التأثيرات الرئيسية لملوث الهواء الفردي

بعض التأثيرات الرئيسية لملوثات الهواء الفردية هي كما يلي: 1. مركبات الكربون 2. تأثير الدفيئة 3. مركبات الكبريت 4. أكاسيد النيتروجين (NOx) 5. أمطار الحموضة 6. الأوزون (O3) 7. الفلوروكربونات 8. الهيدروكربونات 9. المعادن 10. المنتجات الضوئية الكيميائية 11. المادة الجسيمية (PM) 12. المواد السمية.

1. مركبات الكربون:

الملوثان المهمان هما ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون. يتم إطلاقها في الغلاف الجوي من حرق الوقود الأحفوري (الفحم ، النفط ، الخ) للطهي المنزلي ، والتدفئة وغيرها ، والوقود المستهلك في أفران محطات الطاقة ، والصناعات ، ومصانع الخلط الساخنة وما إلى ذلك. من الوقود الأحفوري وحده أكثر من 18 × 10 ¹² طنًا من ثاني أكسيد الكربون يتم إطلاقها في الغلاف الجوي كل عام.

في بلدنا ، على المدى المتوسط ​​، من المرجح أن تطلق محطات توليد الطاقة الحرارية حوالي 50 مليون طن سنوياً في الغلاف الجوي. الجمر الهندي مشهور ب CO ₂ . لديهم محتوى الرماد عالية (20-30 ٪) و 45 ٪ في بعض الحالات) والصفات الرماد سيئة للغاية. يبلغ الاستهلاك السنوي المتوقع للفحم لمحطات الطاقة الحرارية الفائقة NTPC الأربعة 8 ملايين طن في Singrauli (درجة منخفضة) ، و 5 ملايين طن في Korbad (درجة عالية) ، و 8.7 مليون طن في Ramagundam وحوالي 5 مليون طن في Farakka (درجة عالية) .

لقد تم إنتاج الفحم الذي أنتجناه قبل 250 مليون سنة ، على مدى ملايين السنين. إذا تم استخراج ثمانية ملايين طن من الفحم ليتم حرقها في Singrauli ، على مساحة 10 كيلومترا مربعا. ثم سيتم تشكيل فترة الإيداع 5000 سنة ، وإذا كان الملغومة على مساحة كيلومتر مربع I. سيكون 5000 سنة. وينبعث ثاني أكسيد الكربون أيضًا أثناء الثوران البركاني. وعلى مقياس زمني عالمي ، تشير الكميات المعروفة من ثاني أكسيد الكربون في رواسب الحجر الجيري والترسبات الأحفورية إلى أن فترة بقاء ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الطبيعي هي حوالي 1000 ألف سنة.

إلى حد ما ، تؤدي زيادة مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى زيادة معدل التمثيل الضوئي وبالتالي نمو النبات ، حيث تعمل كسماد ، خاصة في المناخات الاستوائية الحارة. يمكن استغلال هذه الإمكانية لأثر السماد باستخدام أصناف المحاصيل المعدلة والممارسات الزراعية. ومع ذلك ، قد تؤدي الزيادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى تأثيرات كارثية. هذا هو موضح في تأثير الاحتباس الحراري.

2. تأثير الاحتباس الحراري:

وبما أن ثاني أكسيد الكربون يقتصر حصراً على التروبوسفير ، فإن تركيزه الأعلى قد يكون بمثابة ملوث خطير. تحت الظروف (مع تركيز ثاني أكسيد الكربون الطبيعي) يتم الحفاظ على درجة الحرارة على سطح الأرض بواسطة توازن الطاقة لأشعة الشمس التي تضرب الكوكب والحرارة التي تشع إلى الفضاء.

ومع ذلك ، عندما تكون هناك زيادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون ، فإن الطبقة السميكة من هذا الغاز تمنع الحرارة من إعادة إشعاعها. هذا التركيز السميك لثاني أكسيد الكربون يمنع الحرارة من إعادة إشعاعها. وهكذا تعمل طبقة ثاني أكسيد الكربون الكثيفة مثل الألواح الزجاجية للبيت الزجاجي (أو النوافذ الزجاجية للسيارات) ، مما يسمح لضوء الشمس بالمرور عبرها ، ولكن يمنع إعادة إشعاع الحرارة إلى الفضاء الخارجي.

هذا ما يسمى تأثير الاحتباس الحراري. (الشكل 2.4) وهكذا يتم امتصاص معظم الحرارة بواسطة طبقة ثاني أكسيد الكربون وأبخرة الماء في الغلاف الجوي ، مما يضيف إلى الحرارة الموجودة بالفعل. النتيجة النهائية هي تسخين الغلاف الجوي للأرض. وبالتالي ، فإن زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون تميل إلى تدفئة الهواء في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي على نطاق عالمي.

قبل 100 عام تقريبًا كان مستوى ثاني أكسيد الكربون 275 جزءًا في المليون. واليوم يبلغ 359 جزء في المليون وبحلول عام 2040 ، من المتوقع أن يصل إلى 450 جزء في المليون. يزيد ثاني أكسيد الكربون من درجة حرارة الأرض بنسبة 50٪ بينما تكون مركبات الكربون الكلورية فلورية مسؤولة عن زيادة بنسبة 20٪ أخرى. هناك ما يكفي من مركبات الكربون الكلورية فلورية هناك لمدة 120 عامًا. يجب إيقاف ثقة إطلاق CFC.

ربما يساعد المصيدة الحرارية التي يوفرها ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في تهيئة الظروف اللازمة لتطور الحياة وتخضير الأرض. مقارنة مع كوكب دافئ باعتدال. المريخ ، مع قليل جدا من ثاني أكسيد الكربون في غلافه الجوي هو بارد المجمدة والزهرة مع الكثير هو فرن جاف. يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون الزائد إلى حد ما بواسطة المحيطات. ولكن مع تصنيع الغرب وزيادة استهلاك الطاقة ، تم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بمعدل أسرع من قدرة المحيطات على امتصاصه. وبالتالي يزيد التركيز. وفقًا لبعض التقديرات ، قد يكون ثاني أكسيد الكربون في الجو قد ارتفع بنسبة 25٪ منذ منتصف القرن التاسع عشر. قد تضاعف بحلول عام 2030 م

هناك بعض الاختلافات في الآراء حول مدى الارتفاع في درجة حرارة الأرض بسبب زيادة مستوى ثاني أكسيد الكربون لزيادة متوسط ​​درجة الحرارة العالمية (15 درجة مئوية) بمقدار درجتين مئويتين C. ولكن البعض الآخر يقول أن هذا سيكون أقل من ربع درجة. هناك غازات أخرى تسهم في ظاهرة الاحتباس الحراري. هذه _ثاني أكسيد الكبريت ، أكاسيد النيتروجين ، مركبات الكربون الكلورية فلورية تفريغها من قبل الصناعة والزراعة. حتى التغير بمقدار درجتين قد يعطل توازن حرارة الأرض ، مما يؤدي إلى عواقب كارثية.

يعتقد بعض المحللين أن التغيرات في درجة حرارة الأرض ستكون واضحة بحلول عام 2050 ، عندما ترتفع درجة الحرارة بمقدار 1.5 إلى 4.5 درجة مئوية. وفقا لأحد التوقعات ، ستكون التغيرات هي الأقل في المناطق المدارية والأكثر في القطبين. لذلك ، ستكون غرينلاند وأيسلندا والنرويج والسويد وفنلندا وسيبيريا وألاسكا من بين أكثر المتضررين. سوف يذيب جليدية القطبية.

ومن شأن ارتفاع قدره خمس درجات أن يرفع مستوى سطح البحر بمقدار خمسة أمتار في غضون بضعة عقود ، مما يهدد جميع المدن الساحلية المكتظة بالسكان من شنغهاي إلى سان فرانسيسكو. من المقترح أن تكون أمريكا الشمالية أكثر دفئًا وجفافًا. سوف تنتج الولايات المتحدة كميات أقل من الحبوب.

من ناحية أخرى ، سيكون شمال وشرق إفريقيا والشرق الأوسط والهند وغرب أستراليا والمكسيك أكثر دفئًا ورطوبة ، مما يمكنها من إنتاج المزيد من الحبوب. موسم زراعة الأرز وكذلك المساحة تحت زراعة الأرز يمكن أن تزيد. ومع ذلك ، قد لا يحدث هذا لأن ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض سيزيد من تبخر الماء ، مما يقلل من إنتاجية الحبوب. وفقا ل US Scientist ، جورج وود جيدا ، قد تتوقف الأمطار الموسمية السنوية للهند تماما.

ووفقاً لأحد التقديرات ، إذا كان الجليد في الأرض يجب أن يذوب بمقدار 200 قدم من الماء سيضاف إلى سطح كل المحيطات ، والمدن الساحلية المنخفضة حيث ستغرق كل من بانكوك والبندقية. ومن شأن ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 50-100 سم الناتج عن ارتفاع درجة حرارة المحيطات أن يغمر الأراضي المنخفضة في بنغلاديش والبنغال الغربية.

