آلاینده های هوا

اكسيدهاي نيتروژن

از ميان هفت اکسيد نيتروژن شناخته شده موجود در هواي محيط، اکسيد نيتريک (NO ) و دي اکسيد نيتروژن (NO2) از آلوده کننده هاي مهم هوا به شمار مي روند. دي اکسيد نيتروژن گازي است مرئي با رنگ قهوه اي مايل به زرد يا قهوه اي مايل به قرمز که طي فرايندهاي پيچيده اتمسفر به ذرات معلق نيترات (NO3) تبديل مي شود. به علاوه دي اکسيد نيتروژن نيز همچون اکسيد نيتريک يکي از آلاينده هاي اصلي مه دود است. اين گاز در شهرها به علت فعاليتهاي انساني از غلظت بالايي برخوردار است. احتراق سوختها در دماي بالا سبب توليد اين آلاينده مي شود .

اين دو گاز اثر مستقيم بر آلودگي هوا ندارند بلکه درصورتيکه با هوای مرطوب تر کيب شوند ، اين گازها با هواي مرطوب توليد اسيد سيتريک مي نمايند که در اين حالت موجب پوسيدگي شديد فلزات مي شوند. از طرفی چنانچه غلظت NO2 و حدود 25/0 ppm برسد قابليت ديد را به ميزان قابل توجهي کاهش خواهد داد. اگر گياهان به مدت 10 الي 12 روز در معرض هواي محتوي ppm 5/0 NO2 قرار بگيرند رشد آنها بسيار کاهش مي يابد

از ميان هفت اکسيد نيتروژن شناخته شده موجود در هواي محيط، اکسيد نيتريک (NO ) و دي اکسيد نيتروژن (NO2) از آلوده کننده هاي مهم هوا به شمار مي روند.

دي اكسيد سولفور

اکسيد گوگردگاز بي رنگ، غيرآتش زا و بي بو است که در سطح کره زمين در تراکمهاي پايين وجود دارد. هنگامي که غلظت آن بين ppm 1-3/0 در اتمسفر باشد بر حس چشايي اثر خواهد گذاشت و در مقادير بالاتر از ppm 3 بوي بدي به همراه خواهد داشت. وقتي SO2در اتسفر منتشر شود در جريان واکنش هاي پيچيده به صورت ذرات معلق سولفات( SO4) درمي آيد

برخي از سوختهاي فسيلي مانند زغال سنگ و مواد نفتي سنگين (نفت کوره و گازوييل) حاوي مقادير زيادي گوگرد مي باشند که اين گوگرد در اثر احتراق به شکل گاز دي اکسيد گوگرد در فضا پخش مي شود. خودروهاي ديزلي با وجود سهم اندک در ترافيک عامل انتشار تقريبا تمامي دي اکسيد گوگرد از منابع متحرک مي باشند.

طبق برآورد سازمان بهداشت جهاني به طور تقريبي 294 ميليون تن از اين گاز در سطح جهان توليد مي شود که حدود نيمي از اين مقدار از منابع طبيعي (فعاليت آتش فشان) توليد مي شود و نيم ديگر آن توسط فعاليتهاي انساني به وجود مي آيد که اساسا در اثر احتراق سوختهاي فسيلي است

دي اکسيد گوگرد معمولا در اتمسفر تبديل به تري اکسيد گوگرد و تري اکسيد گوگرد تبديل به اسيد سولفوريک مي شود. اکسيدهاي گوگرد در صورتيکه در هوايي قرار نگيرند که ذرات معلق در آن وجود داشته باشند و رطوبت نسبي نيز نسبتا بالا باشد شديدترين اثر نامطلوب را بر آلوده نمودن محيط زيست خواهند داشت

منواكسيد كربن

منوکسيد کربن گازي است بي رنگ و بي بو که حتي در تراکم هاي بسيار کم نيز براي انسان و ساير جانوران خطرناک است. اين گاز بيشتر در اثر احتراق ناقص سئختهاي فسيلي توليد مي شود. هنگامي که در فرايند سوخت مواد آلي ، اکسيژن حاضر جهت احتراق کم باشد، منوکسيد کربن تشکيل مي شود. منبع نشت CO در مناطق شهري وسايل نقليه موتوري هستند به طوري که ميزان منوکسيد کربن با افزايش تعداد وسايل نقليه در مناطق مختلف شهر افزايش مي يابد. طبق برآورد سازمان بهداشت جهاني مقدار توليد منوکسيدکربن در جهان به طور تقريبي 2600 ميليون تن در سال برآورد گرديده است که 60% اين مقدار توسط فعاليتهاي انساني توليد مي شود

مواد موجود در خاک مي تواند مقداري از اين CO را جذب نموده و مقداري نيز در اثر فعل و انفعالات به CO2 تبديل مي شود. در صورتيکه ميزان CO از ppm 750 تجاوز نمايد سبب مرگ خواهد شد

در مناطق شهري غلظت گاز منوکسيدکربن به بار ترافيکي وابسته بوده و با شرايط آب و هوايي مختلف نيز تغيير مي کند. از منابع غير شهري توليد کننده اين گاز مي توان سوزاندن پسمانده کشاورزي و آتش سوزي جنگل ها را نام برد.

سرب

سرب از جمله فلزاتی است که موارد استعمال بسيار دارد. سرب چه به صورت غبار و چه به صورت نمک های مختلف ، از طريق دودکش کارخانه های مختلف وارد هوا می گردد. با همه اين احوال خطرناکترين و وسيعترين مرکز پخش اين ماده سمی از محيط زيست ، اتومبيل است. در بنزين با ترکيبات تتراتيل سرب 4(C2H5)Pb و تترامتيل سرب (CH3)Pb يافت می شود. در اثر سوختن بنزين از اتومبيل، سرب تبديل به اکسيد سرب شده و به اين صورت از لوله اگزوز خارج و به همين صورت نيز بوسيله هوای مورد تنفس وارد بدن انسان می شود. در آلمان غربی سالانه بين 7000 تا 8000 تن سرب وارد هوا می گردد. در تمام دنيا مقدار سرب توليد شده بوسيله اتومبيل ها و کارخانه های صنعتی به سالانه حدود 000/500 تن می رسد.

