_{تالیف: دکتر سلطانی نژاد}

"بنام خدا"

 

آلودگی هوا در مقیاس جهانی/گرفتاری های سیاره حیات:

 

 

---

 

 

آلودگی هوا در مقیاس جهانی/گرفتاری های سیاره حیات:

(تخریب لایه اوزون، رسوبات اسیدی و گرمای جهانی)

در گذشته کشورها فقط به حفاظت محیط و بخش های آن (آب، خاک، هوا و غیره) در سطح ملی می نگریستند.

با روند افزایش فعالیتهای صنعتی بشر، حجم گسترده ای از ناهنجاریهای محیط زیستی کل سیاره زمین را فرا گرفت که مهمترین آنها عبارتند از:

1- تخریب لایه اوزون(Ozone Depletion ).

2- رسوب اسیدی (Acid Deposition ).

3- گرمای جهانی (Global Warming ).

در این فصل بتشریح در خصوص موارد سه گانه فوق بحث خواهد شد.

الف: تخریب لایه اوزون موجود در ستراتوسفر (Stratosphere )

اطراف سیاره زمین توسط لایه ضخیمی از گاز اوزون(O3 ) محاصره شده است.

این لایه بیش از 99 درصد اشعه بسیار خطرناک ماورابنفش را فیلتر کرده و بدین ترتیب از  سیاره زمین محافظت می کند.

این دیواره ضخیم گازی در ترتیبات علمی، لایه اوزون (Ozone Layer ) نام گرفته است.

اوزون محافظت کننده زمین، تقریباً دو سوم سطح داخلی ستراتوسفر را اشغال می کند.

و از 15 تا 45 کیلومتری بالای سطح زمین امتداد دارد.

اثر فیلتراسیونی و محافظتی این لایه ارزشمند تمام موجودات زنده را از خطر اشعه های مهلک کیهانی مخصوصاً اشعه ماورابنفش مصون و محفوظ  نگاه می دارد.

بدون این لایه حیات روی زمین بی معنی و محکوم به مرگ خواهد   بود. در نبود این لایه،   بعضی از موجودات از سوختگی های جدی پوست رنج خواهند برد و به سرطان دچار شده و نهایتاً با جهش های مرگ آور روبرو میگردند.

انسانها نیز در مقابل این تغییرات بسیار حساس هستند. گیاهان در رنج خواهند بود و قادر به مقابله با اثرات مرگ بار اشعه های مهلک خورشیدی نمی شوند و نهایتاً اغلب موجودات گیاهی از بین می روند و با از بین رفتن گیاهان، حیوانات زیاد دیگری که به آنها برای غذا وابسته هستند نیز تلف خواهند شد.

چگونه اوزن(O3 ) از اشعه های مهلک خورشیدی جلوگیری می کند؟

هنگامیکه اشعه ماورابنفش و سایر اشعه های مهلک کیهانی به لایه اوزن برخورد       می کنند، با مولکولهای اوزن درگیر می شوند.

محصول این درگیری به صورت واکنش شیمیائی ذیل اتفاق می افتد:

O+O2                  UV + O3 محصولات واکنش فوق مجدداً با هم ترکیب شده حاصل آن اوزن و گرما است.        گرما+ O3 O+O2

بدین ترتیب لایه اوزن یک پوشش محافظتی تجدید شونده است که اشعه های مهلک خورشیدی را به گرما تبدیل کرده و در فضا رها می کند.

مفهوم کلیدی:

 

فعالیت هائی تخریب گر لایه اوزن:

در این فصل دو تهدید عمده که لایه اوزن را تخریب می کنند مورد بحث قرار میگیرد.

این تهدیدات عبارتند از:

1- ترکیبات کربن های کلرو فلوئور. cloroflorocarbon compounds

2- جت های مسافری که در ستراتوسفر پرواز می کنند.

 

مفهوم کلیدی:

 

استفاده از کلروفلورکربن ها:

در گذشته مواد شیمیائی نظیر فرئون – یازده بعنوان ماده شیمیائی پرتاب دهنده در قوطی های اسپری استفاده می شد.

این ماده شبیه فرئون دوازده است، فرئون دوازده بعنوان خنک کننده در تجهیزات سرمایشی مورد استفاده قرار میگیرد.

این مواد به گروه شیمیائی تعلق می گیرند که کلروفلوروکربن ها نام دارند.

کلروفلوروکربن ها دو یا سه اتم کلر دارند. مواد تخریبگر لایه اوزن در فوم های عایق کاری نیز استفاده می شوند.

برای تمیز کردن تجهیزات الکترونیکی و پزشکی نیز از این مواد استفاده می شود. این مواد اوایل سال 1970 میلادی، بنحو قابل ملاحظه ای مورد اقبال بودند، چون موادی غیر واکنش گر و خنثی محسوب می شوند و شیمیدانها معتقد بودند، اگر این مواد بصورت تصادفی یا هر طریق دیگری وارد زمین و هوا شوند، براحتی به طبقات بالای جو صعود کرده و توسط فرآیندهای خورشیدی، شکسته می شوند و هیج اثری بر اتمسفر ندارند، تا اینکه در اوایل سال 1970، دو شمیدان امریکائی بنامهای ماریوجی مولینا Morio j Molina. و اف شر وود رولند F.sherwood Rowlandبه این قضه شک کردند و تعاقب آن سئوالاتی مطرح نمودند.

آنها می گفتند، رادیکالهای آزاد کلر که توسط فرآیندشکست در حضور نور خورشید بوجو می آیند، فوق العاده واکنش پذیر بوده و ممکن است با اوزن  موجود در ستراتواسفر وارد واکنش گردند.

به مدت کوتاهی از زمان اعلام دانشمندان فوق، سه گروه تحقیقاتی گزارش کردند که یک رادیکال آزاد کلر در ستراتوسفر قادر است هزران مولکول اوزن را تخریب کرده و از بین ببرد. و بخاطر طبیعت این بر هم کنش ها، یک رادیکال آزاد و منفرد کلر می تواند صدهزار مولکول اوزن را تخریب نماید.

بعلاوه مواد شیمیائی کلروفلوروکربن ها، چندین ماده شیمیائی دیگری نظیر کلرین و برومین نیز قادرند، لایه اوزن را تخریب نمایند.

بعنوان مثال، تتراکلرید کربن یکی از حلالهای مهم تخریب کننده اوزن است. این حلال زمانی بصورت گسترده مورد استفاده قرار می گرفت، یا میتل کلروفرم که یک ماده تمیز کننده البسه می باشد و بعنوان یک حلال تمیز کننده ماشین های تایپ مورد استفاده قرار         می گیرد، همگی قادرند، لایه اوزن را تخریب نمایند.

میتل برومید که بعنوان یک آفت کش در خاک مورد استفاده قرار میگیرد نیز میتواند اوزون به لایه اوزون صدمه وارد کند.

مواد برومیدی همانند ترکیبات کلرینه به ستراتوسفر نفوذ کرده و توسط نور خورشید شکسته می شوند، سپس با اوزن وارد واکنش شده و غلطت آنرا پائین می آورد.

رادیکالهای آزاد بروم خطرناکتر از رادیکالهای آزاد کلر هستند، و صدها برابر اتم های کلر، مولکولهای اوزن را تخریب می کنند.