بسبب تأثير ظاهرة الاحتباس الحراري ، قد تحدث المزيد من الأعاصير والأعاصير والثلوج المبكرة في الجبال مما يتسبب في المزيد من الفيضانات خلال الرياح الموسمية. ووفقاً للبعض ، فإنه في غضون السنوات الخمس والعشرين القادمة أو ما يقرب من ذلك ، سيكون هناك ارتفاع في مستوى سطح البحر بمقدار يتراوح بين 1.5 و 3.5 متراً ، وفي بنغلاديش وحدها ، سيتعين إعادة توطين 15 مليون شخص. مدن منخفضة من دكا وكلكتا قد تكون مغمورة بالمياه.

وعلاوة على ذلك ، فإن القضايا البيئية الناشئة الخمسة (التكنولوجيات الجديدة والمد والجزر والتلوث بالديزل والضباب الحمضي والتهديدات الموجهة إلى أنتاركتيكا) ، والتي تمكن برنامج الأمم المتحدة للبيئة من تحديدها ، تلك التي أثبتت أنها الأكثر تشويشاً ومزعجة ، هي ظاهرة الاحتباس الحراري العالمية. تسخين.

وهو ناتج عن تراكم ثاني أكسيد الكربون والغازات السامة الأخرى التي يتم تفريغها في الصناعة والزراعة. إذا لم يتم فحصها ، يمكن أن تغير درجات الحرارة وهطول الأمطار ومستويات سطح البحر من الأرض. اختار برنامج الأمم المتحدة للبيئة بشكل مناسب شعار "الاحترار العالمي: تحذير عالمي" لتنبيه الناس في يوم البيئة العالمي ، 5 يونيو 1989.

ستكون تكلفة الدفاع (تخفيض انبعاثات الغاز والأبحاث لتحديد المناطق الأكثر تضرراً وخطة الدفاع الساحلي) هائلة: في المنطقة التي تبلغ 100 مليار دولار أو أكثر لارتفاع متر واحد في مستوى سطح البحر. المشكلة هي أن معظم المناطق الضعيفة في العالم النامي لا تملك موارد اقتصادية.

قد يكون العالم الأكثر تضرراً هو العالم النامي ، الذي يفرز خمسي الانبعاثات الكربونية في العالم كل عام ، والذي يزداد بحد ذاته بأكثر من 100 مليون طن سنوياً. أعلنت كندا مؤخراً أنها تنفق 1.2 مليار دولار لفحص غازات البيت الأخضر.

(أولاً) أول أكسيد الكربون:

إن المصدر الرئيسي لـ CO هو السيارات ، على الرغم من أنها تنطوي على عملية احتراق مثل المواقد ، والأفران ، والحرائق المفتوحة ، والغابات ونيران الأدغال ، وحرق مناجم الفحم ، والمصانع ، ومحطات توليد الطاقة وغيرها. منتجات العادم من السيارات في الطريق المشترك والعبور في مدن مثل دلهي وكولكاتا ومومباي وغيرها.

في دلهي خلال ذروة حركة المرور ساعة ما يصل إلى 692 كجم من ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الهواء. كما يسهم دخان السيارات والطاقة الحرارية ومصانع الخلط الساخن وكسارات الحجر وما إلى ذلك في مستوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء. يمثل ثاني أكسيد الكربون ما يصل إلى 80٪ من جميع انبعاثات السيارات ، وأكثر من 60٪ من جميع الملوثات الرئيسية المضافة إلى الغلاف الجوي.

في الولايات المتحدة الأمريكية خلال عام 1965 ، تم إنبعاث 66 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون من عوادم السيارات ، أي ما يقرب من 91 ٪ من هذا الغاز من جميع المصادر. في لوس أنجلوس ، في عام 1971 ، بلغ انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون من السيارات 8960 طناً يومياً ، وشمل 98٪ من مستويات ثاني أكسيد الكربون في المناطق الحضرية من 5 إلى 50 جزء في المليون. عدم اكتمال احتراق الوقود المحلي يعطي CO.

المصادر الطبيعية لهذا الغاز هي النباتات والحيوانات المختلفة. الحيوانات العليا تنتج بعض CO من انهيار الهيموجلوبين. يتم تحرير بعض CO أيضا من عصير الصفراء. يؤدي تفكك الصبغات الضوئية في الطحالب إلى إطلاق بعض النباتات CO في متوسط ​​إنتاج 10 tons طن من CO كل عام.

أول أكسيد الكربون ضار جدا لأولئك الأشخاص المعرضين للطرق السريعة المزدحمة إلى مستوى حوالي 100 جزء في المليون. وبالتالي السائقين هم أكثر الناس تضررا. CO يسبب صعوبة في التنفس ، يسبب الصداع ، وتهيج الغشاء المخاطي. فهو يجمع بين الهيموجلوبين من الدم ، مما يقلل من قدرته على الحركة 0.

الغاز هو أكثر من 1000 جزء في المليون ، مما تسبب في فقدان الوعي في ساعة واحدة والموت في أربع ساعات. إذا تم استنشاق هذا الغاز لبضع ساعات حتى بتركيز منخفض قدره 200 جزء من المليون ، فإنه يسبب أعراض التسمم. يجمع ثاني أكسيد الكربون المستنشق مع هيموغلوبين الدم لتشكيل الهيموغلوبين كربوكسي حوالي 210 مرة أسرع من O2.

إن تشكيل الهيموغلوبين كربوكسي يقلل من قدرة نقل الدم الكلية إلى ₂ إلى الخلايا مما يؤدي إلى نقص الأوكسجين - نقص الأكسجين. عند حوالي 200 جزء في المليون لمدة 6-8 ساعات ، يبدأ الصداع ويقلل من النشاط العقلي. فوق 300 جزء في المليون ، هناك يبدأ الصداع يليه القيء والانهيار ؛ في أعلى من 500 جزء في المليون ، يصل الإنسان إلى غيبوبة وفي 1000 جزء في المليون ، هناك الموت.

والتركيز الأقصى المسموح به (MAC) للتعرض المهني هو 50 جزء في المليون لمدة 8 ساعات. الزيادة في مستوى الهيموغلوبين كربوكسي من 1-2 ٪ إلى 3-4 ٪ قد يسبب نقص الأكسجة الدماغية مما يؤدي إلى إضعاف الرؤية والنشاط النفسي الحركي. قد تكون تركيزات الغاز القاتلة من هذا الغاز ضار بسبب التعرض لفترات طويلة.

بالنسبة للمدخنين ، قد يسبب التعرض لفترات طويلة استجابة تكيفية ، حتى ينتج المزيد من الهيموجلوبين ، يصل إلى 8٪. عند نسبة 10٪ كربوكسي-هيموغلوبين في الدم بسبب التدخين قد يكون هناك انخفاض في التسامح مع CO. وقد زاد مدخني السجائر من الهيماتوكريت (نسبة مئوية من خلايا الدم الحمراء) ، في غضون دقائق من التدخين. في البلدان المتقدمة ، ترتبط السجائر بما لا يقل عن 80 ٪ من جميع الوفيات الناجمة عن سرطان الرئة.

ووفقاً للبعض ، فإن التدخين يوفر المناعة ضد مرض باركنغسون ، مما يؤثر على الجهاز العصبي ويتسم بالهزات والصلابة العضلية والهزال. يتم إطلاق البيريدين إلى الجسم أثناء التدخين ويوفر الحماية ضد هذا المرض ، ربما عن طريق التنافس مع المواد السامة الأخرى ومنع التأثير على المستقبلات العصبية. معظم النباتات لا تتأثر بمستويات ثاني أكسيد الكربون المعروفة بتأثيرها على الإنسان. عند مستويات أعلى (100 إلى 100 جزء في المليون) ، يؤثر الغاز على انخفاض الورقة ، الشباك الورقية ، انخفاض حجم الورقة ، الشيخوخة المبكرة ، إلخ. إنه يمنع التنفس الخلوي في النباتات.

3. مركبات الكبريت:

من بين العديد من مركبات الكبريت الرئيسية الأخرى في الغلاف الجوي ، تعتبر أكاسيد الكبريت من أكثر الملوثات خطورة. مركبات S الأخرى هي كبريتيد الكربون (CIS) ، ثاني كبريتيد الكربون (CS ₂ ) ، ثاني كبريتيد dimethyl [(CH ₃ ) ₂ S] و sulphates. المصدر الرئيسي لأكسيد الكبريت هو احتراق الفحم والنفط. وهكذا تأتي معظم الأكاسيد من محطات الطاقة الحرارية وغيرها من مصانع الفحم ومركبات الصهر. السيارات أيضا الإفراج SO2 في الهواء.

