آلودگي هوا و پديده وارونگی

آلودگي هوا و پديده وارونگي

بدون شك يكي از مهمترين مسائل زيست محيطي در ايران و بخصوص شهرهاي بزرگ مشكل آلودگي هوا است. در سالهاي اخير اين پديده خطرناك به جايي رسيد كه توجه همگان را به خود جلب كرد. اما ببينيم كه آلودگي هوا چيست و تعريف آن به چه صورت است؟ بسيار در اخبار، روزنامه ها و گزارشهاي مختلف مي شنويم كه فلان گاز از حد مجاز در هوا افزايش يافته و يا بهمان ماده در هوا زيادتر از مقداري است كه بايد باشد. در اين مطلب ابتدا سعي مي شود گازها و يا موادي كه در هوا وجود دارند معرفي شوند و سپس توضيح داده شود كه چه عواملي در ميزان آلودگي هوا بيشترين نقش را ايفا مي كنند.

به زبان ساده آلودگي هوا آن چيزي است كه انسان نمي خواهد در هواي تنفسي اش وجود داشته باشد. چرا؟ زيرا براي سلامتي او مضر است. اين موادي كه ما نمي خواهيم در هوا باشد، به دو صورت ممكن است بوجود بيايند. يكي بصورت طبيعي است، يعني مادر طبيعت در فعل و انفعالات طبيعي خود بوجود مي آورد و ديگري از نوعي است كه توسط انسان و بصورت مصنوعي توليد مي شود. مورد اول در مقايسه با مورد دوم بسيار محدود است و اساسا قابل مقايسه نيست. آتشفشان ها نمونه آلودگي طبيعي هستند كه بر اثر انفجار آنها بسياري از گازها و موادي كه براي سلامتي انسان مضر است به هوا راه مي يابند. گازها و خاكستر ناشي از آتشفشان يكي از نمونه هاي آلودگي توسط مادر طبيعت است كه در فعل و انفعالات دروني زمين در يك نقطه به هواي بيرون راه مي يابد. طوفانهاي شن و كوههايي كه از آنها مداوما دود و بخار بلند مي شوند، نمونه هاي ديگري از آلاينده هاي طبيعي هستند. ( آلاينده يعني آلوده كننده )

و اما به آلودگي هاي ساخته و پرداخته انسان مي رسيم. قبل از اينكه به موارد مختلف آلودگي مصنوعي و غير طبيعي بپردازيم بهتر است كه بدانيم چه گازهايي در هوا بصورت طبيعي وجود دارند. بطور كلي ۵ نو گاز متفاوت در هواي تنفسي وجود دارد. اگر هواي تنفسي را به ۱۰۰ قسمت تقسيم كنيم، ۷۸ قسمت آن گاز نيتروژن است كه با علامت2N شناخته مي شود. دومين گاز اكسيژن معروف خودمان است كه با علامت2O در همه جا از آن ياد مي شود. مقدار اكسيژن ۲۱ قسمت از ۱۰۰ قسمت فرضي است. بنابراين مي بينيم كه مجموع نيتروژن و اكسيژن با هم تقريبا ۹۹ درصد هواي تنفسي را تشكيل مي دهند. اما از بس كه ما اسم گاز كربنيك يا دي اكسيد كربن كه با علامت2CO معرفي مي شود را شنيده ايم، فكر مي كنيم اين گاز بايد بيشترين مقدار هواي ما را تشكيل دهد بخصوص در تهران! اما اينطور نيست. مقدار دي اكسيد كربن( به قول ما ايراني ها گاز كربنيك) تنها سه صدم هوا است(۰۳/۰). مجموعه گازهاي ديگر كه بسياري از آنها نادرند، بيشتر از يك درصد (۰۱/۰) هم از مجموعه هواي تنفسي را تشكيل نمي دهند.

گاه براي آنكه بفهميم هواي تنفسي مان آلوده است، لازم نيست كه دانشمند باشيم و يا وسايل خاصي را در اخييار داشته باشيم. مردمي كه در تهران و يا شهرهاي بزدگ ديگر زندگي مي كنند، مي توانند برخي اوقات آلودگي هوا را به خوبي تشخيص دهند. يكي از راههاي تشخيص معمولي آلودگي هوا بدون وسايل مخصوص، محدوديت ديد است. اگر در روزهاي كاري در تهران كه هوا آلوده است به ارتفاعات شمال شهر برويم به خوبي مشخص است كه دود و غبار مثل يك چادر بر روي شهر افتاده است. گاهي بوي غير معمول به ما مي گويد كه داريم چيزي را استنشاق مي كنيم كه نبايد بكنيم. سوزش گلو و مشلات تنفسي علائم ديگري است كه زنگها خطر را برايمان بصدا در مي آورند. بسيار اوقات ما آلودگي هوا را مي توانيم ببينيم و حس كنيم. اينها بخشهايي از الودگي هستند كه بدود چشم مسلح هم ديده مي شوند. ذرات معلق، دود، غبار و مواد شبيه خاكستر از اين قبيل آلودگي ها هستند.

