ملوثات الغلاف الجوي ومصادرها:
نقصد بتلوث الهواء وجود مواد ضارة به مما يلحق الضرر بصحة الإنسان فيالمقام الأوّل ومن ثمّ البيئة التي يعيش فيها ويمكننا تصنيف ملوثات الهواء إلى قسمين:
1)- مصادر طبيعية:
أي لا يكون للإنسان دخل فيها مثل الغازات والأتربة الناتجة عن ثورات البراكين ومن حرائق الغابات والأتربة الناتجة عن العواصف والانبعاثات الناتجة عن شدّة أشعة الشمس خاصة في فصل الصيف في المناطق الصحراوية المكشوفة (غاز الأوزون) وهذا بالإضافة إلى والانبعاثات الناجمة عن تسرب الغاز الطبيعي، وهذه المصادر عادة ما تكون محدودة في مناطق معينة تحكمها العوامل الجغرافية والجيولوجية ويعد التلوث من هذه المصادر متقطعا وموسميا:
الغازات: أهم أربعة ملوثات الهواء هي:
. Co أول أكسيد الكربون –
. Co2 – ثاني أكسيد الكربون
أكاسيد النيتروجين. الجسيمات العالقة:
وهي الأتربة الناعمة العالقة في الهواء والتي تأتي من المناطق الصحراوية، أو تلك الملوثات الناتجة من حرق الوقود ومخلفات الصناعات، بالإضافة إلي وسائل النقل.
أمّا بعض الغازات والملوّثات الأخرى: مثل:
– غاز ثنائي أكسيد الكبريت فلوريد الإيدروجين وكلوريد الإيدروجين المتصاعد من البراكين المضطربة.
– أكاسيد النيتروجين الناتجة عن التفريغ الكهربي للسحب الرعدية.
– حبيبات لقاح النبات.
– تساقط الأتربة المختلفة عن الشهب والنيازك إلى طبقات الجو السطحية الإشعاعات المنطلقة من التربة أو صخور القشرة الأرضية.
– الأتربة الناتجة عن العواصف:كالضباب والغبار حيث تهب العواصف في المناطق الجافة وشبه صحراوية وتثير كميات هائلة من الغبار الذي يؤثر بطريقة مباشرة على التنفس
2)- مصادر صناعية:
أي أنها من صنع الإنسان وهو المتسبب الأول فيها فاختراعه لوسائل لتكنولوجيا التي يظن أنها تزيد من سهولة ويسر حياته فهي على العكس تماما زيدها تعقيدا وتلوثا. فاستخدام الوقود في الصناعة ووسائل النقل (البريةوالبحرية والجوية) وتوليد الكهرباء وغيرها من الأنشطة كالنشاط الإشعاعي لذي يؤدي إلى انبعاث غازات مختلفة وجسيمات دقيقة إلى الهواء والانبعاثات لصادرة عن الأجهزة والمعدات الكهربائية وعن الاستعمال الغير الآمن السليم للمبيدات الحشرية ن الأسمدة العضوية والكيميائية والإصباغ ومواد لإنشاءات والزخرفة وعن التدخين وعن أجهزة في الهواء غيرها. co2 التبريد تكييف الهواء وقلة التشجير التي تؤدي إلى تكاثف كمية هذا النوع من التلوث (تلوث الغلاف الجوي) مستمر باستمرار أنشطة الإنسان منتشر بانتشارها على سطح الأرض في التجمعات السكانية وهو التلوث الذي ثير الاهتمام والقلق حيث أنّ مكوناته كمياته أصبحت متنوعة وكبيرة بدرجة حداث خلل ملحوظ في التركيب الطبيعي للهواء.
* الغبار الصناعي:
قد يحتوي الغبار الصناعي على مركبات الرصاص والبريليوم والزرنيخ والنحاس والخارصين وذلك يتوقف على نوعية المنشأة الصناعية المسببة للغبار ويلاحظ أنّ وقود السيارات (الكازولين) يحتوي على 3- 4 سم من مادة رابع آثيلات الرصاص تضاف هذه المادة لتقليل الفرقعة في أثناء حرق الوقود.
