخلیة الکتریکی ایجاد میشود و در طبیعت، در پدیدة اتواکسیداسیون و همچنین موقع بخار شدن آب بظهور میرسد.

هوای جنگل که سرشار از ازن است مطبوعیت خود را مدیون روغنهای اتری است نه به ازن که در غلظت زیاد مهوع و محرک است و بوی ناپسندی شبیه به کلر دارد.

اتمسفر در شرایط متعارفی در هر صد متر مکعب بطور متوسط دارای دو میلی گرم ازن است و مقادیری در حدود 1/0 میلی گرم در لیتر آن تحریک محسوس ایجاد میکند.

توقف مستمر در هوائی که دارای 0035/0 یعنی سی و پنج ده هزارم میلی گرام در لیتر ازن باشد موجب بروز مسمومیت های مزمن میشود.

اطاق رنتگن در صورتی که خوب تهویه نشود چنین مسمومیتی را ایجاد می کند.

پر اکسید ئیدروژن – ئیدروژن دی اکسید

پروکسید ئیدروژن بعللی مشابه ازن بوجود میآید. مقداران قاعدتاً بیش از گاز اخیرالذکر است و در قطرات باران وجود آن را به آسانی میتوان تشخیص داد. آب باران داری 04/0 تا 2/0 میلی گرم در لیتر پراکسید ئیدروژن میباشد. دربارة پروکسید ئیدروژن موجود در هوای آزاد هنوز اثر نامساعدی از نظر مختل ساختن سلامتی مشاهده نشده است.

هوای آلوده Air Pollution

هوای پاک مایه شادمانی زندگی بشری است که نیاز به آن بیش از نیاز به غذا و آب می باشد. صنعت مدرن امروز، باعث تولید گازها و ذرات زیادی می شود که هوای آزاد را آلوده می کنند. در گذشته زغال در صنعت باعث تولید دی اکسید گوگرد زیادی می شد، ولی امروز به دلیل محتویات کم گوگرد در زغال، سوخت آن مشکلات زیادی تولید نمی کند ولی وسایل نقلیه موتوری مشکل اساسی هستند که دی اکسید نیتروژن و ذرات آلی غیر قابل تجریه تولید می کنند که تحت اثر اشعه خورشید به ازن تبدیل می شود که مهمترین آلوده کننده هوا می باشد. گاز دی اکسید نیتروژن (NO₂) هوا را به رنگ قهوه ای در می آورد و این وضعیتی است که بسیاری از شهرها در فصل تابستان با آن مواجه هستند. ذرات ریز که در اثر سوخت موتورهای بنزینی و گرد و غبار جاده ای، دود حاصل آتش سوزی و گرده های گیاهان تولید می شود عامل آلودگی هوا در روزهای زمستانی است.

سالیانه 3 میلیون نفر در اثر آلودگی هوا جان خود را از دست می دهند که 90 درصد آنان در کشورهای توسعه یافته هستند. در بعضی کشورها تعداد افرادی که در اثر همین عامل جان خود را از دست می دهند بیشتر از قربانیان سوانح رانندگی است. این مرگ و میر بطور خاص مربوط به آسم، برونشیت – تنگی نفس و حملات قلبی و آلرژی های مختلف تنفسی است.( بهبودی، زهرا، چاپ اول ، 1380)

تعریف آلودگی هوا

آلودگی هوا به وجود هر ماده ای در هوا که میتواند برای انسان یا محیط او مضر باشد اطلاق می گردد. آلاینده ها ممکن است طبیعی و یا ساخته دست بشر باشند و ممکن است به اشکال مختلف ذرات جامد یا قطرات مایع یا گاز باشند که بالغ بر 180 آلاینده می باشند.

مهمترین آلوده کننده های هوا

1- ذرات جامد matter particulate ( این ذرات از سد دفاعی طبیعی بدن عبور می کنند و به طور عمقی به ریه ها نفوذ و باعث تشدید آسم و اختلال عملکرد ریوی می شوند.

2- ازن : این گاز از واکنش های شیمیایی در جو و تحت تأثیر نور آفتاب تولید می شود و محرک قوی سیستم تنفسی است.