و اما از مهمترين آلودگي هايي كه در هوا به چشم نمي آيند و بسيار خطرناك هم همستند،‌ منو اكسيد كربن ياCO است. مي توان بجرات گفت كه منو اكسيد كربن ۵۰ درصد آلودگي هايي را تشكيل مي دهد كه با چشم نمي شود ديد. ( توجه داشته باشيم كه منو اكسيد كربن با دي اكسيد كربن قرق دارد‌ ) اين جناب منواكسيد كربن داراي مضرات بسيار زيادي است كه بدون وارد شدن در جزئيات برخي از آنها را بر مي شماريم. اين گاز خطرناك به همراه اكسيژين به درون سلولهاي خون مي رود و صدمات بسياري را در آنجا ايجاد مي كند. همچنين اين گاز بر روي بينايي تاثير مخرب دارد. منواكسيد كربن مي تواند بر روي مغز تاثير گذاشته و حتي ادراك و قضاوت معمول انسان را دچار نقص كند. تحقيقات تشان داده است افرادي كه بيش از حد در معرض اين گاز قرار داشته اند از حالت عادي خارج مي شوند و بصورت موقتي دچار رويا و خيالهاي غير واقعي مي گردند. دانشمندان بسياري از نزاعهاي شخصي بين افراد در خيابان را ناشي از تنفس بيش از حد اين گاز مي دانند ( البته علاوه بر موضوع دعوا). وسائل نقليه عمومي مهمترين عامل توليد اين گاز هستند. از ديگر گازهاي آلاينده مي توان از اكسيد سولفور، ۱۶ درصد و اكسيد نيتروژن، ۱۴ درصد نام برد. بيشترين عامل توليد اين دو گاز احتراقهاي سوختي است. در لحظه شعله ور شدن سوخت اين دو گاز پديد مي آيند. اكسيد سولفور بخصوص در تاسيسات توليد برق و كارخانجاتي كه ذغال سنگ مي سوزانند پديد مي آيد. در نزديگي ترمينال ها، جايي كه اتوبوسها درجا مشغول كار هستند،‌ نيز ميزان اين گاز بسيار است. ذرات معلق ۵ درصد كل آلاينده ها را تشكيل مي دهد كه افزايش بيش از حد آن درهوا عدم كاركرد درست سيستم تنفسي و عروق و همچنين بيماريهاي قلبي موثر است. همچنين آلودگي هوا در مجموع، اندامهاي مويي شكل در درون مجراي تنفسي را از بين مي برد. اين اندامهاي مويي شكل كه به سيليا معروف هستند كارشان جلوگيري از ورود مواد زائد به درون ششها است. حركت رو به بالاي اين اندامها باعث مي شود كه مواد آلوده به صورت خلط از مجراي تنفسي و دهان به بيرون منتقل شود. آلودگي هوا دشمن اين اندامها است و به اين ترتيت وسيله دفاعي ريه ها را از بين مي برد. هيدروكربنها نيز بخشي ديگر از آلودگي هوا را تشكيل مي دهند. البته اينها بخشي از آسيبهايي است كه انسان در اثر تنفس هواي آلوده مي بيند. لازم به تاكيد است كه تاثير هواي آلوده به اين مواد بر روي انسانها متفاوت است. مثلا كودكان و سالمندان بيشتر از ساير افراد در معرض خطر تنفس هواي آلوده قرار دارند.

هر كدام از گازها و مواد خطرناك در هواي آلوده علاوه بر تاثير مستقيم بر جسم انسان، ضررهاي غير مستقيمي نيز بر محيط زيست انساني وارد مي آورند. به عنوان مثال اكسيد نيتروژون عامل بوجود آمدن بارانهاي اسيدي مي شوند كه خود بحث جداگانه اي را مي طلبد.

وارونگی دما

در شرايط عادي در لايه تروپوسفر يعني اولين لايه مجاور زمين هر چه از سطح زمين فاصله بگيريم و به طرف بالا پيش برويم هوا سردتر مي‌شود. اگر وضعيت توزيع عمودي دما در اين لايه برعکس بشود به آن وارونگي دما مي‌گويند به عبارت ساده در لايه تروپوسفر هميشه و همه جا و در شرايط عادي هواي مجاور زمين گرم‌تر و هواي لايه‌هاي بالاتر سردتر است و اما وارونگي دما زماني است که اين شرايط وارونه يا برعکس بشود يعني وارونگي دما دلالت دارد بر اينکه هواي مجاور زمين سردتر از هواي لايه‌هاي بالاتر باشد.

وقوع وارونگي دما به خودي خود يک پديده کاملا طبيعي است و هيچ خطري را متوجه انسان و جانداران نمي‌کند اما امروزه و به خصوص در شهرهاي بزرگ و صنعتي رخ دادن اين پديده موجب تراکم و افزايش آلودگي مي‌گردد علت اين قضيه هم روشن است در شرايط عادي همواره هواي سرد لايه‌هاي بالا به علت سنگيني به سمت پايين