*الاختراقات المسببة لانطلاق بعض الغازات Co2 – co
* الاحتراق غير التام "لغاز البوتان والميثان
معناه أنه هناك بعض المواد الناتجة عن الاحتراق ويمكن لها أن تحترق مرة أخرى ونأخذ على سبيل المثال:
C4h10 البوتان: هو عبارة عن غاز عديم اللون والرائحة وصيغته الكيميائية . n2 و o2 حيث أثبتت التجارب أنّه يلتهب في الهواء في وجود غاز
* الاحتراق التام "لغاز الميثان": هو عبارة عن تفاعل كيميائي بين جسم قابل للاحتراق وجسم حارق عادة المادة الحارقة
*. o2 هي غاز الأوكسجين احتراق غاز الميثان بالأوكسجين:ينتج هذا الاحتراق الماء وغاز ثنائي أكسيد الكربون (الذي يعكر رائق الكلس ننمذج التحول الكيميائي بمعادلة كيميائية تحتوي طرفين: المتفاعلات والنواتج.
* الغازات والأدخنة الملوثة للجو والاحتراقات التي تنجم عنها:هناك مجموعة من الغازات والأدخنة التي تؤثر سلبا على الجو ونذكر منها:
غاز أول أكسيد الكربون : هو غاز ليس له لون ولا رائحة ومصدرة عملية الاحتراق الغير كامل للوقود ويصدر من عوادم السيارات ومن أحترق الفحم أو الحطب في المدافئ . وهو أخطرأنواع تلوث الهواء وأشدها سمية على الإنسان الحيوان.يتركز في الهواء بنسبة 0.01%.
غاز ثاني أكسيد الكربون :
يتكون غاز ثاني أكسيد الكربون من احتراق المواد العضوية كالورق والحطب والفحم وزيت البترول . ويعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون الناتج من الوقود من أهم الملوثات التي أدخلها الإنسان على الهواء. أن عملية الاتزان البيئي التي تذيب غاز ثاني أكسيد الكربون الزائد في مياه البحار والمحيطات مكوناً حمضياً ضعيفاً يعرف باسم حمض الكربونيك ويتفاعل مع بعض الرواسب مكوناً بكربونات وكربونات الكالسيوم . وتساهم النباتات أيضاً في استخدام جزء كبير منه في عملية التمثيل الضوئي وتجدر الإشارة إلى أن الإسراف في استخدام الوقود وقطع الغابات أو التقليل من الساحات الخضراء ساهم في ارتفاع نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو والذي قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض وهو ما يعرف بالاحتباس الحراري.
غاز ثاني أكسيد الكبريت:
غاز ثاني أكسيد الكبريت هو غاز حمضي يعتبر من أخطر ملوثات الهواء فوق المدن والمنشآت الصناعية ويتكون من احتراق أنواع الوقود كالفحم وزيت البترول وأيضاً بعض البراكين تطلق هذا الغاز ويعتبر غاز ثاني أكسيد الكبريت أحد عناصر مكونات الأمطار على سطح الأرض فيلوث التربة والنباتات والأنهار والبحيرات والمجاري المائية, وبذلك يسبب إخلالا بالتوازن البيئي.
غاز ثاني أكسيد النتروجين :
هذا الغاز وغيره من أكسيد النتروجين تنتج من احتراق المركبات العضوية وأيضا من عوادم السيارات والشاحنات وبعض المنشآت الصناعية وهو يكون مع بخار الماء في الجو حمضاً قوياً هو حمض النتريك ويسبب الأمطار الحمضية وعند وصوله مع بقية أكاسيد النيتروجين إلى طبقات الجو العليا ( طبقة الأوزون ) يحدث كثيراً من الضرر لهذه الطبقة .
الأمطار الحمضية:
تتفاعل أكاسيد الكبريت والنتروجين المنبعثة من مصادر مختلفة مع بخار الماء في الجو لتتحول إلى أحماض ومركبات حمضيه ذائبة تبقى معلقه في الهواء حتى تتساقط مع مياه الأمطار مكونه ما يعرف بالأمطار الحمضية . وفي بعض المناطق التي لا تسقط فيها الأمطار تلتصق هذه المركبات الحمضية على سطح الأتربة العالقة في الهواء وتتساقط معها فيما يعرف بالترسيب الحمضي الجاف. وأحيانا يطلق تعبير " الترسيب الحمضي" على كل من الأمطار الحمضية وعلى الترسيب الجاف. ونظرا لان ملوثات الهواء قد تنتقل بفعل الرياح إلى مسافات بعيده قد تعبر الحدود الوطنية إلى دول أخرى.