3- دی اکسید نیتروژن NO₂ 4- منوکسید کربن (CO)

5- سرب pb 6- دی اکسید گوگرد (SO₂)

7- سولفات ها و سولفید هیدروژن 8- آکرولئین Acrolein (تشدید آسم)

9- دیوکسین : دیوکسین باعث تشدید اختلال در تکامل جنین و افزایش خطر سرطان می گردد.

در اینجا با دو مفهوم امیسیون Emission و ایمیسیون Innission رو به رو می شویم. برحسب آنکه مواد ناخالصی و بیگانه به هوای بیرون راه یافته باشد، و یا اینکه فضای بنائی از هوای بیرون به ناخالصی ها و مواد بیگانه آلوده شده باشد.

امیسیون Emission

مهمترین کانون امیسیون را دودکشها تشکیل می دهند. لوله ها و مجاری هدایت کننده ی هوا (ونتیلاتور (بادبزن = هواکش ها) پمپ های خلاء ) لوله های هواکش عمارات، و میدانها و انبارهای باز بدون سقف نیز کانون های امیسیون می باشد.

برای اظهار نظر درباره ی امیسیون آگاهی از نوع و مقدار مواد بیگانه آلوده کننده ای که به فضای بیرون راه یافته است و انتشار پیدا می کند، و غلظت گازی که به بیرون نفوذ پیدا کرده و همچنین شرایط مؤثر در انتشار آن، لازم به نظر می رسد. به علاوه اوضاع و احوالی که خارج از شعاع عمل منبع امیسیون قرار داردمانند عامل باد و هوا، موقع و مکان و نوع مصنوع نیز در این مورد دخیل می باشد.

البته به کلی برطرف ساختن آلودگی هوا که از کارخانه جات ناشی می شود، یعنی تصفیه ی صددرصد هوای آلوده تحقق پذیر نیست و حتی مدرن ترین دستگاه های تصفیه به طریقه ی دمیدن هم هیچگاه نمی توانند هوا را صددرصد تصفیه نماید. مواد آلوده کننده و بیگانه ای که در واحد زمان پخش می شود در وهله ی نخست تابع مقدار محصول کارگاه یا کارخانه ایست و در صورت نامناسب بودن مواد اولیه، بازده، ترکیب نشدن کامل مواد و ناقص ماندن فعل و انفعالات و نبودن و یا ناقص بودن دستگاه تصفیه و پس گازها موجب افزایش آلودگی خواهد بود.

به علاوه پس گازهای رقیق شده ی هوای مجاور نیز ممکن است به این آلودگی هوا کمک نماید.

از نظر شرایط انتشار در وهله ی نخست مسئله ی ارتفاع دودکشها، سرعت خروج، درجه ی حرارت پس گاز، و بالاخره وسایل معینی که برای اختلاط پس گازها با هوای بیرون تعبیه نشده است (سرپوش مشبک، سردودکشها، منافذ اختلاط، دستگاه های پخش کننده، سرعت خروج، درجه ی حرارت پس گاز) پیش می آید.

بسیاری از شریط جوی، غالباً افزایش ارتفاع دودکشها را ایجاب می کند. قاعدتاً در صورت ثابت بودن سایر شرایط، هرگاه ارتفاع دودکش دو برابر شود، پس گاز در راه رسیدن به سطح زمین چهار برابر رقیق می شوند.

در اینجا مثالی برای مقایسه ی امیسیون بیان می شود:

گردی که از یک کارخانه ی سیمان برمی خیزد، به طور متوسط به یک صدم محصول می رسد. به این ترتیب یک کارخانه ی متوسط با تولید روزانه قریب ششصد تن، هر روز شش تن و در ساعت 250 کیلوگرم گرد در هوا پخش و منتشر می کند.

امیسیون گرد کوره ها، در بعضی از مناطق به سی درصد می رسد، باید بدانیم که امیسیون مزبور بستگی زیادی به مقدار خاکستر سوخت به کار رفته دارد و همچنین بستگی دارد به نوع زغال و طرز سوزاندن آن، نوع کوره و کشش مجاری عبوری دود و سپس گاز.

ایمیسیون Immission

غلظت ایمیسیون خیلی متغییر است، به ویژه مترولوژیک (شرایط جوی ) meterologique در پخش گازها اثر زیاد دارد.

