آلودگی هوا به ذرات بیولوژیکی و شیمیایی در هوا گفته می شود که باعث ناراحتی، بیماری یا مرگ انسان ها شود همچنین با آسیب زدن به گیاهان و دیگر موجودات زنده، به محیط طبیعی خسارت و آسیب وارد کند.

در جو، به طور طبیعی سیستم گازی پویایی برقرار است که برای حفظ زندگی کره زمین حیاتی است. تخلیه ازن لایه استراتوسفر زمین، به علت آلودگی هوا در دراز مدت تهدیدی برای انسان و اکوسیستم زمین به شمار می رود.

در گزارش هواشناسی سال 2008، مشخص شده است که دو آلودگی هوای خانگی و هوای شهری بیشترین مشکل را برای سلامتی انسان ایجاد می کند. و این دو مکان به عنوان آلوده ترین محیط ها گزارش شده اند.

ذرات آلوده کننده هوا

به ذرات موجود در هوا که برای انسان ها و محیط اطراف آنها مضر باشد، ذرات آلوده کننده هوا می گویند. این ذرات می تواند جامد، مایع و یا گاز باشد. به علاوه این ذرات ممکن است به طور طبیعی در هوا موجود باشد و یا ساخته دست انسان باشد.

ذرات آلوده کننده هوا به دو دسته اصلی و فرعی تقسیم بندی می شوند.

ذرات آلوده کننده اصلی ذراتی اند که مستقیما از فرایندهایی مثل خروج خاکستر از آتشفشان در حال انفجار، خروج گاز منواکسید کربن از اگزوز موتور سیکلت یا خروج گاز دی اکسید سولفور از کارخانه ها وارد هوا می شوند.

ذرات آلوده کننده فرعی از فعل و انفعالات ذرات اصلی در هوا ناشی می شوند، مثال مهم ذرات فرعی، ازن سطح زمین است که مه دود فتوشیمیایی تولید می کند. برخی ذرات آلوده کننده هوا ممکن است از هر دو نوع اصلی و فرعی به وجود آمده باشند.

ذرات اصلی آلوده کننده هوا که از فعالیت های انسان ایجاد می شود شامل موارد زیر است

سولفور اکسیداز: ترکیب شیمیایی مهم این دسته، سولفور دی اکسید است. سولفور دی اکسید از آتشفشان و فرایندهای صنعتی مختلف حاصل می شود. از ترکیب سولفور دی اکسید و نیتروژن اکسید با بخار آب، سولفوریک اسید و نیتریک اسید و در نهایتباران اسیدی به وجود می آورد که علت اصلی ایجاد باران اسیدی استفاده بیش از حد از سوخت های فسیلی است.

نیتروژن اکسیداز: نیتروژن دی اکسید ترکیب شیمیایی مهم این دسته است. نیتروژن دی اکسید گازی به رنگ قرمز – قهوه ای است و بوی تند و زننده ای دارد که از مهم ترین ذرات آلوده کننده هواست.

منوکسید کربن: گاز بی بو، بی رنگ و بدون هیچ عامل محرک یا سوزش آور می باشد، ولی این گاز بسیار سمی است. منوکسید کربن از سوختن ناقص گاز طبیعی، زغال سنگ یا چوب حاصل می شود. وسایل نقلیه، مهم ترین تولید کنندگان این گاز هستند.

ترکیبات فرار یا VOCs: این ترکیبات اغلب به دو گروه متان (CH₄) و غیر متان (NMVOCs) تقسیم می شوند. متان ها در افزایش تدریجی دمای کره زمین نقش اساسی دارند. غیر متان ها مثل ترکیبات معطر بنزن، تلوئن و زالین که تماس طولانی مدت با این مواد باعث سرطان خون می شود.

آمونیا (NH₃)، فلزات سمی مثل سرب و جیوه، مواد رادیواکتیو، زباله ها و فاضلاب کارخانه ها از دیگر ذرات آلوده کننده اصلی هستند.

برخی ذرات آلوده کننده هوا از اتفاقات طبیعی مثل آتشفشان، توفان، آتش سوزی جنگل و چمنزار و آب افشانی دریا حاصل می شود. برخی ذرات آلوده کننده نیز از فعالیت های انسان ناشی می شود مثل استفاده از سوخت های فسیلی در وسایل نقلیه، دستگاه ها و فرایندهای صنعتی مختلف که ذرات مایع یا گرد و غبار را در هوا معلق می سازند.

