تاثیر کارخانجات بر آلودگی محیط زیست:
مقدمه
مسأله آلودگی یکی از مهمترین و حادترین مسائل ناشی از تمدن انسانی در جهان امروز به شمار می رود چرا که از اعماق چند هزار متری زمین گرفته تا معادن ، آبهای تحت الارضی، بیوسفر، تروپوسفر و حتی در داخل هواپیماهای بلند پرواز و جو خارجی زمین ، چرخه و سیستم حیات را مورد تهدید قرار داده است . مولکول آلاینده ای که امروز از کارخانه یا منبع آلوده کننده دیگری مثلاَ در اروپا، وارد محیط می شود اگر تجزیه نشود یا تغییر شکل ندهد احتمالاَ بعد از چندی می تواند در ریه انسانهایی که در قلب جنگلهای آفریقا یا دشتهای وسیع آسیا زندگی می کنند وارد شود .
محیط زیست کنونی انسان در اثر فعالیتهای آدمی همواره در معرض آلودگیهای مختلف قرار دارند و با توجه به اختلافاتی که انسان پرتعدادتر و پرمصرف تر از گذشته ، بر منابع محیطی وارد می آورند لازم است به بررسی مختصری از انواع، منابع و عوارض آلوده کننده های محیطی بر روی انسان ، نبات، حیوانات و مواد مختلف پرداخته شود .
آلودگی برای افراد مختلف مفهوم و معنی متفاوتی دارد . مردم معمولی ممکن است تحریک چشم ناشی از یک گاز یا آب آلوده را آلودگی به حساب آورند . برای کشاورزی که یک عامل به گیاهان یا حیواناتش آسیب می رساند آلودگی محسوب می شود اما هر گاه بخواهیم تعریف جامع و کلی برای آلودگی محیط زیست در نظر بگیریم چنین می توان گفت که آلودگی محیط عبارت است از «وجود یک یا چند ماده آلوده کنند در محیط زیست به مقدار و مدتی که کیفیت یا چرخه طبیعی را بطوری که مضر به حال انسان یا حیوان، گیاه و یا اثار و ابنیه باشد تغییر دهد . به بیان ساده تر هر گاه ماده یا موادی بیگانه با غلظتی خاص وارد عناصر محیطی شوند و تعادل طبیعی آنها را بر هم بزنند صحبت از آلودگی می شود . برای کنترل و یا حذف آلودگی می بایستی منشاء تشکیل دهنده آلودگی را شناسایی کرده و راهکارهای لازم برای رفع آنرا بیابیم.
آلودگی محیط زیست
یکی از بحران های امروزی که آن را بیشتر زاییده ی گسترش تکنولوژی و پیشرفتهای صنعتی و کشاورزی می دانند ، آلودگی محیط زیست است . اگر کنترلی برروند رشد تصاعدی این پدیده انجام نگیرد با فاجعه محیط زیست روبرو خواهیم شد. در یک تعریف ساده، آلودگی محیط زیست عبارتست از هرگونه تغییر در ویژگیهای اجزای محیط زیست به طوری که استفاده پیشین از آنها را ناممکن کند و به طور مستقیم یا غیرمستقیم حیات موجودات زنده را به مخاطره اندازد. محیط زیست را می توان آب، خاک، هوا و موجودات زنده دانست.
آلودگی آب
آب، مایعی حیاتی است که نقش بسیار مهمی در حفظ و بقای موجودات زنده دارد و انجام بیشتر واکنش های شیمیایی نیز مستلزم وجود محیط آبی است. با توجه به خواص ویژه و منحصر به فرد که این ماده از آن برخوردار است، می توان گفت نقش تنظیم کننده ای در طبیعت داشته و مانع تغییرات ناگهانی دما در محیط می شود. این در حالی است که بخش قابل توجهی از آب مصرفی در محیط های خانگی، صنعتی و مزارع کشاورزی تبدیل به پساب می شود که می تواند منجر به آلودگی آب های سطحی و منابع زیرزمینی و همچنین آلودگی
محیط زیست شود. به طور کلی ، اثر آلوده کننده های آب بر آبهای سطحی بیشتر مشهود است ، زیرا از طرفی تخلیه ی فاضلابهای صنعتی باعث تغییر ترکیب آب می شود و از سوی دیگر ، بارندگیهای شدید در هوای آلوده و همچنین شست و شوی زمینهای زراعتی آغشته به کودها و آفت کشها باعث ورود بسیاری مواد شیمیایی در آبهای سطحی و حتی آبهای زیر زمینی می شود.
پسابهای گرم صنعتی گرچه فاقد مواد شیمیایی هستند ، اما به علت به هم زدن شرایط زندگی آبزیان ، نوعی آلودگی معروف به آلودگی گرمایی در آب بوجود می آورند.
