مصادر تلوث الهواء

ترتبط مشكلة تلوث الهواء بشكل وثيق بتغير المناخ، ويُعد احتراق الوقود الأحفوري المحرك الرئيسي لتلك المشكلة، إذ يشكل أحد المساهمين الرئيسيين في تلوث الهواء، الأمر الذي يؤثر بشكل مباشر على البيئة والوجود البشري بشكل مباشر .

انواع مصادر تلوث الهواء

هناك أربعة أنواع رئيسية من مصادر تلوث الهواء :

المصادر المتنقلة : مثل السيارات والحافلات والطائرات والشاحنات والقطارات.
المصادر الثابتة : مثل المحطات الكهربائية ومصافي النفط والمنشآت الصناعية والمصانع.
مصادر المنطقة : مثل المناطق الزراعية والحضرية ومواقع حرق الأخشاب.
المصادر الطبيعية : مثل الغبار الذي يثور بفعل الرياح، وحرائق الغابات، والبراكين.

مصادر تلوث الهواء الاخرى

على الرغم من وجود مئات مصادر تلوث الهواء الخارجي، إلا أن فئات المصادر التي تسهم بشكل رئيسي في معظم ملوثات الهواء في العديد من المواقع هي: انبعاثات المركبات؛ توليد الطاقة الثابتة، الانبعاثات الصناعية والزراعية الأخرى؛ والتدفئة السكنية والطبخ، إعادة الانبعاث من السطوح الأرضية والمائية؛ تصنيع وتوزيع واستخدام المواد الكيميائية؛ والعمليات الطبيعية. نظرا لاختلاف العدد والكثافة والتصميم ومصدر الوقود وفعالية تكنولوجيا التحكم في الانبعاثات بين هذه المصادر، فإن المساهمة النسبية لهذه المصادر في تركيزات التعرض للهواء والتعرض لها تختلف بشكل كبير بين المواقع .

يمكن للتغيرات اليومية والأسبوعية والموسمية في نشاط المصدر وعوامل الأرصاد الجوية، أن تسبب تغييرات كبيرة في الاتجاهات الزمنية لتركيز الملوثات في الغلاف الجوي والمساهمات النسبية لمصادر مختلفة .

يمكن تصنيف مصادر تلوث الهواء إلى عدة أنواع، والتي يمكن أن تكون مفيدة في فهم التوزيع المكاني والزماني لانبعاثات المصادر، والتي لها تأثير كبير على التعرض للانبعاثات من مصادر مختلفة.

عادةً ما يتم تصنيف المصادر إلى ثلاث مجموعات عريضة: المصادر الأولية والثانوية ومصادر إعادة الانبعاثات، يتكون المصدر الرئيسي من الانبعاثات المباشرة لتلوث الهواء، بينما يتكون المصدر الثانوي من تكوين ملوث في الغلاف الجوي نتيجة التفاعل الكيميائي لانبعاثات تلوث الهواء، وأخيرا، يتكون مصدر إعادة الانبعاث من ملوثات أولية أو ثانوية تترسب على الأسطح الأرضية أو المائية، وتلي ذلك إعادة الانبعاثات في الغلاف الجوي.

دور المؤكسدات الضوئية في تلوث الهواء

المواد الكيميائية المؤكسدة الضوئية هي ملوثات ثانوية تتشكل خلال التفاعلات الكيميائية الضوئية في الغلاف الجوي، وتتميز هذه المواد بعمر افتراضي قصير، ولكنها تتشكل وتتدمر باستمرار بسبب التفاعلات الكيميائية، وهذا يسفر عن تركيزات الحالة الثابتة الزائفة التي يمكن استنشاقها والمهمة للمعالجة الكيميائية، وتشمل هذه المواد المؤكسدة الأوزون وبيروكسيد الهيدروجين والأحماض ونترات البيروكسي أسيتيل والجذور التفاعلية .

الجذور التفاعلية، مثل جذر الهيدروكسيل وجذر الأكسجين وجذر الهيدروجين وغيرها من الجذور، لها فترات حياة قصيرة جدا وعادة لا يتم قياسها. كما يتم إنتاج عدد كبير من المركبات العضوية المتطايرة وغير المتطايرة في الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي، وبعضها مؤكسد، وعادة يتم استخدام الأوزون كمؤشر لهذه المركبات المؤكسدة.

تتكون المؤكسدات الضوئية نتيجة لتفاعلات كيميائية بين المركبات العضوية المتطايرة وأكاسيد النيتروجين تحت تأثير أشعة الشمس.

الجسيمات الدقيقة في حالات تلوث الهواء

يمكن أن يتأثر حجم جزيئات الغلاف الجوي بمصادرها، نظرًا للعمليات الفيزيائية التي تشكل جزيئات الغلاف الجوي والعمليات الجوية التي تؤثر على توزيعات حجم الجسيمات في الغلاف الجوي.

