X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

باران های اسیدی

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

مقدمه

ما برروی زمین و در کره ای از هوا زنده گی می کنیم که هوا کره نامیده می شود حدود۹۹ % ازهواکره درفاصله  30 کیلومتری ازسطح زمین قرار دارد هوا کره علاوه بر فایده ها یی که دارد و از ادامه ی زندگی  موجودات زنده پشتیبانی می کند . یکی از مشکلات جدی محیط زیست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهان با آن درگیر است، باران اسیدی می‌باشد. باران اسیدی به پدیده‌هایی مانند مه اسیدی و برف اسیدی که با نزول مقادیر قابل توجهی اسید از آسمان همراه هستند، اطلاق می‌شود.

باران هنگامی اسیدی است که میزان Ph آب آن کمتر از ۶/۵ باشد. این مقدار Ph بیانگر تعادل شیمیایی بوجود آمده میان دی‌اکسید کربن و حالت محلول آن یعنی بی‌کربنات ( Hco3 ) در آب خالص است.
باران اسیدی دارای نتایج زیانبار اکولوژیکی می‌باشد و وجود اسید در هوا نیز بر روی سلامتی انسان اثر مستقیم دارد. همچنین بر روی پوشش گیاهی تأثیرات نامطلوبی می‌گذارد.

ما به هنگام تنفس ، سوزاندن سوخت ها و اجرای فرایند صنعتی گوناگون از برخی گازهای موجود در هواکره استفاده می کنیم و بعد اضافات و مواد زایدش را وارد هوا می کنیم و این مواد افزوده شده ممکن است بر ترکیب شیمیایی هواکره اثری نداشته باشد اما دست کم محیط زیست محلی یا شرایط جهانی را تحت تاثیر قرار می دهند و باعث آلودگی هوا می شود و ممکن است میزان آلودگی به حدی برسد که مردم جان خود را از دست بدهند متاسفانه هوای مورد نیاز بشر ازانقلاب صنعتی به بعد باندازه ای آلوده شده است که دانشمندان دنیا اعلام خطر کرده اند وانیشتین ریاضیدان معروف گفته است که اگر بشر مساله ی دنیا را با وضع جدیدش مورد توجه قرار ندهد حتما نابود خواهد شد.

 

مقدمه

 

ما برروی زمین و در کره ای از هوا زنده گی می کنیم که هوا کره نامیده می شود حدود۹۹ % ازهواکره درفاصله  30 کیلومتری ازسطح زمین قرار دارد هوا کره علاوه بر فایده ها یی که دارد و از ادامه ی زندگی  موجودات زنده پشتیبانی می کند . یکی از مشکلات جدی محیط زیست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهان با آن درگیر است، باران اسیدی می‌باشد. باران اسیدی به پدیده‌هایی مانند مه اسیدی و برف اسیدی که با نزول مقادیر قابل توجهی اسید از آسمان همراه هستند، اطلاق می‌شود.

باران هنگامی اسیدی است که میزان Ph آب آن کمتر از ۶/۵ باشد. این مقدار Ph بیانگر تعادل شیمیایی بوجود آمده میان دی‌اکسید کربن و حالت محلول آن یعنی بی‌کربنات ( Hco3 ) در آب خالص است.
باران اسیدی دارای نتایج زیانبار اکولوژیکی می‌باشد و وجود اسید در هوا نیز بر روی سلامتی انسان اثر مستقیم دارد. همچنین بر روی پوشش گیاهی تأثیرات نامطلوبی می‌گذارد.

ما به هنگام تنفس ، سوزاندن سوخت ها و اجرای فرایند صنعتی گوناگون از برخی گازهای موجود در هواکره استفاده می کنیم و بعد اضافات و مواد زایدش را وارد هوا می کنیم و این مواد افزوده شده ممکن است بر ترکیب شیمیایی هواکره اثری نداشته باشد اما دست کم محیط زیست محلی یا شرایط جهانی را تحت تاثیر قرار می دهند و باعث آلودگی هوا می شود و ممکن است میزان آلودگی به حدی برسد که مردم جان خود را از دست بدهند متاسفانه هوای مورد نیاز بشر ازانقلاب صنعتی به بعد باندازه ای آلوده شده است که دانشمندان دنیا اعلام خطر کرده اند وانیشتین ریاضیدان معروف گفته است که اگر بشر مساله ی دنیا را با وضع جدیدش مورد توجه قرار ندهد حتما نابود خواهد شد.۱