(أولاً) ثاني أكسيد الكبريت:

ويتمثل المصدر الرئيسي لانبعاثات ثاني أكسيد الكبريت في حرق الوقود الأحفوري (الفحم) في محطات الطاقة الحرارية ، وصهر الصناعات (صهر الخامات المعدنية المحتوية على الكبريت) وعمليات أخرى مثل تصنيع حمض الكبريتيك والأسمدة. تمثل هذه النسبة حوالي 75٪ من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت. معظم الانبعاثات المتبقية 25 ٪ من مصافي النفط والسيارات. ويعتقد أن حوالي 10 مليون طن من SO ، تضاف كل عام إلى البيئة العالمية في الولايات المتحدة الأمريكية

في بلدنا ، تتزايد انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت على مدار العام ، وتشير التقديرات إلى أنه بحلول عام 2010 ميلادية ستصل إلى حوالي 18.19 مليون طن. 6.76 مليون طن في عام 1979. ويرجع ذلك إلى زيادة مقابلة في استهلاك الفحم في البلاد. وقد تم NTPC نشر شبكتها. في الهند ، بلغ إنتاج الفحم في عام 1950 35 مليون طن متري ارتفع إلى 150 مليون طن متري. في عام 1980 ، ومن المتوقع أن تلمس 400 مليون طن متري. بحلول عام 2010 م

يسبب SO ₂ تهيج شديد للعينين والجهاز التنفسي. يتم امتصاصه في الممر الرطب من الجهاز التنفسي العلوي ، مما يؤدي إلى تورم وإفراز muscus المحفزة. يؤدي التعرض لمستوى 1 جزء في المليون من _ثاني أكسيد الكبريت إلى بناء ممر الهواء ، ويسبب تضيقًا كبيرًا في تضييق القصبات عند المصابين بالربو عند تركيزات منخفضة (0.25-0.50 جزءًا في المليون). يزيد الهواء الرطب والضباب من _ثاني أكسيد الكبريت بسبب تكوين H ₂ SO ₄ وكبريتات الكبريت. إن H ₂ SO ₄ مهيج قوي (4-20 مرة) من SO ₂

هذا الغاز يسبب ضررا للنباتات أعلى ، وتشكيل المناطق النخرية على الأوراق. النباتات هي أكثر حساسية نسبيا من SO ₄ من الحيوانات والرجال. وبالتالي ، فإن مستويات عتبة الإصابة ₄ SO في النباتات منخفضة للغاية مقارنة بالحيوانات والإنسان (الجدول 2.2)

في معظم النباتات ، تنهار منطقة الأوراق تحت التعرض المكثف لثاني أكسيد الكبريت. هناك تبيض من أصباغ ورقة. وبالتالي فإن تأثير _ثاني أكسيد الكبريت يؤثر على إنتاجية النبات. أدى التركيز العالي لـ SO ₄ في الهواء إلى خفض درجة الحموضة في أنسجة الأوراق لبعض الأشجار ، مما أدى إلى زيادة إجمالي محتوى الكبريت في الأوراق ولحاء الأشجار. هناك أيضا زيادة محتوى الكبريت من الأوراق ولحاء الأشجار.

هناك أيضا زيادة محتوى الكبريت من التربة في المنطقة المتاخمة لمحطة الطاقة الحرارية. في القمح ، والتعرض ل 0.8 جزء في المليون. من _ثاني أكسيد الكبريت مع دخان الفحم لمدة ساعتين يومياً لمدة 60 يوماً نتج عنه تقليل أطوال الجذور والطرق ، وعدد الأوراق لكل نبات ، والكتلة الحيوية ، والإنتاجية ، وعدد الحبوب في السنبلة وفي المحصول.

تم تخفيض مساحة الورقة والكتلة الحيوية للورقة والكتلة الحيوية النباتية الكلية بشكل كبير في النباتات المعرضة لثاني أكسيد الكبريت بعض النباتات مثل Nerium indicum بمثابة مؤشرات لتلوث _ثاني أكسيد الكبريت. يؤثر _ثاني أكسيد الكبريت على المسام في الثغور ، وتواتر الثغور ، و trichomes بالإضافة إلى بنية chloroplast. يتم امتصاص الغاز بعد المرور من خلال الثغور والأكسدة إلى H2 SO ₄ أو أيونات الكبريتات. قد يكون SO _{2 في} حد ذاته سامًا للنباتات أيضًا. تعتبر أيروسولات حامض الكبريتيك سامة بصفة عامة للنباتات.

كما تشارك SO ₂ في تآكل مواد البناء مثل رخام الحجر الجيري ، والألواح المستخدمة في التسقيف ، ومدافع الهاون ، وتدهور التماثيل. المصافي البترولية ،، smellers ، مصانع الورق كرافت تدهور الآثار التاريخية المجاورة.

(ثانيا) كبريتيد الهيدروجين:

عند التركيز المنخفض ، يسبب H2S الصداع والغثيان والانهيار والغيبوبة والموت النهائي. قد تدمر الرائحة الكريهة الشهية عند مستوى 5 جزء من المليون لدى بعض الأشخاص. قد يسبب تركيز 1M) جزء في المليون رابطات وتهيج الأغشية المخاطية. التعرض عند 500 جزء في المليون لمدة 15 -30 دقيقة. قد يسبب الاسهال المغص والالتهاب الرئوي الشعب الهوائية. يمر هذا الغاز بسهولة من خلال الغشاء السنخية للرئة ويخترق مجرى الدم. الموت يحدث بسبب فشل في الجهاز التنفسي.

إن المصادر الرئيسية لـ H2 S هي تآكل الغطاء النباتي والمادة الحيوانية ، خاصة في الموائل المائية. كما تعطي الينابيع الكبريتية والثورات البركانية وحفر الفحم والصرف الصحي هذا الغاز. تطلق المحيطات نحو 30 مليون طن من H2S كل عام بواسطة المحيطات ومن 60 إلى 80 مليون طن سنوياً عن طريق البر. الصناعات تنبعث منها حوالي 3 ملايين طن سنويا. المصادر الصناعية الرئيسية ل H2S هي ، مستخدمي الوقود المحتوي على الكبريت.

4. أكاسيد النيتروجين (NO _x ) :

وحتى في الجو غير الملوث ، توجد كميات قابلة للقياس من أكسيد النيتروز وأكسيد النيتريك وثنائي أكسيد النيتروجين. من هذه أكسيد النيتروز (NO) هو مركب محوري. وينتج عن طريق احتراق O ₂ أو حتى أكثر سهولة مع O ₃ لتشكيل ثاني أكسيد النيتروجين السام (NO ₂ ). قد يتفاعل NO ₂ مع بخار الماء في الهواء لتشكيل HNO ₃ . يجمع هذا الحمض مع NH ₃ لتشكيل نترات الأمونيوم. كما يساهم احتراق الوقود الأحفوري في أكسيدات النيتروجين. حوالي 95 ٪ من أكسيد النيتروجين ينبعث ك NO وتبقى 5 ٪ كما NO ₂ . في المناطق الحضرية ، يأتي حوالي 46٪ من أكاسيد النيتروجين في الهواء من مركبات و 25٪ من توليد الكهرباء والباقي من مصادر أخرى. في المدن الكبرى ، يعد عادم المركبات أهم مصدر لأكاسيد النيتروجين.

(I) أكسيد النيتروز (N ₂ O):

تبلغ مستويات N ₂ O في الغلاف الجوي حوالي 05 جزء في المليون ، في حين يقدَّر متوسط ​​المستوى العالمي بنحو 0.25 جزء في المليون. هذا الغاز لم يتورط حتى الآن في مشاكل تلوث الهواء.

(ثانيا) أكسيد النيتريك (لا):

المصادر الرئيسية لهذا الغاز هي الصناعات التي تصنع HNO ₃ والمواد الكيميائية الأخرى ، وعوادم السيارات. في درجة حرارة عالية ، ينتج عن احتراق البنزين هذا الغاز. يتم تحويل كمية كبيرة من هذا بسهولة إلى NO2 أكثر سمية في الغلاف الجوي من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية.

NO هي المسؤولة عن العديد من التفاعلات الكيميائية الضوئية في الغلاف الجوي ، وخاصة في تشكيل العديد من الملوثات الثانوية مثل PAN ، O ₃ ، مركبات الكربونيل الخ. في وجود مواد عضوية أخرى. هناك القليل من الأدلة على الدور المباشر لهذا الغاز يسبب خطرًا صحيًا ، على المستويات الموجودة في الهواء الحضري.

(ثالثا) ثاني أكسيد النيتروجين (NO ₂ ):

غاز بني محمر عميق ، وهو غاز الملوثات الوحيد المنتشر على نطاق واسع. هذا الغاز هو المكون الرئيسي للضباب الدخاني الكيميائي الضوئي في المناطق الحضرية. يسبب NO ₂ تهيج الحويصلات ، مما يؤدي إلى أعراض تشبه انتفاخ الرئة (التهاب) على التعرض لفترات طويلة إلى 1 جزء في المليون المستوى. قد يتبع التهاب الرئة بالموت. قد يصاب المدخنين بسهولة بأمراض الرئة حيث أن السجائر والسيجار تحتوي على 330-1500 جزء في المليون من أكاسيد النيتروجين. لا يوجد ضرر كبير للنباتات. يتم قمع نموها عند تعرضها لـ 0.3-0.5 جزء في المليون لمدة 10-20 يوم. تظهر النباتات الحساسة إصابة ورقة مرئية عند تعرضها إلى 4 إلى 8 جزء في المليون لمدة 1-4 ساعات.