انسانها ، حيوانات و گياهان سرب را به صورت مختلف به بدن خود راه می دهند. سرب می تواند از طريق آبهای آلوده وارد نتايج آبهای نوشيدنی گشته ، از طريق اگزوز اتومبيل ها وارد هوا و بالاخره وارد ريه گردد و از طريق دودکش کارخانه ها وارد هوا و بعد وارد مواد غذائی می شود. با اين حال هوای آلوده به سرب مهمترين عامل گسترش اين آلودگی است.

سرب وارد شده در هوا به سختی می توان تحت کنترل درآورد. آنچه سبب نگرانی است تأثير طويل المدت سرب بر روی محيط زيست می باشد. بعنوان مثال زمين های مجاور خيابانها و اتوبانها با ترافيک شديد ، همه با فاصله حدود 5/0 يا 1 کيلومتری خيابان آلوده به سرب می باشند. همچنين در مورد موقعيت اقيانوسها در رابطه با آلودگی بوسيله سرب بايد گفت که به مقدار سرب موجود در اقيانوسها امروزه حدود 50 برابر مقدار طبيعی خود می باشد.

علائم بيماريهای حاصل از سرب کاملاً متفاوت و در وهله اول غيرقابل تشخيص می باشد. در مراحل اوليه بی حوصلگی، بی اشتهايی و کمبود تحرک را می توان نام برد.

کم شدن وزن وخون علائم ديگری از مسموميت در اثر سرب می باشد. در بين بانوان عادات ماهانه صورت نمی گيرد و يا به تعويق می افتد. تغييرات کلی نيز در شکل خون بوجود می آيد. گلبولهای قرمز خون تغيير شکل می دهند. در اثر رسوب سرب در دهان ، لثه و دندانها به رنگ خاکستری در می آيند. اين رنگ خاکستری می تواند حتی بعد از رفع مسموميت نيز مدتی پابرجا بماند.

اثرات مسموميت ناشی از سرب می تواند دامنه گسترده تری پيدا کند و به مشکلات و نارسائيهای زير مبتنی گردد

-         کاهش ضربان نبض

-         ازدياد فشار خون

-         چروک خوردن کليه

-         پارگی يا درد شديد عضلات (پارگی عضلات در اثر از دست دادن خاصيت کششی)

-         بيماريهای مغزی همراه با سردردهای شديد

-         صرع

علاوه بر بيماريهای نامبرده ، تاکنون در اثر مسموميت سرب ، بيماريهای عصبی ، فلج ، بيماريهای مفصل و کم خونی نيز مشاهده شده است. همچنين در اثر وجود سرب در بدن احتمال تغييرات ژنتيک و يا بطور کلی دگرگونی عوامل ارثی نيز موجود است.

مسموميت های شديد در اثر سرب معمولاً بين انسانهايی رايج است که تماس مداوم با سرب دارند. از آن جمله کارگران کارخانه هايی که به نحوی با سرب در تماس هستند را می توان نام برد .

در اينجا لازم به ذکر است که وضع سلامتی پليس های راهنمايی ، که اکثر در خيابان های پر رفت و آمد خدمت می کنند بايد در رابطه بامسموميت سرب مورد بررسی قرار گيرد. زيرا هوای مورد استنشاق اين اشخاص - علاوه بر آلوده بودن به ساير مواد مولد آلودگی - همواره آغشته به سرب می باشد و حفظ سلامتی اين افراد وظيفه تمام افراد جامعه است.

منبع:سازمان مركزي حفاظت محيط زيست

تاثیر جیوه بر سلامت

جیوه یک فلز سنگین است که به شکلهای مختلف در محیط وجود دارد . که از طریق بلعیدن ، استشمام و جذب پوستی و تماس چشمی وارد بدن شده و باعث آسیب به کبد ، مغز و سیستم تنفسی ، پوست ، چشمها ، سیستم اعصاب مرکزی و غیره میشود . مسموم شدن با این عنصر به میزان تجمع و انباشت و پخش آن بستگی دارد . فرم غبار و فرم گازی آن نسبت به مایع آن سمیت بیشتری دارد . ترکیبات دو ظرفیتی جیوه از ترکیبات یک ظرفیتی آن سمی ترند . همچنین ترکیبات جیوه به شکل آلی سمی تر از فرم غیر آلی آن میباشد . جیوه بعنوان سم عمومی سلول عمل میکند یعنی با سولفو هیدرید پروتئین ها پیوند شیمیایی برقرار کرده و با آسیب به غشاء و کاهش میزان RNA سبب از کار افتادن سیستم های آنزیمی میشود . کلیه ها و سیستم عصبی در برابر این ترکیبات بسیار آسیب پذیر ترند . سمیت جیوه و ترکیبات آن بستگی به میزان انحلال هر یک دارد که بر جذب سطحی و پخش آن در ارگانیسم های بدن تاثیر گذار است . جیوه به شش ها آسیب حاد زده و به سیستم عصبی مرکزی آسیب مزمن وارد میسازد . مسمومیت تنفسی حاد بسیار خطرناک است . کلرید جیوه (II ) یکی از سم های قوی با قابلیت خورندگی است . در صورت کاهش دما کلرید جیوه ( II ) به کلرید جیوه (I ) تبدیل میشود که حالت رسوب داشته و به کمک کربن فعال میتوان آنرا جذب نمود . در محیط های صنعتی مسمومیت با بخار جیوه کم و بیش وجود دارد .

