_{تالیف: دکتر سلطانی نژاد}

_{تهران با آلودگی}

_{تهران بدون آلودگی}

"بنام خداوند بزرگ"

آلودگی هوای شهرها و راه حلهای پیشگیری و کنترل آلودگی هوا در کلان شهر های جهان

مناطق شهری دارای طبیعتی هستند که متراکم از انسانها، مواد و فعالیت ها می باشند.

شهرها، نمایانگر سطوح بالای آلودگی و بزرگترین اهداف اثرات مستقیم آلاینده ها بشمار می روند.

اگر بخواهیم بصورت سیستماتیک آلودگی را درمان کنیم، لازم است زنجیره ای از تصمیمات و فرآیندها را مدنظر قرار دهیم.

بعنوان مثال: این زنجیره با یک سری از تصمیمات غالباً برنامه ریزی نشده

(often unplanned) در خصوص فعالیت های مرتبط با زندگی) مثلاً گرم کردن فضای خانه، ترافیک، صنعت و غیره( آغاز می شود، که این تلاشها نهایتا  منجر به انتشار آلاینده ها  در سطح شهرها می گردد.

 

"بنام خداوند بزرگ"

آلودگی هوای شهرها و راه حلهای پیشگیری و کنترل آلودگی هوا در کلان شهر های جهان

مناطق شهری دارای طبیعتی هستند که متراکم از انسانها، مواد و فعالیت ها می باشند.

شهرها، نمایانگر سطوح بالای آلودگی و بزرگترین اهداف اثرات مستقیم آلاینده ها بشمار می روند.

اگر بخواهیم بصورت سیستماتیک آلودگی را درمان کنیم، لازم است زنجیره ای از تصمیمات و فرآیندها را مدنظر قرار دهیم.

بعنوان مثال: این زنجیره با یک سری از تصمیمات غالباً برنامه ریزی نشده

(often unplanned) در خصوص فعالیت های مرتبط با زندگی) مثلاً گرم کردن فضای خانه، ترافیک، صنعت و غیره( آغاز می شود، که این تلاشها نهایتا  منجر به انتشار آلاینده ها  در سطح شهرها می گردد.

آلاینده ها تولید، حمل، پخش  و بعضی نیز به اتمسفر انتقال داده می شوند.

نتایج حاصله عبارت است از تجمع آلاینده ها و افزایش غلظت آنها که بر اساس شرایط جوی معمولاً بصورت ناخواسته بوجود می آید. و این افزایش غلظت اثرات مستقیم بر اتمسفر و موجودات دارد.

ارزیابی اثرات آلاینده ها، منجر به زنجیره ای از واکنش های انسانی نیز  می گردد، این واکنش ها در واقع عکس العمل هائی است که برای کاهش انتشار آلاینده ها و فراهم آوردن مکانیزمها و اقداماتی برای کم کردن اثرات آنها بر محیط زیست در نظر گرفته می شود.

امروزه غالباً در مقیاس شهرها بین انتشار آلاینده های محلی و سطوح آلاینده های ایجاد شده ،ارتباط وجود دارد و در مقابل آلودگیهای منطقه ئی  و جهانی، تلاشهای محلی برای کاهش آلودگیها مخصوصاً هوای شهرها تلاشهای فراوانی صورت گرفته است.

 

 

 

آلودگی هوا در طول زمان(تاریخچه آلودگی):

در جهان قدیم و تاریخ بسیار دور گذشته انسان ، آلودگی هوا، یک پدیده درون خانه ای بود، یعنی اینکه مردم در خانه ها و کلبه هائی که برای فرار از سرما در طبیعت ایجاد می کردند، مجبور بودند برای گرم نگه داشتن آن از چوبهای خشک استفاده کنند.

لذا، چوبها  را در اطاق منازل می سوزاندند و بدون اینکه تهویه ای وجود داشته باشد، خانه و خود و اهل و عیال را گرم نگه می داشتند، دود ناشی از سوختن مواد خشک گیاهی و بیولوژیک، و حتی مدفوع حیوانات، موجبات شدید آلودگیهای درون خانه ای  را فراهم می نمود.

این  عمل هنوز هم در مناطق دور افتاده ای از جهان مخصوصاً در کشورهای عقب مانده از توسعه، یافت می شود.

بعدها به موازات گسترش دهات، بخش ها، شهرها و نبودن تجهیزات کنترل آلودگی و مهمتر از همه عدم آگهی و دانش لازم در خصوص خطرات آلودگی، و همزمان استفاده انسان از انواع ساده محصولات حرارت زا، آلودگی در شهرها تشدید شد. البته آلودگی های زمانهای قدیم، آلودگی به شکل سنتی بود و مردم واقعاً نمی دانستند که مثلاً در هیزم و پراکنده گردیدن غبار در اطراف محل زندگی آنها، چه بلای بیولوژیک و فیزیولوژیکی بر سر آنها می آید.

در گذشته برای مردم، آلوده کردن شهرها و مکانی که در آن زندگی می کردند، مهم نبود، آنها دانش کافی در خصوص اثرات آلاینده ها را نداشتند.

بعنوان مثال: بیماری دراز مدت در شکل سرطان (cancer)، یا بوی بد منطقه ناشی از گسترش ضایعات بیولوژیک و سایر امراض مرتبط با آلودگی هوا، در گذشته برای مردم به دلیل ناآگاهی  از اثرات ،مهم نبود.

نهایتاً تا جنگ جهانی دوم، تشدید آلودگی هوا به حد اعلای خود رسید. انبوهی از ماشین آلات جنگی و غیر جنگی، دودکش های بلند و مرتفع و دود آشکار از اگزوز ماشین های جنگی باعث گردید که اوضاع آلودگی هوا در شهرهای کشورهای پیش رفته امروزی بیداد کند.

مردم آن زمان می گفتند، آلودگی هوا، نشانه ثروت و رشد اقتصادی است، این موضوع در آن زمان تا حدود زیادی درست بنظر می رسید، چرا که مردم برای بدست آوردن مال و منال بیشتر، فعالیت های ایذائی هوائی بیشتری انجام می دادند.

مثلاً برای برداشت بیشتر محصول گندم یا ذرت، زمین های کشاورزی بیشتری زیر کشت میرفت و از انرژی بیشتری استفاده می شد و به طبع آن ضایعات بیشتری تولید می گردید.

در شهرها برای جابجای مردم از حمل و نقل پر مصرف انرژی و سوختهای فسیلی، آلوده کننده هوا استفاده می شد، و بدین ترتیب هوای شهرها در معرض انواع آلودگیها قرار  میگرفت.

به موازات تشدید آلودگی هوا در شهرها، مسئولین درصدد ارزیابیهای اولیه در خصوص آلودگی هوا برآمدند که برای شناخت آلودگی دانش آنزمان به انواع راهها متوسل شدند، یعنی اثرات آلودگی را بر اقتصاد ،بهداشت و کشاورزی بررسی کردند.

- خسارت مالی ، ضرر و زیان مواد(material damage)

- اثر آلودگی هوا بر بهداشت و سلامت مردم(impact on human health)

- اثر بر پوشش گیاهی(vegetation)

از طریق مدلهای ساده دیگری بررسیها و ارزیابی لازم در جهت شناخت آلاینده ها و اثر آنها بر موجودات و مواد، تا حدودی  نیز تعیین گردید.

خلاصه اینکه مردم در قرن هجدهم تازه دریافتند، هنگامیکه سوخت های فسیلی مصرف می شوند، علاوه بر  تولید ضایعات جامد، گاز هم در هوا انتشار داده و در دراز مدت ناراحتی های شدید در شکل بیماریهای لاعلاج بر موجودات ایجاد می نمایند.

تا اینکه در قرن نوزدهم دانشمندان توانستند، آلاینده های هوا را بصورت مستقیم اندازه گیری کنند.

 تحقیقات رسمی و بررسیهای سیستماتیک در خصوص آلاینده های هوا و نحوه جلوگیری از ورود آنها، اخیراً گسترش یافته است و در این خصوص تحقیقات بین المللی ،منطقه ای و محلی زیادی در دست انجام است.

 

 

رشد  جمعیت جهان و شهری شدن جوامع انسانی :

آفرینش تمدنهای انسانی :

واقعیت این است که اجتماعات بشری اولین بار با ظهور و بروز کشاورزی، تقریباً 10000 سال پیش آغاز گردید.

در آن زمان جمعیت جهان به سختی به 5 میلیون نفر می رسید.

لذا، تا آغاز صنعتی شدن(Industrialization) و بهبود بهداشت مردم در قرن نوزدهم، جمعیت به آرامی تا مرز یک میلیارد رشد نمود، ولی بعداً بطرز وحشتناک و سرسام آوری رو به افزایش گذاشت تا اینکه در آغاز قرن بیستم جمعیت جهان به یکباره دو برابر شد، یعنی به دو میلیارد رسید.

دقیقاً بعد از جنگ جهانی دوم جمعیت جهان در پنجاه سال گذشته از دو برابر شدن هم تجاوز کرده است و هم اکنون به 7 میلیارد رسیده است.

پیش بینی می شود که جمعیت جهان در چند سال آینده از مرز 10 میلیارد هم بگذرد، یعنی در نیمه دوم قرن بیستم سیاره زمین متجاوز از ده میلیارد انسان با خود حمل کرده و به دور خورشید میچرخواند.

این افزایش در افریقا برجسته، در آسیا متوسط و در کشورهای اروپائی منفی است.

امروزه اکثر مردم جهان در شهرها ساکن هستند و در حقیقت یک شهر نشینی جهانی (global urbanzation) اتفاق افتاده است.

مثلاً در سال 1950 مردمی که در یک مکان زندگی می کردند، اگر بیش از 2000 نفر بودند، بعنوان شهرنشین قلمداد می شددند، این نسبت هم اکنون تا 50 الی 60 درصد در مناطق افزایش پیدا کرده، البته امروزه 75 درصد مردم کشورهای توسعه یافته در شهرها و 30 درصد مردم کشورهای در حال توسعه نیز در شهرها زندگی می کنند.

شهرهای زیادی در جهان وجود دارند که هم جمعیت آنها بالای 10 میلیون نفر است، امروزه تقریباً 2 درصد سطح زمین زیر پوشش شهرها است.

78 الی 80 درصد منواکسید کربن(CO) ناشی از فعالیت های انسانی است که در شهرها زندگی می کنند.

76 درصد از چوبهای صنعتی تولید شده در شهرها استفاده می شود، 40 درصد از آبهای تصفیه شده در شهرها به مصرف می رسد.