5. الامطار الحمضية:

ويُنظر إلى أن أكاسيد الكبريت والنيتروجين هي ملوثات هواء مهمة من الهواء. تنتج هذه الأكاسيد بشكل رئيسي عن طريق احتراق الوقود الأحفوري ، والمصاهر ، ومحطات توليد الطاقة ، وعوادم السيارات ، والحرائق المنزلية ، وما إلى ذلك. هذه الأكاسيد تكتسح في الغلاف الجوي ويمكنها أن تسافر آلاف الكيلومترات.

وكلما طال أمد البقاء في الغلاف الجوي ، زاد احتمال تأكسدهم في الأحماض. حامض الكبريتيك وحمض النيتريك هما الحامضان الرئيسيان اللذان يذوبان في الماء في الغلاف الجوي ويسقطان على الأرض كأمطار حمضية أو قد يظلان في الغلاف الجوي في السحب والضباب.

تحمّض البيئة هو ظاهرة من صنع الإنسان. المطر الحمضي هو خليط من H ₂ SO ₄ و HNO ₃ وقد تختلف النسبة بين الاثنين تبعاً للكميات النسبية من أكاسيد الكبريت والنيتروجين المنبعثة. في المتوسط ​​60-70 ٪ من الحموضة تنسب إلى H ₂ SO ₃ و 30-40 ٪ إلى HNO ₃ . ازدادت مشكلة المطر الحمضي بشكل كبير بسبب التصنيع.

يساهم حرق الوقود الأحفوري لتوليد الطاقة في ما يقرب من 60-70٪ من إجمالي SO ^ المنبعث عالمياً. ويتراوح انبعاث _ثاني أكسيد النيتروجين من مصادر بشرية المنشأ ما بين 20 إلى 90 مليون طن سنوياً على مستوى العالم. وقد فرضت الأمطار الحمضية مشكلة بيئية عالمية ، لأن الأكسيدات تسافر لمسافات طويلة ، وخلال رحلتها في الغلاف الجوي قد تخضع لتحولات فيزيائية وكيميائية لإنتاج منتجات أكثر خطورة.

الأمطار الحمضية تخلق مشاكل معقدة وتأثيراتها بعيدة المدى. أنها تزيد حموضة التربة ، وبالتالي تؤثر على النباتات والحيوانات البرية ؛ تسبب تحمّض البحيرات وجداول المياه مما يؤثر على الحياة المائية ، ويؤثر على إنتاجية المحاصيل وصحة الإنسان. وإلى جانب ذلك ، فإنها تآكل المباني والنصب التذكارية والتماثيل والجسور والأسوار والسور الخ.

بسبب الحموضة ، تزداد مستويات المعادن الثقيلة مثل الألومنيوم والمنغنيز والزنك والكادميوم والرصاص والنحاس في الماء إلى ما وراء الحدود الآمنة. أكثر من 10000 بحيرة في السويد أصبحت حمضية. أصبحت آلاف البحيرات في الولايات المتحدة وكندا والنرويج غير منتجة بسبب الحموضة. انخفض عدد الأسماك بشكل هائل. أصبحت البحيرات الآن مقابر للأسماك.

العديد من البكتيريا والطحالب الخضراء الزرقاء تقتل بسبب التحمض ، وبالتالي تعطيل التوازن البيئي. في ألمانيا ، توفي ما يقرب من 8 ٪ من الغابات وأصبح ما يقرب من 18 مليون فدان من الغابات تعاني من الأمطار الحمضية. كما تضررت الغابات في سويسرا وهولندا وتشيكوسلوفاكيا بسبب الأمطار الحمضية. المغذيات كالكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم تم ترشيحها بعيدا عن التربة بواسطة الأحماض.

وتنتقل الرياح الحامضية بعيدا عن الرياح السائدة إلى أماكن أخرى حيث يحدث هطول الأمطار. وبالتالي يمكن إنتاج أكاسيد في مكان واحد ، وتؤثر هذه في مكان آخر من خلال تحويلها إلى أحماض. الضحيتان هما كندا والسويد. كندا تحصل على الأمطار الحمضية من وحدات البتروكيماويات في أمريكا الشمالية.

تلتقط الرياح القوية المطر الحمضي من المصانع في بريطانيا وفرنسا إلى السويد. القاتمة متساوية الأمطار والأمطار في النرويج والدنمارك وألمانيا. يقال أن 90٪ من المطر الحمضي في النرويج و 75٪ من السويد ناتجة عن أكاسيد المطر الحمضية. وهكذا أصبحت الأمطار الحمضية قضية سياسية رئيسية ، حيث إنها تتحول إلى قنبلة تلوث.

وعلى الرغم من أن حموضة مياه الأمطار لم يتم رصدها بعد بشكل كافٍ ، فإن البلدان النامية مثل بلدنا قد تضطر قريباً إلى مواجهة مشكلة المطر الحمضي. المطر الحمضي في الانتشار السريع إلى العالم النامي حيث التربة الاستوائية أكثر عرضة من تلك الموجودة في أوروبا. يبدو أن مشكلة المطر الحمضي في ازدياد في الهند. تم تسجيل المناطق الصناعية ذات قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الأمطار أسفل أو قريبة من القيمة الحرجة في دلهي ، ناجبور ، بوني ، مومباي وكولكاتا.

ويرجع ذلك إلى ثاني أكسيد الكبريت من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم ومصفاة البترول. وفقًا لدراسة أجراها قسم المراقبة الجوية في BARC ؛ متوسط ​​قيمة الرقم الهيدروجيني للأمطار الحمضية في كولكاتا هي 5.80 ، حيدر أباد 5.73 ، تشيناي 5.58 ، دلهي ، 6.21 ومومباي 4.80. وقد يزداد الوضع سوءًا في المستقبل بسبب زيادة تركيب محطات الطاقة الحرارية من قِبل NTPC ، وبالتالي زيادة استهلاك الفحم.

وفقا لأحد التقديرات ، فقد ارتفع إجمالي انبعاثات SO ^ في الهند من حرق الوقود الأحفوري من 1.38 مليون طن في عام 1966 إلى 3.20 مليون طن في عام 1979 ، بزيادة 21٪ مقارنة بالزيادة المقابلة بنسبة 8.4٪ فقط في الولايات المتحدة الأمريكية خلال نفس الفترة. هناك حاجة ملحة لإجراء مراقبة منتظمة مناسبة لتوفير التحذيرات في الوقت المناسب حول تحمّض بيئتنا.

6. الأوزون (O ₃ ):

من المقبول عالمياً أن طبقة الأوزون في الستراتوسفير تحمينا من إشعاعات الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس. قد يكون لاستنزاف طبقة O3 هذه من قبل الأنشطة البشرية تداعيات خطيرة ، وقد أصبح هذا موضوع قلق كبير على مدى السنوات القليلة الماضية. من ناحية أخرى ، يتشكل الأوزون أيضا في الغلاف الجوي من خلال التفاعل الكيميائي: يشمل بعض الملوثات ( _ثاني أكسيد الكبريت ، NO ₂ ، الألدهيدات) على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية. ويعتبر الأوزون الجوي حاليا خطرا محتملا على صحة الإنسان ونمو المحاصيل. ما الذي يجعل من الأوزون قاتلاً ومنقذًا يحتاج إلى تفصيل للحصول على صورة واضحة عن أهميته الحيوية من وجهة نظر رفاه الإنسان.

التأثير الضار للأوزون:

تنخفض درجة الحرارة بارتفاع متزايد في طبقة التروبوسفير (8 إلى 16 كم) من سطح الأرض ، بينما تزداد مع ارتفاع متزايد في الستراتوسفير (فوق 16 كم. حتى 50 كم). يحدث هذا الارتفاع في درجة الحرارة في الستراتوسفير بسبب طبقة الأوزون. طبقة الأوزون لها تأثيران مهمان ومتشابكان.

أولا ، إنه يمتص الأشعة فوق البنفسجية ، وبالتالي يحمي جميع أشكال الحياة على الأرض من الآثار الضارة للإشعاع. ثانياً ، عن طريق امتصاص الأشعة فوق البنفسجية تسخن طبقة الأوزون طبقة الستراتوسفير ، مما يتسبب في انعكاس درجة الحرارة. إن تأثير انعكاس درجة الحرارة هذا هو أنه يحد من الاختلاط الرأسي للملوثات ، وهذا يتسبب في تشتت الملوثات على مساحات أكبر وبالقرب من سطح الأرض.