 

مفهوم کلیدی:

 

 

 

2-پرواز هواپیما ها در استراتوسفر:

جت ها و هواپیماهائیکه در ارتفاع بالا پرواز می کنند ، قادرند لایه اوزن را تخریب کنند، چگونه؟

موتور هواپیماها، آلاینده اکسید نیتروژن (NO ) تولید و رهاسازی می نماید، گاز اکسید نیتروژن با اوزن ترکیب و تولید اکسیژن و دی اکسید نیتروژن می نماید

NO + O3        NO2 +O2

البته این تهدید به مراتب پائین از خطرcfcها قرار دارد ولی هواپیماهای با سرعت مافوق صوت، قادرند لایه اوزون را بطرز وسیعی تخریب می کنند.

مفهوم کلیدی:

 

 

تخریب لایه اوزون / تاریخچه کشف علمی:

تقریباً چهل سال قبل از اینکه هواپیماهای بلند پرواز، در استراتوسفر زیاد پرواز می کردند، دانشمندان نگرانیهای خود را در خصوص تخریب لایه اوزن اعلام کردند، تا اینکه در سال 1974 میلادی دو شیمدان امریکائی بنامهای رولند و مولینا اعلام کردند، کلروفلورکربن ها که قبلاً ایمن و بدون خطر اعلام شده بودند، در واقع با ملکولهای اوزن موجود در استراتوسفر وارد واکنش شده و آنرا تخریب می کنند.

 

دانشمندان فوق الاشاره اعلام کردند که کلرو فلورکربن ها می توانند 20 تا 30 درصد لایه اوزن را خراب کنند و بخاطر این کار تحقیقاتی جایزه نوبل را هم دریافت کردند و شواهد مربوط به ادعای دانشمندان فوق در مجله های بین المللی دهه 1980 میلادی نیز منتشر گردید.

 

در ماه می 1985، دانشمندان بریتانیائی اعلام کردند که بخش وسیعی از لایه اوزن در قطب جنوب تخریب گردیده است.

 

در سال 1986 و 1987 میلادی، تحقیقاتی که انجام گردید ،دانشمندان اعلام کردند تخریب بخشی از لایه اوزون به واسطه کلروفلورکربن ها و بخش دیگری بعلت چندین وضعیت اقلیم طبیعی بوجود آمده است.

به عنوان مثال، پدیده آب و هوائی باعث گریدیده، گردبادهائی که در طول ماههای زمستان در دور قطب جنوب می چرخند، مانع نفوذ هوای گرمتر به داخل قطب جنوب شوند و لذا ابرهای استراتوسفری بوجود آمده و کلروفلورکربن ها و سایر مواد نظیر به سطح کریستالهای یخ استراتوسفر چسبیده اند و بعد از زمستان، هنگامیکه هوا گرم شده است ،کرستالهای یخ باز شده کلروفلورکربن ها نیز با اوزن ترکیب گشته و آنرا تخریب کرده اند.

 

لذا با شکسته شدن گردبادهای استراتوسفری، توده های عظیمی از هوای عاری از اوزن به طرف شمال حرکت می کنند و بر فراز کشورهای نظیر استرالیا، نیوزلند، جنوب امریکا و افریقا نمایان می گردند.

 

در سال 1988 محققین کشف کردند که تخریب لایه اوزن در قطب شمال هم آغاز شده است. ولی میزان تخریب به اندازه قطب جنوب نیست، زیرا گردبادهای اطراف قطب جنوب به اندازه ای قوی نیستند که مانع نفوذ هوای گرم به داخل قطب شمال شوند، لذا بدلیل گرمای نسبی هوا، خطر جدی در لایه اوزن ایجاد نمی گردد.

معمولاً تخریبات لایه اوزن در قطب شمال 25 درصد کمتر از تخریبات موجود در قطب جنوب است.

 

به دلیل اینکه در نیمکره شمالی، جمعیت متراک تری وجود دارد، اگر لایه اوزن در این نواحی تخریب گردد، حجم عظیمی از هوای عاری از اوزن در مناطق اروپا و شمال امریکا رها و انتشار می یابد و امکان افزایش امراض مرتبط با تخریب لایه اوزن در این نواحی بسیار بالا است.

 

در دسامر 1990 میلادی، یعنی در تابستان قطب جنوب، مطالعات نشان داد که اشعه های ماورابنفش که در ایستگاه پالمر که یک پاسگاه  ایالات متحده در قطب جنوب است دو برابر حد معمول افزایش یافته است.

 

این مسئله نشان داد که تخریب لایه اوزن شدت یافته و این مسدله بخاطر تداوم تخریب لایه اوزن در فصل بهار بوده است.

 

در اکتبر 1991 نیز مطالعات مربوط به تخریب لایه اوزن، نشان داد که این تخریب در قطب جنوب بیشتر شده است.

در هر صورت مواد شیمیائی تخریب کننده لایه اوزن که در سطح زمین رها می گردند، پس از سالیان دراز به سطح استراتوسفر رسیده و باعث تخریب لایه اوزن می گردند.

مفهوم کلیدی:

 

 

اثرات فراوان تخریب لایه اوزن:

به این سئوال باید پاسخ دهیم که آیا با نازک شدن لایه اوزن اطراف زمین، ورود اشعه ماورابنفش به سطح زمین افزایش می یابد؟!!!

 

اگرچه تخریب لایه اوزن منجر به ورود اشعه ماورابنفش در همه جای کره زمین یکسان نیست ولی مطالعات نشان می دهد که در بعضی مکانها، مثلاً قطب جنوب که تخریب لایه اوزن بیشتر بوده است، میزان اشعه ماورابنفش ورودی نیز بیش از اندازه گزارش شده است.

اگر لایه اوزن تخریب شود چه اتفاقی بوجود می آید؟

اشعه ماورابنفش همانند سایر اجزاء طبیعی زیادی که در محیط زیست وجود دارند، برای انسان و موجودات زنده درحد معمول و نرمال آن مفید است.

این اشعه پوست بدن را برنزه کرده و تولید ویتامین D در پوست را افزایش می دهد.

ولی اگر کسی به میزان زیاد در معرض این اشعه قرار گیرد، مشکلاتی برای او بوجود می آید.

در گونه های انسانی اگر کسی در معرض این اشعه قرار گیرد با سوختگی های شدید پوست، آب مروارید  چشم و سرطان پوست دچار می شود، در بعضی از موارد پیری زودرس (premature aging)هم گزارش شده است.

 

ناهنجاریهای دیگری از قبیل تضعیف سیستم ایمنی بدن و حساس  شدن افراد در برابر امراض عفونی نیز محتمل است.

محققین می گویند، با نیم درصد تخریب در لایه اوزن به میزان 7 دهم تا 1 درصد ورود اشعه ماورابنفش به زمین افزایش می یابد.

بر اساس تحقیقات بعمل آمده یک درصد افزایش در تخریب لایه اوزن به میزان 4 درصد به سرطان پوست اضافه میگردد.

اشعه های شدید ماورابنفش باعث مرگ گیاهان می گردد. حتی میزان کم و غیر مهلک اشعه ماورابنفش، برگ درختان را تخریب و از عملیات فتوسنتز جلوگیری می کند. جهش های ناخواسته و توقف رشد از دیگر امراض است که بعضاً گزارش شده اند.

 

تخریب لایه اوزن و افزایش اشعه ماورابنفش، کاهش های قابل ملاحظه ای در برداشت محصولات کشاورزی را نیز بدنبال دارد.

گونه های با ارزش گیاهی  را تحت تاثیر نامطلوب قرار داده و صدمات فراوانی بر جای می گذارد.

نهایتاً اینکه نور ماورابنفش برای محصولات بیشماری از قبیل رنگ آمیزی ها، پلاستیکها و سایر مواد خطرناک است، آنها را تخریب کرده و از کارائی لازم می اندازد.

