عوامل آلوده کننده هوا
عوامل آلودگی هوا
آلودگی هوا به دلایل بسیار به وجود می‌آید، یکی از مهمترین آن‌ها سوزاندن سوخت‌های گوناگون است. برای مثال، مصرف سوخت در نیروگاه‌ها برای تولید انرژی الکتریکی و همچنین مصرف سوخت در خودروها اصلی‌ترین عوامل آلودگی هوا است. اما طبیعت نیز در بعضی موارد باعث آلودگی هوا می شود، از جمله گرد و غبار ناشی از توفان‌های صحرایی، گاز متان که در نتیجه گوارش غذا از دام‌ها آزاد می‌شود، آزاد شدن گاز رادون از زمین، آزاد شدن ترکیب‌های آلی فرار از درختان به ویژه درخت کاج، دود و منوکسیدکربن که از آتش سوزی طبیعی جنگل‌ها به وجود می‌آید و دود و خاکسترهایی که در نتیجه‌ی فعالیت‌های آتشفشانی در هوا پراکنده می‌شود.
آلاینده‌های هوا را در دو دسته نوع اول و نوع دوم تقسیم می کنند. آلاینده نوع اول آلاینده‌ای است که از یکی از منابع آلاینده انسانی یا طبیعی آزاد می‌شود و به هوا می‌رود. منوکسید کربن و دی اکسید کربن از جمله‌ی این دسته آلاینده‌ها است که در نتیجه سوختن به وجود می آید، اما آلاینده‌ی نوع دوم آلاینده‌ای است که از واکنش شیمیایی آلاینده‌ی نوع اول با دیگر اجزای هوا به وجود می‌آید. تشکیل ازن در مه‌دود نورشیمیایی از مهمترین انواع آلاینده‌های نوع دوم است.
1. دی اکسید گوگرد
دی اکسید گوگرد هم از فرآیندهای طبیعی وارد هوا می‌شود و هم از فعالیت‌های انسان. از جمله موارد طبیعی که دی اکسید گوگرد آزاد می‌کند می‌توان به تجزیه و سوختن مواد آلی، آزاد شدن از سطح دریا و فوران‌های آتشفشانی اشاره کرد. انسان نیز با سوزاندن سوخت‌های فسیلی مقدار زیادی از این آلاینده را وارد هوا می‌کند. دی اکسید گوگرد در آب حل می‌شود و اسید سولفوریک به وجود می‌آورد که ماده‌ای خورنده است و بافت‌های گیاهان و جانوران را در خود حل می‌کند. دی اکسید گوگرد می‌تواند بیماری‌های تنفسی بسیاری را به وجود آورد.
2. ذرات معلق
بسیاری از ما فکر می‌کنیم که همه آلاینده‌ها گازی هستند، اما ذرات ریز جامد یا مایع معلق در هوا نیز می‌توانند باعث آلودگی شوند. ذرات غبار، هاگ گیاهان، باکتری‌ها و نمک از این دسته‌اند. از جمله فعالیت‌های انسان که به انتشار ذرات معلق منجر می‌شود می‌توان به معدن‌کاوی، سوزاندن سوخت‌های فسیلی، حمل و نقل، کشاورزی و استفاده از سوخت‌های جامد برای پخت و پز و تولید گرما اشاره کرد. ذرات معلق را می‌توان بر پایه‌ی اندازه آن‌ا تقسیم‌بندی کرد. ذرات بزرگ‌تر به طور معمول خیلی زود ته‌نشین و از هوا جدا می‌شوند، اما ذرات کوچک‌تر ممکن است روزها و ماه‌های متوالی در هوا باقی بمانند. مهمترین راه برای حذف این ذرات معلق بارش باران است. ذرات بزرگ‌تر هنگام تنفس در بینی به دام می‌افتند، اما ممکن است ذرات کوچک‌تر به ریه‌ها برسند و بیماری‌های تنفسی را به وجود آورند.
3. اکسیدهای نیتروژن
از جمله مهمترین اکسیدهای نیتروژن که در هوا وجود دارد می‌توان به اکسید نیتریک(NO) ، دی اکسید نیتروژن(NO2) و اکسید نیترو (N2O) اشاره کرد که در این میان مقدار اکسید نیترو از دو آلاینده دیگر کمتر است، اما گاز گلخانه‌ای مهمی است که در پدیده‌ی گرمایش جهانی نقش بسیاری دارد. از جمله مهمترین منابع تولیدی این آلاینده، احتراق سوخت در خودروها است. این اکسیدهای نیتروژن ممکن است روزهای متوالی در هوا باقی بمانند و طی این مدت با انجام واکنش‌های شیمیایی اسید نیتریک، نیترات‌ها یا نیتریت‌ها را به وجود آورند. اکسیدهای نیتروژن یکی از عوامل به وجود آورنده‌ی مه‌دود نورشیمیایی است.