 

تاریخچه باران اسیدی
پدیده باران اسیدی در سالهای پایانی دهه ۱۸۰۰ در انگلستان کشف شد ، اما پس از آن تا دهه ۱۹۶۰ به دست فراموشی سپرده شد. «اسمیت» در سال ۱۸۷۳ واژه باران اسیدی را برای اولین بار مطرح کرد . او پی برد که ترکیب شیمیایی باران تحت تاثیر عواملی چون جهت وزش باد ، شدت بارندگی و توزیع آن ، تجزیه ترکیبات آبی و سوخت می‌باشد. این محقق متوجه اسید سولفوریک در باران شد و عنوان نمود که این امر ، برای گیاهان و اشیا واقع در سطح زمین خطرناک است.
«موتا» و «میلو» در سال ۱۹۸۷ عنوان داشتند که دی‌اکسید کربن با اسید سولفوریک و اسید نیتریک عوامل اصلی تعیین کننده میزان اسیدی بودن آب باران هستند، چرا که در یک فاز آبی به صورت یونهای نیترات و سولفات در می‌آیند و چنین یونهایی به آب باران خاصیت اسیدی می‌بخشند . ۲

 

علل آلودگی هوا

علل آلودگی هوا بسیار زیاد است و براساس تحقیقات انجام شده مهم ترین عللی که انسان به وسیله آن جو را آلوده می کند احتراق سوخت های فسیلی است این سوخت ها تامین کننده ی انرژی مورد نیاز انسان هستند . برای آنکه یک آلاینده خطرناک محسوب شود میزان تلفیق دو عامل (غلظت) و (مدت زمان انتشار)در آن موثر است برای مثال تنفس یک آلاینده مثل مونوکسید کربن یا غلظت زیاد و در مدت زمان کوتاه ممکن است اثری نداشته باشد و یا اثر آن به سرعت جبران شود . حال آنکه تنفس مقدار کمی از همین گاز برای مدت طولانی می تواند سبب پیدایش عوارض ناراحت کننده ای در بدن شود ۶۰% از آلودگی در اتمسفر از ترافیک ناشی می شود یک اتومبیل مسافربری هر ساله بیش از یک تن گاز سمی تولید می کند این مقدار برابر وزن یک اتومبیل معمولی است .

 

مواد آلوده کننده هوا

مواد آلوده کننده هوا بسیارزیاد است که ولی منابع اصلی آن عبارتند از :

۱-     منواکسید کربن ۲- دی اکسید نیتروژن ۳- دی اکسید گوگرد ۴- ذرات معلق و دوده

۵-     سرب ۶- اینوژن یاوارونگردها ۷- گازهای گلخانه ای

 

منواکسید کربن :

این آلاینده گازی بی رنگ بی بو و به شدت سمی است . این گاز را در سطح پایین جو بیشتر از هر آلاینده دیگری می توان یافت . گاز منواکسیدکربن سبب کاهش توانایی خون در حمل اکسیژن و در نتیجه صدمه به اعضای حیاتی بدن به ویژه قلب می شود مقدار اندکی از این گاز می تواند انسان را دچار سرگیجه ، سردرد و خستگی می کند . به علاوه وجود آن در محیط سربسته سبب خفگی و مرگ می شود . مهمترین منبع انتشار آن نیز احتراق سوخت ناقص است .

دی اکسید نیتروژن:

دی اکسید نیتروژن بیشتر از سایر اکسیدهای نیتروژن در هوا منتشر می شود این گاز قهوه ای رنگ و بد بو است و توسط وسایل نقلیه موتوری و کارخانه هایی که از موتورهای درون سوز استفاده می کنند وارد هوا می شود دی اکسید نیتروژن چشم ها و عمق ریه ها راتحریک می کند و بر خستگی مفرط و افزایش موارد بیماری می انجامد . همچنین این گاز می تواند موجب بارش باران های اسیدی شود.