جیوه در شکلهای مختلف :

-فرم فلزی جیوه :

در ترمومتر ، باطریها و بعضی از رنگ های پلاستیکی و لامپ های فلورسنت   وجود دارد . جیوه تنها فلزی است که در فرم عنصر در دمای اتاق مایع است و به راحتی تبخیر میشود ، و استنشاق آن سبب مسمومیت می گردد . فرم فلزی در چربی محلول بوده ، پس از استنشاق به راحتی از طریق آلوئولها وارد جریان خون می شود .

   -فرم غیر آلی جیوه :

در حشره کشها ، آفت کشها ، مواد ضد عفونی کننده و باطریهای خشک و غیره وجود دارد که بلع این نوع ظرف چند ساعت سبب ناراحتی های گوارشی و غیره خواهد شد .

   - فرم آلی جیوه :

ترکیبات آلی جیوه در چربی محلول هستند ، برخی از آنها به راحتی تبخیر میشود و وارد فاز گازی میشود . این ترکیبات سبب مسمومیت و التهاب پوست میشوند ، و در چربی انحلال یافته و به سیستم عصبی مرکزی به شدت آسیب میرسانند . ترکیبات پایدار آلکیل مرکوری برای سیستم عصبی و جنین سمی میباشند . جیوه جهش زا بوده و سبب ناقص الخلقه شدن جنین می شود به ویژه اگر به صورت آلکیل مرکوری باشد . ترکیبات جیوه در محیط به وسیله میکرو ارگانیسم های آب و خاک تبدیل به متیل مرکوری شده و میتواند وارد بدن ماهی و سایر آبزیبان شده و نهایتاً توسط انسان مصرف شود . متیل مرکوری وارد شده از طریق گوارش خصوصاً به سیستم عصبی مرکزی و کلیه ها آسیب میرساند .

- جیوه بین آب و خاک و هوا در حال گردش میباشد . در محدوده مناطق معدنی بیش از سایر مناطق است . و میتوان گفت گازهای ناشی از باطله های معدنی و مواد معدنی کارشده یکی از راههای انتشار این فلز به هواست . از نکات جالب توجه این است که جیوه تمایل زیادی به شرکت در اجزای گوگرد دار قارچ را دارد و به همین دلیل قارچ های غنی از جیوه را بدون در نظر گرفتن این مطلب که جیوه در خاک وجود دارد یا نه ، در همه جا میتوان یافت . و در جاهایی که آلودگی اتمسفر به این عنصر بالا باشد میزان جیوه قارچ به میزان چشمگیری افزایش می یابد . همچنین جیوه فابلیت تبخیر از خاک را دارد و تا اندازه ای در گیاخاک و هوموس باقی میماند . در اثر بسیاری از فرآیند های اشتعال جیوه وارد فاز گازی می شود که باید به نحوی آنرا از محیط زدود .

ذرات معلق

به هر ماده به جز آب خالص که به صورت مايع يا جامد در اتمسفر تحت شرايط نرمال در اندازه ميکروسکوپي يا زيرميکروسکوپي اما بزرگتر از ابعاد مولکولي باشد، ذرات معلق مي گويند. اندازه اين ذرات متفاوت است . در صورتيکه اندازه ذرات معلق از يک مولکول بيشتر (قطر يک مولکول معمولا 0002/0 ميکرون است) و از 500 ميکرون کمتر باشد اين ذرات مي توانند بين چند ثانيه تا چند ماه در هوا معلق بمانند. ذراتي که اندازه آنها کمتز از 1/0 ميکرون باشد به صورت تصادفي حرکت نموده و باذرات و مولکولهاي ديگر تصادف مي نمايند. ذراتي که قطر آنها بين 01/0 تا 1 ميکرون است داراي سرعت متوسطي هستند که در مقايسه با سرعت باد اندک است. ذراتي که بزگتر از يک و کوچکتر از 20 ميکرون هستند نيز داراي سرعت اندک بوده ولي قابليت رسوب يا خارج شدن از هوا را دارا هستند و ذرات بزرگتر از 20 ميکرون معمولا به واسطه نيروي جاذبه سريعا از هوا خارج مي شوند. اين گونه ذرات معمولا باعث تيره رنگ شدن هواي شهر شده و هرچه مقدار اين ذرات بيشتر باشد هواي شهر آلوده تر به نظر مي رسد

ذرات معلق در اثر فرايندهاي احتراق يا گرمايش ايجاد شده و گرد و غبار ناشي از عمليات توليد، نقل و انتقال و فرايندهاي بکارگيري مواد پودر شده را نيز شامل مي شوند. بخش اعظم ذرات معلق موجود در هوا منابع طبيعي شامل زمين، اقيانوس ها و آتش فشان ها هستند. منابع مصنوعي ذرات معلق در مناطق شهري شامل صنايع مختلف از قبيل سيمان، ذغال سنگ، ذوب آهن، کارخانجات گچ پزي و کارگاههاي بزرگ تراشکاري مي باشد.

منبع:سازمان حفاظت محيط زيست

ازن

مردم ازن را با لايه محافظ اتمسفر که ما را از پرتوهاي مضر خورشيد حفظ مي نمايد ، و يا بعنوان يک آلاينده در سطح زمين مي شناسند. در واقع ازون در مه دود فتوشيميايي ناشي از آلودگي هوا وجود دارد زيرا برخي از روند هايي که آلودگي ايجاد ميکنند ، ازون هم توليد ميکنند . همچنين ، تابش آفتاب برروي آلاينده هاي صنعتي و اتومبيلها سبب خارج شدن اتمهاي اکسيژن از ملکولهاي آلاينده هايي مانند اکسيدهاي نيتروژن ، اسيد نيتريک ، دي اکسيد سولفور و کربن مونواکسايد ميشود .

