نقش نباتات در تصفیه اتمسفیر هوا (2)

اتمسفیرهوا چه آلودگی هایی دارد که باید تصفیه شود؟

وقتی گفته می شود تصفیه هوا باید مشخص شود که در هوا چه آلودگی هایی وجود دارد ؟ که باید تصفیه شود. لذا نخست باید آلودگی هوا را بشناسیم تا بتوانیم در مورد تصفیه هوا معلومات کسب کنیم.

برای تصفیه هوا ازآلودگی باید برای عامل هایی که باعث آلودگی هوامی شوند چاره ای اندیشید.

باید عواملی که منجر به آلودگی هوا می شوند شناسایی شوند اینکه با چگونگی آلوده کردنشان و نوع الودگی شان تصفیه شان کرد. ممکن است در تصفیه هوا برای هرآلودگی متناسب با منشاء و خصوصیات آلودگی روش تصفیه متفاوت باشد . لذا برای تصفیه باید آلودگی را کاملا بشناسیم عامل و منشاو خصوصیات و اثرات مواد آلوده کننده و عاقبت آن در هوا را بدانیم تا بتوانیم روش تصفیه مناسبی را پیدا کنیم و عمل تصفیه هوا موثر واقع شود .

اهمیت آلودگی هوا

اهمیت آلودگی هوا ارتباط مستقیم به اهمیت هوا در حیات بشرو موجودات زنده دارد .بدون هوا زندگی چند دقیقه ایی بیشتر دوام نخواهد آورد و انسان به هوا برای زندگی نیاز دارد .اگر هوا آلوده شود سلامتی وحیات بشر به خطر می افتد. لازم است رابطه بین موجودات زنده با هوا را مشخص شود .

رابطه هوا با زندگی بشر :

در بخش های قبلی اتمسفیر هوا معرفی کرده و گفتیم برای زنده جان ها اکسیجن مهم ترین گاز محسوب می شود.

اگر چه مقدار اکسیجن اتمسفیر نایتروجن کمتر است اما همین ترکیب حجمی عامل سوخت وساز درموجودات زنده است. اکسیجن موجود دراتمسفیر عامل سوختن است زیرا سوختن یعنی ترکیب اکسیجن با کاربن . کاربن قابل سوخت ممکن است زغال سنگ زغال چوب نفت و در جانوران مواد غذایی باشد که می خورند . به هر حال به هر شکلی که اکسیجن با کاربن ترکیب شود حاصل اش سوختن است . وپروسه سوختن تولید انرژی گرما کار تنفس وادامه حیات و تولید مثل است

ما هوا را به شش ها یمان می فرستیم شش اکسیجن هوا را از آن جدا و بوسیله گلبول های سرخبه اعضای بدن می رسانند تا سوخته شود مازاد این سوخت ساز به شکل گاز کاربن دای اکساید در هر بازدم از ریه ها دفع می شود . تمام موجودات زنده برای ادامه حیات رشد ونمو تولید مثل نیاز به انرژی دارند و این انرژی بوسیله غذا تامین می شود در غذا کاربن است و در غذا کاربن است و برای تبدیل انرژی به غذا عملیه سوختن صورت می گیرد که حضور اکسیجن درآن ضروری است .موجودات زنده اکسیجن خود رابوسیله عمیله تنفس تامین می کنند. حیات همه موجودات زنده که تنفس می کنند به ترکیب هوا بستگی دارد اگر هریک از ترکیبات آن کم یا زیاد شود به عمیله تنفس لطمه وارد کرده وسریعا در بدن موجود زنده اثر منفی وارد می کند و زندگی را مختل می کند .به عنوان مثال اگر نایتروجن کم یا زیاد شود توازن در مصرف اکسیجن در تنفس بهم می خورد و یا اگر در مقدار اکسیجن هوا %20کاهش یابد ارگانیزم بدن انسان سریعا واکنش نشان می دهد . ویا اگر گازها و غبار ها وارد هوا شوند ( الودگی هوا ) نیر برحیات موجودات تاثیر منفی خواهد گذاشت .