دی اکسید گوگرد:

این گاز بیشتر بر اثر احتراق سوخت های فسیلی بویژه گازییل ، نفت سنگین و زغال سنگ تولید می شود و روی دستگاه تنفسی انسان اثر می گذارد . دی اکسید گوگرد گازی بی رنگ و بدبو است که مجاری تنفسی و بویژه حلق و بینی و حنجره را تحریک می کند . همچنین ایجاد برونشیت های مزمن و سینه درد های طولانی از دیگر آثار منفی تنفس این گاز است . دی اکسیدگوگرد می تواند میدان دید انسان را کاهش دهد مهمترین عامل تولید باران های اسیدی به شمار می آید.

 

منابع تولید دی‌اکسید گوگرد

بطور کلی در مقیاس جهانی بیشتر بوسیله آتشفشان‌ها و توسط اکسایش گازهای گوگرد حاصل از تجزیه گیاهان تولید می‌شود. این دی‌اکسید گوگرد طبیعی معمولا در قسمتهای بالای جو انتشار می‌یابد. بنابراین غلظت آن در هوای پاکیزه ناچیز می‌باشد. منبع عمده تولید ناشی از فعالیتهای انسانی احتراق زغالسنگ می‌باشد.

 

ذرات معلق و دوده:

آنچه که ما بیشتر با چشم خود می بینیم اغلب ذرات معلق و دوده است . این مواد اثر گازهای آلوده کننده را تشدید می کند . و میزان میدان دید را هم کاهش می دهند . همچنین با توجه به خاصیت شیمیایی خود ، سبب کاهش ظرفیت حیاتی ریه ها و کثیف شدن محیط زندگی انسان می شود.

 

سرب:

ماده ای است سمی و خطرناک که بیشتر به صورت ضرات معلق به اندازه هایی درحد میکرون ، در محیط وجود دارد . بیشتر مقدار سرب موجود در فضا از طریق احتراق بنزین و خارج شدن آن از لوله اگزوز در هوا ایجاد می شود . البته در اغلب پمپ بنزین ها ، بنزین بدون سرب در اختیار رانندگان قرار می دهند . بد نیست بدانیم که با افزایش میزان سرب در خون ، زمینه برای از بین رفتن تندرستی انسان بیشتر فراهم می شود . سیستم عصبی بدن و کلیه ها و سریع تر از سایر اعضای بدن در مقابل سرب تاثیر پذیر هستند اختلال در سیستم خون سازی ، آسیب به مغز و اعصاب ، ناراحتی های کلیوی از مهمترین عوارض وجود سرب در هواست . همچنین این نکته قابل توجه است که بچه ها و نوجوانان پنج برابر بیشتر از بزرگسالان در برابر خطرات ناشی از تنفس سرب هستند این ماده باعث می شود ضریب هوشی کودکان پایین یابد وآنها دچار افت تحصیلی و اختلالات رفتاری شوند . سرب از راه های گوناگون وارد بدن می شود . حدود ۹۰% از سرب بوسیله ی تنفس به بدن ما راه می یابد . برخلاف آلاینده های دیگر سرب می تواند در بدن انسان انباشته شود این ماده ی آلاینده پس از ورود به بدن بیشتر در استخوان ته نشین می شود ولی بخشی ازآن هم واردخون می شود . بهترین روش اندازه گیری میزان سرب در بدن نمونه گیری ازخون است . یک بررسی در مورد کودکان نشان داده است که بیشترین فاصله ی زمانی برای تاثیرسرب روی ضریب هوشی کودک از ابتدای تولد تا حدود چهار سالگی است .

 

اینوژن یا وارونگردها:

به طور معمول در لایه ی پایین جو درجه حرارت هوا با افزایش ارتفاع کاهش می یابد اما در بعضی از شرایط جغرافیایی مانند احاطه شهر توسط کوه ها یک لایه هوای گرم مانند سقفی شیشه ای که بالای شهر را پوشانده باشد هوای سرد پایین را حبس می کند . این حبس شدن هوا مانع از بالا رفتن و دور شدن آلودگی از سطح شهر می شود . کارشناسان می گویند شهر تهران نزدیک به دوسوم روزهای سال با پدیده ی وارونگردها روبه روست . این وضعیت بیشتر در فصل های پاییز و زمستان که معمولا مصرف سوخت افزایش می یابد درسطح شهرها اتفاق می افتد . چنین حالتی باعث پایداری بیشتر هوا و تراکم گازهای آلاینده میشود که بسیار خطرناک است.