سعی به اینکه بین امیسیون و ایمیسیون از نظر ریاضی و محاسبه، رابطه ای وضع کننده با امکانات و شرایط موجود درست در نمی آید.

اشکالات و موانع کار در وهله ی نخست مربوط به رآکسیون های مواد بیگانه با هواست.

فعل و انفعالات مزبور یا شیمیائیست (اکسیداسیون با اکسیژن هوا) و یا ترکیب متقابل مواد بیگانه ی مختلف که در هر دو حال ناشی از راکسیونهای فتوشیمیائیست و یا به وسیله تأثیرات کاتالیتیکی گرد و غبار معلق در هوا می باشد.

پدیده های مزبور ممکن است از نوع فیزیکی باشد که از آن جمله است جذب شدن روی ذرات گرد و یا انحلال بعضی مواد در قطرات بسیار کوچک مه است به طوری که از نظر بهداشتی مناطقی با غلظتهای بسیار نامساعد ایجاد می کند. برای سنجش و قضاوت آلودگی های هوای بیرون، غلظت برحسب (p.p.m ) یعنی جزء در میلیون (Pqrts per million) تعیین می شود، این واحد را هر گاه برای مناطق بسیار آلوده نیز به کار بریم کافی و رسا خواهد بود. ( مطهری، احمد، 1384)

شاخص های کیفی هوا (AQI)

AQI (یا شاخص کیفیت هوا) یک شاخص برای گزارش کیفیت هوای روزانه است. این شاخص جایگزین شاخص قبلی (pollution standard index ) (PSI) گردیده است.

AQI : هشدارهای لازم در رابطه با تأثیر هوای آلوده بر سلامتی هر فرد را نشان می دهد.

سازمان های حفاظت محیط زیست، AQI را با 5 نوع آلوده کننده هوا محاسبه می کنند:

1- ازن روی سطح زمین 2- منو اکسید کربن

3- دی اکسید گوگرد 4- دی اکسید نیتروژن

5- گرد و غبار

برای هریک از این موارد، سازمان های فوق استانداردی را جهت حفظ سلامت تعریف کرده است:

شاخص های استاندارد آلودگی PSIPollution Standard Indices

پاک 50-0 منوکسید کربن (CO)

سالم 100-50 ازن (03)

ناسالم 200-100 دی اکسدی گوگرد (SO2)

بسیار ناسالم 300-200 دی اکسید نیتروژن (NO2)

خطرناک 500-300 ذرات معلق (PM10)

استانداردهای کیفیت هوا Air Quality Standard

در سال 1970، مسئولیت تعیین استانداردهای کیفیت هوا در ایالات متحده به EPA داده شده، در 30 آپریل 1971 ، EPA استاندارد آلوده کننده های هوا، کربن ، منواکسید، نیتروژن اکسید، هیدروکربن ها، اکسید کننده های فتوشیمیایی، سولفور اکسیدها و ذرات معلق را منتشر کرد. دو نوع استاندارد در مورد هر آلوده کننده استانداردهای اولیه برای حفاظت سلامت عمومی و استانداردهای ثانویه، برای حفاظت رفاع اجتماعی مشخص شد. رفاه عمومی شامل اثر بر خاک، آب، گیاهان، مواد، حیوانات و دیدگاه عمومی است.

جدول (2) استانداردهای کیفیت هوا

ماده	اولیه (سلامت عمومی)	ثانویه (رفاع اجتماعی)
کربن منو اکسید CO حداکثر 8 ساعت حداکثر 1 ساعت	ppm)10) mg/m310 ppm)35) mg/m340	ppm)9) mg/m310 ppm)35) mg/m340
اکسیدهای نیتروژن NOx متوسط سالیانه	ppm)05/0) µg/m3100	ppm)05/0) µg/m3100
هیدروکربن ها (HC) حداکثر سه ساعت (9-6) صبح	ppm)24/0) µg/m3160	ppm)24/0) µg/m3160
اکسیدانهای فتوشیمیایی حداکثر 1 ساعت	ppm)08/0) µg/m3160	ppm)08/0) µg/m3160
اکسیدهای سولفور Sox متوسط سالیانه حداکثر در 24 ساعت	ppm)03/0) µg/m380 ppm)14/0) µg/m3365	ppm)02/0) µg/m360 ppm)1/0) µg/m3260
مواد ذره ای سالیانه حداکثر در 24 ساعت	µg/m375 µg/m3260	µg/m360 µg/m3150

 

استانداردهای اولیه : آن دسته از استانداردهایی هستند که رعایت آنها برای حفظ سلامت عمومی جامعه صرف نظر از مسائل اقتصادی و تکنولوژیکی الزامی است. رعایت اینگونه استانداردها برای حفظ سلامتی افراد حساس به ویژه سالمندان، بیماران تنفس و کودکان امری بسیار ضروریست.

