آلودگی هوا و رسیدن آن به سطوح بحرانی پدیده ای نگران کننده است که سلامت شهروندان را به خطر می اندازد. به همین علت جامعه جهانی در تلاش برای مبارزه با این پدیده از طریق اجرای راهکارهای بلندمدت و مقابله در موقعیت‌های فوق العاده است. این پدیده بحرانی در سالهای اخیر در اوج تابستان و بسیاری از روزهای پاییز و زمستان پایتخت ایران را درگیر می کند. به همین منظور گروه فناوریهای نوین خبرگزاری مهر در گزارشی جامع به موضوع آلودگی هوا و راهکارهای پیشگیری از آن از جنبه علمی را مورد بررسی قرار می دهد.
آلودگی هوا یا آلودگی جوی اصطلاحی است که تمام عوامل فیزیکی، شیمیایی و زیستی را در بر می گیرد که ویژگی‌های طبیعی جو (اتمسفر) را تغییر می دهند.

مهمترین آلاینده های جوی

منوکسید کربن (CO)
اکسید نیتروژن (Nox)
اکسید گوگرد (SOx)
هیدروکربورها (CxHy)
ذرات معلق (PTS)
ازون (PTS)
برای تمام این مواد به استثنای هیدروکربورها یک سری مقرراتی وجود دارند که این مقررات محدودیتهایی را برای استانداردسازی “کیفیت هوا” ارائه می کنند. این محدودیتها با شرایط سلامت انطباق دارند و در صورتی که شاخصهای این مواد از سطح این استانداردها فراتر رود این آلاینده ها می توانند به شدت سلامت عمومی را در معرض خطر قرار دهند.

منابع انتشار آلاینده ها

خدمات حمل و نقل عمومی
نیروگاههای ترموالکتریک
صنایع
مصارف خانگی
کشاورزی و شیلات
کشاورزی و شیلات مهمترین منابع انتشار منوکسیدکربن، هیدروکربورها، اکسید نیتروژن و ذرات معلق هستند درحالی که صنایع و نیروگاههای ترموالکتریک مسئولان اصلی انتشار دی اکسید گوگرد به شمار می‌روند. زمانی که این مواد در اتمسفر منتشر می شوند مواد سمی با جریان هوا به مناطق دورتر حداکثر تا فاصله هزار کیلومتر منتقل می شوند.

فلزات سنگین

فلزات سنگین نیز از دیگر مواد سمی هستند که می توانند به شدت منجر به آلوده شدن هوا شوند. این فلزات عبارتند از: کادمیم (Cd)، سرب (Pb) و جیوه (Hg)

پدیده وارونگی هوا

در هواشناسی، اصطلاح وارونگی گرمایی یا وارونگی هوا پدیده ویژه ای را نشان می دهد که در آن نمودار گرمایی عمودی اتمسفر یک شیب گرمایی عمودی وارونه (مثبت) نسبت به شکل عادی (منفی) پیدا می کند. بنابراین دمای لایه اتمسفر مرتبط با این نمودار با افزایش ارتفاع رشد می یاید.
به طور عادی، دمای هوا با افزایش ارتفاع کاهش می یاید. به طوریکه شیب گرمایی عمودی به طور متوسط در هر هزار متر ارتفاع در حدود 6.5 درجه است.
این رویداد زمانی رخ می دهد که هوا با خاک که دمای بیشتری دارد وارد تماس شود. در این حالت، دمای هوا افزایش می یابد و به دلیل جریان همرفتی به ارتفاع می رود. زمانی که هوا گرم شد و به ارتفاع رفت، تحت یک فشار پایین تر قرار می گیرد و در نتیجه منبسط و سرد می شود. به این ترتیب یک شیب گرمایی منفی (کاهش دما با افزایش ارتفاع) را می سازد.
این درحالی است که در زمان وارونگی گرمایی، عکس این پدیده رخ می دهد. به طوری که با افزایش ارتفاع هوا گرمتر می شود (شیب گرمایی مثبت می شود).
این مسئله در ارتفاع می تواند به دلیل اثر نشست جوی و در خاک به دلیل اثر تابش شبانه زمین رخ دهد. شدت این پدیده می تواند با دمایی که حداکثر به میزان چند درجه در چند صد متر مکعب افزایش می یابد چشمگیر شود.
وارونگیهای گرمایی پایدار، آنهایی هستند که لایه های مختلف جو را معیین می کنند. این وارونگی ها در سراسر استراستوسفر (لایه کره)، ترموسفر (گرما کره) و اگزوسفر (خارجی ترین لایه اتمسفر) دما به دلیل اثر جذب مستقیم پرتوهای خورشیدی با افزایش ارتفاع افزایش می یابد.