 

گازهای گلخانه ای

پویایی و تحرک جو زمین ، نتیجه ی جریان مداوم انرژی از خورشید به زمین و از زمین به فضاست حدود۳۰% از انرژی خورشید منعکس شده و به فضا می رود حال قسمتی از این انرژی منعکس شده ، توسط آلاینده هایی مانند ، (منواکسید کربن) و (اوزون) جذب و دوباره به سطح زمین باز تابانده می شود ، بعضی از گازهای دیگر مثل بخار آب و متان هم مولکول های جذب کننده ی بسیار خوبی هستند ، این پدیده که باعث گرم شدن کره ی زمین می شود به آن اثرگلخانه ای می گویند ، درصورت نبودن مولکول های آب دی اکسیدکربن در هوا میانگین دمای زمین از ۱۵درجه به ۲۵ درجه سانتیگراد می رسید ، دمایی که بسیار نزدیک دمای کره ی مریخ است . در ضمن گازهایی که به این روش باعث گرم شدن زمین می شوند گازهای گلخانه ای نامیده می شوند. ۳

 

اثرات گازهای گلخانه ای

 

لایه ای از گازهای نامرئی  ( مانند دی اکسید کربن ) کره زمین را احاطه کرده است . این گازها مانند سقف شیشه ای گلخانه عمل می کنند یعنی لایه گازها ، مانند سقف گرمای حاصل از تابش خورشید را در خود حفظ می کند و آن را در مجاورت کره زمین نگه می دارد . این عمل خوب است زیرا ما نمی توانیم بدون گرما زندگی کنیم . اما کارخانه ها ، نیروگاههای برق و اتومبیل ها مقدار زیادی گاز جدید تولید می کنند . حتی هنگامی که درختان بریده می شوند ، از آنها گاز تولید می شود و این گازهای جدید گرمای خورشید را بیشتر و بیشتر محبوس می کنند .

اگر درجه حرارت زمین فقط چند درجه بیشتر شود ، تغییرات آب و هوایی چشمگیری در سراسر کره زمین ایجاد می شود . مناطقی که آب و هوای گرم دارند گرمتر شده تا به حدی که امکان زندگی در آن وجود نخواهد داشت و مناطق سرد ، گرم خواهند شد . مناطقی که بیشتر مواد غذایی ما را تامین می کنند به قدری گرم می شوند که دیگر امکانی برای رشد محصولات باقی نخواهد ماند. ۴

 

اثرات آلودگی هوا درانسان

آلودگی هوا در بهداشت انسان اثرات بدی دارد و موادپخش شده در هوا به خصوص مشتقات گوگرد و آلدهیدهای مختلف و دوده چرب سبب تحریک شدید مجاری تنفسی میگردد  .به طورکلی آلودگی هوا می تواند منشاء بیماری ها و عوارضی بدین قرارگردد : ناراحتی های شدید چشم ، سیاتیک ، سل ، سرطان ، روماتیسم ، بیماری های عروق و قلب ، آسم ، آگزما، لخته شدن خون و سکته های قلبی ، عصبانیت شدید و …می شود اکسید دوکربن هوای شهرها را برای شهرنشین ها نامساعدکرده و سبب کم و خونی آن ها گردیده و بالاخرها آن ها را برای امراض دیگر مستعد می نماید . این گاز با خون ترکیب و تشکیل اکسی هموگلوبین می دهدکه بسیار خطرناک است  .به طورکلی تمدن و پیشرفت بشر بیماری هایی را به وجود می آورد که به بیماری های تمدن معروفند  .مواد آلوده کننده ازراه مجاری تنفسی وارد ریه ها می شود و بیشتر درحباب های ریوی اثرکرده و مخاط این حباب ها را نابود کرده و تولید قطراتی ژاله مانند در پارانشیم ها و برونشی های کوچک خیلی ظریف می شوند .آلومینیوم وسرب موجوددرآب های اسیدی می تواندعملکردسیستم عصبی رامختل کند،منوکسیدکربن سبب خواب آلودگی و سردرد می شود ، بسیاری ازمواد آلوده کننده ی هوا مانند اوزون ، ممکن است سبب بروز آسم وحساسیت های گوناگون شوند.