روند افزایش جهانی  شدن هم چنان ادامه دارد، مردم کشورهائی که دنبال توسعه هستند، اکثرا در حال شهرنشینی شدن هستند.

مهاجرتهای فراوانی از روستاها و بخش ها به شهرها صورت می پذیرد، این مهاجرت در واقع بخاطر آن است که کشاورزی مکانیزاسیون گشته و فرصت های جدید شغلی در صنایع و خدمات عمومی، افزایش یافته است.

در چنین شرایطی، مناطقی که دارای میزان بسیار بالای تولید باشند ، مهاجرتهای گسترده به این مناطق صورت گیرد، این مناطق بدلیل رشد شهری برنامه ریزی نشده (unplanned urban growth) با انواع مشکلات محیط زیستی (environmental problem) مواجه می شوند.

مهمتر اینکه در اغلب موارد وضعیت آلودگی صنایع آلاینده اطراف شهرها تشدید گشته و آزار دهنده می گردد.

انتقال صنایع آلاینده از کشورهای توسعه یافته به کشورهای در حال توسعه و دستمزدهای بسیار بالا باعث هجوم مردم و صنایع به اطراف شهرها گشته است، و از طرف دیگر ترافیک سنگین در اطراف شهرها بعلاوه صنایع آلاینده همگی موجب ایجاد آلودگی هوا در شهرهای پرجمعیت می گردند.

بعنوان مثال: تولید جهانی خودروها(automobiles) از 1950 تا بحال 5 برابر شده است، هم اکنون تعداد کل خودروهای در حال تردد در جهان(سواری و باری) از یک میلیارد فراتر رفته است(مایکل رنر) و علاوه بر موارد فوق تعداد بسیار زیادی موتور سیکلت هم که آلودگی بسیار فراوانی تولید می کنند، تولید می شود.

بدین ترتیب با افزایش خودروها، افزایش مصرف انرژی نیز صورت می پذیرد، یعنی اگر بصورت میانگین هر خودرو روزانه 10 لیتر بنزین مصرف کند، جهان روزانه(البته منهای موتور سیکلت)با مصرف بیش از ده میلیارد  لیتر بنزین روبرو می شود.

از آنجائیکه بخش اصلی انرژی از سوخت های فسیلی تامین می گردد، لذا، انتشار آلاینده های هوا در شهرها بطرز سرسام آوری نیز افزایش می یابد.

بعنوان مثال: از سال 1950 انتشار گازهای – اکسیدهای سولفور دو برابر شده است. اکسیدهای نیتروژن چهار برابر شده و همه این آلودگیها در شهرها مخصوصاً کشورهای در حال توسعه، اتفاق افتاده است.

 

 

آلاینده ها و منابع آنها:

تا کنون متجاوز از 3000 نوع آلاینده با منشاء انسانی(anthropogenic) شناخته شده است.

اغلب این آلاینده ها در واقع ترکیبات ارگانیک(Organic) هستند. منابع سوخت، مخصوصاً وسائط نقلیه موتوری صدها ترکیب متفاوت از این گازها را در هوا انتشار می دهند، ولی فقط مقدار 200 نوع از این آلاینده ها تا کنون مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است.

حتی تعداد بسیار کمتری از این آلاینده ها تا کنون در هوای شهرها، مورد تحقیق قرار گرفته است.

آلاینده ها اساساً بر دو نوع متفاوت قابل تقسیم بندی می باشد:

1- آلاینده های اصلی و سنتی هوا(MAP): شامل دی اکسیدسولفور(So₂)، ذرات(particles)، دی اکسید نیتروژن(NO₂)، منواکسید کربن(CO)، سرب(Lead) و اوزون(O₃) می باشند.

2- آلاینده های خطرناک هوا(HAP): این آلاینده ها عاملهای شیمیائی، بیولوژیکی و فیزیکی از انواع متفاوت هستند. آلاینده های خطرناک هوا(HAP) غلظت شان در اتمسفر بسیار پائین تر از غلظت آلاینده های اصلی هوا(MAP) می باشد. این آلاینده ها بعلت عملکرد ویژه بسیار بالائی که دارند، فوق العاده سمی و خطر ناک می باشند. ترکیباتی که اثر گلخانه ای سیاره زمین را افزایش می دهند مانندCO₂ ،CH₄ ، NOx و ترکیباتی  که منجر به تخریب لایه اورون می شوند مانند CFCها ، جزء آلاینده های هوای شهرها می باشند ولی کنترل انتشار آنها، دقیقاً مرتبط با انتشار سایر آلاینده ها است و لذا اثرات آنها بر کیفیت زندگی شهری تاثیر گذار است.

 

خصوصیات و ویژه گیهای آلاینده ها و طرق کاهش آنها:

1- اکسید سولفور(SO₂) یکی از اصلی ترین نمونه های آلوده کننده هوا می باشد. و عمدتاً از سولفور موجود در سوخت های فسیلی ناشی می شود.

بهترین راه کاهش انتشار گاز دی اکسید سولفور SO₂ استفاده از سوخت های با محتوی سولفوری کم است. مانند گاز طبیعی یا نفت ، بجای ذغال سنگ. معمولاً در کارخانه های بزرگ در کشور های صنعتی سولفور زدائی(Desulphurization) ازگاز دودکش(flue gas)، یک روش پذیرفته شده برای کاهش انتشار این گاز است.

2- اکسیدهای نیتروژن(Nox) به واسطه اکسیداسیون(Oxidation) نیتروژن اتمسفری یا ترکیب نیتروژن موجود در سوخت هنگام سوختن تشکیل می شوند.

معمولاً منبع اصلی (مخصوصاً خودروها) نیتروژن را در شکل اکسیدنیتریک (NO) که غیر سمی است در هوا منتشر می کنند. ولی NO در اتمسفر در معرض اکسیداسیون قرار گرفته و تبدیل به آلاینده ثانویه سمی یعنی NO₂ می گردد.

انتشارات NOمی تواند با مطلوب کردن فرآیندهای سوخت همانند  استفاده ازمشعل های با NOx پائین در نیروگاهها و مخلوط مناسب سوخت و هوا در موتور خودروها و مبدلهای کاتالیزوری که در اگزوز نصب می شوند، بنحو شایسته ای کاهش یابند.

3- منواکسیدکربن(CO) که ناشی از احتراق و سوخت ناقص است.

انتشارات مربوط به این گاز می توانند با افزایش نسبت هوا به سوخت بنحو موثری کاهش یابند.

ولی با افزایش هوا، خطر افزایش تشکیل اکسیدهای نیتروژن  نیزوجود دارد.        بدین ترتیب در خودروها موثرترین روش کاهش CO استفاده از مبدلهای کاتالیزوری (catalytic convertors)است.

4- مواد بصورت ذره(Particulate matter). این ذرات از دوده یا دودسیاه(black smoke soot) نشات می گیرند، و در اکثر کشورها از مقدار محدودیتی کیفیت هوا برخوردارند، یعنی کشورها می توانند بر اساس مقدار عدد اعلام شده تولید آلودگی کنند و فراتر از آن محدودیت قانونی شدید و جبران خسارت های محیط زیستی را بهمراه دارد.

البته در گذشته این ذرات تحت عنوان TSP، میزان کل ذرات معلق در هوا نام گذاری شده بود ولی امروز از PM یا مواد بصورت ذره استفاده می شود.

در سال 1990 میلادی ذرات بر اساس قطر آیرودینامیکی اندازه گیری می شدند، یعنی کمتر از 10 میکرومتر(10 µm ﮮ) لذا، بخش اصلی pm₁₀ می تواند یک منشاء طبیعی نیز داشته باشد.

مثلاً اسپری روی دریا، شن های ریز بیابان و گرد و غبار خاک ذرات را به همراه دارند ولی بعداً تشخیص داده شد که ذرات با قطر آیرودینامیکی 2.5 تا 1 هم به اندازه گیریها اضافه گردد.

بدین ترتیبpm_2.5 و pm را به حالت استاندارد ذرات ،اضافه کردند.

ذرات بسیار ریزی(ultra fine) که توسط واکنش های شیمیائی یا کنداسیون تغلیظ، بخار گرم، مثل خروجی اگزوز ماشین هایگازوئیلی تشکیل می شوند، با هم مخلوط گشته و نهایتاً انعقاد صورت می پذیرد، که نتیجه آن تشکیل ذرات ریز است.

این ذرات همانگونه که در بالا بیان گردید، دارای قطر آیرودینامیکی کمتر از 0.1 تا 2.5 میکرومتر هستند، یعنی واکنش های شیمیائی 0.1 قطر و بخارات گرم و کمتر از 2.5 میکرومتر قطر دارند.

لذا، ذرات بسیار ریز (0.1) و ذرات نسبتاً ریز (2.5)، غالباً منشاء انسانی(Anthropogenic) دارند.

طیف اندازه واقعی ذرات در اتمسفر شهری تفاوت کمّی زیادی را در مناطق مختلف شهری نشان می دهد، مثلاً در مناطق جنوب شهر این مقادیر معمولاً بالاتر است و در بعضی از کلان شهرها با توجه به موقعیت جغرافیای، توپوگرافی و شرایط جوی، مقادیر در مرکز شهرها و مناطق متوسط شمالی، بعضاً بالاتر است.

مسئله بسیار مهمی که مطرح است مربوط به ترکیب شیمیائی ذرات است که تا کنون بخوبی شناخته نشده اند. و اثرات بهداشتی و ناخوش کننده گی آنها ممکن است به واسطه مواد شیمیائی دیگری باشد که به آنها چسبیده است.

این چسبنده ها معمولاً فلزات سنگین (Heavy metals) یا ترکیبات ارگانیک فرار(Volatile Organic Compounds) را در بر می گیرند.

انتشار ذرات با منشاء انسانی را می شود با سوخت های پاکتر، روشهای احتراقی بهتر، فیلتر گذاری و تکنولوژیهای فشرده سازی و بدام اندازی کاهش داد.

ترکیبات ارگانیک فرار (VOC) آلاینده ها ئی هستند که ناشی از سوزاندن ناقص سوخت ها می باشند.

این آلاینده ها (VOC) در جریان سوزاندن یا به علت تبخیر  مواد فرار بوجود می آیند بعضی از فرآیندهای صنعتی از حلالهای منجر به انتشار VOC ها نیز استفاده میکنند.

مهمترین ترکیبات در هوای شهر، بنزن(Benzene) و یک سری هیدروکربن های پلی آرودینامیک(عطری های چندگانه)(poly Aromatic Hydrocarbons) بنام PAH هستند.