دلایل پدیده وارونگی

در طول روز، پرتوهای آفتاب هم به دلیل افزایش زاویه میل و هم به دلیل کاهش دوره روز (هر دو مورد در زمستان) و هم به دلیل حضور احتمالی برف که به شدت نور مستقیم خورشید را بازتابش می کند اغلب نمی توانند زمین را گرم کنند.
به این ترتیب، هوایی که با زمین تماس پیدا می کند به سرعت سرد می شود و به دمای کمتر از دمای لایه های جویی بالاتر می رسد. بنابراین دما در جلگه ها کمتر از کوهستان می شود.
وارونگی گرمایی یک لایه به شدت پایدار را نسبت به جریان همرفتی می سازد و به این ترتیب هر نوع مخلوط عمودی را محدود می کند. کمبود و یا نبود یک مخلوط واحد در سرماسازی، منجر به تشکیل غبارهای متراکم، مه های ضخیم و “مه دودهای پایدار” در لایه هوای سرد زمین به ویژه در فضاهای شهری بزرگ می شود.
در چنین شرایطی، آلودگیهای جوی به شدت افزایش می یابد و نگرانیهایی را برای سلامت عمومی مردم ساکن کلان شهرها ایجاد می کند.

آلودگی هوا در مراکز شهری

به گزارش مهر، بی شک ترافیک وسایل نقلیه موتوری و سیستمهای گرمایشی خانگی بزرگترین عوامل آلودگی هوا در شهرها به شمار می روند. به خصوص، وسایل نقلیه به سبب سطح بالای انتشار مواد آلاینده آنها در محیطهای با ترافیک سنگین نقش مرکزی در وضعیت نامناسب هوای شهرهای بزرگ ایفا می کنند.
به ویژه در دوره زمستان اغلب به دلیل پدیده های وارونگی گرمایی که موجب می شود هوای سرد در سطوح پایین انباشته شده و مانع رقیق شدن گازهای سمی شود ترافیک سنگین می تواند کیفیت هوا را به شدت در معرض خطر قرار دهد.
سطح آلودگی هوا در مراکز شهری می تواند هم با نوسانات فصلی و هم با نوسانات روزانه مورد بررسی قرار گیرد. برای مثال SO2 با گرمای ساختمانها ارتباط دارد. از آنجا که حداکثر پیک سیستمهای گرمایشی در دوره زمستان است بنابراین سطح این گاز در اتمسفر در دوره فصلی زمستان افزایش می یابد. درحالی که اوزن با “مه دود فتوشیمیایی” ارتباط دارد و بنابراین تمرکز این گاز در فصل تابستان و در ساعات میانی روز به حداکثر میزان خود می رسد.
این درحالی است که گازهای منوکسید کربن و منوکسید نیتروژن با پیک فصلی ارتباطی ندارند بلکه به تغییرات روزانه وابسته اند که یکی از مهمترین دلایل این تغییرات روزانه، سطح ترافیک وسایل نقلیه در ساعات مختلف روز است.