جدول (3) استانداردهای کیفیت هوا

نوع	میزان	نوع	میزان
ذرات معلق	75	دی اکسید ازت	100
اسیدهای گوگرد	80	اوزن	240
منو اکسید کربن	10	هیدروکربورها	170

 

استانداردهای ثانویه: نسبت به استانداردهای اولیه دارای ابعاد وسیع تری هستند بطوریکه در این استانداردها حفاظت منابع و آسایش عمومی نیز مد نظر قرار گرفته شده است (حفاظت ساختمانها، محصولات، حیوانات ) اما به دلیل مشکلات موجود در اعمال استانداردهای اولیه، استانداردهای ثانویه هنوز جایگاه قانونی و اجرایی پیدا نکرده اند.

استانداردهای پراکنش : در کنار استانداردهای کیفیت هوا استاندارد دیگری بنام استاندارد پراکنش دود و سایر موادی که کارخانجات در هوا آزاد می کنند تعیین شده است. این استانداردها تعداد زیادی از منابع آلاینده ثابت مانند نیروگاههای برق سوخت فسیلی، کوره ها، کارخانه های سیمان ، کارخانه های تولید اسید نیتریک، پالایشگاه نفت، تصفیه خانه های فاضلاب و انواع کارخانه ها و کارگاههای ذوب فلزات را در بر می گیرد. (بهبودی، زهرا ، چاپ اول، 1380)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

دربارة اینکه چگونه و با چه مکانیسمی آلاینده ها ما را می آزارند پیشرفت خوبی به دست آمده و به همین دلیل به طور مداوم بدترین منابع آلودگی را حذف می کنیم و استانداردهای شدیدتری را برای منابع جدید به کار می بریم.

آر . اس . اسکورر

سؤال دوم : آلاینده های هوا به چند دسته تقسیم می شوند؟

کربن منوکسید Carbon Monoxide

کربن منوکسید (CO) یکی از فراوانترین و گسترده ترین آلوده کننده ها است که در اتمسفر پایین یافت می شود کربن منوکسید گازی است که در تمام دماهای بالاتر از نقطة جوشش (C 192-) بی رنگ، بی بو و بی مزه است. چگالی آن 5/96 درصد هوا است و به طور قابل ملاحظه ای غیر قابل حل در آب می باشد. این گاز قابل اشتعال است و با شعلة آبی می سوزد. (دبیری، مینو، چاپ سوم، 1382)

منابع CO Sources of CO

منابع طبیعی و مصنوعی (انسانی) هر دو در تشیکل CO اتمسفر سهیم هستند. وجود CO در اگزوز اتومبیلها و سایر مواد زائد، که نتیجه سوخت ضعیف و ناقص می باشد، کاملاً شناخته شده است، اثرات محیطی CO از این منابع و سایر منابع مصنوعی مورد مطالعه قرار گرفته است. تشخیص اهمیت نقشی که به وسیله منابع طبیعی CO ایفا می گردد، اخیراً صورت گرفته است. اولین بار در سال 1949 مشخص گردید که CO سازنده بخش بسیار کوچکی از اتمسفر است. این تشخیص زمانی بود که خطوط جذبی در سیستم طیف خورشیدی کشف شد. در نهایت، این مشاهدات به تحقیقات مختصری در مورد منابع طبیعی CO قبل از 1972 انجامید، ابتدا تصور می شد که سهم این منابع در مقایسه با نتایجی که از فعالیتهای انسان (مصنوعی) به دست آمده، بسیار جزئی است. ولی مطالعات بعد از 1972 خلاف این مسئله را نشان داد. منابع طبیعی در تولید CO نسبت به منابع مصنوعی سهم بیشتری دارند، همانطور که در نمودار(1) هم نشان داده شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