مفهوم کلیدی:

 

به خاطر اثر وحشتناک مواد کلروفلورکربن ها بر لایه اوزن طی پروتوکلهای در سالهای 1987 و 1992 ( مونتراال و کپنهاک) استفاده ار این مواد را ممنوع گردید ولی گزارشهائی در دست است که بعضی از کشورها هنوز از این ماده استفاده می کنند.

مفهوم کلیدی:

 

 

تعیین جایگزین های مناسب برای مواد مخرب لایه اوزن(cfcs ):

از انجائیکه مواد (cfcs ) ترکیبات کلروفلور دار در جوامع مدرن امروزی فوق العاده مهم هستند و در یخچالها و تجهیزات سرمایشی کاربرد فراوان دارند و از طرفی برای لایه اوزون بسیار خطرناک هستند، لذا باید حتماً جایگزین های مناسبی برای انها در نظر گرفت.

گزینه های انتخابی باید دوستدار محیط زیست و حامی لایه اوزن باشند.

بدین منظور محقیقین با اضافه کردن اتم هیدروژن به Cfcها آنها را به Hcfc تغییر داده اند، این ماده جدیدHcfc ، در اتمسفر پائین دچار شکست مولکولی شده و به ستراتوسفر نمی رسد و در نتیجه تخریب لایه اوزن صورت نمی گیرد.

 

تشریح فرآیند فوق، بلحاظ تئوری بشرح ذیل است، اتمهای کلر آزاد شده در طی این فرآیند، به استراتوسفر نمی رسند واحتمال بسیار کمی وجود دارد که مسافت زیادی را بتوانند طی کنند.

ولی در عمل، ممکن است بعضی از اتمها به لایه های فوقانی جو برسند ولی خسارت بسیار کمتری بر لایه اوزن میگذارند.

این موضوع بخاطر آنست که کلر Hcfcها با لایه اوزن ترکیب می شود و مولکولهای اوزن را تخریب می کند، ولی خسارت آن  بسیار کم است.

لذا مواد Hcfc ترکیبات و محلولهای میانی نام نهاده شده اند.

چند ماده دیگر کم پایدار کلروفلورکربن نیز در حال حاضر در بازار وجود دارد.

بعنوان مثال: 22-Hcfc که بعنوان خنک کننده در سیستم تهویه منازل مورد استفاده قرار می گردد .این ماده 20 مرتبه کمتر خطرتر از ماده Cfc-12 است.

بخاطر اینکه هر مولکول منفرد Hcfc قادر است 5000 مولکول اوزن را تخریب کنند، در صورتیکه هر مولکول منفرد Cfc می تواند 100000 مولکول اوزن را از بین ببرد.

در ژانویه سال 1988 میلادی محصول دیگری بنام بیوکات ای – سی – 7     (Biocat EC-7 ) برای جایگزینCfc-113 به بازار آمد، این محصول از پوست پرتغال بدست می آید و همانند نفت و بعضی از حلالهای عالی عمل می کند.

ولی محدودیت هائی دارد، این ماده اشتغال زا و قدرت آن فراوان است.

نمایندگان صنعت معتقدند، ماده جایگزین Cfcها نمی تواند فقط یکی باشد، بلکه طیف وسیعی از مواد می توانند جایگزین این ماده خطرناک لایه اوزن گردند.

 

مفهوم کلیدی:

 

تجمع مواد و ترکیبات Cfc و سایر مواد تخریب کننده لایه اوزن و اتمسفر در حال کم شدن و کند شدن است.

علی رغم این پیشرفت قابل ملاحظه، سالها طول می کشد تا لایه اوزن ترمیم گردد.

 

 

 

 

 

رسوبات اسیدی: (Acid depositions )

 

رسوبات ناشی از مواد اسیدی که توسط انسان تولید شده اند، تقریباً اغلب اکوسیستم های خشکی و آبزی را درگیر کرده اند.

مطالعات نشان می دهد که رسوبات اسیدی، دریاچه ها  را اسیدی کرده، ماهی ها  را از بین برده و سایر موجودات آبزی را گرفتار مرگ می کنند، خسارت های فراوانی بر محصولات، جنگل ها، حاصل خیزی خاک  و ساختمانیها و مجسمه های باستانی وارد می آورند.

دانشمندان می گویند، رسوبات اسیدی، تهدیداتی جهانی بوده و در اکثر کشورهای جهان در گسترش است.

مفهوم کلیدی:

 

 

تعریف اسید:

درک رسوبات اسید نیازمند شرح مختصری از اسیدها است.

یک اسید، ماده شیمیائی است که یونهای هیدروژن را به یک محلول اضافه می کند.

به عنوان مثال اسید هیدروکلریدریک که به هیدروژن و یونهای کلرید قابل تجزیه است، اسید نام دارد.

اسیدها قدرت و استحکام متفاوتی دارند. اسیدهای قوی یونهای هیدروژن بیشتری دارند و اسیدهای ضعیف هیدروژن شان کمتر است. بدین ترتیب درجه اسیدیته یک محلول باغلظت یونهای هیدروژن موجود در آن ارتباط تنگاتنگ دارد.

متخصصین برای اندازه گیری اسیدیته یک محلول از مقیاس هیدروژن بالقوه یا PH که دامنه آن از صفر تا چهارده است، استفاده می کنند.

 

موادی مانند سیر و آبلیمو که PH پائین دارند،   اسیدی نام می گیرند، یعنی کمتر از 7 عددی را بخود اختصاص می دهند.

در عوض موادی مانند آهک و بیکربنات سدیم مواد قلیائی هستند و هیدروژن بلقوه ی(PH ) آنها بزرگتر از عدد 7 است.

مواد بازی غلظت یون هیدروژن آنها بسیار پائین است.

مواد طبیعی مثل آب خالص، دارای PH هفت هستند. PH یک مقیاس لوگاریتمی است.

یعنی تغییر یک واحد در مقیاس PH نماینگر یک تغییر ده برابری است. مثلاً باران با PH مساوی چهار، ده برابر اسیدی تر از باران با PH 5 است.

و صد برابر اسیدی تر از باران با PH شش و هزار برابر اسیدی تر از باران با PH 7 می باشد.

مفهوم کلیدی:

 

 

چگونگی تشخیص رسوبات اسیدی:

باران در یک محیط پاک و غیر آلوده نسبتاً اسیدی است، یعنی PH آن در حدود 7/5 است.

 

هنگامیکه CO2 در ابرها و مه به یک اسید ضعیف تبدیل گردد، در چنین حالت باران با اسیدیته نرمال یا باران اسیدی نرمال ایجاد می شود.

 

PH باران و برف اسیدی نرمال معمولاً زیر 7/5 است، پس نزولات اسیدی نرمال در نتیجه واکنش های شیمیائی بین CO2 و آب  در اتمسفر، طبیعی است.

ولی رسوبات اسیدی مسئله ای فراتر از نزولات اسیدی نرمال جوی است.

این رسوبات در مجموع برای سیستمهای متنوع حیات و بخشهای مختلف محیط زیست بسیار خطرناک هستند.

 

 

رسوبات اسیدی در دو طبقه بندی جای می گیرند:

1- رسوبات اسیدی مرطوب.

2- رسوبات اسیدی خشک.

رسوبات اسیدی مرطوب در واقع اسیدهای هستند که در باران و برف وجود دارند. این اسیدها زمانیکه دو آلاینده هوا، مثلاً سولفور و نیتروژن(گازی شکل) و اتمسفر با هم ترکیب می شوند، بوجود می آیند.

اکسیدهای سولفور با آب اسید سولفوریک و اکسیدهای نیتروژن با آب اسید نیتریک بوجود می اورند.