فاضلاب های صنعتی، فاضلاب هایی هستند که ترکیب شیمیایی آنها به نوع فعالیت صنعتی ایجادکننده این نوع فاضلاب ها بستگی دارد. ورود فاضلاب های صنعتی به دریاها سبب
آلودگی آب و در نتیجه مرگ آبزیان خواهد شد. کارخانه ها و فرآورده های تولیدی آنها سبب آلودگی شیمیایی پساب های صنعتی می شود. آرسنیک، جیوه و سرب از مهم ترین ترکیبات شیمیایی موجود در پساب کارخانه های تولید کاغذ، پلاستیک و مواد شیمیایی دفع آفات گیاهی هستند که سبب آلودگی محیط زیست و آب های جاری و سطحی می شوند. در سال های گذشته بسیاری از رودخانه ها با ترکیبات شیمیایی که در کارخانه های پلاستیک سازی به عنوان ماده اولیه مورد استفاده قرار می گرفتند، آلوده شدند که بر اثر آن افراد ساکن در
مناطق اطراف این رودخانه ها به علت تجمع جیوه در بافت های بدنشان به بیماری های مختلفی مبتلاشدند و علاوه بر این به علت آلودگی آب آشامیدنی با مواد شیمیایی موجود در پساب این کارخانه ها، هزاران نفر جان خود را از دست داده و یا هزاران کودک، زندگی در این کره خاکی را با بیماری ها و نواقص مادرزادی آغاز کردند. یکی از مهم ترین پیامدهای
نامطلوب ناشی از تخلیه فاضلاب های صنعتی در آب های سطحی، مرگ ومیر حیوانات آبزی بخصوص ماهی هاست که متلاشی شدن اجساد و بقایای این موجودات نیز سبب افزایش آلودگی های زیست محیطی در آن منطقه خواهد شد.
اگرچه فاضلاب های صنعتی و پساب ناشی از فعالیت کارخانه ها با توجه به نوع فرآورده های تولیدی در کارخانه های مختلف متفاوت است، اما افزایش ترکیبات شیمیایی سمی در فاضلاب کارخانه ها در مقایسه با فاضلاب های خانگی و همچنین برخورداری از ویژگی های قلیایی و اسیدی بیشتر که محیط نامناسبی را برای وجود موجودات زنده به وجود می آورد، باعث شده است ضرورت عدم تخلیه فاضلاب های صنعتی به آب های سطحی و منابع آب زیرزمینی بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد. در فاضلاب برخی از کارخانه ها مانند کارخانه های بهره برداری از معادن و کارخانه های تولید مواد شیمیایی، مواد معدنی بیشترین مواد آلاینده را به خود اختصاص می دهند و این در حالی است که در کارخانه های تهیه مواد غذایی، مواد آلی بیشترین آلاینده موجود در پساب کارخانه ها هستند. با توجه به وجود مواد آلی و معدنی مختلف در پساب های صنعتی می توان گفت این نوع پساب ها در مقایسه با فاضلاب های کشاورزی و خانگی بیشترین تاثیر را در آلودگی آب ها و سلامت موجودات زنده خواهند داشت.
سمی بودن بسیار بالای جیوه موجود در پساب های صنعتی یکی از بزرگ ترین نگرانی های زیست محیطی است. پیوند جیوه با گروه های سولفید ریل آنزیم ها و پروتئین منجر به غیرفعال سازی سلول های حیاتی خواهد شد و پیامدهای نامعلومی در شیوع بیماری های مزمن و حتی مرگ موجودات زنده به همراه خواهد داشت. وجود جیوه در آب خطرات قابل توجهی را به وجود می آورد، به عنوان مثال جیوه موجب تشکیل ترکیبات ارگانومتالیک یا آلی فلزی مانند متیل جیوه می شود که این ترکیبات می تواند به مدت طولانی در بدن موجودات زنده تجمع یافته و باقی بماند. به علت بالابودن فشار بخار جیوه، این ماده بسرعت در محیط پراکنده و با حرکت مناسب هوا جذب گیاهان و جانوران می شود.
بررسی ها و آزمایش ها، آلودگی منطقه ای و جهانی جیوه و مسمومیت ناشی از آن را در این مناطق تایید کرده است. با توجه به این موضوع در سال های اخیر استفاده از مواد جدید به منظور حذف فلزات سنگین از پساب ها مورد توجه قرار گرفته است که در این میان، نانوذرات به عنوان یکی از مناسب ترین جاذب ها برای حذف فلزات سنگین شناخته شده اند. با توجه به این که نانوذرات ارزان و غیرسمی بوده و به میزان قابل توجهی در دسترس هستند، فرآیند جذب آلاینده ها با استفاده از این ذرات، جایگزین جدید و مناسبی برای عمل تصفیه پساب خواهد بود. بعلاوه نانوذرات نه به علت مقدار بالای مصرف، بلکه به علت داشتن اشکال کریستالی منحصربفرد و داشتن آرایش شبکه ای از واکنش پذیری بسیار بالایی برخوردارند.