 

اثرات آلودگی هوا درحیوانات

آلودگی هوا سبب امراض و ناراحتی هایی در حیوانات اهلی و وحشی نیز می شود مثلا\” دود مه در اوایل اکتبر ۱۹۳۰ ناحیه ی موز بلژیک خسارات زیادی به دامداری ها وارد آورد . گاوهایی که یونجه های محتوی مقدار زیادی فلوئور و مقدار کمی مواد غذایی فسفردار خورده اند به مرض فلوئوروز مبتلا شدند . جوهر گوگرد حاصل از سوخت ماهی ها را از بین می برد و کشاورزی را مختل می کند . علت از بین رفتن ماهیها و آبزیان ترش یا اسیدی شدن دریاها و اراضی کشاورزی است .

 

اثرات آلودگی هوا در گیاهان

مواد اصلی آلوده کننده هوا سبب خساراتی به گیاهان می شوند عبارتند از : آنیدرید سولفورو ، اسیدفلئوریدریک ، اسیدکلریدریک ، اسیدنیتریک ، نیترواسیداستیک ، آمونیاک ، دوده چرب و …. خیلی از گلها و میوه ها و مرکبات در مقابل گاز فلوئور حساس هستند و گازهای سولفوره بویژه برای یونجه ، جو و پنبه مضر است وخسارات وارده از این گاز بسوزنی برگان ممکن است ظرف مدت ۱۵ تا۳۰ دقیقه و به مقدار۳۰ppm زیاد باشد ، خسارات وارده درطول مدت زیاد (خسارت مزمن) با غلظت کمتر از۳۰ppm هم ممکن است . در نروژ که بزرگترین کشور تولیدکننده آلومینیوم در اروپا شناخته شد (۴۳۰ تا ۴۵۰ هزارتندرسال) گرفتاری هایی نظیر کشور فرانسه دارد و بطوریکه جنگل های طبیعی کاج در شعاع ۱۰ تا ۱۳ کیلومتری صددرصد نابود شده و سوختگی روی برگها تا شعاع ۳۲ کیلومتری از منبع آلوده کننده مشاهده شده است درحالی که درختان گرد و خاک را جذب نموده و از صدا جلوگیری می کنند مشروط براینکه دوسوم درختان تشکیل شده از برگهای دائما سبز می باشند . باکتری ها و ذرات معلق در هوا روی این برگها می نشیند و گاز اوزون که خود بخود از برگ درختان می گذرد آنها را از بین می برد و هوا را سالم می نماید ، ضمنا\” بخارآب خارج شده از درختان جذب حرارت کرده و سبب تعدیل و تنظیم گرمای هوای شهرها در مواقع خیلی گرم میگردد . پیتسبورگ (پنسیلوانیا) رادرقدیم به شهردود می خوانده اما امروز میتوان شهرعاری ازدود لقب داد زیرا درقدیم پیتسبورگ مبارزه با دود و غبار را آغازکردو نتایج انقلابی را به بار آورد . به این ترتیب که دستگاه های استوانه ای  که هواکش می باشند و در بالای ساختمان ها نصب می گردند . موادآلوده کننده نامرئی هوا نظیر اکسیددوکربن ، دی اکسیدگوگرد و ذرات ریز هوا را می مکند و مورد تجزیه قرار میدهند نتیجه اینکه در وضع حاضرهوا در این منطقه کاملا\” شفاف است . برای گسترش عمرسودمند نفت همینطور برای جلوگیری از آلودگی هوا می توان خودروهایی را که با بنزین کار می کنند را می توان به خودروهایی تبدیل کرد که با دو نوع سوخت یعنی بنزین وگازطبیعی کار می کند . گاز طبیعی از متان تشکیل شده است ومی توان بصورت فشرده درمخزن های ویژه ای انبار کرداین فراورده اغلب به نام CNG به فروش می رسانند این مخزن ه اقابل پرشدن دوباره هستند که می توان دوباره در بدنه خودرو جاسازی کردو هرکدام ازاین مخزن ها می توانند سوخت یک خودرو را تا مسافت ۴۰۰ کیلومترتامین کند . مزایای استفاده ازاین سوخت به این شرح است : به علت احتراق کامل موتورهای گازی ، موادآلوده کننده نظیرمنواکسید کربن ، هیدروکربن های نسوخته ، اکسیدهای نیتروژن و… به مقدار قابل توجهی کمتر از موتورهای بنزینی می باشند به علت مزایای سوخت گاز دوام موتور بیشتر بوده و لذا تعمیرات اساسی در مقایسه با سایر موتورها بمراتب کمتر می باشد بعلت تمیزی سوخت گاز و همچنین احتراق آن درسیلندر درحالت گازی نتیجتا\” موجب شستن روغن جدار سیلندر و رقیق کردن وکثیف کردن روغن موتور نمی گردد . مدت تعویض روغن موتورهای گازی نیز ۲الی ۳ برابر موتورهای بنزینی است و مزایای دیگری نیزدارد. ۵