در همين حال اتمهاي آزاد اکسيژن با اکسيژن آزاد موجود در هوا ازون تشکيل ميدهد . ازون فعال به نوبه خود با همان آلاينده ها مجددا ترکيب شده و آنها را با شکستن به آب ، دي اکسيد کربن ، نيتروژن ، گوگرد و اکسيژن خنثي ميکند . در نتيجه آلودگي زياد منجر به غلظت هاي بالاي ازون مي شود اما ازون اختصاصا مقصر اصلي نيست . از آنجايي که غلظت ازون داراي ارتباط مستقيم با غلظت آلاينده هاي شيميايي موجود در مه دود فتوشيميايي است ، به عنوان ضريبي براي کنترل آلودگي فضاي خارج از ساختمان بکار مي رود . اين دليل سؤ تفاهمي است که در رابطه با ازون وجود دارد . ازوني که از طريق واکنشهاي فتوشيميايي تشکيل شده و با ترکيبات شيميايي مه دود مخلوط شده است ، معجوني خطرناک از سموم است و نبايد تنفس شود . از طرف ديگر ، توليد غلظت هاي پايين ازون براي استفاده به عنوان تصفيه هوا و آب فوايد بسياري را به انسانها ارائه نموده است .

ازن يکي از قوي ترين مواد گندزدا و بوبر طبيعي است که به دانش بشري شناسانده شده است . ازون ( اکسيژن فعال( تنها بوها و مواد خطرناک را نمي پوشاند بلکه آنها را در سطح ملکولي از بين مي برد

١- ازن

ازون (O3 ) آلوتروپ سه اتمي اکسيژن يا " اکسيژن فعال " يا " اکسيژن سه ظرفيتي " يکي از اجزاي طبيعي هوايي است که ما هر روزه تنفس ميکنيم .

ازون زماني تشکيل مي گردد که ملکولهاي اکسيژن (O2 ) توسط پرتودهي فرابنفش خورشيد ، رعد و برق و قوس الکتريکي به دواتم تفکيک مي شود . اتمهاي آزاد در گروه هاي سه اتمي ترکيب مجدد شده و ازون را پديد مي آورند .

٢- غلظت مجاز ازن

غلظت هاي متوسط ازن بيرون از ساختمان در يک منطقه يبن p  pm ٥./. - ٣./. ميباشد. بيشترين سطوح طبيعي موجود در کنار ساحل درياها ، جنگلها و مناطق کوهستاني ، مکانهايي که مردم براي صرف تعطيلات و رفع خستگي به آنها ميروند ، يافت مي شود . هواي تازه و نيرو بخش پس از يک طوفان به همراه رعد و برق بهاري بخاطر توليد طبيعي ازون مي باشد. همينطور بوي خشک کن لباسشويي بهمين دليل است .

٣- ازن چگونه عمل ميکند‌؟

متاسفانه ازن در محيطهاي درون ساختمان مدرن ما از بين رفته است . اما آلاينده ها به قوت خود باقي اند . ازون با سرچشمه بوها و مواد شيميايي نامطبوع و خطرناک واکنش مي دهد . منابع آلاينده هاي شيميايي که حدود ٩٩ درصد آنها از ملکولهاي سير نشده تشکيل شده اند ، مي توانند با ملکولهاي اضافي مانند ازون واکنش دهند ( دود سيگار با بيش از ٣٦٠٠ ترکيب شيميايي ، يک نمونه از آلايندههاست .) ملکول فعال ازون آلاينده ها را سريعا به ملکولهاي پايه اوليه مي شکندو در نتيجه آنها را خنثي مي کند . ملکول ازن با دادن اتم اکسيژن سوم غير مزدوج خود در روند شيميايي ، خود به اکسيژن معمولي تبديل ميشود

براي مثال فرمالدهيد ، که در تخته سه لا ، کابينتها ، مبلمان ، دود سيگار ، پتوهاي نو ، پرده هاي نو ، کاغذهاي ديواري ، قابها و ذرات چوب يافت مي شود بصورت زير با ازون واکنش ميدهد :

فرماهيد + ازن > دي اکسيد کربن + آب + اکسيژن                                      

HCHO + 2O3> CO2 + 2O2

باکتريها ، کپکها و قارچها که توليد بوهاي نامطبوع کرده و واکنشهاي حساسيتي و گاهي بيماري ايجاد مي کنند ، در واکنش با ازون از بين ميروند. غشا يا پوسته خارجي اين ميکروارگانيسم ها گيرنده هايي دارند که مانند آلاينده هاي شيميايي مي توانند ازون را جذب کرده و منجر به نابودي آنها شود. باکتري ، کپک يا قارچ بدون غشا يا پوسته محافظ از بين مي رود . ويروسها نيز توسط ازون از بين مي روند .

٤- آيا ازن ايمن و بي خطر است ؟

تقريبا مانند هر چيز ديگر ، حتي اکسيژن ، چنانچه در معرض مقادير زياد ازون براي مدت زمان زيادي قراربگيريد ميتواند خطرناک باشد. همانطور که اشاره شد ، غلظتهاي طبيعي ازون خارج از ساختمان در محيطهاي پاک بين ppm  ٥./. - ٣./. متغير است . اداره غذا و دارويي آمريکا تنفس ppm ٥./. ، ٢٤ ساعته در روز را ايمن و بي خطر مي داند .اين يک استاندارد محتاطانه است زيرا غلظت هاي طبيعي ازون اغلب به ppm  ٦٥ ./. ،يعني ٢٥ درصد از محدوده عنوان شده توسط اداره غذا و دارو ، ميرسد

ARA

تاثیر آلودگی هوا بر انسان ها

مساله آلودگی هوا اگر یکی از حادترین مسائل ناشی از تمدن صنعتی نباشد ، بدون شک از بغرنج ترین آنهاست .