جیوه فلزی است که در ساخت بسیاری از لوازم خانگی مانند فشارسنج، دماسنج و لامپ های فلورسنت از آن استفاده می شود. جیوه موجود در این لوازم، در فضایی محصور شده است، بنابراین عارضه ای ایجاد نخواهد کرد. اما اگر دماسنج بشکند، مقدار زیادی از جیوه موجود در این فضا از طریق تنفس و در مدت زمان کوتاهی از طریق تبخیر وارد بدن خواهد شد که آثار مضر بسیاری در بدن ایجاد خواهد کرد.
جیوه به اعصاب مغز و کلیه ها آسیب می رساند و سبب سوزش چشم و ریه و همچنین تحریک پوست بدن و اسهال و استفراغ خواهد شد. اگرچه جیوه به طور طبیعی در مواد غذایی یافت نمی شود، اما می تواند از طریق جانوران کوچک مانند ماهی ها که بخشی از مواد غذایی مصرفی انسان ها هستند، وارد زنجیره غذایی ما شود. معمولاغلظت جیوه موجود در ماهی ها از غلظت جیوه موجود در آبی که ماهی ها در آن زندگی می کنند، بیشتر خواهد بود. افزایش تجمع جیوه در بدن ماهی ها سبب افزایش قرمزی رنگ بدن آنها خواهد شد. جیوه بر تمرکز اعصاب اثر نامطلوبی داشته و سبب کاهش بینایی و ایجاد اختلال در هماهنگی حرکات ماهیچه های بدن می شود که ناشی از تغییرات ایجاد شده در مغز و نخاع است.
تأ ثیر فاضلاب وپس ابهای صنعتی کارخانجات بر آبزیان
بطور کلی ضایعات وپس آبهای صنعتی کارخانجات به صورت: مواد آلی گیاهی وجانوری ( اجسادوبقایای آنها ) _مواد آلی شیمیای( شامل: سموم گیاهی ، پاک کننده ها وهیدروکربنها) _ عناصروترکیبات معدنی _رسوبات _ مواد رادیواکتیو _حرارت _فلزات سنگین وغیره …می باشند .
اثرات ایجاد شده ناشی از فاضلابهای صنعتی در منابع آبی شور وشیرین تا حدودی یکسان است که برخی از انها بطور خلا صه به قرار زیر می باشد .
فاضلا بهای صنعتی کا رخانجا ت شستشوی الیاف و پس ما نده های کارخانجات شیمیای که منشأ الی دارند . به شدت آبها را قلیای کرده ، بی.ا. دی. آب را افزایش می دهند .
کارخانجات گوشت ،لبنیات ،نی شکر، به همراه تقطیر وکنسرو کردن آنها در آ بها به علّت تجزیه باکتریها ، بی.ا.دی. را افزایش واکسژن محلول را کاهش میدهند .
فاضلاب کارخانجات تولید کاغذ که محتوی تکه های چوپ –پنتا کلروفنل –پنتا کلروفنات سدیم-متیل مرکاپتان وسولفات ها ، هستند به شدت خورنده بوده وسمّ مهلکی برای ما هیان ایجاد میکنند . همچنین باکتریهای تولید کننده گاز با استفاده از سولفاتهای حاصله از تولید کاغذ ، محیط آب را آلوده وکم اکسیژن می کنند .
دسته های ماهی وقتی در چنین آب وشرایطی قرار می گیرند ،یا کوچ کرده ویا به کلی نابود می شوند.
نیروگاههای اتمیو هسته ای با ایجاد ضایعات مواد رادیو اکتیوی در کمترین زمان بالا ترین مقدار آلودگی وتغیرات را در آب وماهی ها ایجاد میکنند . این ترکیبات با تغیرات ژنتیکی ما هیان منجر به مشکلات فراوان می شوند.
فاضلاب کار خانجات متالوژی مثل :
کار خانه های ذوب آهن که از آب برای سا ختن ذغال کک استفاده می کنند ، بسیار اسیدی بوده ومواد سمّی فراوانی مانند : فنل ، سیا نوژن ، سرباره ، کک و جامدات بسیار ریز محلول در خود را وارد منا بع آبی کرده ،باعث تغیرات و مرگ ومیر ماهیان می شوند .
بطور کلی کلّیه فاضلاب های صنعتی کارخانجات که از طرق فراوان وارد محیطهای آبی می شوند،
در مرحله اول منجر به تغیرات ،در پارا مترهای فیزیکوشیمیا ی آب شده سبب بروز مشکلات عدیدهایمی شوند .
گونه های مختلف آبزیان وماهی ها ،دامنه های محدودی از این تغیرات را می توا نند تحمّل نما یند.
همچنین برای رشد وحفظ سلامتی خود به حد معینی از پارامتر هاِی مانند : پی.اچ – درجه حرارت- اکسیژن – سختی – و….. نیاز دارند .
از بین این عوامل محیطی ، درجه حرارت اب و دامنه تغیرا ت آن مهمترین نقش را در زندگی آبزیا ن داراست . بدلیل آنکه تمام فعالیت های فیز یولوژیکی ماهیان ، اعم از تغذ یه ،رشد، تکثیر ومقاومت در برابر بیماریها متأثر از آن است. بنا بر این درجه حرارت آب از لحاظ کمّی وکیفی ، بایستی در دامنه مطلوب ومورد نیاز آبزیان باشد.