 

نتیجه گیری از بوجود آمدن باران اسیدی

پس بمراتب فهمیدیم که بعضی از موادآلوده کننده بصورت غبار در سطح زمین باقی می ماند و برخی دیگر در اتمسفر پخش می شوند و دودهایی که دارای حجم زیادی از دی اکسیدسولفور هستند بابخارآب وابرها مخلوط می شوند و تولید اسیدسولفوریک رقیق درباران می کند . پس اگر دود دارای اکسیدهای نیتروژن باشد سبب بارانی با اسیدنیتریک می گردد . ابرهای حامل باران های اسیدی می تواند روزانه ۵۰۰ کیلومتر حرکت کند . بدین ترتیب آلودگی هوا به راحتی از کشوری به کشور دیگر منتقل می شود حتی اگر فاصله آنها هزاران کیلومتر باشد . گازهای آلوده کننده ای که در اسپانیا به اتمسفر فرستاده می شوند می توانند در عرض ۲ تا ۳ روز به ایتالیا یا جنوب فرانسه انتقال یابند . شهرهای صنعتی واقع در مرز میان آمریکا و مکزیک به سبب جریان های هوا روزانه آلودگی های خود را با یکدیگر مبادله می کنند . بارانهای اسیدی نتایج تاسف باری برای جنگل ها در بر دارد . اسید مواد معدنی را حل می کند و فعالیت برگ ها را دشوار می سازد . درختها قدرت دفاع ازخود را در برابر قارچ ها و بیماری ها و سرما از دست می دهند و ممکن است در نهایت تمام جنگل نابود شود . باران های اسیدی نه تنها به جنگل ها مزرعه ها و دریاچه ها آسیب می رسانند بلکه همچنین موجب فرسایش سنگ ها و فلزات در ساختمان ها و بناهای تاریخی می شوند در مناطق صنعتی لهستان آلودگی حتی باعث خوردگی ریل های راه آهن شده است . در یونان بنای آکروپلیس در۵۰ سال اخیر بیش از هزار سال گذشته صدمه دیده است . درسنگهای بکار رفته در کلیساهای بزرگ شهر کن در آلمان آثار فرسایش بسیاری مشاهده می شوند . کم کردن میزان آلودگی می تواند به حل مشکل بارانهای اسیدی کمک کند . یکی از راههای کاهش آلودگی  استفاده از انرژی طبیعی است . انرژی خورشید ، انرژی با دو انرژی حاصل از امواج دریا این گونه انرژی ها آلودگی ایجاد نمی کند و هرگز تمام نمی شود . ۶

 

منابع و مأخذ

 

۱_ http://forum.p30world.com  

۲_ http://www.tehransama.ir/default.aspx?t=organizations

۳_ http://forum.p30world.com/showthread.php?t=63157

۴_ http://www.iranenergy.org.ir

۵_ http://www.tehransama.ir 

۶_ http://www.farya.com

۷_ padida.ir

 

 

ارسال نظر