اگرچه در حالت عادی تنها به اثرات سوء وارد به انسان توجه می شود اما این تعریف آلودگی را تنها به این اثرات محدود نمی نماید . مواد نامطلوب می توانند برانسان ، گیاه ، مواد و اشیاء یا محیط زیست جهانی تاثیر گذاشته ویا با مه آلود کردن هوا و ایجاد بوهای نامطلوب جلوه های نامناسب ایجاد نمایند .

روز ۲۹دی ماه ششمین سالی است که روز هوای پاک را تجربه می کنیم . بدون استفاده از ابزارهای پایش هوا نمی توان تصور کرد که روزانه چه مقدار آلاینده از طریق نفس کشیدن وارد دستگاه تنفسی و بدن می شود . سال گذشته وضعیت آلودگی هوای شهری مثل تهران تنها در هفت دهم روزهای سال پاک بوده و در ۵۶٪روزها در شرایط ناسالم و در ۳۱٪روزها در شرایط بسیار ناسالم قرار داشت .

آلوده کنندهای مختلفی که ممکن است از منابع طبیعی و یا مصنوعی وارد اتمسفر گردد عبارتند از :

دی اکسید گوگرد :

 SO2 حتی در غلظت های بسیار کم موجب ایجاد واکنش هایی در مغز ، تحریک غشاء مخاطی دستگاه تنفس ، افزایش مقاومت ریه به جریان هوا ، درد در ناحیه سینه ، گاهی ریزش خون از بینی ، اثر بر سیستم گوارش ، تحریک چشم ، تنگی نفس ، افزایش ضربان قلب ، افزایش سرعت حرکات تنفسی ، توسعه بیماریهای مزمن ریوی بخصوص برونشیت ، سرفه و کاهش ظرفیت تنفسی می گردد همچنین خون افرادی که در معرض این گاز قرار گرفته اند نشان می دهد که این گاز سنتز DNA(عامل انتقال وراثت ) را مختل می کند و ازرشد برخی از گلبولهای سفید خون (لنفوسیتها) جلوگیری می کند که در نتیجه سیستم دفاعی بدن کاهش می یابد .

اکسیدهای ازت :

اکسیدهای ازت به دو طریق مستقیم و غیر مستقیم بر سلامت انسان اثر می گذارند . اثر مستقیم آنها بستگی به نوع اکسید دارد زیرا NO2 نزدیک به چهار برابر بیشتر از NO سمی است و در غلظت های مساوی با CO از آن زیان آورتر است . اثرات ثابت شده NO2 بر روی انسانها کاملا به اثر تنفسی محدود می شود که باعث پیامدهائی نظیر اختلال در بویائی ، بیحالی ، خستگی ، ناراحتی های حفره بینی ، اشکالات تنفسی ، تحریک گلو ، چشم ، ناراحتی های اعصاب ، گشادی مردمک چشم ، افزایش برونشیت حاد و تولید نیتروزامین .

هیدروکربنها :

 عمومأ مدرکی دال بر اثرات نامطلوب هیدورکربن ها در غلظت جاری هوا بر روی انسان وجود ندارد بلکه اثر مضر آنها اغلب از طریق واکنشهای فتوشیمیایی که مواد ثانوی آلوده ساز تولید می کنند می باشد .

اکسیدان های فتو شیمیایی : علائمی از قبیل سرفه ، کوتاه شدن تنفس ، انقباض مجاری هوایی ، سردرد ،‌تنگی نفس ،‌اختلالات تنفسی ، تغییر گلبولهای قرمز خون ، التهاب حلق و گلو ، تحریک چشم و آبریزش چشم می تواند نتیجه تماس با این آلاینده باشد

منواکسید کربن :

 میل ترکیبی هموگلوبین (Hb) خون که عامل انتقال اکسیژن به بافتهای بدن است با منو اکسید کربن تقریبا۲۰۰برابر بیشتر از میل ترکیبی آن با اکسیژن است . از این رو وجود CO در هوای تنفسی قادر است مقادیر زیادی از هموگلوبین خون را به کربوکسی هموگلووبین ( COHB) که یک ترکیب پایدار است تبدیل کند و از مقدار هموگلوبین که اکسیژن را به بافتها می رساند بکاهد و باعث اختلالات جزئی در برخی اعمال بدن ، اثر بر سیستم اعصاب مرکزی ، اختلال در تشخیص زمان ، اشکالات بینایی ، تغییر در اعمال قلب ، تنفس ، خستگی ، خواب آلودگی ، حالت کما و مرگ گردد .

ذرات :

 ذرات استنشاق شده ممکن است در مجاری تنفسی فوقانی اثر تحریکی داشته و یا در داخل شش ها نفوذ نماید وایجاد عوارضی در ششها نماید که منجر به اختلالاتی در اعمال تنفسی گردد . از جمله ذرات معلق در هوا عنصر سرب است که بیشتر از طریق تنفس وارد بدن می شود و قابلیت حمل اکسیژن در خون را کم می کند ، لذا اکسیژن کافی به مغز نمی رسد . این نارسائی در کودکان می تواند منجر به عقب ماندگی ذهنی شود و یا سرب می تواند بر روی دستگاه خون ساز کلیه و مجاری ادراری اثر گذارد . اثرات مزمن ممکن است نظیر سردرد ، ضعف ، سستی یبوست ، خط آبی یا بورتون در سرتا سر لثه ها ، بی اشتهایی و کم خونی باشد . از اثرات نامطلوب دیگر کاهش میدان دید است . بر اثر این کاهش حمل و نقل زمینی و هوایی با اشکالاتی روبرو گردید . بعلاوه اثرات روانی کاهش میدان دید در یک منطقه که ساکنان آن از تماشای زیبایی های طبیعی محروم می شوند قابل ملاحظه است .

مواد رادیو اکتیو:

مخفی ترین و وحشتناک ترین منبع آلودگی هوا مواد رادیو اکتیو هستند که اثرات جسمانی و ژنتیکی را در انسان بوجود خواهد آورد .