تتكون جسيمات القطر الهوائي بين 2.5 و 10 ميكرون بشكل كبير من عمليات فيزيائية، مثل تعليق الأتربة والغبار في الطرقات، ورذاذ البحر، وحراثة الأراضي الزراعية، وتآكل إطارات وفرامل المركبات، وانبعاث الغبار من مصادر صناعية.

تتكون جزيئات طريقة التجميع، التي تتراوح أقطارها بين 0.2 ميكرومتر و 2.5 ميكرومتر، بشكل أساسي من تكثيف المركبات العضوية وغير العضوية الثانوية وجسيمات تكوين النواة المتخثرة، التي قطرها أقل من 0.2 ميكرومتر. تحتوي هذه الجسيمات بشكل رئيسي على أيونات السلفات والكبريتات الثانوية، وأيونات النترات الثانوية، وأيونات الأمونيوم الثانوية، وجسيمات الكربون العضوي العابر للرئة من المصادر الأولية والثانوية، ولكنها تتضمن أيضا بعض المواد العضوية الصلبة بسبب وجود جزيئات فائقة الميكروميتر في طريقة التجميع .

تتكون جزيئات النمط النووي في الغالب من مصادر الاحتراق والنواة في الغلاف الجوي، ولديها فترات زمنية قصيرة نسبيا في الغلاف الجوي قبل أن تتطور وتتجمع لتشكل جزيئات التراكم. تميل جزيئات النمط النووي إلى أن تكون أكثر وفرة في الهواء الجوي والمواد الكربونية المشتقة من احتراق الزيت الثقيل والوقود، بالإضافة إلى الانبعاثات الناتجة عن المعالجة الحرارية العالية للمواد .

ثاني اكسيد الكبريت في حالات تلوث الهواء

تشمل المصادر الطبيعية لثاني أكسيد الكربون الغاز الموجود في الغلاف الجوي، بالإضافة إلى المركبات الكبريتية التي تصدر من النشاط الميكروبي في المحيطات والتحلل اللاهوائي للمواد العضوية في البيئات الأرضية .

تؤثر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن البراكين في بعض المواقع، مثل مدينة مكسيكو وبعض أجزاء اليابان، على المناطق الحضرية وتعرضها لثاني أكسيد الكبريت .

ومع ذلك، في معظم المناطق في العالم التي تتأثر بالانبعاثات البشرية، تكون انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت الناتجة عن مصادر طبيعية أقل بكثير من الانبعاثات البشرية .

ثاني أكسيد الكربون في المناطق الحضرية والصناعية هو ناتج إلى  حد كبير من الاحتراق دون ضوابط للوقود المحتوي على الكبريت ، ومن مرافق معالجة المعادن غير الخاضعة للرقابة يمكن أن توفر قوائم تفحص وتقسيم الانبعاثات فهماً جيداً لمصادر ثاني أكسيد الكبريت ، بالنظر إلى القدرة على تقدير محتويات الكبريت من الوقود بدقة.

تم استخدام لوائح وتقنيات متعددة من قبل العديد من الدول للحد من مستويات الكبريت في وقود البنزين والديزل، ومع ذلك، ما زالت هناك عدة دول في جميع أنحاء العالم لا تتبع ضوابط جيدة لانبعاث ثاني أكسيد الكبريت ولم تقلل من مستويات الكبريت في الوقود النقل المتنقل .

تاريخياً ، كانت هناك منشآت لتكرير البترول وتسييل الفحم أزالت الكبريت أثناء معالجة الوقود وأصدرت ثاني أكسيد الكبريت إلى الجو مباشرة ، ليس من الواضح ما إذا كانت هذه المنشآت لا تزال تعمل ، لكنها قد تكون مصادر مهمة للتلوث في بعض المناطق المحلية حيث لا توجد ضوابط كافية للانبعاثات .

بالإضافة إلى ذلك، في بعض المناطق التي يتم فيها حرق الفحم لأغراض التدفئة والطهي في المنازل، يمكن حدوث التعرض الشديد لثاني أكسيد الكبريت .

اضرار تلوث الهواء على صحة الانسان

مع زيادة النمو السكاني والازدحام في جميع أنحاء العالم، نستمر في إطلاق انبعاثات ملوثة وضارة، ونصف سكان العالم لا يملكون وصولا إلى وقود نظيف أو تقنيات مثل الأفران والمصابيح، وجودة الهواء التي نتنفسها تتدهور بشدة، حيث يتنفس تسعة من كل عشرة أشخاص الهواء الملوث الذي يؤدي إلى وفاة سبعة ملايين شخص سنويا .

مهما كانت ثراء المنطقة التي نعيش فيها، فإنه من الصعب الهروب من تلوث الهواء، وقد تتجاوز الملوثات المجهرية في الهواء دفاعات جسمنا، وتتسلل بشكل عميق إلى جهاز التنفس والدورة الدموية، مسببةً تدمير الرئتين والقلب والدماغ .