این دو اسید ، قوی ترین و مخرب ترین اسیدهائی هستند که برای علم کاملاً شناخته شده می باشند. اسیدهای خطر ناک فوق در اتمسفر تولید شده و در ابرها ذخیره میگردند.

هنگامیکه باران یا برف باریدن می گیرند، این اسیدها در بخش های مختلف محیط زیست رسوب داده می شوند. رسوبات اسیدی مرطوب هنگامیکه بر گیاهان و یا ساختمان ترسیب گردند، خسارات عمده و قابل ملاحظه ای ایجاد می کنند.

مطالعات نشان داده است قطرات مرطوب مه در مقایسه با برف و باران از غلظت اسیدی بالاتری برخوردارند.

لذا، مه و ابر ایجاد شده در جنگل ها می تواند خسارات جدی وارد آورد.

ذرات سولفات و نیترات نیز در اتمسفر حضور دارند، این آلاینده ها در شکل ذرات گرد و غبار بسیار ریز(ریز گردها) بر محیط زیست(آب و خاک و سایر) رسوب می کنند.

این فرآیند ساختاری، از رسوب خشک(dry – deposition) تلقی می گردد. این رسوبات قادرند در هر سطحی قرار گیرند.

این ذرات می توانند با آب ترکیب شده و تشکیل اسد(acid) دهند. سولفور و نیتروژن بر سطح برگهای گیاهان و سطوح جامد نیز رسوب کرده و با آب موجود در آنها ترکیب می شوند. این فرآیند نوعی دیگر از رسوب خشک(dry – deposition) قلمداد میگردد.

 

مفهوم کلیدی:

 

منشاء اسیدها در اتمسفر:

اساساً منشاء رسوبات اسیدی، آلاینده های اولیه ائی هستند که از منابع طبیعی و انسانی ایجاد شده اند.

این آلاینده ها ناشی از سوخت های فسیلی(ذغال سنگ و نفت) هستند که ناخالصی سولفور در آنها فراوان است.

هنگامیکه این سوخت ها می سوزند، سولفور با اکسیژن البته در حضور گرمای بسیار زیاد، وارد واکنش شده و تولید گازهای اکسید سولفور می نماید.

 

این گازها در اتمسفر رها شده و مجدداً با آب موجود در اتمسفر ترکیب گشته و به اسید سولفوریک تبدیل می شوند.

مکانیزم تشکیل اسید نیتریک نیز شبیه اسید سولفوریک است. یعنی سوخت هر نوع ماده ارگانیک در هوا، جائی که غلظت نیتروژن بسیار بالا است، تبدیل به گازهای نیتروژن شده و گازها با رطوبت موجود در هوا، تشکیل اسید نیتریک می دهند.

 

حوادث طبیعی مثل آتشفشانها، آتش سوزی در جنگل ها و تجزیه میکروبی مواد ارگانیک ناشی از ته مانده های گیاهی و حیوانی تولید گازهای سولفید هیدروژن         می نماید، این گازها در اتمسفر با اکسیژن هوا ترکیب شده و اسید سولفوریک          تولید می شود.

 

منابع و منشاء انسانی تولید اسید سولفوریک از نگرانی ویژه ای برخوردار است، این موضوع بخاطر آن است که دی اکسید سولفور غالباً در مناطق صنعتی و شهری بسیار زیاد است و 70 درصد این گاز از نیروگاههای برق که ذغال سنگ مصرف می کنند، ناشی می گردد.

 

ریخته گیریها و تجهیزات ذوب سنگهای معدنی برای تبدیل مواد معدنی  به درجه خلوص بالا نیز مقدار فراوانی دی اکسد سولفور در هوا منتشر می گردد.

 

اکسیدهای نیتروژن نیز مانند اکسیدهای سولفور از منابع متنوع و گسترده مشتق می شوند، بعنوان مثال، آتش سوزی در جنگل ها، میلیونها تن آلاینده اکسید نیتروژن در اتمسفر پرتاب می کنند.

وسائط نقلیه موتوری و نیروگاهها نیز مقدار زیادی اکسید نیتروژن در فضا منتشر   می نمایند.

مفهوم کلیدی:

 

 

 

انتقال و گسترش رسوبات اسیدی در محیط زیست:

 

پیش برنده های اسیدی، یعنی آلاینده های اولیه ای که منجر به تولید اسید می شوند و نیز خود اسیدها، قادرند قبل از اینکه رسوب داده شوند، به مدت 2 تا 5 روز و به مسافت هزاران کیلومتر در فضا جابجا شوند.

 

بدین ترتیب این آلاینده های خطرناک از محلی که تولید می شوند، می توانند هزاران کیلومتر آنطرفتر رسوب داده شوند.

لذا، در مناطق صنعتی این آلاینده ها در مسیر وزش باد بحرکت در آمده و مناطق مسکونی زیادی را طعمه اثرات مخرب خود می نمایند . متاسفانه شواهد نشان می دهد که اسیدیته رسوبات اسیدی در حال افزایش بوده و در مناطق جغرافیائی مختلف در حال گسترش است.

اثرات اجتماعی، اقتصادی و محیط زیستی رسوبات اسیدی:

 

رسوبات اسیدی اثرات واقعی بر محیط زیست، جامعه و اقتصاد دارند. مهمترین آنها عبارتند از:

1- اسیدی کردن دریاچه ها .

2- خسارت بر کشاورزی و جنگل ها.

3- تخریب مواد و اماکن باستانی با ارزش.

 

شرح مختصری در خصوص مسائل سه گانه فوق:

اسیدی کردن دریاچه ها:

هزاران دریاچه و رودخانه در سرتاسر جهان وجود دارند که ماهی های آنها همگی قربانی رسوبات اسیدی شده اند.

نمونه های فراوانی از اسیدی شدن دریاچه ها در سواحل آتلانتیک، فلوریدا، کاندا، سکاندیتاوی گزارش شده است، بعنوان مثال در کوههای جنوب اسکاندیتاوی، آبهای سطحی بسرعت اسیدی گشته و این میزان نسبت به قبل چندین برابر بیشتر شده است.

در سوئد تقریباً بیست هزار دریاچه بزودی عاری ازحیات خواهند شد.

مفهوم کلیدی:

 

 

 

 

 

 

چرا بعضی از دریاچه ها به اسیدها این گونه حساس هستند؟

از آنجائیکه دریاچه ها در طول دورانهای مختلف به صورت همسان آقریده نشده اند، لذا متفاوتند و دریاچه هائیکه در مسیر مراکز صنعتی قرار دارند، نسبت به رسوبات اسیدی بسیار حساسترند .البته موقعیت مکانی دریاچه ها برای پیش گوئیهای مربوط به آینده آنها کفایت نمی کند، مخصوصاً آبراهه هائیکه خاک نازک و ظرفیت تامپونی(مقاوت در برابر PH) پائینی دارند، اولین قربانیان رسوبات اسیدی هستند.

بعضی از دریاچه ها تامپون(buffers) دارند.تامپون ها، مواد شیمیائی هستند  که به سیستم های آبزی اجازه می دهند، در مقابل تغییرات PH، مقاومت کنند.

لذا هنگامیکه سطوح یونهای هیدروژن افزایش پیدا کند، تامپونها با یونهای آزاد ترکیب شده و آنها را از بین می برند.

در عوض هنگامیکه یونها کاهش یابد، تامپونها، یونهای حبس شده را آزاد می کنند و بدین ترتیب PH ثابتی ایجاد و نگهداری می گردد.

بطور کلی هر اندازه ظرفیت تامپونی دریاچه ها  و آبراهه های اطراف آنها بیشتر باشد، آن دریاچه از حساسیت کمتری برخوردار است.