دی اکسین ها

اصطلاح دی اکسین به گروهی از ترکیبات آلی کلره اطلاق می شود که اغلب آنها در پروسه سوزاندن تولید می شوند. اساس مولکولی دی اکسین دو حلقه بنزن با ۲پل اکسیژن می باشد که تحت عنوان Polychlorinated –dibenzo-para-dioxine شناخته می شوند.

ترکیبات دی اکسین از سمی ترین آلاینده های زیست محیطی به شمار می روند و دارای ۷۳ایزومر می باشند. در میان ایزومرهای دی اکسین سمی ترین آنها TCDD می باشد با فرمول C۱۲H۴CL۴O۲و شامل ۲۲ایزومر است . وزن مولکولی آن ۳۲۲و نقطه ذوب آن ۵۷۷فارنهایت می باشد.

ترکیبات PCDD تا حرارت ۱۳۰۰درجه فارنهایت پایدار می باشند و فشار جزئی آنها در شرایط طبیعی یک میلیونیم میلیمتر جیوه است،بنابراین قابلیت فرار از سطوح را در حرارت محیط ندارند.این خواص فیزیکی همراه با پایداری حرارت و انحلال کم آن در آب ۳خاصیت عمده دی اکسین در محیط زیست می باشد.

اثر دی اکسین ها بر روی موجودات زنده ۱۰۰۰۰برابر قوی تر از سیانور می باشد و این ترکیبات اثرات سرطان زایی بسیار بالایی دارند.

سوزاندن زباله به ویژه به صورت غیر بهداشتی مهمترین عامل انتشار این ترکیب در محیط زیست میباشد.دی اکسین یک محصول فرعی در تولیدات کشاورزی و مواد شیمیایی نیز به شمار می رود.

از عوارض عمده دی اکسین بر انسان آسیب کبدی وناراحتی های شدید پوستی می باشد.

نحوه انتشار این ماده را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:

۱) سوزاندن زباله به ویژه مواد پلاستیکی

۲) پروسه تولید ترکیبات PCB

۳) در صنایع سلولزی

در صنایع سلولزی حضور کلر در پروسه های تولید خمیر کاغذ سبب حمله کلر به ساختمان هیدرو کربنهای موجود در لیگنین شده و زمینه تشکیل PCDD را فراهم می سازد. اصولا در هر پروسه ای که ترکیبات فنله و کلره تواما حاضر شوند احتمال خطر تشکیل PCDD مهیا می گردد.

مواد زائد حاوی PVC که دارای درصد نسبتا زیادیس HCL می باشند می تواند منجر به تشکیل مقادیر نسبتا بالای PCDD گردد.

سوزاندن بیشتر کاغذ در اروپا نسبت به آمریکا PCDD بیشتر در اتمسفر اروپا به وجود آورده است.

آنچه در رابطه با PCDD برای ما از اهمیت ویژه برخوردار است موارد ذیل می باشد .

۱) این ترکیب سمی ترین و خطرناکترین آلاینده شناخته شده زیست محیطی می باشد.

۲) ترکیب ۲,۳,۷,۸ TCDD در میان ترکیبات سمی PCDD از همه خطرناک تر است.

۳) در جهت کاهش PCDD در طبیعت باید اکیدا از سوخت ناقص زباله در حرارت کمتر از ۱۳۰۰درجه فارنهایت جلوگیری کرد. 

آلاینده های شیمیائی هوا

آلاینده‌ها بر حسب ترکیب شیمیایی‌شان ، به دو گروه آلی و معدنی تقسیم می‌شوند.

ترکیبات آلی حاوی کربن و هیدروژن هستند. برخی از ذرات آلی که بیش از سایر ذرات آلی در اتمسفر یافت می‌شوند، عبارتند از: فنلها ، اسیدهای آلی و الکلها.

معروفترین ذرات معدنی موجود در اتمسفر عبارتند از نیتراتها ، سولفاتها و فلزاتی مانند آهن ، سرب ، روی و وانادیم.

منابع آلاینده‌ها هوا دارای آلاینده‌های طبیعی نظیر هاگهای قارچها ، تخم گیاهان ، ذرات معلق نمک و دود و ذرات غبار حاصل از آتش جنگلها و فوران آتشفشانهاست. همچنین هوا حاوی گاز منوکسید کربن تولید شده به شکل طبیعی (CO) حاصل از تجزیه متان (CH4) و هیدروکربنها به شکل ترپنهای ناشی از درختان کاج ، سولفید هیدروژن (H2S) و متان (CH4) حاصل از تجزیه بی‌هوازی مواد آلی می‌باشد.

منابع آلاینده‌ها را بطور کلی می‌توان در چهار گروه اصلی طبقه بندی کرد: شامل وسائط نقلیه موتوری ، وسائط نقلیه هوایی ، ترنها ، کشتی‌ها و هر نوع استفاده و یا تبخیر بنزین ، در بر گیرنده تامین انرژی و حرارت لازم برای مقاصد مسکونی ، تجاری و صنعتی ، نیروگاههای مولد برق که با نیروی بخار کار می‌کنند، مانند صنایع شیمیایی ، متالوژی ، تولید کاغذ و پالایشگاههای تصفیه نفت ، شامل زایدات ناشی از مصارف خانگی و تجاری ، زایدات زغال سنگ و خاکستر باقیمانده از سوزاندن بقایای کشاورزی.

هیدروکربنها

ترکیبات آلی که تنها دارای هیدروژن و کربن هستند، به نام هیدروکربن نام می‌گیرند که بطور کلی به دو گروه آلیفاتیک و آروماتیک تقسیم می‌شوند.