هذا هو السبب في سحابة كثيفة من الملوثات عادة ما تعلق على الغلاف الجوي في المناطق الصناعية العالية مما تسبب في العديد من الآثار غير السارة. تنتشر النفايات أفقياً بشكل أسرع نسبياً من عمودياً ووصولاً وخطوط طولاً من العالم خلال أسبوع تقريباً وجميع خطوط العرض في غضون أشهر. لذلك ، هناك القليل جداً مما يمكن أن يفعله بلد ما لحماية طبقة الأوزون فوقها.

وبالتالي فإن مشكلة الأوزون عالمية النطاق. وعلى الرغم من الاختلاط الرأسي البطيء ، فإن بعض الملوثات (CFCs) تدخل الستراتوسفير وتبقى هناك لسنوات حتى يتم تحويلها إلى منتجات أخرى أو يتم نقلها مرة أخرى إلى طبقة الستراتوسفير. ويمكن اعتبار الستراتوسفير كمغسلة ، ولكن لسوء الحظ ، تتفاعل هذه الملوثات (CFCs) مع الأوزون وتستنفده.

الأوزون بالقرب من سطح الأرض في طبقة التروبوسفير يخلق مشاكل التلوث. يتشكل الأوزون والأكسدة الأخرى مثل نترات الأوكسي إيثيل (PAN) وبيروكسيد الهيدروجين من خلال تفاعلات خفيفة تعتمد بين NO ₂ والهيدروكربونات. يمكن أيضاً أن يتكون الأوزون بواسطة NO ₂ تحت تأثير الإشعاعات فوق البنفسجية. هذه الملوثات تسبب الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي.

زيادة تركيز O ₃ بالقرب من سطح الأرض يقلل من غلة المحاصيل بشكل كبير. كما أن لها تأثير سلبي على صحة الإنسان. وهكذا ، في حين أن مستويات أعلى من O ₃ في الغلاف الجوي تحمينا ، فإنه ضار عندما يتعلق الأمر بالاتصال المباشر بنا والنباتات على سطح الأرض.

في النباتات ، يدخل O _{3 من} خلال الثغور. وينتج عنه تلف واضح للأوراق ، وبالتالي انخفاض في إنتاجية ونوعية المنتجات النباتية. قد يتخلص O _{3 من} النباتات إلى الحشرات. في 0.02 جزء في المليون يدمر التبغ ، tomoto ، الفول ، الصنوبر وغيرها من النباتات. في أشجار الصنوبر يتسبب في حرق طرف. في كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، يتسبب تلوث الهواء في خسارة محصول تبلغ قيمتها اثنين. مليار دولار. لم تعد تنتج العنب في الولايات المتحدة الأمريكية أساسا بسبب التلوث المؤكسد.

الأوزون بمفرده وبالاقتران مع الملوثات الأخرى مثل _ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين ، مما يتسبب في خسائر المحاصيل بأكثر من 50٪ في العديد من البلدان الأوروبية. في الدنمارك ، يؤثر O ₃ على البطاطس ، والقرنفل ، والسبانخ ، والبرسيم الخ. في الجيوب المحدودة يمكن أن يكون تركيز O ₃ ضارًا. يتفاعل الأوزون أيضًا مع العديد من الألياف خاصة القطن والنايلون والبوليستر والأصباغ. يبدو أن مدى الضرر يتأثر بالضوء والرطوبة. O ، يصلب المطاط (الجدول 2.3)

عند التركيز الأعلى ، الأوزون يضر بصحة الإنسان (الجدول 2.4)

تأثير مفيد للأوزون:

الأوزون يحمينا من إشعاعات الأشعة فوق البنفسجية الضارة للشمس. على الرغم من كونها في نسبة صغيرة (0.02-0.07 جزء من المليون) ، فإنها تلعب دورا رئيسيا في علم المناخ وعلم الأحياء في الأرض. تقوم بتصفية جميع الإشعاعات تحت 3000 ألف. وهكذا ، يرتبط O ₃ ارتباطًا وثيقًا بعملية الحفاظ على الحياة. وبالتالي فإن أي استنفاد للأوزون سيكون له آثار كارثية على أنظمة حياة الأرض. على مدى السنوات القليلة الماضية ، يمكن إدراك أن تركيز الغلاف الجوي للأرض O ₃ يضعف.

وقد ناقشنا في وقت سابق أن طبقة O ₃ عن طريق امتصاص الأشعة فوق البنفسجية تسخن طبقة الستراتوسفير ، مما يسبب انعكاس درجة الحرارة. يحد انقلاب درجة الحرارة هذا من الاختلاط الرأسي للملوثات. ومع ذلك ، وعلى الرغم من هذا الاختلاط الرأسي البطيء ، تدخل بعض الملوثات الستراتوسفير وتبقى هناك لسنوات حتى تتفاعل مع الأوزون وتتحول إلى منتجات أخرى.

هذه الملوثات تستنفد الأوزون في الستراتوسفير. الملوثات الرئيسية المسؤولة عن هذا النضوب هي مركبات الكربون الكلورية فلورية (CFCs) وأكاسيد النيتروجين القادمة من الأسمدة والهيدروكربونات. وتستخدم مركبات الكربون الكلورية فلورية على نطاق واسع كمبردات في مكيفات الهواء والثلاجات ، ومذيبات التنظيف ، ووقود الأيروسولات والعوازل الرغوية. كما يستخدم CFC في معدات إطفاء الحريق.

يهربون كما الهباء الجوي في الستراتوسفير. المحركات النفاثة والسيارات والأسمدة النيتروجينية وغيرها من الأنشطة الصناعية هي المسؤولة عن انبعاث 'CFC، NO الخ. الطائرات الأسرع من الصوت التي تطير في قمم الستراتوسفير تسبب اضطرابات كبيرة في مستويات O3.

إن التهديد للأوزون O ₃ هو بشكل أساسي من مركبات الكربون الكلورية فلورية التي من المعروف أنها تستنزف O3 بنسبة 14٪ عند معدل الانبعاثات الحالي. من ناحية أخرى فإن أكاسيد النيتروجين تقلل O3 بنسبة 3.5٪. تصدر الأسمدة النيتروجينية أكسيد النيتروز أثناء نزع النتروجين. يؤدي استنفاد O3 إلى حدوث تغيرات خطيرة في درجة الحرارة على الأرض وما يترتب على ذلك من ضرر لنظم دعم الحياة.

يؤدي استنفاد الأوزون في الستراتوسفير إلى تأثيرات ضارة مباشرة ومباشرة. وبما أن ارتفاع درجة الحرارة في الستراتوسفير يرجع إلى امتصاص الحرارة من قبل الأوزون ، فإن انخفاض الأوزون يؤدي إلى تغيرات في درجات الحرارة وفشل هطول الأمطار على الأرض. وعلاوة على ذلك ، فإن نسبة الترشيح في O3 بنسبة 1٪ تزيد من الأشعة فوق البنفسجية على الأرض I بنسبة 2٪. تنتج سلسلة من الآثار الضارة عن زيادة في الإشعاع. السرطان هو أفضل تهديد للإنسان.

عندما تصبح طبقة O3 أرق أو تحتوي على ثقوب ، فإنها تتسبب في الإصابة بالسرطان ، خاصة المتعلقة بالجلد. من المرجح أن يؤدي الانخفاض بنسبة 10٪ في طبقة الأوزون الستراتوسفيرية إلى زيادة بنسبة 20-30٪ في سرطان الجلد. الاضطرابات الأخرى هي إعتام عدسة العين ، وتدمير الحياة المائية والغطاء النباتي وفقدان المناعة. ما يقرب من 6000 شخص يموتون من مثل هذه السرطانات في الولايات المتحدة الأمريكية كل عام. ارتفعت مثل هذه الحالات بنسبة 7 ٪ في أستراليا ونيوزيلندا.

وبصرف النظر عن الآثار المباشرة ، هناك أيضا آثار غير مباشرة. في ظل ظروف الاحتباس الحراري ، أظهرت النباتات المعرضة للأشعة فوق البنفسجية انخفاضًا بنسبة 20-50٪ في انخفاض نمو محتوى الكلوروفيل وزيادة الطفرات الضارة. كما أن الأشعة فوق البنفسجية المحسنة تقلل من إنتاجية الأسماك.

في الهند ، لم يتم بذل أي جهد لرصد تركيز O ₃ في المدن الكبرى ولكن المشهد ليس مرضيا تماما. الانبعاثات من السيارات هي حوالي 1.6 مليون طن ، والتي من المرجح أن تزيد في السنوات القادمة بسبب زيادة الاعتماد على الفحم والنفط لعدة استخدامات. حرق هذه الأنواع من الوقود يسبب انبعاثات أكسيد النيتروجين والهيدروكربونات اللازمة لتكوين الأكسدة.

ومن ناحية أخرى ، فإن نفس الملوثات لها دور أساسي في استنفاد الأوزون. في كلتا الحالتين ، يتم ملاحظة الآثار البشرية على الأرض. من المحتمل أن يصبح تلوث الأوزون مشكلة عالمية كبرى خلال العقود القادمة. ينبغي أن تتعاون البلدان في جميع أنحاء العالم في تبديد الأخطار التي يشكلها التهديد العالمي الناجم عن استنفاد طبقة الأوزون في الستراتوسفير وإنتاج الأوزون بالقرب من سطح الأرض.