اکثر کارخانجات مانند: کارخانه های تولید انرژی الکتریکی ، از آب برای سرد کردن تأ سیسات خود
استفاده می کنند ،که فاضلاب این نوع کارخانجات دارای آبهای با درجه حرارت بالا هستند. که افزایش درجه حرارت خود نوعی آلودگی به حساب میآید . زیرا این گونه فاضلابهای گرم وقتی
وارد منا بع آبی میشوند ،باعث گرم شدن آبهای مسیر و خود آن منبع آبی میشوند.
این گرما باعث کاهش وزن مخصوص و ویسکوزیته آب میگردد، در نتیجه ظرفییت حمل اکسیژنی آن کاهش می یابد . یعنی آب زودتر به حالت اشباع رسیده و اکسیژن کمتری را برای رسیدن به حد اشباع قبول میکند . همچنین نسبت رسوب شدن در این گونه آبها به شدّت افزایش می یابد ، تبخیر نیز سریع شده ،شوری افزایش پیدا می کند. در این شرایط اکثر ماهیها وآبزیان در برابر این تغیرات اگر هم جزیء باشد ، واکنش نشان میدهند. به عبارت دیگر اگر این تغیرات کم ولی دایمی باشد ، می تواند فون وفلور منطقه را تغیر دهد .
با توجّه به این که اکثر آبزیان در منابع آبی با یک درجه حرارت معین ومخصوص به خودشان رشد و تولید مثل میکنند، در اثر این تغیرات ، ماهیها یا جلوتر از حد معمول تخم ریزی میکنند ، یا اینکه هرگز تخم ریزی نخواهند کرد .
از طرف دیگر لاروهای که زودتر بدنیا آمدند ،غذا بدست نیاورده ازبین خواهند رفف بنابراین دراین شرا یط تعادل زندگی آبزیان به هم خورده و پوشش آب توسط اجتماعات آبزی به کلی دگرگون میشود. برخی آبزیان مانند ماهیان سردآبیهم خیلی سریع تر به مرحله مرگ ومیر می رسند.
بنابراین اکثر پس آبهای کارخانجات باعث می شوند که اجتماعات آبزی تغیر کرده ومواد غذای آب تغیرکند اکثر آنها باعث می شوند که اجتماعات آبزی تغیر نمایند ومواد غذای آب تغیر کند.
گاهی اوقات این تغیرات در دریا ودریاچه ها فراتر می شوند. یعنی باعث تغیرات ساختمانی آب آنها می گردند .
بطوری که در این گونه آبها با شدّت گرفتن رسوب گذاری آلگها، مواد آلی ومعدنی رسوب پیدا می کنند که تجزیه کامل آنها در کف باعث مسطح تر شدن بستر آنها می شوند .در اثر این فرایند رسوب گذاری لاروها وتخم آبزیان نابود می گردند . همچنین در بعضی از نقاط ارتفاع آب کاهش یافته وماهیان دیگر قادر نخواهند بود که در آنجا به زیست خود ادامه دهند.
رویش گیاهان باتلاقی افزایش پیدا میکند و بتدریج کل دریاچه به زمین باتلاقی مبدل میشود. بنا براین اگر از این تغیرات جلو گیر نشود .یعنی رسوبات از کف خارج نشوند ،محیط آبی به مرداب باتلاقی مبدل خواهد شد. فلزات وتأثیر آلودگی آنها اثرات آلودگی بعضی ازفلزات ( ناشی از حمل آنها درپس آبها ی صنعتی ) مانند : مس ،سرب وجیوه شناخته شده است. ولی اثرات بعضی از فلزات دیگر مانند: کرم ، کادمیم ، کبالت ،نیکل ، کاملا مشحص نمی باشد . بنابراین وجود برخی از این مواد در گوشت ماهیها ،صدفها وغیره بعد از مصرف آن توسط انسان ،ایجاد ناراحتیهای بسیار شدیدی می کند که بایستی از ورود این گونه آبهای صنعتی آلوده به محیطزیست آبزیان جلوگیری شود .
ماهی ها این فلزات را یا از طریق برانشی ها جذب کرده ویا از طریق تغذیه کردن وارد بدن خود میکنند.
برخی از این مواد مانند متیل جیوه دربدن ماهیها بعد از تجمع ذخیره می شوند . مثلا نوع ماهی پیکرل حدود پنج جزء در میلیون (۵ppm ) جیوه وترکیبات آن را در خود جمع و ذخیره می کند . مصرف این نوع ماهیان توسط انسان ، به مرور زمان سبب کوری ، کرولالی و در آخر مرگ می شود .