ذرات آلوده کننده فرعی شامل موارد زیر می باشد

مه دود فتوشیمیایی: از ترکیب و تعامل شیمیایی ذرات آلوده کننده اصلی ذرات آلوده کننده فرعی به وجود می آید که از مهم ترین نتایج آنها، مه دود است که از دو واژه مه و دود ترکیب شده است. تعریف قدیمی مه دود: از سوزاندن مقدار زیادی زغال سنگ در یک محیط حاصل می شود که باعث ترکیب دود و سولفور دی اکسید می شود. تعریف مدرن مه دود: از فعل و انفعالات ذرات خارج شده از وسایل نقلیه و صنایع با نور ماوراء بنفش خورشید، همچنین ترکیب این ذرات با ذرات آلوده کننده اصلی، مه دود فتوشیمیایی به وجود می آورد.

به تعویق افتادن فعالیت های لایه ازن: از ترکیب نیتروژن اکسیداز و VOCs ازن تولید می شود. ازن کلید و جزء اصلی تروپوسفر جو است که با عنوان لایه ازن شناخته شده است. در طی روز و شب واکنش های شیمیایی و فتوشیمیایی مختلفی در لایه ازن جو انجام می شود اما آلودگی های ناشی از فعالیت های انسانی، این واکنش های حیاتی را به تعویق می اندازد و این همان عامل اصلی مه دود است.

تاثیر آلودگی هوا بر سلامت انسان

آلودگی هوا عامل مهم عفونت های تنفسی، بیماری های قلبی و سرطان ریه شناخته شده است. آلودگی هوا باعث مشکلات تنفسی، تنگی نفس، سرفه، آسم و بدتر شدن بیماری های تنفسی – قلبی می شود. بنابراین می توان نتیجه گرفت که آلودگی هوا افزایش مراجعه به پزشک، دارو و اورژانس، پذیرش بیشتر بیمارستان ها و مرگ زود رس را به همراه دارد.

آلودگی هوا تقریبا 3.3 میلیون انسان را در سراسر جهان به کام مرگ می کشد. در کشورهای توسعه یافته بیشترین قشر فوت شده بر اثر آلودگی هوا، کودکان زیر 5 سال هستند. کودکانی که در معرض آلودگی هوا قرار دارند در معرض خطر آسم، سینه پهلو و عفونت های تنفسی خفیف قرار می گیرند.

سازمان سلامت جهانی اظهار داشته است که سالانه 2.4 میلیون انسان به علت آلودگی هوا جان می بازند.

در سراسر جهان تعداد افرادی که سالانه بر اثر آلودگی هوا می میرند بیشتر از تعداد افرادی است که بر اثر تصادفات اتومبیل جان می بازند. سازمان های جهانی معتقدند آلودگی هوا می تواند اثرات غیر مستقیمی بر انقباض عروق، التهابات یا عدم تعادل سیستم عصبی ارادی و یا دیگر ارگانیزم های بدن بگذارد.

محققان معتقدند خطر فیبروز کیستیک، ترشح بیش از اندازه موکوس، پایین آمدن فعالیت ریه، برونشیت مزمن و نفخ در افرادی که در محیط های شهری زندگی می کنند، بیشتر است.

مثالی از آلودگی کمتر هوا و سلامتی انسان ها

از آن جایی که افراد زیادی از ذرات آلوده هوا استنشاق می کنند، پس در محیط هایی که سطح کمتری آلودگی دیده می شود تاثیر آلودگی کمتر بر سلامتی کاملا مشهود است. در مطالعه ای در بخش انگلیسی زبان کلمبیا ، نشان داد که با بهبود یک درصدی در پاک شدن هوا، 29 میلیون دلار در سال هزینه کمتری خواهند پرداخت.

تلاش هایی برای کاهش آلودگی هوا

مهم ترین برنامه ریزی بایستی در بخش حمل و نقل و ترابری هر منطقه ای انجام شود. در بیشتر کشورهای توسعه یافته هر زمینی که قرار است در آن فعالیت اقتصادی انجام شود، از نظر حفاظت از محیط زیست مورد بررسی قرار می گیرد.

در تحقیقات نشان داده شده است که تیتانیوم دی اکسید توانایی کاهش آلودگی هوا را دارد. نور ماوراء بنفش، با رهاسازی الکترون های آزاد از برخی مواد، رادیکال های آزاد ایجاد می کند که ترکیبات فرار و گازهای نیتروژن اکسیداز را می شکند.