تعریف آلودگی هوا : درسال 1967شورای اروپا آلودگی هوا را چنین تعریف کرده " آلودگی عبارت است از وجود جسم خارجی در هوا با تغییر مهم درنسبت عوامل متشکله هوا که توجه به شناسایی های علمی زمان سبب یک اثر زیان بخش شود" در طرزالعمل جلوگیری از آلودگی هوای کشور ایران چنین تعریف شده است " آلودگی هوا عبارتست ازوجود یک یا چند ماده آلودکننده در هوای آزاد به مقدارو مدتی که کیفیت آنرا بطور مضربه حال انسان –حیوان – نبات یا آثار و ابنیه باشد تغییر دهد " ماده ایی که وارد هوا شود و خواص فیزیکی کیمیاوی زیستی هوا را تغییر می دهد همی هوای تغییریافته را آلودگی هوا می گویند .[4]

منابع انتشار مواد آلوده کننده:

1- منابع طبیعی:

فعالیت‌های آتشفشانها و آتش سوزی جنگل‌ها،گرد و غبار طبیعی، دود و مـــونواكسیــد كربــــن ناشی از آتش سوزی‌ها- گاز رادون ناشی از كانی‌های زمین فرسایش در اثر باد فرسایش بادی خاکهای خشک و سرزمینهای بیابانی توسط بادهای قوی می‌تواند طوفانهای بزرگی از غبار را بوجود آورد. ذرات غبار عمدتا شامل SiO2 هستند اما ممکن است شامل مقدار کمی از فلزات سنگین هم باشند. آتش سوزی جنگلها بسیاری از آتش سوزی جنگلها که بوسیله برق آسمانی تولید می‌شوند، مقدار زیادی دود ، NOx ، CO2 ، CO و هیدروکاربنها را آزاد می‌کنند. فوران آتشفشانی آتشفشانهای بزرگ مقدار عظیمی از ذرات معلق ، SO2 ، CO2 و سایر گازها را بهدرون جو آزاد می‌کنند. بعضی از این ذرات بقدر کافی به سطوح بالا منتقل شده و در آنجا برای ماهها و سالها باقی می‌مانند و بر اقلیم جهانی تأثیر می‌گذارند. پاشیدن توسط دریا و تبخیر :وقتی که بادهای قوی وزیده می‌شوند، امواج شکسته شده و دریا مقدار زیادی از آب را می‌پاشد، به این ترتیب نمک زیادی به داخل اتمسفیر هوا وارد می‌شود. عموما پروسهتبخیر نه فقط آب بلکه بسیاری گازهای نادر را به داخل اتمسفیر هوا منتشر می‌سازند. [7]

2- منابع مصنوعی:

می‌توان در چهار گروه اصلی طبقه بندی کرد: حمل و نقل متحرک ، احتراق ساکن ، پروسه های صنعت ، دفع مواد زاید جامد . وسایل نقلیه موتوری مشكلی اساسی هستند كه دی‌اكسید نایتروجن كه مهمترین آلوده كننده هوا است را تولید می‌كنند.سایر منابع مصنوعی آلوده كننده هوا عبارتند از: زغال سنگ سوزها، صنایع مختلف، آلودگیهای ناشی از سوزاندن بقایای كشاورزی و. کاربن دای اکساید،مونواکسایدکاربن،دی اکساید ناتروجن،دی اکساید سلفر،سرب هایدروجن فلوراید، ازن و غیره را می توان محصول انقلاب صنعتی برای اتمسفیر هوا و موجودات زنده دانست.[17]

مواد آلوده کننده هوا:

تركیبات آلوده كننده هوا به دو قسمت گازها و ذرات جامد تقسیم می‌شوند:

ذرات جامد: ذرات كوچك و جامد براساس اندازه تقسیم می‌شوند و عبارتند از: pm 10و 5/2 pm. دسته اول ذراتی كه دارای قطر كمتراز 10 مایكرومتر هستند و دسته دوم ذراتی كه دارای قطر كمتر از 5/2 میكرومتر هستند. ذرات با قطر كمتر از 5/2 میكرومتر برای سلامتی زیانبارترند.