ولی مواد ذیل هم بعضاً در هوای شهرها یافت می شوند، این مواد و ترکیبات عبارتند از:

1-3 بوتادین، اتن (ethane) ،پروپن( propene)  و یک سری از آلدهیدها (Aldehydes) هستند.

مواد ارگانیک فراری که از فعالیت های زیست زاینده ها(زیست واره ها) (Biogenic) یعنی گیاهان در هوا انتشار می یابند علی رغم اینکه خطرات بهداشتی ایجاد نمی کنند، در شهرها وجود دارند، ولی در نواحی و شهرهائیکه روزهای آفتابی فراوان است، ممکن است این مواد با کمک نور خورشید، فتولیز شده و تولید آلودگی هوا نمایند . مواد فوق باعث بوجود آمدن آلودگی هوای فتوشیمیائی  میشوند.(photochemical air pollution)

واکنش بالا، تاثیرات فراوانی بر کیفیت هوای شهرها دارد.

سرب که یک ماده افزودنی به بنزین است( البته امروزه کمتر از آن استفاده می شود) می تواند یکی دیگر از آلاینده های هوای کلان شهرها تلقی گردد.

در کشورهای صنعتی پیشرفته امروزه دیگر از سرب در بنزین استفاده نمی کنند، ولی در کشورهای در حال  توسعه و بعضاً ضعیف، هنوز سرب در بنزین جایگاه ویژه ای دارد.

در کشورهای که اقتصاد در حال گذاری دارند، نیز فعالیت های صنعتی شان منجر به انتشار طیف وسیعی از آلاینده ها در هوا می گردد.

سایر فلزات سنگین مانند کادمیوم، نیکل، جیوه که می توانند منبع صنعتی داشته باشند، نیز از آلاینده های هوا محسوب می شوند.

اوزون(O3)، یک آلاینده ثانویه است که به واسطه واکنش های فتوشیمیائی بین ترکیبات ارگانیک فرار (VOC) و اکسیدهای نیتروژن، بوجود می آید.

بغیر از منابع کوچکتر که آلودگی هوا را در داخل منازل بوجود می آورند، مانند دستگاههای فتوکپی و چاپگرها، اوزن منبع مستقیم دیگری ندارد.

{فرآیندهای کپی کاری و چاپگری بعنوان یک سیستم معمول                              ولتاژهای بالا  را در داخل چاپگر تولید میکنند و در جریان این عمل یک تخلیه الکتریکی ناقص انجام میشود ، در این روند، مقدار کمی اکسیژن یونیزه شده و نیتروژن تولید می گردد. گاز فوق با اکسیژن هوای داخل دفاتر ترکیب گشته و نهایتاً تولید اوزن و اکسیدهای نیتروژن می نماید.  گازهای بدست آمده از فرایند  بالا برای سلامت افرادیکه در دفاتر کار می کنند، بسیار مضر است. مگر اینکه سیستم تهویه کافی وجود داشته باشد.}

بنابراین برای کنترل اوزن در هوای آزاد شهرها، تنها وسیله و ابزار کنترل آن از مبدا است، یعنی اینکه آلاینده های اولیه را(primary pollutants) کنترل کنیم. سایر ترکیبات و اجزاء فتوشیمیائی  آلودگی هوا،(photoehemical air pollution) یعنی آلدئیدها، PANها(peroxyacetylnitrate) نیز بصورت جداگانه دسته بندی شده اند.

آلاینده های ارگانیک سمی: Toxic Organic Pollutants

دی اکسین ها (Dioxins)

این مواد در واقع تعداد 210 ماده بسیار نزدیک به هم هستند، که تحت عنوان PCDD، یعنی دی بنز و دی اکسین های پلی کلره (polychlorinated dibenzo dioxine) و فوران(Furane)، یا (C₄H₄O) نام گذاری گشته اند.

منبع اصلی ترکیبات فوق، اشتعال و احتراق(combustion) است.

زباله سوزها نوعاً(Typically) موادی را که حاوی کلرین(Chlorine) هستند، می سوزانند.

اگر چه دی اکسین ها، آلایندهای هوا محسوب می شوند، ولی واقعاً این استنشاق مستیقم آنها نیست که اثرات بسیار حاد و بحرانی بر سلامت موجودات دارد، بلکه موضوع، ثبات خیلی بالا و پایداری آنها است که نهایتاً پس از اینکه روی آب و خاک می نشینند ، وارد زنجیره غذائی گشته و از این طریق ناهنجاریهای متعددی بر موجودات زنده تحمیل میکنند.

نظر به اینکه این مواد (Dioxins) در چربیها قابل حل (Fat – soluble) می باشند، براحتی وارد زنجیره غذائی شده و از این طریق مورد بلعیدن  توسط انسانها و سایر موجودات زنده می گردند.

این مواد (Dioxins) بعضی از سمی ترین (most toxic) ترکیباتی هستند که تا کنون شناخته شده اند.

این ترکیبات، سرطان زا (Carcinogenic)، تخریب گر و مختل کننده غدد درون تراو (درون ریز) (endocrine dysfunction)  بوده و ناهنجاریهای جنینی  نیز بوجود می آورند.

 

مواد ارگانیک چند حلقوی: (polycyclic organic materials)

مواد در جریان سوختن ، نوعاً چوب و نفت، محصولاتی نظیر هیدروکربنهای حلقوی (Cyclic hydrocarbons) دارند، که این محصولات به نوبه خود، یک سری ترکیبات تخریب کننده مواد وراثت (یعنی DNA) را بوجود می آورند که موتاژن(mutagen) نام دارند و مواد سرطانزا را نیز تولید می کنند.

مهمترین این مواد، هیدروکربنهای آروماتیک(عطری) چند حلقوی یا PAH هستند که نام (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) است.

نگرانیهای محیط زیستی در خصوص این ترکیبات مرگ آور حیات، اساساً به قرن نوزدهم بر می گردد، یعنی هنگامیکه حوادث بسیار زیادی از سرطان پوست (skin cancer) در میان کارگرانی که در صنعت قطران(tar) کار می کردند، مشاهده گردید.

اولین ماده سرطانزائی که شناسائی گردید، بنزوپیرین (benzo pyrene) بود، ولی اهمیت این ماده بعنوان یک آلاینده وحشتناک هوا، تا دهه 1975 ناشناخته ماند.

هیدروکربنهای آروماتیک فرار بیشتر و سبک تری در فاز گازی وجود دارد، ولی PAHهای سنگین تر و سرطانزاتر تمایل بسیار زیادی برای چسبیدن به ذرات موجود در اتمسفر دارند.

مشارکت منابع متحرک و ترافیک در جهت چسباندن مواد فرار به ذرات درهوا، ناچیز است.

بنظر می رسد بخش اصلی این مواد ارگانیک فرار، در واقع از سوزاندن چوب در مکانهای چوب سوزی خصوصی و مخفی باشد. استنشاق ذراتی که مواد فرار و آلی سمی را بخود چسبانده اند موجب بروز سرطان (Cancer) در انسان و موجودات زنده می گردد.

 

بنزن و متیل – ترت – بوتیل اتر:

Benzene and methyl – tert – butyl ether(MTBE)

ایجاد تغییرات در ترکیب بنزین برای افزایش خصوصیات و ویژه گیهای سوختن آن(خوب سوختن) و یا به عبارتی افزایش عدد اکتان آن(Octane number)، ممکن است، باعث افزایش انتشار هیدروکربنهای آروماتیک (aromatic hydrocarbons) گردد.

این گازهای فرار(AH)، بنزن (Benzene) هم دارند، ولی نصب مبدلهای کاتالیزری و سایر تجهیزات کنترل آلودگی می تواند غلظت بنزن هوای اطراف را کاهش دهد.

یک ماده افزودنی دیگر به سوخت، در واقع MTBE است که قادر است بصورت همزمان موجب سوزش فوری چشم و التهاب سیستم تنفسی گردد.

این ماده در دراز مدت موجبات سرطان را در موجودات زنده فراهم می نماید.

و سبب آلودگی خاک و آبهای زیر زمینی (مخصوصاً در اطراف ایستگاههای پمپاژ بنزین) نیز می گردد.

 

منابع اصلی تولید آلاینده های هوا: ( گروه بندی آلاینده ها)©

منابع مختلفی ترکیبات همسان و زیادی را در فضا انتشار می دهند، ولی نسبت آنها بعضاً متفاوت است.

یعنی تحت شرایط مختلف و با الگوهای زمانی متفاوتی آلاینده ها از خروجی

آلوده کننده ها، در اتمسفر پرتاب می گردند.

در این کار و زار شتاب و شدت آلوده کنندگی حتی تغییرات جغرافیائی هم وجود دارد.

بعنوان مثال: SO₂ ناشی از گرم کردن منازل در اروپای شرقی در مقایسه با اروپای غربی و جنوبی، نقش مهم تری را بازی می کند.

یا مثلاً در اروپای جنوبی، SO₂ ناشی از ترافیک خودروها که از سوخت های دیزلی استفاده می کنند و محتوای سولفوری فراوانی دارند، نقش بیشتری را در آلودگی هوا ایجاد می نماید.

بطورکلی کشورهائیکه از سوخت های مرغوبتری استفاده می کنند، آلودگی های کمتری ایجاد می کنند و کشورهای که از سوخت کم کیفیت بهره می برند، میزان فراوانی از آلاینده ها را در هوا منتشر می کنند.

در حال حاضر کشورهای در حال توسعه و کشورهای عقب مانده از کاروان پیش رفت، در حال تولید انواع آلاینده های گازی پرتابگر هوا محسوب می شوند.

وسائل گرم زای مربوط به فضاها و واحدهای شخصی در گذشته یکی از منابع مهم آلودگی هوا محسوب می گشت، ولی امروزه بدلیل استفاده از سوخت های پاکتر و مرغوبتر و نیز ظهور تکنولوژیهای که احتراق کامل دارند، انتشار آلاینده های ناشی از گرم کردن فضای درون خانه ها، بسیار کاهش داشته است.

بدین ترتیب انتشار آلاینده ها به واسطه مصرف تجهیزات کننده  گرم فردی و خانوادگی در اکثر کشورهای جهان بشدت کاهش داشته است.

نیروگاههای تولید برق(power generation) که از سوخت های فسیلی استفاده می کنند، قادرند مقدار زیادی SO₂ به فضا رها کنند.