الجهود العالمية لحماية طبقة الأوزون:

عقد المؤتمر العالمي الأول بشأن استنفاد طبقة الأوزون في فيينا (النمسا) في عام 1985 ، هذا العام ، اكتشف العلماء ثقب في القطب الجنوبي. اكتشف الفريق البريطاني حفرة في طبقة الأوزون كبيرة مثل تلك الموجودة في الولايات المتحدة. وأعقب ذلك بروتوكول مونتريال في عام 1987 الذي دعا إلى تخفيض بنسبة 50٪ في استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية بحلول عام 1998 إلى مستوى عام 1986 وبروتوكول كيوتو في عام 2001. ولم توقع الولايات المتحدة على بروتوكول كيوتو.

العديد من الدول بما فيها الهند لم توقع على البروتوكول. لم تر الهند أي مبرر لأن إطلاقها من CFC هو 6000 طن في السنة فقط ، أي ما يعادل يوم واحد ونصف من إطلاق العالم كله. في بلدنا ، يبلغ معدل استهلاك الفرد من الكلوروفلوروكربون 0.02 كجم. ضد 1 كجم. من العالم المتقدم. إن مركبات الكربون الكلورية فلورية هي في الأساس مشكلة العالم المتقدم ، حيث يتم إطلاق 95٪ من مركبات الكربون الكلورية فلورية من قبل الدول الأوروبية والولايات المتحدة الأمريكية وروسيا واليابان.

تنتج الولايات المتحدة وحدها 37٪ من مركبات الكربون الكلورية فلورية (تنتج مركبات الكربون الكلورية فلورية بقيمة 2 مليار دولار) ، وتنتج دو باوت وحدها ما يقرب من 250.000 طن من مركبات الكربون الكلورية فلورية. المملكة المتحدة هي أكبر مصدر لمركبات الكربون الكلورية فلورية ، والمصدرون الآخرون هم الولايات المتحدة الأمريكية وفرنسا واليابان. تخطط السويد وألمانيا للقضاء على استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية. كما قررت المجموعة الأوروبية خفض الإنتاج بنسبة 85٪.

تم تنظيم مؤتمر "إنقاذ طبقة الأوزون" الدولي الذي استمر لمدة ثلاثة أيام في لندن في مارس / آذار 1989 من قبل الحكومة البريطانية ، وبرنامج الأمم المتحدة للبيئة. سلط مؤتمره الضوء على المشكلة العالمية التي خلقها العالم المتقدم ، والتي بدورها تحاول أن تملي شروطها على البلدان النامية من أجل تلوث مركبات الكربون الكلورية فلورية. وقد تم التأكيد على أنه لا يوجد شيء أقل من الانسحاب النهائي لجميع مركبات الكربون الكلورية الفلورية المستنفدة هذه والمواد الكيميائية الأخرى. وقد أيد ذلك 37 بلداً آخر لبروتوكول مونتريال ووقع عليها في البداية 31 بلداً. الهند لديها ثلاثة مراكز حضرية - دلهي ومومباي وكولكاتا أكبر المدن المنتجة للأوزون. المدن الأخرى هي المكسيك ولوس أنجلوس وبانكوك.

كان هناك مؤتمر دولي آخر حول الأوزون في هلسنكي في مايو 1989 لتنقيح بروتوكول مونتريال. وافقت 80 دولة على حظر كامل للمواد الكيميائية التي تسبب استنفاد الأوزون بحلول عام 2000 م. ومع ذلك ، تراجع المؤتمر عن خطة وضعها برنامج الأمم المتحدة للبيئة لإنشاء صندوق دولي للمناخ. في حين فضلت البلدان النامية الحصول على التمويل ، رفضت البلدان المتقدمة ، بما في ذلك اليابان والولايات المتحدة الأمريكية والمملكة المتحدة ، الخطة. اتفاقية القضاء على مركبات الكربون الكلورية فلورية بحلول عام 2000 م. بقيت خطوة رئيسية نحو حماية البيئة دون تحقيق.

في يونيو / حزيران 1989 ، ادّعت شركتان يابانيتان رائدتان ، هما Mitsubishi Electric و Taiyo Sanyo (شركة غاز) ، بأنهما طورتان بشكل مشترك بديلاً لمركبات الكربون الكلورية فلورية CFCs. الجهاز ، المسمى تنظيف الثلج ، هو جهاز غسيل أشباه الموصلات يستخدم جسيمات دقيقة من الثلج والكحول المجمد في درجات حرارة أقل من 50 درجة مئوية. وقد ساعد ذلك على طرد الغبار من أشباه الموصلات دون الإضرار بها وكانت النتائج قابلة للمقارنة مع مركبات الكربون الكلورية فلورية.

7. الفلوروكربونات:

في الكميات الدقيقة ، تكون الفلوروكربونات مفيدة في الوقاية من تسوس الأسنان في الإنسان. ومع ذلك ، تصبح مستويات أعلى سامة. في الهند ، هناك مشكلة التسمم بالفلور ، وكذلك في دول أخرى مثل الولايات المتحدة ، وإيطاليا ، وهولندا ، وفرنسا ، وألمانيا ، وإسبانيا ، وسويسرا ، والصين ، واليابان وبعض الدول الأفريقية ودول أمريكا اللاتينية.

في بلدنا ، هي مشكلة صحية عامة في ولايات جوجارات ، راجستان ، البنجاب ، هاريانا ، UP ، أندرا براديش ، تاميل نادو ، كارناتاكا وبعض مناطق دلهي. تأتي الفلوريدات في الغلاف الجوي من العمليات الصناعية لأسمدة الفوسفات ، والألومنيوم الخزفي ، والهيدروكربونات المفلورة ، (المبردات ، والوقود الدافئ ، وما إلى ذلك) ، والبلاستيك المفلور ، واليورانيوم والمعادن الأخرى. الملوث في حالة الغازات أو الجسيمات.

في شكل الجسيمات يتم ترسيبه بالقرب من محيط الانبعاث ، بينما في الشكل الغازي يتشتت على مساحات كبيرة. في المتوسط ​​، يكون مستوى الفلورايد في الهواء 0.05 مغ / م ³ من الهواء. قد تصل أيضًا إلى قيم أعلى في بعض اللاكتونات الإيطالية ، بقدر 15.14 ملغم / متر من الهواء. يستنشق المقيمون في هذه الفوهة حوالي 0.3 ميلي غرام من الفلورايد يومياً. في الهواء ، يأتي الفلورايد أساسًا من دخان الصناعات ، والثوران البركانية وبخاخات المبيدات. تدخل الفورايد أوراق النبات من خلال الثغور. في النباتات فإنه casuses حرق طرف بسبب تراكم في أوراق الصنوبريات. التلوث بالفلورايد في الإنسان والحيوان يكون أساسًا من خلال الماء.

8. الهيدروكربونات:

ملوثات الهواء الرئيسية من بين أمور أخرى هي البنزين والبنزين والميثان. مصادرها الرئيسية هي السيارات ، التي تنبعث من تبخر البنزين من خلال المكربن ​​، علبة المرافق ، وما إلى ذلك. في الهند ، هناك اثنين وثلاث عجلات هي المساهمين الرئيسيين ، وفي المدن ، انبعاثاتها من هذه الحسابات لنحو 65 ٪ من مجموع الهيدروكربونات .

إذا لم يتم فحص هذا فقد يصل إلى 80٪ من إجمالي الهيدروكربونات في الهواء. حوالي 40٪ من هيدروكربونات العادم في السيارات هي مكونات وقود غير محترقة ، والباقي هو نتاج الاحتراق. للهيدروكربونات تأثيرات مسرطنة على الرئتين. وهي تتحد مع أكاسيد النيتروجين تحت مكون الأشعة فوق البنفسجية للضوء لتشكيل ملوثات أخرى مثل PAN andO ₃ (الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي) الذي يسبب تهيج الأعضاء في العين والأنف والحنجرة ، وجهاز التنفس الصناعي.

البنزين هو السائل المنبعثة من البنزين. يسبب سرطان الرئة. Benzbyrene هو أكثر الملوثات القوية التي تسبب السرطان في الهيدروكربونات كما أنه موجود بكميات صغيرة في عوادم الدخان والتبغ والفحم والبنزين. الميثان (غاز المستنقع) هو ملوث غازي ، بكمية دقيقة في الهواء ، حوالي 0.002٪ من حيث الحجم. في الطبيعة يتم إنتاج هذا خلال تسوس القمامة ، النباتات المائية الخ.