هیدروکربنهای آلیفاتیک

گروه هیدروکربنهای آلیفاتیک شامل آلکانها ، آلکنها و آلکینها هستند. آلکانها عبارتند از: هیدروکربنهای اشباع شده که در واکنشهای فتوشیمیایی اتمسفر نقش ندارند. آلکنها که معمولا به نام اولفین‌ها خوانده می‌شوند، اشباع نشده هستند و در اتمسفر از لحاظ فتوشیمیایی تا حدودی فعال‌اند. این گروه در حضور نور خورشید با اکسید نیتروژن در غلظتهای زیاد واکنش نشان می‌دهند و آلاینده‌های ثانوی مانند پراکسی استیل نیترات (PAN) و ازن (O3) را بوجود می‌آورند. هیدروکربنهای آلیفاتیک تولید شده تا حدود (326mg/m3) برای سلامت انسان و جانوران خطرساز نیست.

هیدروکربنهای آروماتیک

 هیدروکربنهای آروماتیک که از لحاظ بیوشیمیایی و بیولوژیکی فعال و برخی از آنها بالقوه سرطانزا هستند، یا از بنزن مشتق شده‌اند و یا به آن مربوط می‌شوند. افزایش میزان ابتلا به سرطان ریه در نواحی شهری به هیدروکربنهای چند هسته‌ای خارج شده از اگزوز اتومبیل‌ها نسبت داده شده است. بنزوپیرین ، سرطانزاترین هیدروکربنهاست. بنزاسفنانتریلین ، بنزوانتراسین و کریزین هم مواد سرطانزای ضعیف‌اند.

منابع هیدروکربنها

میل‌لنگها و کاربراتورها ، بیشترین درصد آزادسازی هیدروکربنها را به خود اختصاص داده‌اند. تجهیزات سوزاننده مکمل که با کاتالیست کار می‌کنند، هیدروکربنها را آزاد کرده و منوکسید کربن را سوزانده و تولید CO2 و آب می‌نمایند.

تکنولوژی کنترل هیدروکربنهای متصاعد شده از منابع ساکن تکنولوژی کنترل هیدروکربنهای متصاعد شده از منابع ساکن عبارتند از: خاکستر سازی ، جذب ، تراکم و جایگزین نمودن سایر مواد.

فرآیند خاکسترسازی با دستگاههای سوزاننده مکمل و دستگاههای سوزاننده مکمل کاتالیستی صورت می‌گیرد. جذب سطحی توسط کربن فعال صورت می‌گیرد و جذب هیدروکربنها بوسیله یک محلول شوینده در برجهای سینی‌دار ، شوینده‌های جت و برجهای آکنه ، برجهای پاشنده و شوینده‌های ونتوری صورت می‌گیرد.

منوکسید کربن

گاز منوکسید کربن ، بیرنگ ، بی‌مزه و بی‌بو است و در شرایط عادی از لحاظ شیمیایی بی‌اثر و طول عمر متوسط آن در اتمسفر حدود 2.5 ماه است. در حال حاضر مقدار منو اکسید کربن در اتمسفر بر روی اموال انسانی ، گیاهان و اشیا بی‌اثر یا کم‌اثر است. در غلظتهای زیاد منو کسید کربن ، به علت تمایل زیاد به جذب هموگلوبین می‌تواند در متابولیسم تنفسی انسان بطور جدی اختلال ایجاد نما‌ید.

غلظت منوکسید کربن در نواحی متراکم شهری که ترافیک سنگین و حرکت خودروها کند است، به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. منابع کربن ، منوکسید کربن طبیعی و انسانی هستند. طبق گزارش آزمایشگاه ملی آرگون ، در اثر اکسیداسیون گاز متان حاصل از مرگ گیاهان سالانه 13.2 میلیون تن CO وارد طبیعت می‌شود. منبع دیگر تولید این ماده ، متابولیسم انسانی است بازدم شخصی که در حال استراحت است بطور تقریبی حاوی CO ، 1ppm است.

استانداردهای کنترل منوکسید کربن

آنگاه که مقدار منوکسید کربن در مدت زمان کوتاهی به حد مرگبار می‌رسد و شرایط اضطراری می‌شود، برای مقابله با چنین شرایطی که مقدار CO بطور متوسط در مدت زمان 8 ساعت به (46mg/m3 (40ppm می‌رسد،عملیات شدید کنترلی انجام می‌شوند که عبارتند از: متوقف ساختن کارخانه‌های صنعتی و مسدود نمودن جاده‌هایی که در آنها معمولا ترافیک سنیگن وجود دارد. جذب سطحی ، جذب ، میعان و احتراق روشهای فنی کنترل CO هستند.

اکسیدهای گوگرد

این اکسیدها شامل 6 ترکیب مختلف گازی هستند: منوکسید سولفور (SO) ، دی‌‌اکسید سولفور (SO2) ، تری‌اکسید سولفور (SO) تترا اکسید سولفور (SO4) ، سکو اکسید سولفور (SO2) و هپتو اکسید سولفور (S2O7). در مطالعه آلودگی هوا ، دی‌اکسید سولفور و تری‌اکسید سولفور حائز بیشترین اهمیت است. با توجه به پایداری نسبی SO2 در اتمسفر این کار می‌تواند به عنوان یک عامل اکسید کننده و یا احیا کننده وارد عمل شود.

SO2 که با سایر اجزای موجود در اتمسفر به شکل فتوشیمیایی یا کاتالیستی وارد واکنش می‌شود، می‌تواند قطرات اسید سولفوریک (H2SO4) و نمکهای اسید سولفوریک را تولید بکند.2 SO با آب وارد واکنش شده ، تولید سولفورو اسید می‌نماید. این اسید ضعیف با بیش از 80% 2SO آزاد شده در اتمسفر ناشی از فعالیتهای انسانی به سوزاندن سوختهای جامد و فسیلی مربوط می‌شود.