رها سازی میزان Nox کمتر از SO₂ است، ولی امروزه در اکثر کشورهای جهان مخصوصاً کشورهای پیش رفته تولید و رهاسازی آلاینده های ناشی از نیروگاهها کاهش یافته است و هم اکنون، بدلیل ایجاد نیروگاهها در مناطق دور افتاده، مخصوصاً در کشورهای در حال توسعه، و نیز وجود دودکش های با ارتفاع، مسئله آلودگی هوا، مخصوصاً در شهرها، ناشی از نیروگاهها، بنحو ملموسی کاهش یافته است.

سوزاندن زباله ها و ضایعات در کارخانه های بزرگ برای تولید برق، بدلیل استفاده از سوخت های مخلوط، باعث انتشار مقدار زیادی فلزات سنگین و ترکیبات ارگانیک(دی اکسین) می گردد.

این موضوع باید در کشورهای در حال توسعه تحت بررسی دقیق و جدی قرار گیرد. بطور کلی امروزه صنایع در کشورهای در حال توسعه بصورت مستقیم، مسئول انتشار آلاینده های هوای مرتبط با انرژی های که مصرف می کنند می باشند.

این کشورها، بستگی به تولید انرژی، قادرند میزان زیادی آلاینده فلزی و غیر فلزی(آلی) در هوای شهرها رها نمایند.

برای کنترل این دسته از آلاینده ها که از نیروگاهها منتشر می شود، لازم است اقدامات کنترلی از قبیل استفاده از گاز، نصب فیلتر مخصوص، بی اثر کردن آلاینده ها در دراز مدت، ایحاد نیروگاههای بر پایه سوخت های نسبتاً پاک، از جمله راه حلهای است که می توان نام برد.

استفاده از حلالها در منازل، رنگ برها و صنایع کوچک دیگری که از حلال استفاده می کنند، باعث تبخیر ترکیبات ارگانیک می گردد.

برای کنترل آلودگی هوای ناشی از استفاده های فوق، استفاده از حلالهای بر پایه آب (Water based coatings) تا حدود بسیار زیادی این نوع انتشار را کنترل کرده و مسئله آلودگی را پایان می دهد.

آمد و شد(Traffic)، مخصوصاً وسائط نقلیه موتوری(ماشین های سواری و موتور سیکلت) منابع بسیار مهم آلودگی هوا در اغلب شهرهای جهان هستند.

این منابع آلودگی، در شهرها، سطح آلودگی را بتدریج بالا برده و در صورت پایداری هوا انتشار آلاینده بسرعت افزایش می یابد، امروزه در شهرهای بسیار آلوده جهان (پکن – تهران) متجاوز  از 80 درصد آلودگی منواکسید کربن، به واسطه خودروها است.

70 درصد از اکسید نیتروژن نیز(Nox) تولیدی را نیز خودروها تولید می کنند، 40 درصد ترکیبات ارگانیک فرار و هیدروکربنهای حلقوی چندگانه نیز به واسطه خودروها تولید می شود.

موجودی آلاینده ها در فضا:

انتشار آلاینده ها از منابع ثابت قابل اندازه گیری است، نمونه برداری های که توسط آنالیز شیمیائی  دنبال میشود، آلاینده ها تعیین مقدار می گردند.

ولی از آنجائیکه بیشترین انتشار از یک سری منابع نظیر هم صورت می گیرد، لذا روشهای متفاوتی نیز برای اندازه گیری وجود دارد.

آزمایشات تعیین می کنند که چه مقدار آلودگی در یک فعالیت معین در هوا قابل انتشار است و بدین وسیله فاکتور انتشار (emission factor) پدید می آید.

فاکتور انتشار غالباً با توجه به نوع سوخت مورد استفاده تعیین می گردد.

بعنوان مثال: برای هر گیگاژول گاز طبیعی مورد استفاده در نیروگاههای برق منطقه ای به میزان 0.013 کیلوگرم CO انتشار می یابد(0.013kg .CO/giga joule).

به همین ترتیب انتشار CO از خودروها یا حتی حیوانات، قابل محاسبه است، لذا میزان انتشار با توجه به فعالیت یک سیستم و فاکتور آن بدست می آید.

موجودی گرفتن از گازهای منتشره در هوا در مقیاسها و درجات مختلفی در وقت های زمانی و مکانی  معین قابل انجام است.

شدت انتشار آلاینده ها و سطوح آلودگی:

انتشار آلاینده های هوا از منابع شهری (ثابت و متحرک)، تا حدود بسیار زیادی کیفیت هوای شهر را تعیین می کنند.

بطورکلی پراکندگی، جابجائی (advection) و مکانیزمهای انتقال بصورت همزمان در شدت و میزان آلاینده ها نقش اساسی دارند.

بدین ترتیب اثرات منابع مختلف آلودگی و اهمیت نسبی آنها، نمی تواند تنها بر اساس موجودی گرفتن از انتشار گاز، مورد ارزیابی قرار گیرد.

لذا، انتشار گازها و غلظت آنها( Concentrations / emmissions) کار ساده ائی نیست و ارزیابی کننده گان برای تشخیص این مهم، باید از مدلهای ریاضی و همچنین مدلهای فیزیکی در تونلهای باد، استفاده کرده و بر اساس نتایج مدلها، کیفیت هوای شهرها را مدیریت کنند.

اقلیم شهرها:

از آنجائیکه هوای یک شهر و هوای اطراف آن بطرق متعددی متفاوت هستند، لذا اقلیم و احتمالات پخش آلاینده های هوا منطقه به منطقه با همدیگر فرق اساسی دارند واثرات آنها نیز کاملاً متفاوت است.

یک شهر معمولاً از حومه و مناطق اطراف خودش تاریک تر است و این مهم بخاطر  آنست که جذب انرژی در شهر بدلیل آلبدوی(albedo) پائین بیشتر است.

اثر فوق(جذب انرژی) به واسطه سطوح سخت یعنی ساختمانها چند برابر می شود.

ساختمانها و اماکن در شهرها قادرند بخوبی تشعشع خورشیدی را بدام اندازند.

نهایتاً اینکه فعالیت های مختلف مصرف کننده انرژی نیز بر گرمای شهرها می افزایند، نتیجه کلی این است که با توجه به توضیح فوق، در  شهرها درجه حرارت به میزان چند درجه افزایش می یابد.

هنگامیکه در یک شهر، سرعت باد پائین باشد، معمولاً در مراکز شهرها، جزایر گرمائی شهری(urban heat islands) ایجاد می شود.

این وضعیت، در شهرهای آلوده موجب سیرکولاسیون آلاینده های بدام افتاده می گردد و  این وضعیت با توجه به توپوگرافی شهرها، تشدید می گردد.

یعنی اگر شهری در دره باشد، توسط کوهها محاصره گشته باشد در چنین حالتی اختلاط افقی آلاینده ها مختل می شود و  بدین ترتیب آلاینده ها در هوای شهر تجمع می یابد.

و هنگامیکه سرعت باد بالا باشد، سطح شهر به عنوان یک منبع گلوله کردن آلاینده ها عمل کرده و آنها را به مناطق دور دست انتقال می دهد.

رطوبت نسبی در مرکز شهر بخاطر افزایش درجه حرارت و جاری شدن روان آبها از فاضلابها و زهکش ها، معمولاً کمتر است، به عبارت دیگر یک ناپایداری عمومی به واسطه جزائر گرمائی و توربولانس(تلاطم هوا) به دلیل سطوح سخت شهرها، باعث افزایش نزولات جوی می گردد.

انتقال و پراکندگی آلاینده ها:

مکانیزمهای پراکندگی آلاینده ها با افزایش ترافیک شهرها و بدنبال  آن تجمع آلاینده ها، امروزه از اهمیت ویژه ائی برخوردارند.

در کلان شهرهائی که به واسطه ساخت و سازهای برنامه ریزی نشده ای توسعه یافته اند، معمولاً خیابانهای باریک زیادی به چشم می خورد، این خیابانها الگوهای خاصی در جریان باد را که آلاینده بهمراه دارد، به نمایش می گذارند. سرعت باد در پراکندگی و انتقال آلاینده ها بسیار مهم است. بعنوان مثال: هنگامیکه سرعت باد 8 m/s باشد، آلودگی هوا ناشی از NO₂ در یک خیابان باریک، در اوج ترافیک، دو نیم می گردد و نصف می شود یعنی به نصف تقلیل می یابد.

مهمتر اینکه آلاینده ها  در هنگام پراکندگی(dispersion) به لحاظ شیمیائی با هم دیگر ترکیب می شوند و واکنش صورت می گیرد.

واکنش های شیمیائی در اتمسفر شهرها، بین اکسیدهای نیتروژن، ترکیبات ارگانیک و اوزن از مهم ترین واکنش ها محسوب می شوند.

دود- مه فتوشیمیائی(photochemical somg) با تشکیل اوزن(O3) و سایر اکسیدانت ها(Oxidants)، یک پدیده شهری است که مرتبط با انتشار آلاینده ها از اگزوز خودروها است، این نوع آلودگی در مناطق جنب حاره ای و شهرهائیکه از نظر توپوگرافی(پستی و بلندی) محبوس هستند، شایع است.

بدین ترتیب در بعضی از مناطق شهرهای جهان، مخصوصاً بخش های شمالی اروپا، یکی از واکنش های غالب ،احیاء سریع(Rapid Reduciton) اوزن(O₃)، تولید اکسید نیتروژن{(NO)(nitric oxide)} که باعث تشکیل اکسیژن(O₂) و دی اکسید نیتروژن(NO₂) می گردد.

NO + O₃ → NO₂ + O₂

در نتیجه واکنش فوق سطح اوزن در خیابانها و در سطح زمین بسیار کمتر از کف خیابانها یا حومه شهرها قرار می گیرد.

سطوح شهری اوزن (O₃) در اواخر هفته بدلیل پائین بودن ترافیک خودروها بسیار بالا است و در بعضی از موارد و حوادث آلودگی امکان صفر بودن آن نیز محتمل است.

در عوض میزان NO₂ ارتباط تنگاتنگی با مقدار NO در اوج ترافیک دارد، یعنی اگر NO زیاد باشد بدلیل شدت ترافیک و موجودی اوزن ،ً انجام واکنش های مربوط به تولید NO₂ و O₂ بالا می رود.

لذا با نصب مبدل های کاتالیزوری در خودروها، غلظت و میزان NO₂ بطرز قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.