هذا هو أيضا بسبب حرق الغاز الطبيعي والمصانع. التركيزات الأعلى قد تسبب انفجارات. قد يؤدي الإفراط في تسرب المياه في الأحواض المملوءة إلى الحفر إلى زيادة إنتاج الميثان الذي ينفجر بكثافة عالية وقد يسبب تدميرًا محليًا. عند مستويات عالية في غياب الأكسجين ، قد يكون الميثان مخدرا على الإنسان.

9. المعادن:

في الهواء ، المعادن المشتركة الحالية هي الزئبق والرصاص والزنك والكادميوم. يتم تحريرها من الصناعات والأنشطة البشرية في الغلاف الجوي. يوجد الزئبق ، وهو معدن متطاير سائل (موجود في الصخور والتربة) في الهواء نتيجة للأنشطة البشرية مثل استخدام مركبات الزئبق في إنتاج مبيدات الفطريات ، والدهانات ، ومستحضرات التجميل ، ولب الورق ، وما إلى ذلك. استنشاق هواء ملغم / م 3 من أجل ثلاثة أشهر قد تؤدي إلى الموت. يتضرر الجهاز العصبي والكبد والعينين. الرضع قد يكون مشوه. ومن الأعراض الأخرى لسمية الزئبق الصداع ، والتعب ، والجلد ، وفقدان الشهية ، إلخ.

تنبعث مركبات الرصاص المضافة إلى البنزين لتقليل الضرب في "الهواء مع هاليدات الرصاص المتطايرة (بروميدات وكلوريدات). حوالي 75 ٪ من الرصاص المحترق في البنزين يخرج كالهاليد الرصاص خلال أنبوب الذيل في غازات العادم. من هذا حوالي 40 ٪ يستقر على الفور على الأرض والباقي (60 ٪) يدخل في الهواء.

مستويات الرصاص في الهواء في دليل نوعية الهواء لمنظمة الصحة العالمية هي 2 زئبق / م 2. هذا المستوى متقاطع بالفعل في العديد من دول العالم. في مستويات الرصاص كانبور وأحمد أباد تتراوح بين 1.05 إلى 8.3 مغ / م 2 و 0.59 إلى 11.38 على التوالي. يؤدي استنشاق الرصاص إلى انخفاض تكوين الهيموجلوبين ، مما يؤدي إلى فقر الدم. تؤدي مركبات الرصاص أيضًا إلى إتلاف كرات الدم الحمراء مما يؤدي إلى الإصابة بالتهاب الكبد والكلى عند الإنسان. في السيارات زيادة تراكم زيادة انبعاث الهيدروكربونات.

يحدث الزنك ، وهو ليس مكونًا طبيعيًا للهواء ، حول مصاهر الزنك ومصافي الخردة المصنوعة من الزنك. كما تطلق مصافي النحاس والرصاص والصلب بعض الزنك في الهواء. تصدر أفران الموقد المفتوحة 20-25 ز زنك / ساعة في صقل خردة الحديد المجلفن. يحدث الزنك في الهواء غالبًا كأبخرة بيضاء من أكسيد الزنك وهو سام للإنسان.

يحدث الكادميوم في الهواء بسبب الصناعات والأنشطة البشرية. الصناعات التي تعمل في استخراج وتكرير والطلاء بالكهرباء واللحام من المواد التي تحتوي على الكادميوم ، وتلك في تكرير النحاس والرصاص والزنك هي المصدر الرئيسي للكادميوم في الهواء. كما ينتج إنتاج بعض المبيدات الحشرية والأسمدة الفوسفاتية الكادميوم في الهواء.

ينبعث هذا المعدن كبخار ، وفي هذه الحالة يتفاعل بسرعة لتشكيل مركبات أكسيد أو كبريت أو كلوريد. الكادميوم سامة عند مستويات منخفضة جدا ومن المعروف أنه يتراكم في كبد الإنسان والكلى. يسبب ارتفاع ضغط الدم وانتفاخ الرئة وتلف كلوي. قد يتحول إلى مادة مسرطنة في الثدييات.

10. المنتجات الضوئية:

هناك الكثير من الترابط للهيدروكربونات أكسيد النيتروجين و O ₃ في الغلاف الجوي. هذه بشكل فردي هي ملوثات الهواء المعترف بها. ومع ذلك ، في نفس الوقت في وجود الضوء نتيجة للتفاعلات الضوئية الكيميائية قد تتفاعل هذه مع بعضها البعض و / أو قد تخضع لتحولات لإنتاج المزيد من الملوثات الثانوية السامة في الهواء. هناك أيضا بعض الملوثات الأخرى. المنتجات الكيميائية الضوئية الرئيسية هي الأوليفينات والألدهيدات والأوزون و PAN و PB ₂ N والضباب الدخاني الكيميائي الضوئي.

يتم إنتاج الأوليفينات مباشرة من العادم وفي الجو من الإثيلين. عند تركيزات منخفضة جدا من جزء في المليون ، فإنها تؤثر على النباتات على محمل الجد. انهم يذبل sepals من زهور الأوركيد ، وتأخير فتح أزهار القرنفل ، وربما تسبب اسقاط بتلات بهم. عند مستويات عالية فإنها تؤخر نمو الطماطم. الألدهيدات كما HCHO والأوليفين ، الأكرولين تهيج الجلد والعينين والجهاز التنفسي العلوي.

من بين المنتجات الكيميائية الضوئية ، تعتبر العطريات هي الملوثات الأكثر فعالية. هذه هي benzpyrene ، نترات peroxyacetyl (PAN) ونترات peroxybenzoil (PB ₂ N). Benzpyrene هو مادة مسرطنة. PAN هو مهيج للعيون في حوالي 1 جزء في المليون أو أقل. ولكن عند التركيز الأعلى يكون أكثر فتكًا من S02 ولكنه أقل فتكًا من O ₃ وله تأثير مماثل لمادة NOx.

قد تستمر لأكثر من 24 ساعة في الضباب الدخاني الكيميائي. يتسبب كل من PAN و O _{3 في} ضائقة تنفسية وهي سامة للنباتات. تسبب NOx و PAN موت أشجار الغابات. يتم إنتاج PAN بسبب التفاعل بين أكسيد النيتروجين والهيدروكربونات تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية من أشعة الشمس ، عندما يتم تكوين O ₃ أيضًا.

PAN كتل رد فعل التل في النباتات. يتسبب في إصابة السبانخ والبنجر. الكرفس ، والتبغ ، والفلفل ، والخس ، والبرسيم ، والكتلة ، وما إلى ذلك. يتسبب في تلويث الجانب السفلي من الأوراق. O ₃ يسبب فقط حرق طرف. الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي هو مؤكسد للغاية الغلاف الجوي الذي يشمل إلى حد كبير من O ₃ NOx ، H ₂ O ₂ ، البيروكسيدات العضوية. PAN و PB ₂ N ينتج هذا نتيجة تفاعل كيميائي ضوئي بين هيدروكربونات وأكسجين أكسيد النيتروجين. خلال الأربعينيات من القرن العشرين ، كان الضباب الدخاني في لوس أنجلوس بالولايات المتحدة الأمريكية نتيجة للتلوث الناتج عن الحرائق المحلية (50٪) والعادم من السيارات (50٪).

تسبب هذا التلوث في تهيج العين وانخفاض في الرؤية لم يتم كشف الغموض إلا في عام 1950 فقط بسبب أن الضباب الدخاني ناتج عن خليط مؤكسد من أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات المنبعثة من الأبخرة وعوادم السيارات في وجود أشعة الشمس فوق البنفسجية. حدث الضباب الدخاني الكيميائي فقط خلال الليل أو الأيام الغائمة.

كلمة smog هي التي صاغها الجمع بين الدخان وتاغ التي وصفت حلقة تلوث الهواء في لندن ، توهج الزجاج ، ومانشستر وغيرها من المدن في المملكة المتحدة حيث تم استخدام الفحم الغني بالكبريت ويقال إن الضباب الدخاني قد تم صياغتها في عام 1905 من قبل HA ديس Voeux. كان مصطلح الضباب الدخاني خليطاً من تقليل الملوثات ، وقد تم الحد من الدخان ، في حين أن ضباب لوس أنجلوس ، وهو خليط من الملوثات المؤكسدة يسمى الضباب الدخاني المؤكسد ، والضباب الدخاني الكيميائي الضوئي. تحدث مشكلات الضباب الدخاني أيضًا في المكسيك وسيدني وملبورن وطوكيو.

في بلدنا ، يبدو أن الوضع في مومباي وكولكاتا ودلهي وتشيناي وبنغالور وأحمد أباد وكانبور ينذر بالخطر ، لأن المصدر الرئيسي لتلوث الهواء في هذه المدن هو السيارات والصناعات. في عام 1987 ، شهدت مومباي ضباب كثيف لمدة حوالي عشرة أيام. يشير تكوين المؤكسدات ، خاصة O ₃ ، عندما يتجاوز 0.15 جزء في المليون لأكثر من ساعة في الغلاف الجوي إلى الضباب الدخاني الكيميائي.