استانداردهای کنترل اکسیدهای ‌سولفور روشهای گسترده جهت کنترل اکسید سولفور عبارتند از: بکارگیری سوختهای دارای گوگرد کمتر ، جداسازی گوگرد از سوخت ، جایگزین ساختن منابع انرژی‌زای دیگر ، تبدیل زغال سنگ به مایع یا گاز ، پاکسازی محصولات حاصل از احتراق.

اکسیدهای نیتروژن

شامل منوکسید نیتروژن (NO) ، دی‌اکسید نیتروژن (NO2) ، نیترو اکسید (N2O) نیتروژن سیسکواکسید (N2O3) ، نیتروژن تترااکسید (N2O4) و نیتروژن پنتواکسید (N2O5) هستند.

دو گاز مهمی در معادلات آلودگی هوا مهم‌اند عبارتند از: اکسید نیتریک (NO) و دی‌اکسید نیتروژن ، دی‌اکسید نیتروژن که از هوا سنگینتر و در آب محلول است، در آب تشکیل اسید نیتریک و یا اسید نیترو و یا اکسید نیتریک (NO) می‌دهد. اسید نیتریک و اسید نیترو در اثر بارندگی به سطح زمین سقوط کرده ، یا با آمونیاک موجود در اتمسفر (NH3) ترکیب شده آمونیم نیترات (3NH4NO) بوجود می‌آورد.

در این مواقع 2NO از اجزای غذایی گیاهان را تشکیل می‌دهد. 2NO یکی از اجزای غذایی گیاهان را تشکیل می‌دهد. 2NO که در دامنه تشعشع فوق‌بنفش جاذب خوب انرژی به شمار می‌رود، در تولید آلاینده‌های ثانوی هوا از قبیل ازن O3 نقش مهمی دارد مقدار NO آزاد شده در اتمسفر به مراتب بیش از مقدار2 NO آزاد شده است. NO در فرآیندهای احتراقی با دمای زیاد و در اثر ترکیب نیتروژن و اکسیژن بوجود می‌آید.

منابع اکسیدهای نیتروژن

برخی از اکسیدهای نیتروژن به صورت طبیعی و برخی به صورت انسانی ایجاد می‌شوند. در اثر آتش‌سوزی جنگل مقدار اندکی NO2 ایجاد می‌شود. تجزیه باکتریایی مواد آلی نیز سبب آزاد شدن NO2 در اتمسفر می‌شود. در واقع منابع تولید کننده NO2 بطور طبیعی تقریبا 10 برابر منابع انسانی که در نواحی شهری دارای تراکم و غلظت هستند می‌باشد. بخش عمده NO2 تولید شده از منابع انسانی مربوط به احتراق سوخت در منابع ساکن و حرکت وسائط نقلیه می‌باشد.

استانداردهای کنترل اکسیدهای نیتروژن

 بطور کلی اغلب اندازه گیریهای کنترلی برای NO2 آزاد شده در راستای محدود ساختن شرایط احتراق و کاهش تولید NO2 و همچنین استفاده از تجهیزات متنوع برای حذف NO2 از جریان گازهای خروجی انجام می‌شوند.

اکسید کننده‌های فتوشیمیایی

 اکسید ‌کننده‌ها یا اکسید کننده‌های کامل دو عبارتی هستند که برای توصیف مقادیر اکسید ‌‌کننده‌های فتوشیمیایی بکار می‌روند و معمولا نشان‌دهنده قدرت اکسید کنندگی هوای اتمسفر می‌باشند. ازن (O3) که اکسید‌ کننده فتوشیمیایی اصلی است، در حدود 90 درصد از اکسید کننده‌ها را بخود اختصاص می‌دهد. سایر اکسید کننده‌های فتوشیمیایی مهم در کنترل آلودگی هوا عبارتند از: اکسیژن نوزاد (O) ، اکسیژن مولکولی برانگیخته (O2) ، پروکسی آسیل نیترات (PAN) ، پروکسی پروپانول نیترات (PPN) ، پروکسی بوتیل نیترات (PBN) ، دی اکسید نیتروژن (NO2) ، پراکسید هیدروژن (H2O2) و الکیل نیتراتها.

اثرات اکسید‌کننده‌ها

اثرات اکسید‌کننده‌ها بر سلامتی انسان می‌تواند موجب سرفه ، کوتاهی نفس ، گرفتگی راه عبور هوا ، گرفنگی و درد قفسه سینه ، عملکرد نامناسب ششها ، تغییر سلولهای قرمز خون ، آماس خشک و سوزش چشم ، بینی و گلو شوند. اکسید ‌کننده‌های اصلی که به گیاهان آسیب می‌رسانند، عبارتند از PAN , O3 که از خلال روزنه‌های موجود در برگ وارد گیاه شده و در متابولیسم سلول گیاهی دخالت می‌کنند. علائم بوجود آمده از تماس گیاه با PAN عبارتند از: برونزه شدن ، براق شدن و نقره‌ای شده سطح زیرین برگها.

تماس متناوب اکسید ‌کننده‌ها با گیاهان موجب کاهش محصولات می‌شود. اکسید‌ کننده‌ها به سرعت با رنگها ، الاستومرها (اکسید ‌کننده‌ها) الیاف پارچه‌ای و رنگهای نساجی واکنش نشان داده ، آنها را اکسید می‌کند.

استانداردهای کنترل اکسید ‌کننده‌ها

این نکته روشن شده است که حتی اگر هیچ هیدروکربنی در اتمسفر وجود نداشته باشد، تا زمانی که CO و NO2 حضور دارند، مقادیر قابل ملاحظه‌ای از ازن می‌تواند تولید شود. در حال حاضر علیرغم کوششهای منظم بر روی کنترل CO ، هیدروکربنها و NO2 مقادیری از این آلاینده‌ها که برای ایجاد ازن فتوشیمیایی کافی هستند، همچنان در اتمسفر وجود دارد