از آنجائیکه اوزن یک آلاینده ثانویه است، فقط می توان آنرا از طریق آلاینده های اولیه کاهش داد. و برای انجام این مهم، استفاده از مدلهای انتقال شیمیائی می تواند میزان اثرات را تعیین و سپس برای کاهش آن از تدوین استانداردهای بین المللی و ملی، بهره گری لازم میاید.

پراکندگی آلاینده ها در خیابانهای باریک:

پراکندگی آلاینده های هوا، ناشی از ترافیک خودروها در خیابانهای باریک بسیار پیچیده است، اگر باد بصورت عمودی (Perpendicular) در خیابانهای باریک بوزد، در چنین حالتی امکان بوجود آمدن یک مارپیچ یا گردباد وجود دارد.

این مارپیچ میزان آلاینده ها را در قسمتهائی از خیابان که با موانع ساختمانی روبرو است، افزایش می دهد.

لذا اندازه گیری و محاسبات مربوط به پراکندگی آلاینده ها نشان می دهد که مسیر باد و سرعت آن در تعیین سطوح آلودگی در دراز مدت و کوتاه مدت فوق العاده مهم است.

 

 

 

ارتباطات بین آلودگی هوا در مناطق مختلف شهر:

معمولاً  در فضاهائی مثل پارکها، میدانها و مناطق مسکونی، سطوح آلودگی هوا شکل یک سابقه شهری را بخود می گیرد یعنی از سابقه برخوردار است. که با افزایش اثرات نسبی الودگی در نواحی دورتر همراه است.

مدلهای کامپیوتری نشان می دهد که ترکیبات آلاینده ها  در مناطق مختلف مخصوصاً در مناطقی که مناظر پیچیده دارند، مثل مناطق ساحلی، از اهمیت ویژه ئی بهره می برد.

بنابراین مطالعات نشان داده است که آلودگی هوا در مناطق مدیترانه ای و جنوب اروپا و در مناطق معین در نواحی شهری که تحت سایر مناطق محلی دورتر(صدها کیلومتر دورتر) بوده اند، بسیار برجسته است.

مصرف جهانی سوخت های فسیلی منجر به تولید دی اکسید کربن(CO₂)، مرتبط با مصرف انرژی، نیز میگردد.

افزایش میزان گازهای گلحانه ای که منجر به تغییرات اقلیمی و اثر بر فعالیت های انسانی و تخریب اکوسیستم ها گردیده است، مستلزم تلاشهای بین المللی برای کاهش این گاز است.

لذا، دستورالعمل 21، سازمان ملل در ارتباط با توسعه جهانی پایدارنقش بسیار مهمی در کاهش گازهای گل خانه ای، ایفا نموده است.

امروزه در اکثر شهرهای کشورهای پیش رفته بدلیل صرفه جوئی در مصرف انرژی ، میزان گاز گلخانه ای CO₂ تا حدود بسیار زیادی کاهش یافته است و امید می رود که کشورهای در حال توسعه نیز با مدرن کردن تکنولوژیهای خود و مصرف مطلوب انرژی، از میزان مصرف کاسته و بدین ترتیب کاهش گاز CO₂ را محقق سازند.

اثر آلاینده ها بر انسان و محیط زیست:

آلودگی هوای شهرها طیف وسیعی از اثرات بر سلامت و رفاه انسان، مواد، پوشش گیاهی و قدرت دید می گذارد.

اثرات عمدتاً بستگی به میزان و سطوح آلودگی دارد. ولی عاملهای دیگری از قبیل اقلیم و نحوه زندگی و نیز احتمال واکنش ترکیبات مختلف آلاینده ها، در تولید ناهنجاریها یا ناخوشی ها و تخریب محیط زیست نقش دارند.

اثر آلاینده های هوا بر سلامت و صحت انسانی:

اثر آلاینده های هوا بر بیماری و مرگ و میر انسانی، با توجه به حوادث حاد گذشته، در جوامع انسانی بخوبی مستند شده است.

امروزه اثرات آلاینده های هوا بر صحت و سلامت انسان بصورت بسیار دقیق تری مشخص شده است، البته این مهم(اثرات) در کشورهای توسعه یافته صنعتی ملموس است.

ولی هنوز در همه جای جهان، آلودگی هوای شهرها، از نگرانیهای مهم مسئولین تلقی می گردد. در بعضی از موارد اصلاحات خوبی در زمینه کم کردن اثر آلاینده ها صورت گرفته است.

بعنوان مثال: حذف سرب از بنزین ، موجب کاهش قابل ملاحظه، غلظت سرب در هوا گردیده است و این مهم به نوبه خود، سطح و میزان سرب را از خون افراد جوامع درگیر، بنحو شایسته ای کاهش داده است.

البته باید در نظر داشت که سلامت و صحت جوامع شهری به عاملهای بسیار زیادی بستگی دارد و مسئله فوق تا حدود قابل ملاحظه ای نتیجه گیری صرف را تاریک کرده است.

مهمترین عامل مغشوش کننده در تعیین اثر آلاینده های هوا بر انسان در واقع، دودهای آلاینده معلوم و مجهولی است که تغییر پذیری منطقه ئی و فرهنگی زیادی ایجاد می کنند و این مهم اثر آلایندگی را فراتر از آلاینده های هوا، بر انسان و سایر موجودات تحمیل می کند.

سیستم تنفسی انسان و نحوه ورود آلاینده ها به بدن:

آلاینده های هوا از راههای مختلفی اثرات خود را بر انسان تحمیل می کنند.

بعنوان مثال: فلزات سنگین از طریق غذا و آب وارد بدن می شوند. بعضی از ترکیبات مانند اوزن، دی اکسی نیتروژن و آلدئیدها بصورت مستقیم بعنوان سوزاننده های چشم، اثر خود را بر انسان اعمال می نمایند، ولی همواره راه غالب از طریق سیستم تنفسی (Respiratory System) صورت می پذیرد. میزان جذب آلاینده های گازی بستگی       به حلالیت آنها دارد. بعنوان مثال: دی اکسید سولفور(So₂) که قابل حل است، 95  درصد آن بصورت عادی و نرمال در گذرگاه های هوای فوقانی ریه  ها یعنی برونشیت های اولیه جای می گیرد.( (Primary bronchi

در صورتیکه دی اکسید نیتروژن(No₂) و اوزن(O₃) به بخشهای پائین تر شش ها یعنی  در برنشیت های ثانویه و نهائی وارد می شوند.

ورود زورکی ذرات غیر قابل حل (forced penetration of insoluble particles)

مانند، دود، خاکستر و گرد و خاک های معدنی، بطرز فوق العاده ئی وابسته به اندازه ذرات است.

حتی برای کسی که در معرض مستقیم آلاینده ها قرار دارد، جذب ذرات به میزان تنفس بستگی تام دارد و معمولاً با فعالیت فیزیکی افراد (مثلاً ورزش) افزایش می یابد.

اثر نهائی ذرات نیز وابسته به حساسیت ،متمایز می گردد، بعنوان مثال: افراد پیر، بچه ها، جوانان به اثرات تنفسی حاد حساس هستند.

نحوه در معرض قرار گرفتن افراد  با آلاینده های هوا:

تا چندی پیش بیشترین مطالعات در خصوص آلودگی هوا متمرکز بر تعیین سطوح آلودگی در هوای پیرامون بود و تمرکز دراین بخش از هوا، اساس قانون گذاری و استراتژی اصلاح آلودگی  را شکل می داد.

ولی مدت زمانیکه افراد جامعه در معرض آلودگی قرار می گیرند، به اندازه تعیین سطوح آلودگی، نیز مهم است . این موضوع مورد توجه جدی قرار نگرفته است .

تا بحال در معرض آلودگی قرار گرفتن جمعیت، فرضیه خامی بوده  است که اساس ارزیابیها را بخود اختصاص داده است.

بدین معنی که سطوح مشاهده شده آلودگی در یک ایستگاه یا چند ایستگاه، به همه مناطق شهری تعمیم داده شده است.

این مهم به دلیل سطوح متفاوت  الودگی در مناطق مختلف نمی تواند نماینده کل مناطق شهری باشد، لذا برای ارزیابی دقیق مسائل مربوط به شناسائی و اصلاح مناطق آلوده، راه حل های دیگری را باید مدنظر قرار داد.

رصد شخصی مستقیم که سطوح دریافت آلودگی یک فرد را در طول روز در شهر تعیین می نماید، یکی از اصول بسیار مهمی است که می تواند، شدت آلودگی و نحوه مبتلاسازی افراد جامعه را، توسط آن تعیین نمود.

بدین ترتیب یک ارزیابی واقعی (Realistic evaluation) از مواجه جمعیت با آلاینده های هوا، نیازمند اطلاعات و داده های آماری است که مدت زمان مواجه و الگوی فعالیت کل جامعه در آن مدنظر قرار گرفته باشد.

بنابر این، در کشورهائی که در عرض جغرافیائی بالاتری قرار دارند، جمعیت روزانه بصورت متوسط یک ساعت را در هوای شهر که با آلودگی همراه است، تنفس می نمایند، و یک ساعت هم در مسافرت هستند، بقیه 22 ساعت در شبانه روز را در منازل مسکونی بسر می برند. و در مناطق اندرونی روزگار می گذرانند.

نظر به اینکه مردم زمان بسیار زیادی از شبانه روز (22ساعت) را در اندرونیها هستند و این مهم در ایام زمستان و اقلیم سرد برجسته است.

لذا، باید ارتباطات بین آلودگی هوای بیرونی(شهر) و سطوح آلودگی هوای اندرونی، نیز مدنظر قرار گرفته و در محاسبات تعیین میزان آلاینده ها و اثر آنها، لحاظ گردد.

 

ذرات و اثر آنها بر موجودات زنده:

دوده یا کل ذرات معلق، همیشه بعنوان یک خطر بهداشتی و سلامت مورد بررسی      بوده اند.

ولی در دهه گذشته ذرات ریز(fine) از اهمیت ویژه ائی برخوردار گشته اند، این اهمیت بواسطه افزایش ترافیک خودروها و وسائط نقلیه موتوری و نیز توسعه روشهای رصدی مناسب و بجا بوده است. (Pop et al 1995) (Adequate Monitoring Techniques)

مطالعات متعدد اپی دیمولوژیک(همه گیری) و اثرات درازمدت آلودگی هوا نشان داده اند که ذرات بسیار ریز و ریز، مسئول بروز اثرات بارز ریوی(Pulmonary) مخصوصاً در افرادیکه قبلاً از امراض تنفسی و قلبی -ریوی رنج می برده اند، می باشند.