4. منوکسید کربن
گازی بی‌رنگ و بی‌بو است که از سوختن ناقص به وجود می‌آید. از عوامل طبیعی تولید این آلاینده می‌توان به اکسید شدن متان حاصل از تجزیه‌ی ترکیب‌های آلی گوناگون اشاره کرد. هر چند که ممکن است همه نوع سوختن به تولید منوکسید کربن منجر شود، اما خودرو مهمترین منبع این آلاینده در شهرهای بزرگ است. این آلاینده بین یک تا دو ماه در هوا می‌ماند. اکسیدشدن و تبدیل آن به دی اکسید کربن، جذب شدن به برخی از گیاهان و جانداران ریز و شسته شدن با باران، راه‌های حذف آن از هوای اطراف است. هنگامی که این گاز را تنفس کنیم، به جای اکسیژن به هموگلوبین خون متصل می‌شود و ظرفیت حمل اکسیژن خون را کاهش می‌دهد. غلظت زیاد این گاز بسیار خطرناک است و حتی ممکن است به مرگ منجر شود.
5. ازن
گازی است بی‌رنگ که آلاینده‌ی نوع دوم به شمار می‌رود و از واکنش‌های شیمیایی بین گازهای آلی فعال و اکسیدهای نیتروژن در روزهای آفتابی به وجود می‌آید. ازن اکسیدکننده قوی است که باعث سوزش چشم‌ها و ناراحتی‌های تنفسی و همچنین نابودی گیاهان می‌شود. البته باید توجه داشت ازن موجود در لایه تروپوسفر (لایه‌های نزدیک به سطح زمین) آلاینده به شمار می‌رود ، ولی ازن لایه استراتوسفر (لایه‌های بالاتر جو) نه تنها آلاینده نیست، بلکه به طور طبیعی در جو تولید می‌شود و می‌تواند جلوی پرتوهای بسیار زیانبار فرابنفش خورشید را بگیرد. این همان لایه ازنی است که کارشناسان بسیار نگران سوراخ شدن آن هستند. به علت همین ویژگی دوگانه ازن است که به آن «مولکول دوچهره» می‌گویند. متخصصان شیمی جو به ازن تروپوسفری «مولکولی خوب در جایی بد» لقب داده‌اند.
6.سرب
اگر وارد بدن شود، کارکرد مغز را به ویژه در کودکان مختل می‌کند. از سال 1985 که بنزین بدون سرب به بازار آمد، از میزان سرب در هوای شهرها کاسته شده است. در ایران نیز چندسالی است که دیگر بنزین با سرب عرضه نمی‌شود.
مه‌دود نورشیمیایی
مه‌دود نورشیمیایی از اثر نور خورشید بر آلاینده‌هایی که ناشی از فعالیت‌های صنعتی انسان است، به وجود می‌آید. دیرزمانی تصور می‌شد که مه‌دود فقط از سوختن زغال سنگ یا دیگر سوخت‌های فسیلی مخلوطی از دود و دی اکسید گوگرد به وجود می‌آید. اما دانشمندان از سال 1950 نوع دیگری از مه‌دود را شناختند که به آن مه‌دود نور شیمیایی می‌گویند و مخلوطی سمی از آلاینده‌های گوناگون مانند اکسیدهای نیتروژن، ازن تروپوسفری و ترکیب‌های آلی فرار است. همه‌ی این مواد، اکسیدکننده هستند و به شدت واکنش می‌دهند و به همین دلیل یکی از مهمترین مشکل‌های جوامع صنعتی است.
هرچند که امکان تشکیل مه‌دود در همه‌ی شرایط آب و هوایی وجود دارد، اما زمانی که هوا گرم‌تر یا آفتابی‌تر می شود، مقدار آن بیشتر می‌شود. همچنین در شهرهایی که در محاصره کوه‌ها هستند و در نتیجه جریان باد وجود ندارد یا ضعیف است، این پدیده شدیدتر است. در سال‌های اخیر در نتیجه‌ی کاهش گاز دی اکسید گوگرد، از مقدار مه‌دود کاسته شده است، اما آلودگی‌های ناشی از خودروها هنوز هم باعث ایجاد این پدیده می‌شود.
هرچند مه‌دود برای سلامتی همه‌ی انسان‌ها زیانبار است، اما کسانی که دارای بیماری‌های قلبی و تنفسی باشند در برابر آن آسیب‌پذیرترند. مه‌دود باعث می‌شود عمل تنفس و به ویژه نفس‌های عمیق برای ریه‌ها دردآور شود و سوزش چشم‌ها و بینی را در پی دارد. همچنین غشای محافظ مجراهای بینی را از بین می‌برد و در فرآیند بهبود زخم‌ها اختلال ایجاد می‌کند و در نتیجه آسیب‌پذیری فرد در برابر بیماری‌ها بیشتر می‌شود. کارشناسان بهداشتی مدعی هستند در زمان‌هایی که میزان مه‌دود بیشتر می‌شود، میزان مرگ ناشی از ناراحتی‌های تنفسی نیز افزایش می‌یابد.