نمودار (1) منابع CO اتمسفری[2]

تقریباً 10 برابر CO که وارد اتمسفر می شود از منابع طبیعی است (در مقایسه با منابع مصنوعی) . مقدار برآورد شده از انتشار جهانی، توسط منابع طبیعی 3850 میلیون تن در سال است حداقل 3300 میلیون تن از مجموع این منابع از اکسایش اتمسفری متان (CH₄) بدست می آید که از پوسیدگی مواد آلی تولید می شود، رشد و پوسیدگی کلروفیل در گیاهان برای 110 میلیون تن مابقی، محاسبه میشود و 165 میلیون تن هم توسط اقیانوس ها آزاد می شود. باقیمانده 275 میلیون تن از سایر منابع مختلف بدست می آید که جزئیات آن باید مورد مطالعه قرار بگیرد. در مقام مقایسه در سال 1970 سهم CO اتمسفری ناشی از منابع مصنوعی به طور تقریبی 400 میلیون تن تخمین زده شده که کمتر از 10 درصد کل آن می باشد. متان منبع بیش از 77 درصد CO اتمسفری طبیعی است و معلوم شده است که در نتیجة تجزیه مواد آلی فرو رفته در باتلاق ها، کشتزارهای برنج و مناطق گرمیسری جهان حاصل می شود. انتشار جهانی متان به مقدار حداقل 6/1 بیلیون تن در سال تخمین زده شده است. مسلم است که متان اتمسفری با رادیکالهای هیدروکسیل (OH) یا اکسیژن اتمی (O) برای تشکیل رادیکال های متیل (CH₃) عمل می کند. واکنش ها عبارتند از :

(رابطه (1)) (رابطه (2))

رابطه (1)، بیشتر انجام می شود، اما هر دو وظیفه یکسانی بعهده دارند که عبارتند از ویرانی دائمی CH₄ اتمسفری.

CH3 رادیکالی تولید شده، بیشتر برای تولید C نهائی عمل می کند.

نورخورشید

رادیکال های هیدروکسیل و اکسیژن محتاج اکسایش اولیه CH4 هستند و طبق واکنش های زیر حاصل می شوند:

(رابطه )3)) O+O₂ O₃

(رابطه(4))

بنابراین منبع اصلی CO اتمسفری مرحله است که CO در اتمسفر تولید میگردد نسبت به مرحله ایکه در اتمسفر پخش می شود.

اقیانوس ها دومین منبع تولید CO اتمسفری می باشند از آنجا که سطح آبها در تماس با اتمسفر می باشند، انتظار می رود که شامل CO حل شده در اقیانوس ها از 10 تا 40 برابر بیش از مقداری است که از چنین جذبی انتظار می رود. گیاهان پست دریائی و سایر منابع بیولوژیکی سهم قابل ملاحظه ای در تولید CO موجود در آبها را دارند، این CO متعاقباً در اتمسفر آزاد می شود. این یک باور غلط عمومی است که تقریباً هر چیز موجود در اتمسفر زمین، به جز (N₂) نیتروژن، اکسیژن (O₂) و مقدار کمی از گازهای نادر، در نتیجه فعالیت های بشری به وجود می آید.

شیمی تشکیل COChemistry of CO Formation

تشکیل CO از منابع مصنوعی در فضا از یکی از فرآیندهای شیمیائی زیر ناشی می گردد.

1- سوخت ناقص کربن یا محصولات حاوی کربن – زمانی که اکسیژن کافی جهت سوخت وجود نداشته باشد به وقوع می پیوندد و به جای کربن دی اکسید (CO₂) تولید می گردد.

2- یک واکنش در حرارت بالا ، بین CO₂ و مواد حاوی کربن صورت می پذیرد.

3- در حرارت بالا CO₂ به CO و O تجزیه می گردد.

مطالعات جزئیات این فرآیندها نقش آلودگی کربن منو اکسید را مشخص می نماید.

فرآیند 1- تشکیل اکسیدهای کربن، وقتی که کربن و اکسیژن خالص با هم ترکیب می گردند، فرآیند ساده ایست . نظیر سوختن مواد حاوی کربن در هوا که شامل یک سری فعل و انفعالات می گردد. علیرغم پیچیدگی، پاره ای اصول کلی در خصوص این واکنش ها شناخته شده. به عبارت ساده سوختن کربن در مواد سوختی به شکل مراحل زیر انجام میگیرد.