ترکیبات سرب در آب از طریق زئو پلانکتون ها جذب وسپس وارد زنجیرهء غذای آبزیان میشوند که به نوبهء خود سمّی وبرای ماهیها ایجاد مشکل می نماید ودر انسان سیستم عصبی را مختل و عضلات را شل می کند .مس وترکیبات آن در ماهیها وصدفها ، باعث سبز یا آبی شدن آنها می شوند . مقدار یک میکروگرم این ترکیبات برای آبزیان کشنده است ودر نهایت در انسان باعث بروز مشکلات فراوان می گردند.
راهکارها
باتوجه به مطالب گفته شده در مورد آثار مخرّب پس آبهای صنعتی ،که اکثر آنها آلودگی حرارتی ایجاد می کنند . بایستی قبل از ورود انها به اکو سیستمها ی مختلف آبی وایجاد هر گونه تغیرات ، از طریق متدهای گو ناگون تصفیهء آب ( مهمترین آنها تصفیه های بیو لوژیکی ) پاکسازی اولیه گردند . فاضلاب های صنعتی برای استفاده مجدد و بازگشت به طبیعت به تصفیه نیاز دارند و عموما از روش های مختلفی با توجه به مصرف آب و آلودگی آن برای تصفیه پساب ها استفاده می شود. بسیاری از پساب های صنعتی و بخصوص پساب های ایجاد شده در مجتمع های پتروشیمی آلودگی بسیار بالایی از فلز جیوه دارند که سبب اختلال در رشد موجودات آبزی و دیگر موجودات زنده خواهد شد.
با توجه به پیامدهای آلایندگی فلزات سنگین، از روش های مختلفی برای تصفیه پساب های صنعتی استفاده می شود که از بین آنها می توان به استفاده از جاذب های مختلف برای جذب جیوه موجود در پساب های صنعتی اشاره کرد. عبور پساب های صنعتی از ستون های جاذب سبب جذب سطحی آلاینده ها می شود تا پس از اشباع مواد جاذب، ستون های جاذب در معرض فرآیند دفع قرار گیرند و یا مواد جاذب جدیدی جایگزین آنها شود. علاوه بر این برای تصفیه فاضلاب های صنعتی می توان از روش های بیولوژیکی نیز استفاده کرد که
هریک از این روش ها دارای معایب و مزایایی هستند. از مهم ترین معایب روش های متداول در تصفیه فاضلاب های صنعتی می توان به هزینه بالای آنها اشاره کرد؛ چرا که در بسیاری از روش های موجود ملزم به استفاده از نوعی ماده بخصوص با توجه به نوع آلودگی شیمیایی ایجاد شده در پساب های صنعتی هستیم که موانع و مشکلات بسیاری را به همراه خواهد داشت.
اما محققان بر این باورند که استفاده از فناوری نانو می تواند بسیاری از این موانع را از میان برداشته و به عنوان روشی مناسب در صنعت آب و فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد. یکی از مهم ترین ویژگی های فناوری نانو مقرون به صرفه بودن این روش در مقایسه با روش های دیگر مانند استفاده از سیستم های آب شیرین کن است. علاوه بر این نبود پسماند و شیرابه های ناشی از تصفیه آب و فاضلاب در روش های مبتنی بر فناوری نانو سبب شده است این روش ها به عنوان روش های سبز دوستدار محیط زیست مورد توجه قرار گیرد.
آلودگی هوا
صنعت مدرن امروز با تولید گازها و ذرات آلوده معلق در هوا فضایی برای نفس کشیدن باقی نمی‌گذارد و استشمام هوای پاک را که همواره مایه شادمانی زندگی بشر بوده، به آرزویی دست نیافتنی تبدیل میکند.
آلودگی هوا همواره در شرایط بحرانی منجر به مرگ و میر انسانها شده است. مشکل آلودگی هوای کلان شهرها عمدتا ناشی از حرکت وسایل نقلیه و کارخانجات صنعتی است که اینها از آلاینده‌های ناشی از فعالیتهای انسانها به شمار می‌روند.
آلاینده های هوا را در دو دسته نوع اول و نوع دوم تقسیم می کنند.
آلاینده نوع اول آلاینده یی است که به وسیله یکی از منابع آلاینده انسانی یا طبیعی تولید شده و به هوا می رود. منوکسید کربن و دی اکسید کربن از جمله این دسته آلاینده ها است که در نتیجه سوختن به وجود می آید،
آلاینده نوع دوم آلاینده یی است که از واکنش شیمیایی آلاینده نوع اول با دیگر اجزای هوا به وجود می آید، برای مثال تشکیل ازن در مه دود نور شیمیایی از جمله مهم ترین انواع آلاینده های نوع دوم است.
آلودگی هوا به دلایل بسیار به وجود می آید، یکی از مهمترین این دلایل سوزاندن سوخت های گوناگون است. برای مثال مصرف سوخت در نیروگاه ها برای تولید انرژی الکتریکی و همچنین مصرف سوخت در خودروها از جمله اصلی ترین عوامل آلودگی هوا است. اما طبیعت نیز در بعضی موارد باعث آلودگی هوا می شود، از جمله گرد و غبارهای ناشی از توفان های صحرایی، گاز متان که در نتیجه هضم غذا از دام ها آزاد می شود، آزاد شدن گاز رادون از زمین، آزاد شدن ترکیب های آلی فرار از درختان به ویژه درخت کاج، دود و منوکسیدکربن که از آتش سوزی طبیعی جنگل ها به وجود می آید و دود و خاکسترهایی که در نتیجه فعالیت های آتشفشانی در هوا پراکنده می شود.