بعضی مشکلات مهم دیگری وجود دارند که باید بطرز قانع کننده ای توضیح داده شوند:

اول (first)از همه اینکه روشهای آماری امروزه، مناقشه انگیز می باشند و  این سئوال مطرح است که چگونه مرگ و میرهای روزانه را با اثرات مرگ و میرهای دراز مدت ارتباط دهیم.

و مهمتر اینکه چگونه اثرات احتمالی پایانی(نهائی) را بر شهروندان ضعیف فیلتر کنیم، اگر بتوانیم برای سئوالات فوق پاسخ مناسبی بیابیم ، بخش مهمی از نگرانیهای ما که مرتبط به درستی آمار و ارقام مرگ و میر است ، مرتفع می گردد.

دوم اینکه (Second)، تعیین در معرض قرار گیری(exposure) انسان با آلاینده های هوا، هنوز در حال تکمیل شدن و توسعه یافتن است.

لذا، اطمینان کافی و وافی زمانی بوجود می آید که مراحل شناسائی و نحوه قرار گیری انسان با آلاینده ها، تعیین گردد.

نهایتاً اینکه (Finally) باید توجه داشته باشیم که مطالعات همه گیری(epidemiologic)، اطلاعات بسیار ناچیزی در خصوص مکانیزمهای اثر آلاینده ها را فراهم می کنند.

تخریب و بی اعتبار سازی مواد:

برجسته ترین اثر آلودگی هوای شهرها، در واقع تخریب و از بین بردن مواد است که نهایتاً منجر به زیان و خسارت مستقیم اقتصادی، خرابی تجهیزات و از بین رفتن میراثهای فرهنگی غیر قابل جایگزین میگردد.(deterioration of irreplacable cultural values)

در این میان اقلیم محلی شهرها بسیار مهم است، این موضوع بخاطر آن است که درجه حرارت و رطوبت نسبی ،لایه رطوبت روی سطوح مواد را در نبود نزولات جوی کنترل   می کند. البته این عمل تا حدودی با سطوح بالقوه آلودگی هوا در مرکز شهر  در ارتباط با تخریب  مواد مقابله می کند.

سطح پائین SO₂ در کشورهای صنعتی اهمیت کنترل آلاینده های اتمسفری دیگر را  نیز افزایش داده است.

واکنش های خورندگی NO₂ تا کنون بصورت کامل تعیین مکانیزم نشده اند، ولی افزایش اثرات دی اکسید سولفور ، اکسیداسیون آن  به سولفات بوده است.

آلوده و بد منظر کردن بناهای تاریخی:

آلودگی ذرات ،بر مواد و بناهای تاریخی اثرات متفاوتی دارد.

کثیف و بد منظر کردن به نوبه خود نماینگر نقصان و از بین رفتن زیبائی مناظر ساختمانی  نیز است.

از طرف دیگر تمیز کردن خرابکاریهای ناشی از آلاینده ها، مستلزم هزینه های اقتصادی فراوان است و ممکن است پوشش مکانیکی بیشتری بر ساختمان و بنای تاریخی تحمیل نماید.

بدمنظر شدن بناهای تاریخی  و میراثهای فرهنگی توسط آلاینده های هوا، مخصوصاً ترکیبات هیگروسکوپیک(hygroscopic) یعنی ترکیباتی که براحتی در آبی که جذب می کنند، حل می شوند، (مثل سولفات) تشکیل رطوبت را سهل و آسان می نمایند.

نهایتاً اینکه بعضی از ترکیبات، در واکنش های شیمیائی مختلف اتمسفری، بعنوان کاتالیزور عمل کرده و موجب اکسیداسیون So₂و NOX می گردند.

آلاینده های هوا و خوردگی فلزات:

اکسیژن، در هوای خشک و درجه حرارت نرمال با اکثر فلزات ترکیب می شود و در بعضی از حالات، تشکیل لایه های محافظتی اکسید را می دهد.

این عمل باعث می گردد که از خوردگی بیشتر فلزات جلوگیری شود، بدین ترتیب آلومینیم با اکسیدالومینیم(Al₂O₃) و آهن با مخلوطی از اکسیدها، مس با لایه ای از زنگار قابل روُیت پوشیده  و روکش می گردند.

مس در یک اتمسفر پاک عمدتاً از کربناتهای پایه تشکیل شده است.  و در یک هوای آلوده لایه های محافظتی سولفات روی آن (مس) شکل نمی گیرند.

در یک هوای مرطوب، خوردگی معمولاً سریع تر از فرآیندهای الکتروشیمیائی که در یک لایه مرطوب روی سطح فلز  پدید می آید، صورت می پذیرد، یعنی جایئکه آهن با زنگ(FeOOH یا rust) پوشیده شده است.

بدین ترتیب آهن زنگ زده در یک هوای آلوده، سریع تر دچار خوردگی می شود وعلت اناین است که آلاینده ها در لایه مرطوب حل می گردند.

مانند: دی اکسید سولفور(SO₂)  که در هوای آلوده اکسید شده و تبدیل به سولفات می گردد.

سولفات SO₂ + O₂ + 2e → SO^2-₄ و همزمان فلز (آهن) حل می شود.

O₂، CO2، SO₂، NO₂ الکترولیت + غیره ،→ خوردگی سطح فلزات

Fe → Fe²⁺ + 2e^-

سولفات فرو به سولفات فریک تبدیل شده  و سپس زنگ(rust) تشکیل می گردد.

واکنش فوق باعث آزاد سازی سولفات گشته و مجدداً تکرار می شود و بصورت همزمان نیز زنگ زدگی  متخلخل در روی لایه خوردگی مرطوب، تشکیل می گردد.

تخریب مواد سنگی توسط آلاینده های هوا:

سنگها، مواد ساختمانی، یادبود ها و آثار سنگی، معمولاً از ترکیب، بافت و ساختارهای متفاوتی برخوردارند.

لذا، خلل و فرج آنها نیز متفاوت بوده  و از 0.5% تا 25% محدوده دارند. بعنوان مثال:

آلاینده SO₂ در لایه مرطوب سنگهای سولفیت حل شده و نهایتاً آنرا اکسیده کرده و تبدیل به سولفات می نماید.

سولفات به کربنات کلسیم موجود(CaCO₃) در سنگ حمله کرده و تشکیل جیپسم(gypsum) (2H₂O، CaSO₄) سولفات کلسیم می دهد.

این فرآیند منجر به اضافه وزن در سنگ می گردد که بعداً سنگ گچ ایجاد شده توسط نزولات جوی شسته می شود.

در مواد خلل و فرج دار(Porous) مخصوصاً مواد نرمی که در تزئینات (Ornaments) بکار می روند، نمک های قابل جذب در آب می توانند در داخل سنگ تشکیل شوند که بعداً در طی تغییرات درجه حرارت و رطوبت انتقالات با میزان متفاوت آب باعث استرس و فشار مکانیکی بر سنگها و تزئینات شده و بتدریج حملات فرسایش افزایش می یابد این مکانیزم نهایتاً سنگها را از درون متلاشی می گرداند.

این مهم بدین معنی است،که تخریب سنگها و بناهای تاریخی حتی بعد از کاهش آلودگی و یا توقف آن نیز می تواند ادامه داشته باشد.

 

تخریب مواد ارگانیک توسط آلاینده های  هوا:

از هم پاشیدگی و تنزل درجه  مواد ارگانیک اساساً مرتبط با آلاینده اوزن(O₃) است.

اوزن پیوندهای دوگانه را در پلیمرهای اشباع نشده مورد حمله (attack) قرار  داده و بدین ترتیب باعث پاره گی و از هم در رفتگی سریع باندهای بین آنها  می گردد.

در مناطقی که اوزن زیادی در نزدیک سطح زمین وجود دارد، و عمدتاً به دلیل آلودگی هوای فتوشیمیائی است، خسارت زیادی بر مواد ارگانیک یعنی، رنگ آمیزی های روی ماشین ها  و دیوارها ایجاد می شود، ترکیدگی های ایجاد شده در روی رنگ ها و تزئینات ساختمانی و تشخیص اینکه علت چه بوده است، نور مستقیم خورشید یا آلاینده گی اوزن، بسیار مشکل است.

بطور کلی مجموعه هائی از اکسیدانت های فتوشیمیائی باعث تسریع در تخریب و ترکیدگی رنگ و تزئینات ساختمانی می گردند.

در بعضی از موارد در مناطق حاره ای که از تهویه مطبوع برخوردار نمی باشند نیز تیرگی و بی رنگ شدن تجهیزات باستانی در موزه ها در فواصل چند ماهه ایجاد می گردد.

ارزیابی اقتصادی تخریب مواد:

واقعیت این است که تخریب مواد به واسطه آلاینده های هوا، از اثرات بهداشتی آنها، مستندتر است.

آزمایشاتی که در این زمینه صورت گرفته، تقریباً همگی  پذیرفته شده اند.

تلاشهای زیادی بر اساس تخمینهای هزینه نگهداری مواد نیز صورت گرفته است.

کوسه را و دیگران در سال 1998 اعلام کردند که کل خسارت های مربوط به آلودگی هوا در اروپا هر ساله چندین میلیارد بوده است.

بنابراین صرفه جوئی سالیانه ناشی از کاهش تخریب و خسارت به ساختمانها در اروپا که با اجرای پروتکل دوم سولفور تحقق می یابد، در حدود 10 میلیارد یورو تخمین زده     می شود.

لذا به نظر میرسد که  کاهش تخریب مواد یک بخش قابل ملاحظه ای از هزینه های ترمیم و تصحیح را متعادل و بالانس نماید.

در صورت تحقق امرفوق، اثرات آلاینده ها بر مواد، با تغییر یا جایگزین کردن آنها  بنحو بارزی کاهش می یابد.

بعنوان مثال: هنگامیکه فلزات آلیاژی شوند یا توسط پلاستیکها جایگزین گردند، صرفه جویهای اقتصادی فراوانی حادث می گردد.

اکوسیستمهای شهری:(urban ecosystems)

محیط طبیعی در مناطق و نواحی شهری، اول از همه دارای ارزش کاربری و خدمت دهی(utilitarian) دارد.

اغلب ساکنین دائمی شهرها برای تهیه مایحتاج خود، به عملیات کشاورزی روی می آورند.

این مهم در آسیا، افریقا و امریکای لاتین برجسته است. تولید محصول بسیار با ارزش معمولاً در مناطق دور افتاده و با فاصله از مرکز شهر، صورت می پذیرد.