(رابطه 1) (رابطه 2)

 

واکنش اول تقریباً ده بار سریعتر از دومی انجام می شود. بنابراین CO در فعل و انفعالات سوختن یک واسطه است و اگر O₂ به اندازه کافی موجود نباشد به صورت محصول نهائی ظاهر خواهد شد. CO همچنین می تواند به عنوان محصول نهائی ظاهر گردد. اگر مواد سوختی و هوا به خوبی مخلوط نشده باشند، مخلوط ناقص موجب می گردد که در مناطقی از اختلاط هوا و مواد سوختی، اکسیژن کافی وجود نداشته باشد. رابطه تولید CO و وجود اکسیژن (که به نسبت هوا به مواد سوختی اندازه گیری شده) در شکل نشان داده شده که در آن تولید CO در سه موتور احتراق داخلی در مقابل نسبت هوا به مواد سوختی ترسیم گردیده است. تأثیر کمبود اکسیژن در تولید CO کاملاً مشهود است.

 

 

 

 

 

 

نمودار (2) «اثر نسبت هوا به سوخت در تولید گاز منواکسید کربن ناشی از اگزوز که از سه موتور امتحان شده بدست آمده است»

فرآیند 2: واکنش مورد نظر در این فرآیند به صورت زیر می باشد.

(رابطه 1)

این واکنش به آسانی در حرارت های بالا، که معمولاً در بسیاری از تجهیزات صنعتی مانند کوره ها وجود دارد، انجام می گیرد.

CO تولید شده از این طریق در پاره ای موارد لازم و سودمند می باشد مثل کوره ها که به عنوان احیا کننده در تولید آهن از سنگ اکسید آهن عمل می کند. ولی بخشی از CO ممکن است وارد اتمسفر شود و موجب آلودگی گردد.

فرآیند 3 : تحت شرایط خاص واکنشی که در آن اکسیژن کافی برای سوختن کامل نیز وجود داشته باشد هنوز ممکن است به عنوان منبعی برای تولید CO عمل کند. این به علت حرارت بالای ناشی از تجزیه CO₂ به CO و O می باشد.

در یک وضعیت در حرارت بالا کربن دی اکسید و CO در حال تعادل وجود خواهند داشت. طبق فرمول :

(رابطه 2) CO₂ CO+O

حرارت بالاتر به تولید CO و O کمک می کند. برای مثال در حرارت 1754 درجه سانتیگراد یک درصد CO₂ به CO و O تجزیه خواهد شد و در حرارت 1940 درجه سانتیگراد 5 درصد آن تجزیه می گردد. اگر یک مخلوط در حال تعادل در حرارت بالا به طور ناگهانی سرد شود، CO موجود در مخلوط سرد شده باقی می ماند.

غلظت و توزیع COConcentration and Distrlbution fo CO

از آنجا که اتومبیل به تنهایی تولید کنندة بزرگترین منبع آلودگی CO می باشد (6/65 درصد) ، مناطق پرجمعیت شهری غلظت بالایی از CO را نشان می دهند. در چنین مناطقی غلظت CO بستگی به وضعیت فعالیتهای روزانه جمعیت دارد. غلظت روزانه CO بستگی کامل به میزان ترافیک دارد.

بالاترین میزان تراکم در محل هایی دیده می شود که بار سنگین ترافیک دارند و وضعیت روزانه جز در آخر هفته ها تفاوت چندانی با هم ندارند. تراکم در روزهای هفته بالاتر از روز جمعه می باشد.