مفهوم کلیدی:

 

اثر رسوبات اسیدی بر اکوسیتم های آبزی جهان:

هنگامیکه PH یک سیستم آبزی زیر 5/4 تا 5 برسد، گونه های آبزی زیادی از بین میروند و پائین آمدن PHیکی از دلایل مرگ گونه های آبزی است.

 

دانشمندان دریافته اند، آب بارانهای اسیدی و ذوب برفها، عناصر سمی بسیاری زیادی(آلومینیم) را از خاکها و صخره ها حل می نمایند و آبهای اسیدی این فلزات سمی خطرناک را وارد نهرها و دریاچه می کنند.

آلومینیم سیستم های تنفسی لاک پشت ها را ملتهب کرده و در نهایت خفگی ایجاد می کند.

هنگامیکه برف های نزدیک دریاچه ها آب می شوند، مقدار زیادی اسید وارد آب دریاچه ها میگردد . دریاچه های اسیدی سیستم های تولید مثل گونه های آبزی را در معرض خطر جدی قرار می دهند.

مفهوم کلیدی:

 

گستردگی و پهن شدن چرخه تخریب:

گونه های فراوانی توسط رسوبات اسیدی تحت تاثیر نامطلوب قرار میگیرند.

پرندگان آواز خوانی که در نزدیکی دریاچه های آلوده به اسید زندگی می کنند، دچار اختلالات گسترده در سیستم تولید مثل می گردند.

بعنوان مثال: پوسته تخم آنها بسیار نازک و حساس می شود.

آلومینیم ناشی از رسوبات اسیدی بر استخوانهای پرندگان اثر گذاشته است .دانشمندان بر این باورند  که پرندگان تغذیه کننده ازحشرات آبزی نزدیک آبهای اسیدی، بیماری  پوکی استخوان را از حشرات فوق دریافت کرده اند.

آلومینیم در کلسیم نرمال موجود در بدن جانوران، اختلال ایجاد کرده و باعث نرم شدن پوسته تخم موجودات آبزی و کم نوزاد آوری انها  می گردد.

اسیدی شدن آبهای سطحی نیز جمعیت بعضی از گونه های آبزی را کاهش می دهد.

مفهوم کلیدی:

 

خسارت به  محصولات و جنگل ها:

محققین تخمین زده اند صدو بیست هزار هکتار جنگل در جمهوری اسلواکی سابق توسط آلودگی، عمدتاً رسوب اسیدی، تخریب گردیده است.

در جهان 500000 هکتار جنگل مرده و یا در حال مردن هستند. حتی جنگل های مشهور و معروف سیاه، توسط آلاینده های اسیدی بشدت خسارت دیده است.

در کوههای سبز ورمونت(Vermont) نصف صنوبرهای قرمز، و سایر  درختان  بلند قامت بواسطه رسوبات و مه اسیدی از بین رفته اند.

دانشمندان سوئیسی می گویند خسارت و تخریب درختان در مناطق شیب دار کوهستانی احتمال افزایش سقوط بهمن را تقویت می کنند. چرا که درختان در نگهداری برف در مناطق کوهستانی شیب دار نقش مهمی را ایفا می نمایند.

بعلاوه نابودی درختان ایمنی کوهنوردان، اسکی بازان و مسافران کوهستان را در خطر انداخته است.

اسید ها  بصورت مستقیم و غیر مستقیم بر محصولات کشاورزی نیز اثر نامطلوب دارند.

اثر مستقیم، خسارت بر برگها و جوانه ها و کاهش رشد خواهد بود. اسیدها نیز فرایند فتوسنتز را کند می کنند.

فتوسنتز فرآیندی است که گیاهان هیدرات کربن و سایر مواد شیمیائی ضروری را برای خود و دیگران تولید می کنند.

اسیدها بصورت غیر مستقیم نیز بر گیاهان و محصولات کشاورزی اثر می گذارند. یعنی با شستشوی عناصر مهم شیمیائی خاک کیفیت آنرا تغییر داده و بدین ترتیب باعث کاهش رشد گیاهان می گردند.

اسیدها نیز در فعالیت باکتریها و قارچهائیکه نقش مهمی در چرخه مواد غذائی و تثبیت نیتروژن دارند، اخلال ایجاد می کنند.

 

مفهوم کلیدی:

 

اثر اسیدها بر حاصل خیزی  گیاهان آبزی و خشکی:

گیاهان آبزی و خشکی برای رشد به سولفور و نیتروژن نیازمند می باشند.

در بعضی از موارد مشاهده شده است که بارانهای اسیدی باعث افزایش حاصل خیزی خاک و بهبود گیاهان گردیده اند.

اگر بخواهیم در یک موازنه معمول و منطقی نقش اسیدها را در محیط زیست تعیین کنیم، توضیح ذیل متصور است.

اسید ها احتمالاً مضارشان بر مزیت شان می چربد و تخریب زیادی ایجاد می کنند. خسارت مستقیم در ارتباط  با رشد گیاهان و تنزیل درجه حاصل خیزی خاک، اثرات نازل مثبت حاصل خیزی و رشد گیاهان را زیر سئوال می برد.

مطالعات نشان می دهد، نیتروژن ناشی از اسید نیتریک یا نیترات ها که در خلیج چساپیک(chsapeake) رسوب کرده است، باعث رشد جلبک ها و گیاهان آبزی گردیده است.

این مسئله باعث می گردد(رشد بیش از حد جلبک ها) ناوبری دچار اختلال گردد. بعلاوه رشد جلبک ها و گیاهان در سطح باعث مسدود شدن نور خورشید و در نتیجه اختلال در فتوسنتز گیاهان و جلبک هائی عمیق دریا می گردد.

گیاهان موجود در عمق آب(لایه های زیرین) مسئول تنظیم سطوح اکسیژن(O2) هستند و بدون آنها حیات آبزیان در خطر افتاده و هلاک می گردند.

بعلاوه هنگامیکه گیاهان آبزی موجود در سطح و لایه های های پائینتر آب می میرند، توسط باکتری ها تجزیه می گردند، باکتریهائیکه تجزیه مواد ارگانیک بر عهده دارند، همه اکسیژن موجود در آب را می بلعند، و بدین ترتیب تعداد زیاد دیگری از موجودات زنده آبزی بصورت غم انگیزی تسلیم مرگ می شوند.

مفهوم کلیدی:

 

خسارت رسوبات اسیدی بر مواد و ساختمانها:

رسوبات اسیدی به ساختمانها و اماکن تاریخی و باستانی خسارت زده و در آنها خوردگی ایجاد می کند.

بارانهای اسیدی نیز بر رنگ آمیزی بیرونی ساختمانها، بدنه رنگ شده خودروها و وسائط حمل و نقل خسارت جدی وارد کرده و مجموعه  ئی از دارائیهای انسانی را بر باد می دهند. هزینه تعمیرات ناشی از خسارتهای رسوبات و بارانهای اسیدی در جهان سالانه میلیاردها دلار تخمین زده شده است.

مفهوم کلیدی:

 

راه حل ها کوتاه مدت در جهت کاهش رسوبات و بارانهای اسیدی:

تلاشهای بین المللی در جهت کاهش و کنترل خروجیهای مربوط به اکسید سولفور باید، حداقل بر سه استراتژی ذیل استوار گردد.

1- نصب تجهیزات تصفیه گازهای کوره های بلند( Scrubbers) بر نیروگاههای که با سوخت ذغال سنگ کار می کنند.

2- سوخت با میزان سولفور بسیار پائین یا گاز طبیعی در منازل و کارگاههای مربوط.

3- استفاده از ذغال سنگ بدون سولفور.