ولی در مناطقی که تراکم جمعیت بالاست،  مثل کشور  هلند، حتی برنامه ریزی شده است که در فعالیت های کشاورزی سازگار با برنامه ریزیهای شهری انجام شود.

مضافا اینکه، پوشش های گیاهی از ارزش های زیبا شناختی و ساختاری برخوردار است و درختان در حالات بسیاری با برافکندن سایه و تعدیل و تاثیر نزولات جوی اقلیم شهرها را بهبود بخشیده و متعادل می نمایند.

پوشش گیاهی در درون و مرکز شهرها نیز، آلاینده های هوای شهر را جذب کرده و در خود فرو می برند. درختان  همچنین پراکندگی محلی آلاینده ها را بشدت کاهش می دهند.

مهم تر  اینکه، عناصری حساس از پوششهای گیاهی، الگوهائی از شاخص های بیولوژیک و زیست ساختاری مفیدی را فراهم می نمایند.

بعنوان مثال: تنوع گونه های گیاهی گلسنگ در بسیاری از کشورها برای نشان دادن(indicate) سطوح آلودگی SO₂ مورد استفاده قرار گرفته و می گیرد.

مشاهدات اولیه در اکثر شهرهای با هوای آلوده، تخریب و خسارت قابل ملاحظه پوشش گیاهی شهری را تصدیق می نماید و اگر چه امروزه در اکثر شهرهای پیشرفتی در جهت بهبود کیفیت هوای شهرها صورت پذیرفته است ولی شواهد همچنان از تداوم اثرات آلودگی هوا بر شهروندان حکایت دارد.

قابلیت و میدان دید: (Visibility)

آشکارترین، مرئی ترین و نمایان ترین آلاینده هوا در واقع، دود سیاه (black smoke) است.

این دود سیاه علاوه بر بد منظر کردن اتمسفر شهر و ایجاد اختلال در ترافیک ، ناهنجاریهای وسیع رفتاری، فیزیولوژیک و بیولوژیکی را در انسان بوجود می اورد.

دودسیاه، قدرت و میزان دید افراد جامعه را در شهرهای آلوده بشدت کاهش داده و باعث ایجاد مشکلات دیداری در جامعه هدف می گردد.

علاوه بر مورد فوق، دود سیاه، بر طول موج تابشی از خورشید اثر گذاشته و نور سفید را پراکنده تر می کند و بدین طریق کاهش میزان دید بوقوع می پیوندد.

هنگامیکه هوا تمیز باشد، منافع زیادی از جمله رانندگی مطمئن و ایمن برای شهروندان وجود دارد و کاهش میزان دید، ناهنجاریهای بسیار فراوانی برای افراد مسن دارد و خطرناک خواهد بود. قدرت دید در عمل توسط پراکندگی و توزیع نور روی ذرات تعیین  می گردد.(Scattering)

برای انجام پراکندگی فرایندهای متفاوتی متصور است که بستگی به نسبت طول موج و اندازه ذرات دارد.

بدین ترتیب نه تنها هم سنجی(Contrast)، بلکه مخلوط شدن رنگهای دید  در شرائط آلودگی تغییر پیدا  می کند.

بعنوان مثال: برای ذرات نسبتاً بزرگی همانند مه(fog)، پراکندگی تا حدود بسیار زیادی مستقل از طول موج است که منجر به پراکنده گشتن و بخش شدن نور سفید می گردد، که این عمل باعث کاهش و قدرت دید شده و ممکن است میزان دید افراد را تا حد صفر برساند.

تعداد ذرات در یک هوای آلوده شهری نوعاً در اوایل صبح و اواخر بعداز ظهر بالا است، این موضوع  نه بخاطر اوج ترافیک، بلکه بدلیل فعالیت بسیار کند لایه اختلاط گازها در اتمسفر است. چرا که لایه اختلاط گازها بسیار نزدیک به سطح زمین است.

(Low lying mixing layer) و ممکن است بصورت همزمان رطوبت نیز بالا باشد که در چنین شرایطی قدرت دید شهروندان جامعه بطرز قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.

 

ابزار و تجهیزات کاهش آلودگی هوا:

همچنانکه در مباحث قبل توضیح دادیم، اثرات آلودگی هوای شهرها می تواند در تمامی حلقه های زنجیره آلودگی (pollution chain)، کاهش یابد. راه حل سنتی،که با برافراشتن دودکشهای با ارتفاع بلند و در نتیجه پراکنده نمودن آلاینده ها همراه است، فقط به جابجائی و انتقال آلاینده ها از نقطه ائی به نقطه دیگر  منجر می گردد.

لذا با رشد شهر ها و در نتیجه ظهور نواحی شهری، گزینه فوق زمانی قابل کنترل خواهد بود که با روشهای پیشرفته مهار آلودگی (از دهانه دودکش) همراه باشد.

واقعیت این است که با افزایش ترافیک و انتشار آلاینده ها به دو طریق اصلی و پایه،    می توان مبارزه کرد.

این دو روش عبارتند از:

1- کاهش در سطح فنی که با کاهش انتشار آلاینده ها  توسط افراد همراه است.

2- کاهش در سطح اقتصادی و برنامه ریزی که با کاهش فعالیت های انسانی همراه است، این مهم با کاهش نیاز به حمل و نقل و تشویق مردم به استفاده از وسائط حمل و نقل عمومی میسر می گردد.

بعضی از راه حل ها نیز بر پایه برنامه ریزیهای ترافیک به بحث های بیشتری احتیاج دارد.

عده ای معتقدند که سامان دهی ترافیک کیفیت هوا را در مرکز شهرها بهبود بخشیده و همزمان آلودگی را به نقاط دورتر از مرکز شهر منتقل می نماید و حتی ممکن است باعث افزایش آلودگی در مناطق دور افتاده گردد.

قانون گزاری و راه حلهای فنی:

در خصوص کنترل و کاهش آلودگی هوا در شهرهای جهان، تجریبات گذشته نشان می دهد که امکانات فنی و توصیه های مدیریتی زمانی نتیجه می دهد که پشتوانه اقتصادی و قانونی داشته باشند.

لذا، تدوین قوانین و مقررات و برقراری استانداردهای محلی و بین المللی و همزمان بودجه بندی انجام فعالیت ها در جهت کنترل های قانونی بر مبنای هزینه کردن اقتصادی، در جوامع امروزی بسیار کارگشا خواهد بود.

از آنجائیکه کیفیت هوا بر مبنای غلظت آلاینده ها قابل بیان است، لذا تعیین عدد محدود کننده غلظت بسیار مهم است.

البته برای بعضی از آلاینده ها همچون اوزن(O₃) سطوح آلودگی در شهر و نواحی صنعتی مدنظر قرار می گیرد.

اگر بتوان اعداد و ارقام مربوط به تعیین غلظت را  در ارتباط  با انسان، حیوانات و نیز بررسیهای اپیدمیولوژیکی(همه گیری)انجام داد، آنزمان است که اعداد، واقعیت و معنی پیدا می کنند، در غیر این صورت بدون انجام آزمایشات انسانی و حیوانی صرفاً تدوین اعداد و ارقام، مشکل آلودگی را حل نمی نماید.

البته امروزه اکثر کشورها اعداد و ارقام محدود کننده ئی  را برای آلاینده های اصلی هوا تعیین و تنظیم کرده اند و بر همین مبنا کیفیت هوای شهر ها را تعیین و اعلام عمومی     می نمایند.

 

 

 

 

خلاصه فصل:

آلودگی هوای شهرها و اثرات آن بر کیفیت هوای شهری یک مسئله و مشکل جهانی است.

این آلودگی با توجه به وضعیت اقتصادی، سیاسی و توسعه تکنولوژیکی در مناطق مختلف جهان متفاوت است.

وحتی منطقه به منطقه فرق می کند، اقلیم، توپوگرافی(پستی و بلندی)، طبیعت و کیفیت منابع انرژی موجود، در هر منطقه نیز در آلودگی هوا نقش بسزائی دارند.

آلودگی از منابع ثابت و متحرک:

در گذشته های دور یعنی قبل از ظهور وسایل و تجهیزات متحرک، آلودگی هوا اساساً محلی(local)بود و به وسائل گرم کننده منازل مسکونی و صنعت ابتدائی محدود می گردید. بعدها با ظهور گسترده صنعت و افزایش فعالیت های صنعتی ، ایجاد آلودگی بعنوان علامتی برای رشد و شکوفائی مطرح گردید.

سپس با گسترش بی امان آلودگی و انتشار سرسام آور  آلاینده های هوا در سرتاسر اتمسفر سیاره زمین، صاحبان صنعت و دانشمندان زمین به موضوع تازه ای پی بردند  و آن اینکه آلودگی نه تنها نشانه پیشرفت و موفقیت نیست، بلکه مخرب حیات و از بین بردن انسان و موجودات زنده نیز می باشد.

تنها با رویکرد فوق بود که اکثر کشورهای جهان، مخصوصاً کشورهای امروزه صنعتی موفق به کنترل و کاهش آلودگی هوا شدند.

به واسطه رویکرد فوق بود که انتشار آلاینده ها  از صنایع و سایر منابع ثابت(موتور خانه ها و نیروگاهها) براحتی قابل کنترل گردید.

ولی اتمسفر هوای اکثر شهرها هم اکنون با انتشار آلاینده های ناشی از ترافیک و منابع متحرک آلوده می گردد که این آلودگی بر اساس مستندات علمی موجود، تهدید کننده سلامت انسانها، موجودات زنده و محیط زیست است.

امروزه بیشتر توجهات ،از آلودگی SO₂ و دوده (soot) به اکسیدهای نیتروژن سوق داده شده است.

البته ملاحظات بسیار ویژه نیز به طیف خانگی ترکیبات ارگانیک و ذرات با اندازه و ترکیبات متفاوت نیز وجود دارد، این موضوع بخاطر آن است که مواد فوق سرطانزا و یا کاهنده عمر بوده که از طریق بیماریهای تنفسی ، قلبی، عروقی عمل میکنند.

همه آلاینده ها نیازمند تحقیقات جامعتری بوده و لازم است که آنالیزهای شیمیائی و نیز مدلهای کامپیوتری در خصوص آنها اعمال گردد.

از آنجائیکه وضعیت  و طبیعت تخریب مواد به واسطه آلاینده های هوا، جابجا شده است، لذا، در حالات بسیار زیادی مشکلات خسارت بر مواد کاهش یافته است.