اثرات آلودگی هوا بر روی سلامت شهروندان

نتایج نامطلوب آلودگی هوا بر روی سلامت شهروندان پس از چند موردی که در نیمه اول قرن گذشته به ثبت رسیدند به شدت مورد ملاحظه قرار گرفتند. از این موارد می تواند به آلودگی بسیار وخیم سال 1952 لندن اشاره کرد که در ادامه آن بیش از چهار هزار مورد مرگ و بیش از دو هزار مورد بستری در بیمارستان به دلیل بیماریهای دستگاه تنفسی به ثبت رسید.
در این آلودگی بزرگ، ذرات گرد و غبار و اکسید گوگرد مهمترین مواد آلاینده بودند اما امروز تمرکز این مواد در جو بسیار پایین آماده است. اما این مواد همچنان می توانند برای سلامت جمعیت نگران کننده باشند.
در دو فصل تابستان و زمستان گازهایی که از اگزوز خودروها منتشر می شوند (منوکسید کربن، دی اکسید نیتروژن، سرب، بنزن، ذرات گرد و غباری که از خودروها روی آسفالت را می پوشانند) همراه با آلاینده هایی که از رسوبات صنعتی تولید می شوند به شدت سلامت عمومی را به خطر می اندازند.
کودکان، سالمندان، بیماران قلبی، بیماران تنفسی و زنان باردار در مقولات با فاکتورهای خطر می گیرند و بنابراین در روزهایی که سطح مواد آلاینده جوی از استاندارد بالاتر می رود باید از تردد در مراکز شهری خودداری کنند.
مشکل آلودگی باید و می تواند از طریق سیاستهای درست حمل و نقل حل شود. برای مثال، با سرمایه گذاریهای صحیح در بخش حمل و نقل عمومی می توان به طور کامل از تردد خودروهای شخصی در طول روز برای رفتن به محل کار جلوگیری کرد. از دیگر راهکارهایی که می توانند از آلودگی هوا در روزهای بحرانی بکاهد می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- اجتناب از سفرهای غیرضروری در طول روزها و ساعات پر ترافیک
2- انتخاب مسیرهای با حداقل سطح ترافیک به طوری که حرکت در مسیر مورد نظر روان باشد
3- انتخاب مسیرهایی که از میان پارکها و باغهای عمومی عبور می کند و رسیدن به مقصد به صورت پیاده و یا سوار بر دوچرخه
4- اجتناب از فعالیتهای ورزشی (برای مثال دویدن) در مناطق با ترافیک سنگین
5- اجتناب از بردن کودکان کم سن، به ویژه پیاده یا با کالسکه در خیابانهایی که ترافیک سنگین است
6- خاموش کردن موتور خودرو و بالاکشیدن شیشه پنجره ها در زمانی که خیابان در اثر ترافیک سنگین مسدود شده است
7- اجتناب از خروج از منزل در ساعات بحرانی (12 تا 17) به ویژه برای افراد دارای فاکتورهای خطر

رژیم غذایی

1- در روزهایی که سطح آلودگی هوا به مرحله بحرانی می رسد خوردن میوه و سبزیجات تازه که محتوی ویتامین‌های مختلف هستند توصیه می شود. ویتامینها با رادیکالهای آزاد مقابله می کنند. مواد آلاینده قادرند سطح رادیکالهای آزاد را افزایش دهند.
2- محدود کردن مصرف نمک
3- عادت دادن کودکان به خوردن سیر، پیاز و تره فرنگی. هرچند ممکن است بوی این مواد آزاردهنده باشد اما این سبزیجات محتوی میزان زیادی گوگرد هستند و بنابراین می توانند از موکوس (مخاط) دستگاه تنفسی محافظت کنند.
4- نوشیدن زیاد آب که به کلیه ها کمک می کند املاح اضافی از بدن خارج شوند.
5- اجتناب از خرید میوه و سبزیجات تازه از وانتهایی که در کنار خیابانها محصولات خود را به فروش می رسانند و یا مغازه هایی که سبزیجات خود را در بیرون از مغازه و در مسیر عبور خودروها می گذارند.
علائمی که نشان دهنده مشکلات سلامتی ناشی از آلودگی هوا هستند
آلودگی جوی می تواند موجب سوزش چشمها، گلو و ریه ها شود. قرمز شدن چشمها، سرفه و احساس تنگی قفسه سینه از علائم شایع در زمان افزایش سطح آلودگی هوا به شمار می روند.