دستگاه های کنترل آلودگی هوا

برای کنترل آلودگی هوا، علاوه بر برنامه ریزی و قوانینی که وضع و اجرایی می شود باید از تکنولوژی های روز دنیا نیز استفاده کرد.

در این قسمت دستگاه و وسایلی معرفی می شود که برای وسایل نقلیه و دستگاه های صنعتی استفاده می شود که می تواند آلودگی هوا را تا حدودی کنترل کند. این ابزار می تواند ذرات آلوده را قبل از این که از اگزوز اتومبیل ها خارج شود، از بین ببرد.

• تمیز کننده الکتروستاتیکی هوا

تمیز کننده الکتروستاتیکی دستگاهی است که به کمک فیلترهای مؤثر و قوی، ذرات آلوده را جمع می کند و از جریان گازهای آلوده در وسایل نقلیه جلوگیری می کند. این دستگاه حتی ذرات ریزی مانند گرد و غبار و دود را از بخار هوا جدا می سازد.

• تمیز کننده مکانیکی (دمنده قوی گرد و غبار)
• ته نشین کننده الکتروستاتیک

ته نشین کننده الکتروستاتیک وسیله ای است که با استفاده از نیروی الکتروستاتیکی، ذرات آلوده کننده را از هوا  می زداید. این دستگاه با فیلتر های قوی کار می کند که جریان گازهای آلوده را از میان وسیله نقلیه به حداقل می رساند و حتی ذرات ریز مانند گرد و غبار و دود را از هوا جدا می کند.

• بگ هوس

دستگاهی است که برای مکان هایی با میزان گرد و غبار بالا طراحی شده است و ظرفیت بالایی دارد. این جاذب گرد و غبار از یک دمنده، فیلتر گرد و غبار، سیستم تمیز کننده فیلتر و یک سیستم پاک کننده گرد و غبار (که مانند جارو برقی عمل می کند.) تشکیل شده است.

• دستگاه تصفیه گاز به روش تر کردن

در این تکنولوژی با گرم کردن گاز یا جریان هوا و عبور آن از یک مایع تصفیه کننده، ذرات آلوده جدا می شود.

آلودگی هوا در تهران

مهرداد لاهوتی نایب رییس فراکسیون محیط زیست مجلس گفت: آلودگی هوا در تهران سالانه جان بیش از 3000 انسان را می گیرد. علت عمده آلودگی هوا در پایتخت ایران، خودرو است و خودروها در بیش از 80 درصد آلودگی هوای تهران سهم دارند. تنها 40% افراد از وسایل نقلیه عمومی استفاده می کنند. در حال حاضر حدود 8 هزار تاکسی پیکان فرسوده در سطح پایتخت تردد می کند.

بر طبق شاخص استاندارد آلودگی، سال 1391 در ایران 147 روز هوای استاندارد داشته است که دو سال قبل از آن 217 روز هوای استاندارد داشته اند.

مشکل آلودگی هوا دولت را مجبور می کند که به علت آلودگی بالای هوا، چندین روز را در پایتخت تعطیل اعلام کند.

شهرهای بزرگ مثل اصفهان، مشهد، اراک، کرج، قم، تبریز و اهواز با وضعیت مشابه تهران روبرو هستند.

پیشگیری از ابتلا به بیماری های مربوط به آلودگی هوا

• در روزهای بحرانی آلودگی هوا حتی الامکان از تردد در محدوده‌های مرکزی و پر ترافیک شهر اجتناب کنید.
• استفاده از وسایل حمل و نقل عمومی در سفرهای روزانه درون شهری خود را جایگزین خودروهای شخصی نمائید.
• فعالیت یا بازی کودکان در محیطهای باز را محدود نمائید.
• افراد مسن یا افراد با بیماریهای قلبی، ریوی نظیر آسم، برونشیت مزمن و نارسائی قلبی از خروج از خانه اجتناب نمایند.

ترجمه: سمیه مظفری

مطالب مرتبط:

• افسانه هایی درباره هیدروژن
• استفاده از روش زمین گرمایی برای ساختمان ها
• سیستم تامین هوای ورودی خودروها
• تاثیر کاهش وزن اتومبیل در مصرف سوخت چقدر است؟