مفهوم آلودگی هوا بسیار گسترده است و به عوامل شیمیایی، فیزیکی یا زیست شناختی تغییر دهنده ویژگی های طبیعی جو گفته می شود، جو زمین یک سامانه طبیعی پیچیده و فعال است که موجبات تشکیل حیات در زمین را فراهم آورده است و با تغییر در جو، حیات در زمین نیز با خطر مواجه می شود.
برای مثال از سال ها پیش بشر متوجه کاهش ازن استراتوسفری شده است که یکی از پیامدهای آلودگی هواست که اثرهای زیانباری هم بر زیست بوم زمین دارد و هم تهدیدی برای سلامت جامعه بشری محسوب می شود.اکنون نگاهی داریم به مهم ترین آلاینده های هوای شهرها:
دی اکسید گوگرد:
دی اکسید گوگرد هم از فرآیندهای طبیعی وارد هوا می شود و هم از فعالیت های انسان. از جمله موارد طبیعی که دی اکسید گوگرد آزاد می کند می توان به تجزیه و سوختن مواد آلی، آزاد شدن از سطح دریا و فوران های آتشفشانی اشاره کرد. انسان نیز با سوزاندن سوخت های فسیلی مقدار زیادی از این آلاینده را وارد هوا می کند. دی اکسید گوگرد در آب حل می شود و اسید سولفوریک را به وجود می آورد که ماده یی خورنده است و بافت های گیاهان و جانوران را در خود حل می کند. دی اکسید گوگرد می تواند بیماری های تنفسی بسیاری را به وجود آورد.
بسیاری از ما فکر می کنیم که همه آلاینده ها گازی هستند، اما واقعیت آن است که ذرات ریز جامد یا مایع معلق در هوا نیز می توانند باعث آلودگی شوند. از جمله این ذرات معلق می توان به ذرات غبار، هاگ گیاهان، باکتری ها و نمک اشاره کرد.
از جمله فعالیت های بشر که به انتشار ذرات معلق منجر می شود می توان به معدن کاری، سوزاندن سوخت های فسیلی، حمل ونقل، کشاورزی و استفاده از سوخت های جامد برای پخت و پز و تولید گرما اشاره کرد. ذرات معلق را می توان بر اساس اندازه آنها تقسیم بندی کرد. ذرات بزرگ تر به طور معمول خیلی زود ته نشین و از هوا جدا می شوند، اما ذرات کوچک تر ممکن است روزها و ماه های متوالی در هوا باقی بمانند. مهم ترین راه برای حذف این ذرات معلق بارش باران است. ذرات بزرگ تر هنگام تنفس در بینی به دام می افتند، اما ممکن است ذرات کوچک تر به ریه ها برسند و بیماری های تنفسی را به وجود آورند.
اکسیدهای نیتروژن:
از جمله مهم ترین اکسیدهای نیتروژن که در هوا وجود دارد می توان به اکسید نیتریک (NO)، دی اکسید نیتروژن (NO۲) و اکسید نیترو (N۲O) اشاره کرد که در این میان مقدار اکسید نیترو از دو آلاینده دیگر کمتر است، اما گاز گلخانه یی مهمی است که در پدیده گرمایش جهانی نقش بسیاری دارد. از جمله مهم ترین منابع تولیدی این آلاینده، احتراق سوخت در خودروها است. این اکسیدهای نیتروژن ممکن است روزهای متوالی در هوا باقی بمانند و طی این مدت با انجام واکنش های شیمیایی اسید نیتریک، نیترات ها یا نیتریت ها را به وجود آورند. اکسیدهای نیتروژن یکی از عوامل به وجود آورنده مه دود نور شیمیایی است.
منوکسید کربن:
منوکسید کربن گازی بی رنگ و بی بو است که از احتراق (سوختن) ناقص به وجود می آید. از عوامل طبیعی تولید این آلاینده می توان به اکسید شدن متان حاصل از تجزیه ترکیب های آلی گوناگون اشاره کرد، هر چند که ممکن است همه نوع سوختن به تولید منوکسید کربن منجر شود، اما خودرو مهم ترین منبع این آلاینده در شهرهای بزرگ است.
این آلاینده بین یک تا دو ماه در هوا باقی می ماند. اکسید شدن و تبدیل به دی اکسید کربن، جذب شدن به وسیله برخی از گیاهان و جانداران ریز و شسته شدن به وسیله باران، راه های حذف آن از هوای اطراف است. هنگامی که این گاز را تنفس کنیم، به جای اکسیژن به هموگلوبین خون متصل می شود و ظرفیت حمل اکسیژن خون را کاهش می دهد. غلظت زیاد این گاز بسیار خطرناک است و حتی ممکن است به مرگ منجر شود.