بعنوان مثال: با کاهش سطح دی اکسید سولفور و استفاده مواد مقاوم تر و فیلتراسیون در کنترل آلودگی های اندرونی، همگی  باعث گردیده اند که واکنش های این آلاینده ها متفاوت و اثرات آنها بر موجودات، کاملاً متمایز گردند و در بعضی حالات نیز احتیاج به تحقیقات بیشتر است.

بعنوان مثال: تجهیزات حساس الکترونیکی تا بحال بصورت کامل تعیین اثر محیط زیستی نشده اند.

یعنی اینکه مشخص نیست این مواد در طول عمر خود، چه اثراتی بر سامانه های محیط زیست وارد می کنند، بطور کلی (in principle)، کنترل انتشار آلاینده های SO₂ و NO₂ هنگامیکه در رابطه با تولید برق از نیروگاه های بزرگ مد نظر است، نسبتاً سر راست و آسان میباشد و می توان توسط اجبار در عمل به قانون و با استفاده از سوخت های پاک و تکنولوژی مناسب آنها را (SO₂ و NO₂) براحتی تحت کنترل در آورد.

ولی فاجعه زمانی آغاز می شود که انتشار آلاینده ها توسط وسائط نقلیه موتوری در شهر، صورت  می پذیرد.

بدلیل گستردگی وسائل آلوده کننده، حتی استانداردها براحتی نمی توانند،بر کنترل آلودگی صحه بگذارند و اگر مردم یک کلان شهر، از وجدان اخلاقی لازم برخوردار نباشند، و یا نخواهند اقدامات انفرادی کنترل را مد نظر قرار دهند، هیچ اتفاق مبارکی در ارتباط  با کنترل آلودگی صورت نخواهد گرفت.

وضعیت کنترل آلاینده های هوا، در کشورهای تحت توسعه، تا حدودی امیدوار کننده است.

بعنوان مثال: در بعضی از شهرهای اصلی کشورهای آسیائی، انتشار آلاینده های سولفوری(SO₂ ) از طریق تبدیل سوخت ذغال سنگ به گاز طبیعی، تا حدود بسیار زیادی تحت کنترل در آمده است، ولی این مهم در چین بدلیل رشد سریع در تولید انرژی بر پایه ذغال سنگ منجر به آلودگی سولفور در مقیاس شهری و منطقه ای گردیده است.

در سایر کشورهای در حال توسعه و بعضی از کشورهای که در حال گذار اقتصادی هستند، ترافیک و آلودگی ناشی از وسائط نقلیه موتوری مشکل اصلی آلودگی هوا، است. این  مهم در واقع یک چالش بزرگ برای طراحان و برنامه ریزان این کشورها است.

در این کشورها بدلیل اینکه مردم و طبقه جوان کشته و مرده،  داشتن ماشینهای خصوصی هستند و این مهم یکی از آرزوهای دیرین آنهاست.

بسیار مشکل است که آنها مشکلات محیط زیستی ناشی از این آرزوی در دل نهفته را درک کنند. اساساً حفاظت از محیط زیست برای آنها، با توجه به آرزوی داشتن ماشینهای آنچنانی، از اهمیت لازم برخوردار نیست.

با فرهنگ سازی مناسب می توان بر این مشکل غلبه کرد.

اثرات منطقه ای بر آلودگی هوای شهرها:

تاثیرات متقابل بین شهرها و اطراف آنها بنحو بسیار فزآینده ئی در حال اهمیت یافتن است، امروزه ارتباطات بسیار گسترده اقتصادی و اجتماعی و حتی سیاسی بین مناطق اطراف شهر و حومه و مرکز شهرها برقرار است.

این قبیل مبادلات از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند.

با توسعه شهرها و غالباً در هم  فرورفتن نواحی و اطراف در کلان  شهرها و بعبارتی متصل شدن حومه به شهر از  یک طرف و افزایش کاهش انتشار  بعضی  از آلاینده  ها در مراکز شهرها از طرف دیگر،  میشود سطوح آلودگی را تا حدود بسیار زیادی توسط طیف وسیعی از وسائط حمل و نقل تعیین نمود.

بعنوان مثال: حذف سرب از بنزین باعث کاهش قابل ملاحظه آلودگی هوا به واسطه سرب شده است.

آلودگی هوا به واسطه واکنش های فتوشیمیائی در اتمسفر ممکن است بر کیفیت هوا در سایر شهرها یا کشورها اثر گذار باشد.

شهرها به عنوان منابع آلودگی هوا:

یک مسئله بسیار مهم این است که امروزه شهرها به عنوان منابع آلودگی محیط زیست شناخته شده اند.

در گذشته مشکلات  آلودگی درمحل تولید، به واسطه پراکنده شدن آلاینده ها توسط دودکش های بلند مرتبه، تا حدودی از منبع تولید دور می شدند، ولی این توزیع  باعث می گردید که آلاینده ها از محلی به محل دیگر منتقل گردند و در واقع در مقیاس جغرافیائی وسیع تری پراکنده شوند که به نوبه خود، مکانیزم اسیدی شدن محیط زیست(Acidification) را فراهم می آورد.

امروزه گازهای گلخانه ای با طول عمر زیاد، مخصوصاً CO₂، اقلیم جهانی را تهدید می کند و مهمترین مسئله برای کاهش این گونه گازها، در واقع کاهش انتشار آلاینده ها از منبع است. خوشبختانه امروزه در کشورهای صنعتی، توسعه تکنولوژی و تدوین قوانین الزام آور برای حمایت و حفاظت در کیفیت آب و هوا منجر به بهبود و کارائی انرژی و کاهش انتشار گازهای آلاینده گردیده است.

اگر چه تعدادی از تجهیزات کنترل آلودگی باعث بهبود و کیفیت هوای شهرها شده است، مانند نصب مبدلهای کاتالیزوری در اگزوز خودروها که انرژی مصرف کرده و اکسید نیتروژن تولید می کنند.(گاز گلخانه ای) ولی در سطح جهانی افزایش جمعیت و در نتیجه تقاضای فراوان برای مواد بیشتر به منظور بالا بردن کیفیت زندگی، همگی باعث گردیده اند علی رغم کاهش در تولید آلاینده ها، خروجی کلی، از برجستگی لازم برخوردار نباشد.

یعنی اینکه افزایش جمعیت و بالا رفتن مصرف مواد، بر میزان کاستن از آلودگی حاکم بوده و از چربش لازم برخوردار است و  در کل مسئله آلودگی و تخریب محیط زیست، تغییر خاصی صورت نگرفته است.

بنابراین مسئولیت برای آینده در سطح ملی و جهانی در جهت کاهش و کنترل آلودگی هوا بر عهده آژانس های محیط زیستی ملی، سازمانهای محیط زیستی بین المللی، بانک جهانی و سایرین خواهد بود که با اقدامات وسیع و همگانی خود، میتوانند از آلام محیط زیستی حاکم بر سیاره زمین بکاهند.

 

 

 

رویکرد جامع:

با تشخیص این واقعیت که ترافیک امروزه در کشورهای صنعتی و در حال توسعه بعنوان یک مشکل اصلی کیفیت هوای شهرها مطرح است، لذا مستلزم راه حلهای جامع تری(Comprehensive solution) می باشد.

آلودگی هوای مرتبط با ترافیک، همانند صدا، تراکم و فشارهای ذهنی، عصبانیت، از جمله ناهنجاریهائی هستند که در کلان شهرهای جهان خودنمائی می کنند و باید فوراً درمان شوند.

البته بهبودهای تکنولوژیکی در شکل تولید خودروهائی که میزان آلودگی ایجاد شده توسط آنها کمتر است، علی رغم مفید بودن، تا بحال کافی نبوده است.

اصلاح زیرساختها برای کم کردن وابستگی مردم به وسائط نقلیه خصوصی، یعنی گسترش وسائط حمل و نقل عمومی نیز، بخوبی جواب نداده است.

عده ائی از مردم می گویند، مالکیت بر اموال خصوصی ضروری است و مردم باید از  آزادی لازم برای استفاده از اموال خود برخوردار باشند، ولی واقعیت این است که آنها در ارتباط با پیامدهای ناگوار ایجاد آلودگی بدرستی توجیه نشده اند. اگر بپذیریم که استفاده از هوای پاک حق الناس و حق الحیوانات است، پس در چنین حالتی هر کسی هوا را چه خصوصی و چه عمومی، آلوده کند، به حقوق همه مردم و همه موجودات دست اندازی کرده است. این مهم نه تنها از نظر دنیوی بی اعتبار و قابل سرزنش است، بلکه بلحاظ آخروی نیز گناهی نابخشودنی تلقی می گردد، که حقیقتاً مستوجب عذاب الیم خواهد بود. لذا، برای فائق آمدن بر ناهنجاریهای موسوم به آلودگی هوای شهرها، لازم است رفتار شهروندان در جهت استفاده از مواهب طبیعت و محیط زیست تغییر کند.

بطور خلاصه مجموعه عملیات کاربردی در جهت تدوین رویکرد جامع کنترل آلودگی هوا، بنحو ذیل قابل پیشنهاد است.

1- تصحیح و تدوین برنامه های توسعه با تکیه  بر حفظ سامانه های محیط زیست در کلان شهرها.

2- اجرای آموزشهای عمومی تغییر رفتار و نگاه مردم در ارتباط  با حفاظت از محیط زیست  .

3- اصلاح زیرساخت های شهری.

4- بکارگیری تکنولوژیهای دوستدار محیط زیست.

5- دگرگون سازی ساختار آموزشها و تعلیمات محیط زیستی در دانشگاه  ها و دانشکده های مربوط به حفاظت محیط زیست.

6- همه گانی کردن آموزه های اخلاقی، رفتاری و مذهبی در ارتباط  با اهمیت حفاظت از محیط زیست.

7- دگرگون سازی ساختار نهادهای محیط زیستی مسئول و پاسخگو کردن آنها در ارتباط با مجموعه مسائل محیط زیستی.

8- فرهنگ سازی عمومی در جهت ایجاد انقلاب محیط زیستی با استفاده از قدرت برگرفته از مردم.

9- تدوین و اجرای اصول عملیاتی پایداری با عبرت گرفتن از سیستمهای طبیعی و اجرائی کردن اصول اقتصاد محیط زیستی با تکیه بر اقتصاد مقاومتی به منظور حفظ و صیانت از محیط زیست در اختیار.

 

بدون تغییر فرهنگ و ایجاد انقلاب و دگرگونی در رفتار، گفتار و کردار حفظ       محیط زیست، میسر نخواهد گشت