يمكن أيضا أن تتكون بعض الكبريتات والنترات في الضباب الدخاني الكيميائي بسبب أكسدة المكونات المحتوية على الكبريت (SO ₂ ، H ₂ S) و NOx (N ₂ 0 ₅ ، NO ₅ ). HNO ₃ ، النترات والنتريتات هي مواد سامة مهمة من الضباب الدخاني. فهي تسبب أضرارًا بالنباتات والمخاطر على صحة الإنسان ومشاكل التآكل. يتم إنتاج PBxN في الضباب الدخاني الكيميائي عندما يكون الأوليفين وأكاسيد النيتروجين موجودان في الهواء. وهو مصدر قلق قوي للعين أكثر من 100٪ من PAN و 200 مرة من HCHO.

الضباب الدخاني الكيميائي يؤثر سلبا على النباتات والصحة البشرية والمواد. تدخل المواد المؤكسدة كجزء من الهواء المستنشق ، وتغير أو تعرقل أو تتداخل مع العملية التنفسية والعمليات الأخرى. حدث اندلاع جسيم من الضباب الدخاني في طوكيو ونيويورك وروما وسيدني في عام 1970 ، مما تسبب في انتشار الأمراض مثل الربو والتهاب الشعب الهوائية في شكل وبائي.

وقعت طوكيو-يوكوهاما الربو في عام 1946 في بعض الجنود الأمريكيين والعائلات التي تعيش في جو يوشكوكي من يوكوهاما ، اليابان. ومن الأمراض الخطيرة الأخرى التي يسببها الضباب الدخاني انتفاخ الرئة ، وهو مرض بسبب الانهيار الهيكلي للحويصلات الهوائية في الرئتين. يتم تقليل المساحة الكلية المتاحة للتبادل الغازي مما يؤدي إلى ضيق شديد في التنفس.

الدخان والجسيمات (الضباب ، الضباب ، الغبار ، السخام ، الخ) في الضباب يحد من الرؤية ويضر بالمحاصيل والماشية ، ويسبب تآكل المعادن والحجارة ومواد البناء والأسطح المطلية والمنسوجات والورق والجلود الخ.

11. المادة الجسيمية (pm):

هذا هو كتلة خلع في أي مادة ، ما عدا الماء النقي ، الذي يوجد سائلا أو صلبا في الغلاف الجوي والأبعاد المجهرية أو المجهرية. لا تنتج المادة المنقولة عن طريق الهواء من الانبعاث المباشر للجسيمات فحسب ، بل تنتج أيضاً من انبعاثات بعض الغازات التي تتكثف كجزيئات مباشرة أو تخضع لتحولات لتشكيل الجسيمات.

وبالتالي قد يكون PM أولية أو ثانوية. يتضمن PM الأولي الغبار ، نتيجة الرياح ، أو جسيمات الدخان المنبعثة من بعض المصانع. تتراوح درجة حرارة الغلاف الجوي في الحجم من 0.002 µm إلى عدة مئات μm. تنشأ الجسيمات في الغلاف الجوي من مصادر طبيعية وكذلك من صنع الإنسان. المصادر الطبيعية هي التربة وحطام الصخور (الغبار) ، الانبعاثات البركانية ، رش البحر ، حرائق الغابات وردود الفعل بين انبعاثات الغاز الطبيعي.

معدلات الانبعاثات الخاصة بهم كما هو موضح أدناه (الأمم المتحدة ، 1979):

هناك أربعة أنواع من مصادر PM:

(ط) احتراق الوقود والعمليات الصناعية (التعدين والصهر والتلميع والأفران والمنسوجات والمبيدات الحشرية والأسمدة والإنتاج الكيميائي) ،

(2) عملية الهاربون الصناعي (عمليات مناولة المواد وتحميلها ونقلها) ،

(3) العمليات الهاربة غير الصناعية (غبار الطرق ، العمليات الزراعية ، البناء ، النار ، الخ) و

(4) مصادر النقل (عوادم السيارات والجسيمات ذات الصلة من الحريق ، والقابض ، وتآكل الفرامل).

في بلدنا ، هناك الكثير من flyash قدم إلى الغلاف الجوي من النباتات التي تعتمد على الوقود الأحفوري ، ومحطات الطاقة الحرارية بشكل رئيسي. كما أنها تنبعث من غبار الفحم. وإلى جانبهم ، فإن الكسارات الحجرية تستخدم الدخان والغبار في الغلاف الجوي.

الجسيمات ضار بالصحة. السخام ، جسيمات الرصاص من العادم ، الأسبستوس ، flyash ، الانبعاثات البركانية ، المبيدات الحشرية ، H ₂ SO ₄ ، ضباب ، الغبار المعدني ، غبار القطن والاسمنت وغيرها ؛ عند استنشاقه من قبل رجل يسبب أمراض الجهاز التنفسي مثل السل ، والسرطان. الغبار القطني يسبب الأمراض المهنية Byssinosis شائع جدا في الهند.

بالإضافة إلى ما سبق هناك أيضا العديد من أنواع الجسيمات البيولوجية التي تظل معلقة في الغلاف الجوي. هذه هي الخلايا البكتيرية ، الجراثيم ، الجراثيم الفطرية ، حبوب اللقاح. هذه تسبب اضطرابات الشعب الهوائية ، والحساسية والعديد من الأمراض الأخرى في الإنسان والحيوانات والنباتات.

12. المواد السمية:

هناك مجموعة واسعة من المواد السامة ، إلى جانب ملوثات الهواء ، التي ثبت أنها متورطة في مخاطر الصحة البشرية. بعض السموم الرئيسية هي كما يلي:

يتم إنتاج الزرنيخ كمنتج ثانوي لعملية تكرير المعادن. في المناطق الصناعية قد يصل تركيزها إلى ما يقرب من 20 إلى 90 ميكروغرام / م 3. وجد أنها تسبب السرطان. الأسبستوس هو من الألياف المعدنية المستخدمة في أنابيب الأسمنت الأسبستي ، منتجات الأرضيات ، الورق ، منتجات الأسقف ، صفائح الأسمنت الأسبستي ، التعبئة والحشايا ، العزل ، المنسوجات إلخ. ألياف الأسبست غير قابلة للتحلل. تسبب السرطان في الرجل.

وتستخدم رابع كلوريد الكربون والكلوروفورم لصنع فلوروكربونات لمواد التبريد ، والوقود ، وما إلى ذلك. ويتدهور الكلوروفورم ببطء إلى الفوسجين ، و HCL ، وأول أكسيد الكلور. كلاهما له تأثيرات مسرطنة في الجرذ والفأر والحيوانات الأخرى. يستخدم الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ ، والأدوات والسبائك الفولاذية ، والمواد المقاومة للحرارة والتآكل ، والحديد المصبوب ، والأصباغ ، والطلاء المعدني ، والدباغة الجلدية الخ.

مكونات الكروم لها تأثيرات مسرطنة. 1 ، 4-ديوكسان يستخدم كمثبت في المذيبات المكلورة وفي الورنيش ، والدهانات ، والمنظفات ، والمنظفات ومزيلات العرق. هو مادة مسرطنة في حيوانات الاختبار. يتم استخدام 1 ، 2-dibromomethane ، كقالب في الاستعدادات البنزين المحتوي على الرصاص ، كما تبخير التربة والبذور ، مذيب للراتنجات ، اللثة والشموع.

وهي مادة مسرطنة في الجرذان والفئران. 1،2-ثنائي كلورو الإيثان يستخدم كمتوسط ​​في إنتاج كلوريد الفينيل ، كما زبال الرصاص ، في البنزين ، كمذيب لتنظيف المنسوجات والضمادات المعدنية ، مواد التبخير ، مزيل الطلاء وكمشتت للنايلون والحرير والبلاستيك. يبدو أنها مسرطنة.

يستخدم النيكل في المواد الكيماوية والبترولية والمنتجات المعدنية والسلع الكهربائية والأجهزة المنزلية والآلات وما إلى ذلك. النيكل غير العضوي هو مادة مسرطنة بقوة في الإنسان. تستخدم النتروزامين في الغالب في تصنيع المطاط ، وتصنيع المواد الكيميائية العضوية ، وفي تصنيع وقود الصواريخ. كما أنها تعتبر مسرطنة ، بما في ذلك في الرجل.

كلوريد الفينيل هو المركب الرئيسي للبولي فينيل كلوريد (PVC) ، وهو عبارة عن راتنج بلاستيك يستخدم على نطاق واسع. وهو مادة مسرطنة معروفة في الإنسان ويشتبه أيضا في إحداث سرطان في المخ والرئة.

هناك أيضاً العديد من الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) ، التي تصل إلى الغلاف الجوي من إنتاج الفحم ، والتخلص من المركبات ، وحرق الأخشاب ، والترميد البلدي ، وتكرير البترول ، وأفران الفحم. بشكل عام ، لا ينتج عنها تأثير سلبي في أشكالها الأم. ومع ذلك ، إذا استقلاب بواسطة إنزيمات الجسم ، فإنها تنتج وسيطة قادرة على إحداث السرطان.