ازن:
ازن گازی است بی رنگ که آلاینده نوع دوم محسوب می شود و از واکنش های شیمیایی بین گازهای آلی فعال و اکسیدهای نیتروژن در روزهای آفتابی به وجود می آید. ازن اکسیدکننده قوی است که باعث سوزش چشم ها و ناراحتی های تنفسی و همچنین نابودی گیاهان می شود. البته باید توجه داشت ازن موجود در لایه تروپوسفر (لایه های نزدیک به سطح زمین) آلاینده محسوب می شود، ولی ازن لایه استراتوسفر (لایه های بالاتر جو) نه تنها آلاینده نیست، بلکه به طور طبیعی در جو تولید می شود و می تواند جلوی پرتوهای بسیار زیان آور فرابنفش خورشید را بگیرد. این همان لایه ازنی است که کارشناسان بسیار نگران سوراخ شدن آن هستند. به علت همین خصلت دوگانه ازن است که به آن «مولکول دوچهره» می گویند. متخصصان شیمی جو به ازن تروپوسفری «مولکولی خوب در مکانی بد» لقب داده اند.
سرب:
مهمترین منشاء سرب، بنزین سرب دار خودروهاست. سرب یکی از فلزهای سنگین است و هنگامی که وارد بدن شود، کارکرد مغز را به ویژه در کودکان مختل می کند. از سال ۱۹۸۵ که بنزین بدون سرب به بازار ارائه شد، از میزان سرب در هوای شهرها کاسته شده است. در ایران نیز چندسالی است که دیگر بنزین با سرب عرضه نمی شود.
مه دود نور شیمیایی:
یکی دیگر از انواع آلاینده های شیمیایی، مه دود است که از مخلوط شدن مه و دود حاصل می شود. از سوختن زغال سنگ یا دیگر سوخت های فسیلی مخلوطی از دود و دی اکسید گوگرد به وجود می آید که مه دود نامیده می شود.
اما دانشمندان از سال ۱۹۵۰ نوع دیگری از مه دود را شناختند که به آن مه دود نور شیمیایی می گویند و مخلوطی سمی از آلاینده های گوناگون همانند اکسیدهای نیتروژن، ازن تروپوسفری و ترکیب های آلی فرار است. همه این مواد، اکسیدکننده هستند و به شدت واکنش می دهند و به همین دلیل یکی از مهمترین مشکل های جوامع صنعتی است. مه دود از اثر نور خورشید بر آلاینده هایی که ناشی از فعالیت های صنعتی انسان است، به وجود می آید. هرچند که امکان تشکیل مه دود در همه شرایط آب و هوایی وجود دارد، اما زمانی که هوا گرم تر یا آفتابی تر می شود، مقدار آن بیشتر می شود. همچنین در شهرهایی که در محاصره کوه ها هستند و در نتیجه جریان باد وجود ندارد یا ضعیف است، این پدیده شدیدتر است.
در سال های اخیر در نتیجه کاهش گاز دی اکسید گوگرد، از مقدار مه دود کاسته شده است، اما آلودگی های ناشی از خودروها هنوز هم باعث ایجاد این پدیده می شود. هرچند مه دود برای سلامتی همه انسان ها زیانبار است، اما کسانی که دارای بیماری های قلبی و تنفسی باشند (همانند بیماران مبتلا به تنگی نفس و برونشیت) در برابر آن آسیب پذیرترند.
مه دود باعث می شود عمل تنفس و به ویژه نفس های عمیق برای ریه ها دردآور شود و سوزش چشم ها و بینی را در پی دارد. همچنین غشای محافظ مجراهای بینی را از بین می برد و در فرآیند بهبود جراحت ها اختلال ایجاد می کند و در نتیجه آسیب پذیری فرد در برابر بیماری ها بیشتر می شود. کارشناسان بهداشتی مدعی هستند در زمان هایی که میزان مه دود بیشتر می شود، میزان مرگ ناشی از ناراحتی های تنفسی نیز بیشتر می شود.
باران اسیدی:
یکی دیگر از مشکلات حاصل از آلودگی هوا، بارش باران های اسیدی است که خود پیامدهای بسیار ناگواری را در پی دارد. باران اسیدی هنگامی به وجود می آید که PH باران بر اثر حل شدن گازهایی مثل دی اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن کم شده و به مقدار ۶/۵ تا ۵/۴ برسد. (PH آب معمولی ۷ است و هرچه که PH آب از ۷ کمتر شود، آب اسیدی تر می شود.) این گازها از سوختن ترکیب های دارای گوگرد و نیتروژن به وجود می آید، هرچند ممکن است، منشاء طبیعی هم داشته باشند.
باران اسیدی باعث اسیدی شدن آب رودخانه ها و دریاچه ها می شود که برای ماهی ها و دیگر آبزیان بسیار زیان آور است. از طرف دیگر باران اسیدی می تواند باعث اسیدی شدن خاک و کاهش محصولات کشاورزی شود. باران اسیدی همچنین باعث تسریع هوازدگی و فرسودگی ساختمان ها نیز می شود.