در خصوص اکسیدهای نیتروژن بدلیل اینکه در کوره با درجه حرارت بسیار بالا با اکسیژن ترکیب می شوند، حذف آنها بسیار مشکل است البته با تغییراتی در درجه حرارت می توان از میزان خروجی اکسیدهای نیتروژن  نیز کاست.

رویکردی دیگری که امروزه مطرح است، در واقع نحوه درمان، دریاچه های اسیدی، است.

برای خنثی سازی اسیدهای مربوط در این دریاچه ها و رودخانه ها معمولاً از آهک(کربنات سدیم) استفاده می شود.  این نوع درمان ده ها میلیون پول رایج کشورها هزینه در بر دارد.

مفهوم کلیدی:

 

 

استراتژیهای دراز مدت و پایدار:

واقعیت این است که، افزودن کربنات کلسیم(آهک) به دریاچه ها برای خنثی سازی اسیدیته آنها، اقدامی است کوتاه مدت و بر اساس علائم اعمال می گردد، لذا برای دستیابی به راه حلی پایدار باید به علل ریشه ائی رسوبات و بارانهای اسیدی توجه کرد. وابستگی شدید جوامع انسانی به سوخت های فسیلی و عدم کارائی استفاده از این سوختها باعث گردیده است که میزان دی اکسید سولفور و گازهای نیتروژن در هوا افزایش یابد و تعاقب این مسئله رسوبات اسیدی،به بخش های مختلف محیط زیست سرازیر گردیده است. و برای حل پایدار این مشکل، لازم است علل ریشه ئی مشکلات مدنظر قرار گیرند.

افزایش کارائی انرژی و کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی با استفاده از انرژی خورشیدی و باد، عناصر کلیدی هستند که استراژی های پایدار را در این زمینه رقم می زنند.

تثبیت جمعیت، مدیریت رشد جوامع و بازیافت نیز از عناصر ضروری استراتژیهای بازدارنده محسوب میگردند.

تمام موارد فوق تقاضا برای انرژی را بشدت کاهش داده و در نتیجه تولید آلودگی نیز مهار میگردد.

استراتژیهای فوق، علاوه بر کمک به حل پایدار رسوبات اسیدی، به موارد ذیل نیز بطرز قابل ملاحظه ای کمک می نماید.

1- کاهش تخریب مامن و پناهگاه موجودات زنده.

2- کاهش در از بین رفتن تنوع محیط زیست و گونه های موجود در آن.

3- کاهش آلودگی هوای شهرها.

4- کاهش آلودگی آب و کاهش آلام محیط زیست.

مفهوم کلیدی:

 

گرمای جهانی / تغییر اقلیم جهانی:

از گذشته های دور مشخص شده است، آلودگی هوا بر آب و هوای محلی اثر می گذارد.

مثلاً دود کارخانه ها قادر است، نزولات جوی را بطرز موثری در مناطق مشرف به وزش باد افزایش دهد.

در سال 1997 میلادی، یک گروه 2500 نفره از دانشمندان به این نتیجه رسیدند که فعالیتهای انسانی(آلودگی و جنگل زدائی) بر اقلیم جهانی اثرات غیر قابل انکاری دارد.

این تغییر به نوبه خود بر مردم، اقتصاد و محیط زیست اثر نامطلوب دارد. لذا برای درک این مسئله و فهم نگرانی دانشمندان از تغییرات اقلیمی جهان، لازم است توضیحاتی در خصوص تعادل انرژی جهانی که اساس و پایه اقلیم سیاره زمین است، ارائه گردد.

 

تعادل اقلیمی سیاره زمین و اثرات گلخانه ئی آن:

سیاره زمین روزانه در معرض مداوم نور خورشید قرار دارد.

تقریباً 3/1 نوری که به زمین و اتمسفر آن می تابد، به فضا منعکس و بر گردانده می شود. بقیه نور توسط محیط زیست(هوا، آب، گیاهان و سایر) جذب می گردد.

اگر شما در یک روز آفتابی در برابر نور خورشید نشسته باشید، بخوبی می دانید که نور توسط سطوح مختلف جذب می شود و سپس به گرما تبدیل می گردد.

این گرما با اشعه ماوراء بنفش، به داخل اتمسفر برگشت کرده و نهایتاً وارد فضای بیرون سیاره زمین میگردد.

در نتیجه این فعالیت مهم، ورودی انرژی با خروجی آن متعادل میگردد.

دانشمندان دریافته اند که بعضی از مواد شیمیائی قادرند، تعادل گرمائی کره زمین را تغییر دهند.

بعنوان مثال، بخار آب، دی اکسید کربن، اکسید نیتروژن، متان و کلروفلورکربن ها می توانند تعادل گرمائی کره زمین را دگرگون کنند.

 

چگونگی اثر گازهای گل خانه ئی بر تعادل گرمائی سیاره زمین:

دی اکسید کربن را در نظر بگیرید، مولکولهای این گاز(CO2) در هوا، اشعه ماوراء بنفش که در حال فرار کردن از سطح زمین است را جذب کرده و آنرا دوباره به سطح زمین بر می گرانند و دقیقاً هم مانند شیشه  یک گل خانه عمل می کنند.

سایر مولکولهای جاذب گرما(بخار آب و غیره) دقیقاً مانند CO2 عمل می نمایند. این پدیده، اثر گلخانه ئی نام دارد.

اثر گلخانه ئی برای تداوم حیات در سیاره زمین بسیار با اهمیت و ضروری است. برای اینکه این مکانیزم درجه حرارت سطح زمین را متعادل و متناسب برای حیات باقی نگه می دارد.

بدون این اثر گل خانه ئی با ارزش، زمین حداقل 30 درجه سانتی گراد، سردتر از وضعیت موجود خواهد بود و در چنین شرایطی برای اغلب موجودات مستقر در آن، غیر قابل سکونت می گردد.

البته درجه حرارت سطح زمین بواسطه تغییرات در غلظت CO2 و سایر مواد اشاره شده در فوق، قابل تغییر است.

برای مثال، افزایش در سطوح دی اکسید کربن، باعث می گردد گرمای بیشتری به سطح زمین انتقال داده شود، و زمین فراتر از حد معمول گرمتر گردد و کاهش در میزان دی اکسید کربن و سایر گازهای دیگری که نظیر CO2 عمل می کنند، می تواند، اثر مخالف داشته باشد، یعنی زمین را سردتر کند.

مواد شیمیائی که درجه حرارت سطح زمین را افزایش می دهند، گازهای گل خانه ئی

(green house gases) نام دارند.

این گازها تا حدودی شبیه شیشه یک گلخانه عمل کرده و مانع فرار گرما از سطح زمین می گردند.دقیقا همانند شیشه ماشین ها و خانه ها که نور خورشید را به داخل خودرو و خانه ها میسر کرده و به گرما تبدیل می نمایند. مضافاً اینکه اجازه نمی دهند گرما مجدداً از طریق شیشه فرار کند.

 

لذا نور خورشید در سطح زمین که توسط گیاهان، اجسام، ساختمانها و هر چیزی جذب گردیده است، تبدیل به گرما شده و سپس گرما یا اشعه ماوراء بنفش به فضا بر می گردد.

اما بعضی از گرمای ایجاد شده در اتمسفر توسط گازهای گل خانه ای به دام می افتند.

مطالعات مربوط به تعادل گرمای جهانی نشان می دهد، درجه حرارت سطح زمین تحت تاثیر دو عامل کلیدی قرار دارد:

1- میزان تابش نور خورشید به سطح زمین.

2- میزان گرمای انعکاسی از زمین.