غلظت هوا از CO در هر منطقه با سرعت ورود آن به اتمسفر، سرعت پراکندگی و از بین رفتن آن مشخص می گردد. در مناطق شهری سرعت از بین رفتن خیلی پائین تر است لذا، سرعت پراکندگی مستقیماً به جهت، سرعت باد، تلاطم هوا و پایداری اتمسفر مربوط می گردد. شهرهای بزرگ، اگر چه تلاطم به وسیله حرکت اتومبیلها و جریان هوا در بالا و اطراف ساختمانها ایجاد می گردد. ولی به طور موضعی دوره های طولانی از سکون هوا پیش می آید. که منجر به پراکندگی ناکافی و نتیجتاً افزایش تراکم CO در هوای خواهد شد. (دبیری، مینو، چاپ سوم، 1382)

طرق از بین رفتن CO اتمسفر The fate of Atmospheric CO

فرآیندهای طبیعی کمک مؤثری به میزان پائین آوردند CO در اتمسفر نمی نماید. در این فرآیندها حقایق زیر باید مورد توجه قرار بگیرد:

1- فعل و انفعال اتمسفری جهت خارج نمودن CO، بسیار کند صورت می گیرد.

سرعت واکنش :

(رابطه 1) 2CO₂ O₂ + 2CO

در سطح پائین اتمسفر فقط 1/0 درصد CO موجود را در هر ساعت آفتابی از بین می برد (نور آفتاب برای این واکنش لازم می باشد)

2- اقیانوسها در واقع منابع تولید گاز هستند تا جذب کنندة CO

3- درختان بلند (رده بالا) نشان نداده اند که بتواند CO را از اتمسفر جمع آوری نمایند.

4- محدوده وسیعی از انواع خاک ها قادرند CO را از اتمسفر جمع آوری نمایند.

نقش و مکانیسم خاک در زائل نمودن CO از هوا توسط تحقیقاتی که موسسه تحقیقات استاندارد در اوائل دهه 1970 به عمل آورد، مشخص گردید این فرآیند به شکل بیولوژیکی در طبیعت پدید می آید و 14 نوع قارچ به عنوان عوامل موثر در این فرایند شناخته شده اند.

تجارب اولیه با CO رادیو اکتیو نشاندار، نشان داده که فرآیند زائل شدن CO بوسیله اکسایش آن به CO₂ انجام می گیرد. خاک های زراعی کمتر از خاک های پوشیده شده از سبزی طبیعی CO جذب می نمایند. علت، عدم وجود مواد آلی در خاک زراعی می باشد. خاک مناطق گرمسیر بیشتر از همه و خاک صحراها کمتر از همه CO را جذب می نماید. علت آن احتمالاً وجود میکروبهای بیشتر در مناطق گرمسیر می باشد. سرعت زائل شدن CO به درجه حرارت و نوع خاک بستگی دارد.

معلوم شده که این سرعت بین 5/7 تا 109 میلی گرم (mg ) CO در ساعت در متر مربع می باشد. این سرعت می تواند خاک را به عنوان منبع مهم جذب CO به شمار آورد.

اندازه گیری Measurment of CO

جهت اندازه گیری CO دو روش به کار می رود که بستگی به غلظت CO موجود در فضا دارد. چنانکه غلظت CO در هوا بالا باشد، معمولاً هوای آلوده به CO را از روی مواد شیمیایی جاذب عبور می دهند که نتیجه تشکیل محصول کربناتی است از روی میزان محصول کربناتی می توان، به مقدار و غلظت CO پی برد. اگر غلظت CO در هوا کم باشد بهترین روش اندازه گیری مقدار CO استفاده از دستگاه مادون قرمز I.R است. در مراکز حفاظت محیط زیست دستگاههای I.R برای ثبت مستقیم CO تجهیز یافته اند. با این روش می توان غلظت CO بین (ppm 100 تا 0) را به دقت اندازه گیری کرد. گاز CO نور مادون قرمز را با طول موج بخصوصی جذب می نماید. اگر یک سل[3] 1 به طول 100 سانتیمتر را پر از هوای آلوده به CO نماییم با استفاده از این دستگاه طیف جذب مربوط به گاز CO را می توان به دست آورد. دستگاه طیف سنج مادون قرز باید از نوع غیر قابل تعرق[4] باشد که با دستگاههای IR معمولی کمی فرق دارد. این نوع دستگاه را مخصوص ماده مورد نظر یعنی CO می سازند از ماده مورد نظر در ساختمان دتکتور استفاده می گردد.

اکسیدهای نیتروژن Nitrogen Oxides

هشت نوع متفاوت کسید ازت شناخته شده اند. ولی معمولاً سه نوع آنها در اتمسفر یافت می شوند.