اولین بار باران اسیدی را در منچستر (یکی از شهرهای مهم انقلاب صنعتی) انگلستان گزارش کردند. دانشمندان در سال ۱۸۵۱ به وجود رابطه بین آلودگی هوا و باران اسیدی پی بردند، اما در بیست سال اخیر توجه افکار عمومی به این مساله بیشتر شده است. دانشمندان برای بررسی میزان باران اسیدی و رابطه آن با انقلاب صنعتی لایه های مختلف یخچال ها را بررسی می کنند. در این بررسی ها مشخص شده است که PH باران از آغاز انقلاب صنعتی به یکباره کاهش یافته و از ۶ به ۵/۴ تا ۴ رسیده است.
دانشمندان با بررسی موجودات ریزی به نام دیاتومه که در آبگیرها زندگی می کنند نیز به نتیجه مشابهی رسیدند. هنگامی که دیاتومه ها می میرند، در رسوب های کف آبگیرها ته نشین می شوند. دیاتومه ها در PH ویژه یی رشد می کنند و تعداد دیاتومه هایی که در اعماق گوناگون یافت می شود، نشان دهنده تغییر PH طی سال های مختلف است.
پس از انقلاب صنعتی انتشار اکسیدهای گوگرد و نیتروژن به شدت افزایش یافت. کارخانه های صنعتی و نیروگاه هایی که از سوخت فسیلی و به ویژه زغال سنگ استفاده می کنند، از مهمترین عامل های انتشار این گازها هستند. بخش حمل و نقل نیز یکی دیگر از عوامل افزایش اکسیدهای نیتروژن در هوا و تولید باران های اسیدی است.
راهکارها
از آنجایی که دود حاصل از کارخانه ها باعث آلودگی هواست، بسیاری از کارخانه ها با ساخت دودکش های بلند توانستند از آلودگی هوای اطراف بکاهند. هرچند این دودکش ها از شدت آلودگی در مناطق اطراف کاست، اما وسعت محیط های آلوده را گسترش داد. هم اکنون حتی در مناطق دور از کارخانه های صنعتی نیز باران های اسیدی می بارد، برای مثال منشاء باران های اسیدی که در اسکاندیناوی می بارد، دودهای کارخانه های دیگر مناطق اروپاست. هم اکنون باران اسیدی یکی از مشکلات کشورهای چین، شرق اروپا و روسیه است، باران اسیدی در امریکا به شدت به جنگل ها آسیب رسانده است. در این مناطق از زغال سنگ دارای گوگرد برای تولید حرارت وانرژی برق استفاده می شود.
آلودگی های زیست محیطی ناشی از فعالیت کارخانه ها بر محیط زیست :
مسأله آلودگی یکی از مهمترین و حادترین مسائل ناشی از تمدن انسانی در جهان امروز به شمار می رود چرا که از اعماق چند هزار متری زمین گرفته تا معادن ، آبهای تحت الارضی، بیوسفر، تروپوسفر و حتی در داخل هواپیماهای بلند پرواز و جو خارجی زمین ، چرخه و سیستم حیات را مورد تهدید قرار داده است . مولکول آلاینده ای که امروز از کارخانه یا منبع آلوده کننده دیگری مثلاَ در اروپا، وارد محیط می شود اگر تجزیه نشود یا تغییر شکل ندهد احتمالاَ بعد از چندی می تواند در ریه انسانهایی که در قلب جنگلهای آفریقا یا دشتهای وسیع آسیا زندگی می کنند وارد شود .
محیط زیست کنونی انسان در اثر فعالیتهای آدمی همواره در معرض آلودگیهای مختلف قرار دارند و با توجه به اختلافاتی که انسان پرتعدادتر و پرمصرف تر از گذشته ، بر منابع محیطی وارد می آورند لازم است به بررسی مختصری از انواع، منابع و عوارض آلوده کننده های محیطی بر روی انسان ، نبات، حیوانات و مواد مختلف پرداخته شود .
آلودگی برای افراد مختلف مفهوم و معنی متفاوتی دارد . مردم معمولی ممکن است تحریک چشم ناشی از یک گاز یا آب آلوده را آلودگی به حساب آورند . برای کشاورزی که یک عامل به گیاهان یا حیواناتش آسیب می رساند آلودگی محسوب می شود اما هر گاه بخواهیم تعریف جامع و کلی برای آلودگی محیط زیست در نظر بگیریم چنین می توان گفت که آلودگی محیط عبارت است از «وجود یک یا چند ماده آلوده کنند در محیط زیست به مقدار و مدتی که کیفیت یا چرخه طبیعی را بطوری که مضر به حال انسان یا حیوان، گیاه و یا اثار و ابنیه باشد تغییر دهد . به بیان ساده تر هر گاه ماده یا موادی بیگانه با غلظتی خاص وارد عناصر محیطی شوند و تعادل طبیعی آنها را بر هم بزنند صحبت از آلودگی می شود .