عاملهای طبیعی و انسانی بر فرآیندهای فوق اثر گذاشته و تغییرات وسیعی در سیستم گرمای زمین ایجاد می نمایند.

بعنوان مثال، نور خورشید بصورت یکسان بر تمام سطح زمین نمی تابد و در دورانهائی انرژی بیشتری وارد سطح زمین می گردد.

لذا در طی این دورانها درجه حرارت سطح زمین بالا می رود و آلودگی باعث می گردد، میزان گرمای انعکاس یافته به سطح زمین افزایش و بدین ترتیب سیاره گرم تر و گرمترمی شود.

مفهوم کلیدی:

 

منشاء گازهای گلخانه ئی:

گازهای گلخانه ای نوعاً از منابع طبیعی و انسانی نشات می گیرند.

دی اکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن و متان توسط منابع انسانی و طبیعی در اتمسفر انتشار می یابند.

البته در طول صد سال گذشته میزان گازهای فوق از منابع طبیعی نسبتاً ثابت باقی مانده و تغییری نکرده است. ولی خروجی این گازها از منابع انسانی بطرز وحشتناکی افزایش یافته است.

برای مثال،خروجیهای سالانه دی اکسید کربن از 534 میلیون تن در سال 2004 به 7000 میلیون تن رسیده است.

البته همه گازهای گلخانه ای منشاء طبیعی ندارند. برای مثال گازهای گلخانه ئی  کلرو فلورو کربن ها وهیدروکلرو فلورکربن ها  منشاء طبیعی ندارند.

تولید و رها سازی این مواد خطرناک گرم کننده زمین از سال 1950 تا دهه 1990 با سرعت سرسام آوری افزایش داشته است.

بالا رفتن میزان خروجی گاز دی اکسید کربن و رهاسازی سایر گازهای گل خانه ائی از منابع انسانی، علت عمده افزایش میانگین درجه حرارت در جهان در سی سال گذشته تلقی گشته است.

مفهوم کلیدی:

 

برهم خوردن تعادل گرمائی زمین / تغییر اقلیم و گرمای جهانی:

دانشمندان می گویند افزایش گازهای گلخانه ائی، درجه حرارت زمین را بالا برده است و این پدیده را گرمای جهانی نام نهاده اند.

مطالعات نشان می دهد افزایش درجه حرارت سطح زمین، قادر است اثرات قابل ملاحظه ای بر پیکره سیاره زمین وارد کند.

بعنوان مثال، این گرما می تواند، الگوهای نزولات جوی را تغییر داده، تناوب و شدت انواع طوفانهای سیاره ای مختص زمین را نیز افزایش دهد.

به بیانی دیگر افزایش درجه حرارت زمین، تغییرات وسیع اقلیمی در سطح سیاره ایجاد می نماید.

این تغییرات یا گرمای جهانی ، تقریباً بر همه سامانه های حیات، اکوسیستم ها، کشاورزی، سطح دریا و حتی اقتصاد، اثر نامطلوب دارد.

جدول ذیل گویا ی این حقیقت است:

جدول گازهای عمده گل خانه ای و خصوصیات آنها:

 

مفهوم کلیدی:

 

 

 

اثر گازهای گلخانه ئی بر سیستم های فیزیکی و بیولوژیکی:

اعتقاد بر این است که فاکتورها و عاملهای زیادی سطح گازهای گلخانه ای زمین را در آینده تعیین می کنند.

بعنوان مثال، رشد جمعیت انسان و درجه صنعتی شدن جوامع دو عامل بسیار مهم در تعیین سطح گازها، تلقی می گردند.

البته صنعتی شدن به تنهائی قادر نیست، میزان افزایش گازها را تعیین کند، آنچه که در این خصوص بسیار مهم است، در واقع میزان سوخت های فسیلی است که برای سرعت بخشیدن به رشد اقتصادی و توسعه صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

آگاهی و درک عمومی مردم از اثرات خطرناک گازهای گلخانه ئی، تولید آنها را بسیار کند می کند.

پیمانهای بین المللی نیز کمک شایانی در جهت کاهش میزان انتشار این گازها می نمایند.

برای ترسیم اثرات سطوح مختلف گازهای گلخانه ای اتمسفری، می توان از مدلهای اقلیم جهانی یاری گرفت.

برنامه های کامپیوتری که در برگیرنده معادلات ریاضی می باشند، می توانند جنبه های مختلف اقلیمی کره زمین و نحوه تعغیرات آنها را شبیه سازی کند.

دانشمندان این اطلاعات را وارد کامپیوتر کرده و الگوهای مختلف اقلیم را همراه با اثرات احتمالی آنها، پیش بینی می کند.

مفهوم کلیدی:

 

 

 

با افزایش درجه حرارت سیاره زمین، سطوح آب دریاها بالا می آید:

دانشمندان سازمان ملل متحد در سال 1995، در نشستی در باره تغییرات اقلیمی جهان، 8/1 تا  3/6 درجه فارنهایت افزایش در میانگین درجه حرارت جهانی  را ،از سال 1995 تا 2100 پیش بینی کرده اند.

در سال 2000 همان دانشمندان اعلام کردند که در صد سال آینده احتمالاً زمین از 7/2 تا 11 درجه فارنهایت گرمتر خواهد شد.

اگر چه ممکن است یک تغییر 7/2 درجه فارنهایتی بی اهمیت تلقی گردد، ولی این تغییر قادر است بطرز وحشتناکی اقلیم جهانی و سطح دریاها را تغییر دهد.

دانشمندان می گویند تا سال 2100 با 50 سانتی افزایش در سطح آب دریاها، مواجه می شویم. در این حالتها، بخش های وسیعی از یخ های قطبی ذوب شده و همه شهرهای ساحلی در سرتاسر جهان با تهدیدات فرورفتگی در آب مواجه می گردند.

در واقع شهرهای ساحلی مهم جهان، از قبیل میامی، اورلیان جدید، بانکوک، هامبورگ، لندن، سن پترزبورک، شانگهای، سیدنی، الکساندریا و داکا در خطر جدی فرو رفتن در آب قرار دارند.

زمین های کشاورزی اطراف سواحل، پناهگاههای حیات وحش و مناظر گردش گری اکولوژیک ملی تحت خطرات جدی قرار خواهند گرفت.

در آسیا آبهای شور سواحل وارد مزارع کشاورزی شده و محصولات را از بین می برد .خاک سواحل در این کشورهای آسیائی نیز مسموم می گردد.

 

مفهوم کلیدی:

 

 

افزایش درجه حرارت کره زمین، الگوهای نزولات جوی را تغییر می دهد:

انتظار می رود تا حال سال 2100 میلادی درجه حرارت جهان افزایش یابد.

حتی اگر انتشار گازهای گلخانه ای نیز متوقف گردد، افزایش درجه حرارت بوجود می آید.

مدلهای کامپیوتری می گویند نه تنها درجه حرارت بلکه سطح آب دریاها نیز بالا می آید.

الگوهای نزولات جوی تغییر خواهد کرد. یعنی در مناطقی  نزولات جوی فراوان و در در بخش های دیگر ی خشکی پدیدار میگردد.

با این تغییرات و کاهش های مربوط به نزولات، سیستم تولید محصولات کشاورزی نیز تغییر کرده و کاهش می یابد.

تعاقب کاهش محصولات کشاورزی کمبود غذای جهانی حادث می شود.

مفهوم کلیدی:

 

افزایش درجه حرارت باعث ایجاد طوفانهای ویرانگر می گردد:

براساس مدلهای کامپیوتری گرمای جهانی قادر است آب هوای محلی را تغییر داده و در مواردی منجر به بوجود آمدن طوفانهای ویرانگر میگردد.