روش پکن در مقابله با آلودگی هوای شهری

پکن از ابتدای سال 2006 با هدف کاهش آلودگی هوا در این شهر تصمیم گرفت 13 هزار تاکسی فرسوده را از رده خارج کند و به جای آنها خودروهایی را وارد سیستم تاکسیرانی کند که به استانداردهای انتشار “یورو- 3” احترام می گذارند. همچنین دو هزار اتوبوس را بازنشسته کرد. درحقیقت گازهایی که از اگزوز وسایل حمل و نقل عمومی خارج می شوند اولین دلیل آلودگی شدید شهری است. در نیمه اول سال 2006 انتشار دی اکسید کربن در چین 2/4 درصد نسبت به دوره مشابه در 2005 رشد داشت. این استانداردهای جدید توانستند 30 درصد از مواد آلاینده ناشی از وسایط نقلیه موتوری را کاهش دهند.

آلودگی جوی به توسعه خود ادامه می دهد

آلودگی جوی از دیدگاه رسانه ها و افکار عمومی همچنان یکی از خطرناکترین موضوعات هم برای محیط زیست و هم برای سلامت انسان بشمار می رود. در این راستا، آژانس فضایی اروپا (اسا) بر روی ماهواره Envisat یک حسگر کنترل شاخص گازهای آلاینده به نام Sciamachy را نصب کرد. اطلاعات جمع آوری شده توسط این حسگر نشان می دهد که بین سالهای 2003 تا 2009 سطح دی اکسید کربن در اتمسفر حدود دو قسمت در میلیون (ppm) افزایش داشته است. محققان دانشگاه برمن آلمان با استفاده از این اطلاعات موفق شدند نقشه ای از جزئیات آلودگی جوی زمین و توزیع گازهای گلخانه ای در سطح جهانی را ارائه کنند. همچنین نتایج یک تحقیق جدید در دانمارک نشان می دهد که آلودگی جوی حاصل از اگزوز خودروها می تواند منجر به بروز سکته مغزی و بیماریهای ریوی چون برونشیت و آسم شود.

5 راهکار ضروری

به گزارش مهر،‌ انجمن ریه آمریکا در گزارشی نشان داد که با ایجاد 5 تغییر اساسی در سیاستگذاریهای دولتها می توان هوایی را که در آن تنفس می کنیم پاک تر و سالم تر کرد. این 5 راهکار عبارتند از:
1- تمیز کردن نیروگاههای ترموالکتریک از کربن
2- تقویت مقررات کنترل اوزن هوا
3- تمیز کردن کشتیها. کشتیها و ناوهای باری و تمام وسایط موتوری که در آبهای دریاهای دنیا در ترددند میزان بسیار زیادی مه دود منتشر می کنند. این مه دودها از اکسید نیتروژن، دی اکسید گوگرد، دی اکسید کربن و فلزات سنگین و ذرات معلق تشکیل شده اند.
4- بهبود شبکه کنترل آلودگی هوا
5- به کارگیری مقرارت مناسب موجود که اغلب مورد استفاده قرار نمی گیرند. در حقیقت در اجرای بسیاری از این مقررات، تصمیم گیریهای سیاسی و اقتصادی جای تصمیم گیریهای علمی را گرفته اند و بنابراین به مقرراتی که برپایه دستاوردهای علمی برای مقابله با آلودگی هوا تنظیم شده اند احترام گذاشته نمی شود.
بسته آب و هوایی 20-20-20
اروپا به منظور مقابله با گرمای جهانی اصطلاح “بسته آب و هوایی 20-20-20” را ارائه کرد. این بسته برای تمام کشورهای اروپایی افزایش 20 درصدی میزان اثربخشی انرژی، کاهش 20 درصدی انتشار گازهای گلخانه ای و افزایش 20 درصدی میزان انرژیهای تجدیدپذیر زیستی را تا سال 2020 پیش بینی می کند. در راستای اجرایی شدن این پروژه، توسعه انرژیهای تجدیدپذیر زیستی و توسعه خودروهای الکترونیکی نه تنها منجر به کاهش گرمای جهانی می شوند بلکه می توانند شهرهایی با هوای پاک را به ارمغان آورند.
منبع:جام جم آنلاین