گازها: شامل مونواكسید كربن، دی اكسید نایتروجن، دی اكسید گوگرد، هیدروكربن‌ها، ازن و... هستند، مواد آلوده کننده قرار ذیل می باشند:

1. مه دود و گرد وغبار : گاهی شهر ها با پدیده مه دود روبرو میشوند تشکیل مه دود امری اتفاقی نیست زاییده دست بشر و دنیای صنعتی است. علت آن وجود وسایل نقلیه وسایل گرمازایی است که بیش از حد دود می کنند دوم سکون و بی حرکتی هواست در این حالت هوا بیش از حد دارای گازها و دود های مسموم کننده است موجب مرگ افراد مسن و بیماری های قلبی و ریوی است. [9]

2. کاربن مونواکساید:

گازکاربن منواکساید بیرنگ، بی‌مزه و بی‌ بو است مهم ترین آلوده کننده هوا در شهر ها است. علت وجود این گاز سوختن ناقص انجین موترها است و از تزیه بقایا ی نباتی در خاک هم مقدار کمی بوجود می اید. به علت سبکی بالا صعود می کند ازین جهت آلودگی در اثر این گاز به مرور زمان کاهش می یابد. در لایه های بالا اتمسفیر تحت تاثیر شعاع ماورا بنفش خورشید قرار گرفته و تبدیل به انیدریک کاربنیک می شود. تمایل شدید ی به ترکیب با هموگلوبین خون دارد. که برای ریه ها مضر و موجب مرگ می شود.[9]

3. اکساید ها ی سلفر : SO2و SO3

شکل (2)

شکل (1)

اینها یکی از مهم ترین آلوده کننده های هواست گازی بی بو بی رنگ مقدار آن از 6.8 بیشتر شود بوی زننده پیدا می کند % 16 فیصد کل این گاز از احتراق سوخت های سلفردار وباقی از ذوب فلزات و تصفیه نفت است. می توانیددر شکل شماره (1) تصویر آن را بینید به درستی سرنوشت این گاز در هوا معلوم نیست ولی می دانیم تبدیل به انیدریک سلفوریک شده که به آسانی در آب حل شده و تبدیل به سلفوریک اسید می شود. اسید حاصل در هوا بوسیله آب باران می ریزد که اثرات زیان بخشی روی میحط زیست، موجودات زنده، وبنا های تاریخی دارد که به نام باران های اسیدی خوانده می شود و نیز با دود و غبار هوا مخلوط شده و با تنفس وارد حبابچه های شش ها شده که ضایعات جبران ناپذیر و مرگباری را بوجود می آورد در تصویر (2) این مطلب قابل مشاهده می باشد. . [9]

4. اوزن :

شکل (3)

اکسیجن خالص غیر قابل تنفس است گازی است بی رنگ با بوی مخصوص شبیه کلورین. از ویرینگ کاری برق و رعد برق منبع آن در زمین است. یکی از عوامل تشکیل دهنده دوده است تنفس در هوایی که اوزن بیش ازحد باشد باعث سر درد و بالاخره مسمومیت ها مزمن میشود. شکل (3) مالیکول اوزن را نمایش داده است. [9]

شکل (3)

دوری و دوستی با ازون :

اوزن گازی است مفید وحیاتی درعین حال آلوده کننده هوا و خطرنا ک، اوزن در صورتی که در ارتفاعات اتمسفیر باشد و مانع شعاع ماورا بنفش شود مفید و حیاتی و در صورتی که پایین بیاید هم سنگر محافظت زمین از شعاع ماورا بنفش شکسته می شود و هم اثرا منفی بر موجودات زنده خواهد گذاشت.