8. باران اسیدی
هنگامی به وجود می آید که pH باران بر اثر حل‌شدن گازهایی مثل دی اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن کم شود و به مقدار 6/5 تا 5/4 برسد (pH آب معمولی 7 است و هرچه pH آب از 7 کمتر شود، آب اسیدی‌تر می‌شود). این گازها از سوختن ترکیب‌های دارای گوگرد و نیتروژن به وجود می‌آید، هرچند ممکن است، خاستگاه طبیعی هم داشته باشند. باران اسیدی باعث اسیدی شدن آب رودخانه‌ها و دریاچه‌ها می‌شود که برای ماهی‌ها و دیگر آبزیان بسیار زیان آور است. باران اسیدی می‌تواند باعث اسیدی شدن خاک و کاهش محصولات کشاورزی نیز شود. باران اسیدی همچنین باعث تسریع هوازدگی و فرسودگی ساختمان‌ها نیز می‌شود.
نخستین باران اسیدی از منچستر ، یکی از شهرهای مهم انگلستان در سال‌های انقلاب صنعتی، گزارش کردند. دانشمندان در سال 1851 به وجود رابطه‌ی بین آلودگی هوا و باران اسیدی پی‌بردند، اما در بیست سال اخیر توجه افکار عمومی به این مساله بیشتر شده است. دانشمندان برای بررسی میزان باران اسیدی و رابطه‌ی آن با انقلاب صنعتی لایه‌های مختلف یخچال‌ها را بررسی می‌کنند. در این بررسی‌ها مشخص شده است که pH باران از آغاز انقلاب صنعتی به یک‌باره کاهش یافته و از 6 به 5/4 تا 4 رسیده است. دانشمندان با بررسی جانداران ریز آبزی، به نام دیاتوم‌ها، نیز به نتیجه‌ی مشابهی رسیدند. هنگامی که دیاتوم‌ها می‌میرند، در رسوب‌های کف آبگیرها ته‌نشین می‌شوند. دیاتوم‌ها در pH ویژه‌ای رشد می‌کنند و تعداد دیاتوم‌هایی که در اعماق گوناگون یافت می‌شود، نشان دهنده‌ی تغییر pH طی سال‌های مختلف است.
پس از انقلاب صنعتی انتشار اکسیدهای گوگرد و نیتروژن به شدت افزایش یافت. کارخانه‌های صنعتی و نیروگاه‌هایی که از سوخت فسیلی و به ویژه زغال سنگ استفاده می‌کنند، از مهمترین عامل‌های انتشار این گازها هستند. بخش حمل و نقل نیز یکی دیگر از عوامل افزایش اکسیدهای نیتروژن در هوا و تولید باران‌های اسیدی است. از آنجایی که دود حاصل از کارخانه‌ها باعث آلودگی هواست، بسیاری از کارخانه‌ها با ساخت دودکش‌های بلند توانستند از آلودگی هوای اطراف بکاهند. هرچند این دودکش‌ها از شدت آلودگی در مناطق اطراف کاست، اما وسعت محیط‌های آلوده را گسترش داد. هم اکنون حتی در مناطق دور از کارخانه‌های صنعتی نیز باران‌های اسیدی می‌بارد، برای مثال خاستگاه باران‌های اسیدی که در اسکاندیناوی می‌بارد، دودهای کارخانه‌های دیگر مناطق اروپاست. هم اکنون باران اسیدی یکی از مشکلات کشورهای چین، شرق اروپا و روسیه است، باران اسیدی در امریکا به شدت به جنگل‌ها آسیب رسانده است. در این مناطق از زغال سنگ دارای گوگرد برای تولید گرما و انرژی برق استفاده می‌شود.
زیان‌ها ی آلودگی هوا
برنامه‌ی محیط زیست سازمان ملل متحد در گزارشی که بر اساس شاخص‌های زیست محیطی و به ویژه آلودگی هوا تنظیم کرده بود، ایران را در سال 2006 در میان 133 کشور جهان در رتبه 117 جای داد. در ایران سالانه بیش از 43 هزار نفر بر اثر آلودگی هوا می‌میرند که علت مرگ بیشتر آن‌ها حمله‌ی قلبی و نارسایی‌های تنفسی است. خسارت سالیانه آلودگی هوا در ایران نیز 14 هزار و 420 میلیارد ریال، برابر 6/1 درصد تولید ناخالص ملی، است. در تهران نیز سالانه ده هزار نفر می‌میرند و خسارت ناشی از آلودگی هوای تهران 5 هزار و یکصد میلیارد ریال، برابر 57/0 درصد تولید ناخالص ملی، است. بیماری‌های ناشی از آلودگی هوای شهری نیز سالیانه 2 هزار و 100 میلیارد ریال، برابر 23/0 درصد تولید ناخالص ملی، به اقتصاد ایران زیان وارد می کند.