شواهد این امر هم اکنون در کشور امریکا موجود است، تقریباً هر ساله مخصوصاً در سال 2005 میلادی، در لوزیانا و می سی سی پی طوفان ویرانگر کاترینا، اثرات اقتصادی وحشتناکی بر مردم آن منطقه حاکم گردانید. ومحصولات کشاورزی و دارائی مردم در این طوفان بر باد رفت.

 

شواهد نشان می دهد، این گونه طوفانهای ویرانگر مخصوصاً از نوع تورنادو در امریکا در حال افزایش است.

مفهوم کلیدی:

 

اثرات بهداشتی و اکولوژیکی / محیط زیستی ناشی از تغییر اقلیم جهانی:

مطالعات نشان می دهد درجه حرارت زمین در حال افزایش است، دانشمندان می گویند با افزایش 3 تا 6 درجه سانتی گراد در کره زمین تغییرات قابل ملاحظه ای در نواحی مختلف اقلیمی جهان ایجاد می گردد.

این انحرافات وسیع و سریع، بر گیاهان و حیات وحش مناطق ،ویران کننده خواهد بود. یعنی درختان زیادی بواسطه عدم تحمل درجه حرارت بالا از بین خواهند رفت، گیاهان و حیوانات زیادی با مشکلات عدیده ای روبرو خواهند شد.

اگر افزایش درجه حرارت تداوم یابد، تعداد زیادی از گونه های حساس گیاهی و حیوانی منقرض خواهند شد.

تعداد دیگری دچار رکود تولید مثل و بعضی مجبور به مهاجرت برای پیدا کردن مکان های امن تر می شوند، لذا احتمال سقوط کیفیت حیات به واسطه افزایش درجه حرارت کره زمین وجود دارد.

بلحاظ منطقی در صورت افزایش درجه حرارت کره زمین همه اکوسیستمهای موجود در آن تحت تاثیر نامطلوب درجه حرارت قرار می گیرند.

اکوسیستمهائی که در نواحی ساحلی قرار دارند، اول از همه از بین می روند و سپس بتدریج نوبت به سایر اکوسیستمهای آبزی و خشکی رسیده و در صف طولانی تخریب قرار می گیرند.

مطالعات نشان می دهد در صورت افزایش CO2 در کره زمین تعدادی از گیاهان سود برده و رشد بهتری خواهند داشت و تعداد دیگری نیز، دچار رشد کمتری خواهند شد، از طرفی با افزایش سطح CO2 در سیاره زمین میزان نیتروژن موجود در همه گیاهان بطرز قابل ملاحظه ای کاهش می یابد، علت این امر به لحاظ علمی تاکنون ناشناخته مانده است.

لذا برای جبران ارزش غذائی پائین، گیاهان مجبورند  در محیط های با CO2 بالا رشد کنند وحشرات برای جبران کمبود غذا  نیزاز گیاهان بیشتری استفاده میکنند و اگر غذای کافی برای ارتزاق حشرات وجود نداشته باشد، جمعیت آنها بشدت کاهش پیدا می کند.

کاهش جمعیت حشرات، اثرات ویرانگری بر پرندگان حشره خوار نیز خواهد داشت.

مفهوم کلیدی:

 

چگونه مشکل مربوط به گرمای جهانی را بصورت پایدار حل کنیم؟

گرم شدن اقیانوسهای جهان، ذوب شدن یخ های قطبی و از بین رفتن جنگل ها نتیجه افزایش سریع میزان دی اکسید کربن(CO2) در جهان، تلقی گردیده است. این موضوع (افزایش (CO2 می تواند گرم شدن سیاره زمین را تسریع نماید، البته احتمال دارد مکانیزمهای دیگری که تا حدود بسیار زیادی ناشناخته مانده اند، در قضیه گرما جهانی دخالت کرده و چرخه حوادث بگونه دیگری بر کره زمین حاکم گردد.

لذا با وجود احتمالات فراوانی که در خصوص تغییر اقلیم جهانی وجود دارد، لازم است از راه حل های مقبول تری برای کنترل میزان انتشار CO2 استفاده کرد.

دانشمندان معتقدند یکی از مهمترین راه هائی که می تواند ما را در حل مشکلات مربوط به گرمای جهانی کمک نماید، آنالیز خطرات و منافع است.

یعنی هزینه های کاهش گازهای گل خانه ای نباید بیشتر از هزینه های اقتصادی، اجتماعی و محیط زیستی باشد.

 

حل پایدار مشکلات مربوط به گرمای جهانی و تغییر اقلیم:

هم اکنون متجاوز از 7 میلیارد تن دی اکسید کربن در جهان انتشار می یابد.

40% CO2 توسط کشورهای کمتر توسعه یافته و 60% توسط کشورهای صنعتی در فضای سیاره زمین منتشر می شود.

برای ایجاد یک جامعه پایدار و عاری از اثرات گرمای جهانی لازم است به این قضیه بصورت بین المللی نگریسته شود.

در چنین شرایطی پیمانهای بین المللی در خصوص کاهش میزان انتشار گاز CO2 بسیار راه گشا خواهد بود.

مسئله مهمی که به حل مشکل گرمای جهانی بصورت پایدار و پیش گیرانه کمک می کند، در واقع دوباره سازی و طراحی مجدد سیستمهای انسانی است که بر اساس اصول عملیاتی پایداری طراحی شوند، اگر این اتفاق مبارک صورت پذیرد، مشکل گرمای سیاره زمین تا حد قابل قبولی کاهش می یابد.

تثبیت جمعییت ، احیاء  و نوسازی سیستم های بیولوژیک، اکلوژیک و محیط زیستی نیز کمک شایانی به کاهش گرمای جهانی می نماید.

به عنوان مثال برای کاهش میزان CO2 اگر جنگل ها احیاء گردند، بخش عظیمی از CO2 تولید شده توسط جنگل ها جذب می گردد.

در صورتیکه جمعیت جهان تعدیل گردد، میزان مصرف سوخت های فسیلی کاهش یافته و بدین ترتیب از انتشار CO2 جلوگیری میگردد.

لذا ارتقاء و احیاء جنگل ها مخصوصاً جنگلهای نواحی حاره و سایر جنگل هائی که CO2 را جذب می کنند، بسیار ضروری بوده و از افزایش گرمای جهانی بصورت پایدار جلوگیری می گردد.

بازیافت مواد، کارائی انرژی و استفاده از انرژیهای تجدید پذیر، نقش بسیار تائین کننده ائی در جلوگیری از تغییرات اقلیمی و گرمای جهانی دارند.

اگر انسان مواد به اصطلاح ضایعاتی را بازیافت کرده و مجدداً مورد استفاده قرار دهد، از میزان تولید CO2 تا حدود بسیار زیادی کاسته می شود.

افزایش کارائی انرژی، ابزار دیگری است که نقش بسیار مهمی در کاهش انتشار CO2 دارد.

بر اساس نظر دانشمندان و متخصصین انرژی اگر از تکنولوژیهای موثر و کارا که از نظر هزینه نیز قابل قبول باشند، در کارائی انرژی استفاده شود، سالانه می توان به میزان 7/2 میلیارد تن از انتشار گازهای CO2کاست.

استفاده از تکنولوژیهای بدام اندازی انرژی تجدید پذیر نقش بسیار ارزنده ای در کاهش انتشار CO2 دارد.

در این خصوص انتخابهای متعددی وجود دارد، که در بخش مربوط به ارژیهای تجدید پذیر در همین کتاب به آنها اشاره شده است.

مفهوم کلیدی:

 

 

باهم بکوشیم تا از خطرات مهلک سیاره زمین کاسته گردد.