این سه نوع عبارت از : نیتروس اکسید (N₂O) نیتریک اکسید (NO) نیتروژن دی اکسید (NO₂ ) است.

نیتروس اکسید، گازی ، بیرنگ، غیر قابل اشتعال و غیر سمی با مزه و بوی نسبتاً خوب است.

نیتریک اکسید نیز، بیرنگ و غیر قابل اشتعال ولی بی بو و سمی است.

نیتروژن دی اکسید، گازی است با رنگ قرمز – قهوه ای غیر قابل اشتعال و بی بوی شدیداً خفقان زا مشخص می شود. (دبیری، مینو، چاپ سوم، 1382)

منابع اکسیدهای نیتروژن Sources of Nitrogen Oxides

منابع طبیعی و مصنوعی هر دو مسئول تولید آنها هستند. انتشار این منابع طبق اصول و برآوردهای جهانی همان الگوئی را که قبلاً برای کربن منواکسید ذکر شد دنبال می کند . عمدتاً منابع طبیعی از منابع مصنوعی در این مورد سهم بیشتری دارند. درصد انتشار از منابع طبیعی و منابع مصنوعی مشخصاً در این سه نوع اکسید متفاوت است. NO اتمسفری به وسیلة هر دو منبع طبیعی (80 درصد) و مصنوعی (20 درصد) تولید می شود در حالی که تقریباً تمام N₂O منتشر شده در اتمسفراز یک منبع مصنوعی به وجود می آید. عمل تخمیر به وسیلة باکتری ها در خاک به منظور تجزیة ترکیبات تشکیل دهندة ازت منبع عمدة N₂O را تشکیل می دهد. مکانیسم دقیق شیمیائی این فرآیند هنوز قطعاً مشخص نشده است. ولی تأثیر زیادی بر انتشار سالانه که 592 میلیون تن N₂O برآورد شده است، دارد. عمل تخمیر باکتری ها همچنین مسئول یک تولید تخمینی سالانة 430 میلیون تن NO می باشد. اشعه های نوری باعث می شوند که ازت و اکسیژن اتمسفر به روشهای گوناگونی ترکیب شوند. (NO ، N₂O ، NO₂) مقدار کلی اکسیدهای ازت تولید شده ناچیز است. احتراق منبع اصلی تولید مصنوعی اکسید نیتروژن است در طی احتراق با دمای بالا ازت و اکسیژن هوا واکنش نشان می دهند که هم NO و NO₂ را تشکیل می دهند. مقدار نسبی NO و NO₂ تولید شده به دمای احتراق و به نسبت ازت به اکسیژن موجود بستگی دارد، به هر حال NO₂ اغلب به کمترین مقدار تشکیل می شود (کمتر از 10 درصد از کل اکسیدهای ازت به وجود آمده). بر طبق اصول جهانی فرآیندهای احتراق 106 میلیون تن در سال اکسید نیتروژن برآورده شده را، که مانند NOمحاسبه گردیده است منتشر می سازد. این مقدار در حدود 35 درصد پائین تر از 163 میلیون تن به دست آمده بر اساس NO₂ است. غالباً به صورت NO₂ مورد استفاده قرار می گیرند زیرا که NO هنگامی که در اتمسفر است به NO₂ تبدیل می شود. نمودار3 مقدار نسبی انتشار اکسید نیتروژن را از منابع مختلف نشان می دهد. درصدهای استفاده شده بر اساس حجم کل اکسیدهای نیتروژن انتشار یافته، هستند. بنابراین 43 درصد N₂O یعنی که هر 100 حجم از اکسیدهای نیتروژن تولید شده بر اساس مقیاس های جهانی 43 حجم از N₂O را در بردارند.

فرض بر این بود که تمام اکسیدهای نیتروژن از منابع سوختی، احتراق به شکل NO دارند. از قراین موجود چنین برمی آید که تقریباً 9 برابر اکسید ازت (بر اساس حجم) از منابع طبیعی و نه از منابع مصنوعی وارد اتمسفر می شود. یک چنین موقعیت مشابهی در موردی که قبلاً برای CO ذکر کردیم وجود دارد منابع طبیعی در کل دنیا گسترده هستند در حالی که منابع مصنوعی در فضاهای کوچکی متمرکز می شوند.