أضرار تلوث الهواء على طبقة الأوزون
الأوزون غاز سام وشفاف يميل إلى الزرقة، ويتكون الجزيء منه من ثلاث ذرات أكسجين. يوجد الأوزون فى طبقتى الجو السفلى التروبوسفير Tropophere وطبقة الجو العليا الاستراتوسفير Stratosphere ، يتكون الأوزون في طبقات الجو السفلى من الملوثات المنبعثة من وسائل النقل أو بعض المركبات التي تحتوى على الهيدروكربونات (الفريون – الذي يدخل في الثلاجات وأجهزة التكييف وكثير من الصناعات الأخرى). وفي هذه الحالة يعتبر الأوزون من المكونات الخطيرة على صحة الإنسان، فإذا استنشق الإنسان قدرًا ضئيلا منه يحدث له هياج في الجهاز التنفسي وقد يسبب الوفاة .
أما الأوزون الموجود فى طبقات الجو العليا فيتكون من تفاعل جزيئات الأكسجين الحر، الذي ينتج عنهما انشطار هذه الجزيئات بفعل الأشعة فوق البنفسجية .
طبقة الأوزون فى Stratosphere تعمل كدرع أو مرشح واق يحمي الكرة الأرضية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة، ولا يسمح إلا بمرور جزء ضئيل من الأشعة، ولولا وجود طبقة الأوزون لانتهت الحياة على سطح الكرة الأرضية .
وكذلك وجد أن مركبات الكلوروفلوروكربون (بعضها معروف صناعيًا مثل الفريون) تقوم بتفتيت جزىء الأوزون. ونظرًا لزيادة استخدام هذه المركبات في الكثير من الصناعات مثل صناعة البخاخات المعطرة والمزيلة لرائحة العرق، واستخدام الأيروسول على هيئة سائل في معدات التبريد ومكيفات الهواء في الصناعات الإلكترونية مثل الحاسوب والتلفاز وأجهزة الاستقبال والإرسال وخلافه .
يتمثل خطر هذه المادة في انبعاثها وصعودها لطبقات الجو العليا، حيث يتحرر الكلور بفعل الأشعة فوق البنفسجية من مركبات الكلوروفلوروكربون، وهذا الكلور هو الذي يعمل على تدمير
الأوزون، وهو من أحد العوامل المسببة لثقب الأوزون . كما أن هناك غازات أخرى غير الكلور لها تأثير مدمر على الأوزون مثل الهيدروجين والنيتروجين .
ومن أضرار تآكل طبقة الأوزون على البيئة :
انتشار سرطان الجلد .
يؤدى تآكل طبقة الأوزون إلى زيادة الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى الأرض .
الإصابة بالمياه البيضاء فى العين (كتاركت .
حدوث اختلال فى جهاز المناعة في جسم الإنسان؛ مما يزيد من نسبة تعرضه للأمراض المعدية المختلفة، وخاصة أمراض
الجهاز التنفسي . كما يسبب تسرب الأشعة فوق البنفسيجية أضرارًا للمحاصيل الزراعية والثروة الحيوانية؛ حيث إن الحيوانات تتغذى على هذه النباتات والأعشاب، وهذا يعني أن الضرر سيلحق بها نتيجة تضرر النباتات . الثروة السمكية : زيادة الأشعة فوق البنفسجية يقلل من الطحالب والنباتات ذات الخلية الواحدة التي تتغذى عليها الأسماك، كما أنه يهلك يرقات الأسماك التي تعيش قريبة من سطح الماء . تغير المناخ : يسبب زيادة الأوزون في التربوسفير Troposphere تلوثًا ونقصًا في طبقة الاستراتوسفير، ويسبب خللا في توازن الغلاف الجوي الذي يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة في الأرض أو الغلاف الجوي. ولا يعتبر الأوزون هو المتسبب الوحيد في ارتفاع درجة حرارة الأرض بل يشارك معه غاز ثاني أكسيد الكربون ومركبات الكلورفلوركربون وأكاسيد النيتروجين وغاز الميثان .