5. سرب:

شکل (4)

یکی از عناصر است که بدلیل بهتر سوختن در تیل پطرول موتر علاوه می شود معمولا هر لیتر پطرول 200 الی 600 میلی گرام وجود دارد، هر لیترپطرول سوخته شده 32 گرام سرب تولید می کند که بیشترآن روی سرک ها انباشته و هنگام تنفس همراه گرد و غبار جذب بدن می گردد % 50 فیصد سرب موجود درموترها وارد جریان خون هر فرد از شهر های کلان می شود و دربدن تبیت می شود.شکل (4) مالیکول سرب را نمایش می دهد. [9]

6. کاربن دای اکساید:

شکل (5)

احتراق کامل سوخت موتر کاربن دای اکساید تولید می شود. کاربن دای اکساید گازی است بی رنگ بی بو و سنگین در طبیعت از تجزیه موادعضوی وتنفس هم حاصل می شود، غلظت زیاد آن خطرات زیادی را برای موجودات زنده دارد طبق تخمین مالبرگ (1985) سوخت مواد فوسیلی در 150 سال اخیر ⁹10x14، تن کاربن دای اکساید وارد زمین شده و هرسال وهر سال ⁹10x5 تن افزوده می شود . مقدار دی اکساید کاربن اتمسفیر در سال 1957، ppm314 و در 20 سال بعد ppm330 رسیده است. [5]

شکل (5)

کاربن دای اکساید علاوه بر سمی بودن در غلظت ساده، مانع از خروج شعاع خورشید از اتمسفیر هوا گردیده و باعث گرم شدن اتمسفیر زمین شده درکل تاکنون 2 درجه سانتی گراد زمین به همین دلیل گرمتر شده و درنتیجه باعث تغییراقلیم در سطح جهان میشود.چگونگی اثر گاز های گلخانه ایی در اتموسفیر در شکل (5) نشان داده شده است . [1]

کاربن دای اکساید گاز گلخانه‌ای :

گازهای اصلی تشکیل دهنده هوا، ( Ar ، O₂ ،N₂) به علت داشتن حالت دو قطبی، نمی‌توانند نور زیر سرخ را جذب کنند. گازهایی که در گرم شدن گلخانه‌ای زمین دخالت دارند، آب، کاربن دای اکساید، متان و سایر گازها به مقدار کم می‌باشند. علت شبهای سرد بیابان با وجود روزهای بسیار گرم، نبودن بخارآب در اتمسفیر هوا این مناطق می‌باشد.

شکل (6)

حدود یک چهارم اثر گلخانه‌ای ناشی از جذب نیمی از انرژی گرمایی بازتاب شده در گستره طول موج 14 تا 16 مایکرومتر، توسط مولکولهای کاربن دای اکساید می‌شود. افزایش غلظت CO₂ در اتمسفیرهوا، از خارج شدن مقدار بیشتر انرجی گرمایی باقیمانده جلوگیری کرده و باعث گرم شدن بیشترهوا می‌شود[2]

گاز رادون بصورت طبیعی در هوا منتشر می شود از تجزیه دو عنصر رادیوم و توریم موجود در خاک حاصل شده و عامل رادیواکتیو طبیعی هستند توسط گیاهان جذب می گردند. NO₂ اکسایدهای نایتروجن دار: بطور عمده مربوط به خندان های نفت و سوخت دیزل و مقدار کمتری مربوط به مصرف پطرول و تیل خاک است از ترکیب هوا بوسیله منابع طبیعی سوختی حاصل می شود و جذب نباتات می شود. مالیکول نایتروجن دای اکساید در شکل (6) نشان داده شده است. هایدروجن فلوراید و تتراپراکسی استیل PAN، از دیگر آلوده کننده های هوا هستند آن دسته از آلوده کننده‌ها هستند که در اتمسفیر توسط یک واکنش فتوکیمیایی در اثر هایدرولیز و یا اکسید یشن تشکیل میشوند.

هرنوع ماده و انرژی اعم از گرما،نور، صدا، گردو خاک که وارد محیط شوند و برای موجودات زنده مضر باشد آلودگی است بنا براین گرد و غبار و دود منازل و فابریکات وقوع طوفان ها همه از انواع آلوده کننده های هوا هستند. هوای آلوده موجب بیماری های خطرناک برانسان و سایر موجودات می شود که بعضی اوقات غیر قابل جبران است. مهمترین آلوده کننده های هوا CO ، SO₂ ،O₃ گاز رادون تورن و خاک باد است. [9]