أنواع التلوث..ما هو التلوث وما هي أنواع التلوث وما هي مصادر تلوث الهواء

 يحتو هذا المقال على التلوث البيئي وطرق معالجته وانواع التلوث و ما هو التلوث وما هو تلوث الهواء وما هى مصادر تلوث الهواء حيث قال الله سبحانه وتعالى (40) ظَهَرَ الفَسَادُ فِي البَرِّ وَالْبَحْرِ بِمَا كَسَبَتْ أَيْدِي النَّاسِ لِيُذِيقَهُم بَعْضَ الَذِي عَمِلُوا لَعَلَّهُمْ يَرْجِعُونَ  (41) الروم

ما هو التلوث؟

التلوث في أبسط تعريفاته ، هو إطلاق عناصر أو مركبات أو مخاليط غازية أو سائلة أو صلبة الي عناصر البيئة التي هي : الهواء والماء والتربة مما يسبب تغييرا في جودة هذه العناصر ويسبب تلوثها ويؤثر علي الكائنات الحية التي تعتمد علي هذه العناصر.

أنواع الملوثات

1- ملوثات غازية

وهي التي تنطلق من مداخن الأفران في الصناعات البترولية عموما أو من أجهزة الفصل والتقطير وغيرها ، كذلك نواتج الإحتراق ومن عوادم السيارات وهي:

       - أكاسيد الكبريت (SOx) - أكاسيد النيتروجين (NOx) - كبريتيد الهيدروجين (H2S) - والأمونيا (NH3) وأول أكسيد الكربون (CO) والهيدروكربونات ....

2- الدقائق  Particulate

ويمكن أن تكون غازية أو أبخرة أو صلبة ذات أحجام صغيرة جدا وتنطلق من عدة صناعات معدنية كالحديد والصلب والألومنيوم وكذلك صناعات الأسمنت والدقيق والصناعات البترولية والكيميائية وتشمل الدقائق :

أ- الأتربة           Dusts              (دقائق صلبة)

ب- الضباب        Mists               (دقائق سائلة - قطرات)

ج- الدخان          Fumes

د- الرذاذ            Sprays

هـ- الدقائق

3- الفلزات والمعادن الثقيلة Heavy Metals

وتنتج من الصناعات المعدنية والكيميائية وتشمل:

- الرصاص - الزئبق- النحاس - النيكل وغيرها.

ويكفي أجزاء من المليون PPM لتسبب خطورة كبيرة.

 4- المخلفات السائلة Liquid Wastes

وتنتج عن معظم الصناعات وخاصة البترولية والكيميائية وتشمل:

أ- مخلفات غير عضوية تحتوي علي الأحماض والقلويات والأملاح.

ب- مخلفات عضوية وتشمل:

       - الزيوت والشحوم - الكيماويات العضوية

       - مبيدات الحشرات                   Pesticides

       - مبيدات الأعشاب                   Herbicides

       - المواد الهيدروكربونية المكلورة Chloronated Hydrocarbons

5- الضوضاء Noise

تبين أن التعرض للضوضاء يمكن أن يوقع بالأنسان أضرارا بالغة ، كفقد السمع المؤقت أو الدائم والتأثير علي قدرته السمعية.

وللتعرف علي مستويات الضوضاء المختلفة ، يتم قياس مستوي الصوت بوحدة تسمي (ديسيبل) Decibal dB

6- المخلفات الصلبة Solid Wastes

من أمثلتها مخلفات صناعة الورق - الخشب - الزجاج - الحديد والصلب البلاستيك.

الجوانب التي تؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر علي تلوث الهواء:

 أ- التوسع الصناعي ، وعوادم المصانع الغازية التي تطلق في الجو.

ب-إنتاج الطاقة من محطات توليد الكهرباء حيث يتم إحتراق الوقود (فحم - بترول - غاز طبيعي) وبالتالي إنبعاث ملوثات الهواء.

ج-اٌلإزدياد الهائل في عدد المركبات وما يتبع ذلك من عوادم هذه المركبات ولقد دلت التجارب أن السيارة الصغيرة تطلق من عادمها خلال كل ساعة تشغيل حوالي 60م3 من الغازات ، أما سيارة النقل الكبيرة فينبعث من عادمها حوالي 120م3 كل ساعة.

ح-الأعتداء المستمر علي المساحات الخضراء وذلك علي المستوي العالمي. (إمتصاص ثاني أكسيد الكربون ، وإستقرار الجسيمات الدقيقة العالقة بالهواء علي النباتات).

خ-الإستخدام الخاطئ للمخلفات ، فمثلا يستعمل البعض إطارات السيارات التالفة كوقود للحصول علي الحرارة ، فتحترق في الهواء وينبعث منها ملوثات خطيرة ، كذلك حرق القمامة في الخلاء خارج المدن.

د-الإفراط في إستخدام المبيدات الحشرية.

ه -كثرة المواد المتناثرة علي هيئة جسيمات دقيقة في صناعات الأسمنت والمطاحن وأماكن تكسير وطحن الخامات.

ولفهم المتغيرات التي يمكن أن تؤثر علي نوعية الهواء عند تلوثه ، يجب أولا دراسة الغلاف الجوي الذي يحوي هذا الهواء.

تركيب الغلاف الجوي 

الغلاف الجوي هو حزام من الغازات يحيط بالكرة الأرضية وحتي إرتفاع 800 الي 1000 كيلو متر وهو ينقسم الي أربعة طبقات:

أ- طبقة الغلاف الجوي السفلي: Troposphere

وهي تصل الي إرتفاع 8 - 16 كم عن سطح الأرض وهذه الطبقة تحوي الهواء الجوي ومكوناته.

ب- طبقة الأوزون Stratosphere

وهي علي إرتفاع 12 -50 كم عن سطح الأرض وتختلف هذه الطبقة بكونها تحوي نسبة عالية من الأوزون ويتكون الأوزون نتيجة تفكك جزيئات الأوكسجين O2 بفعل الأشعة فوق البنفسجية فينتج أوكسجين ذري نشيط من خلال تفاعل كيميائي ضوئي ويتفاعل الأوكسجين الذري الناتج مع جزيئات الأوكسجين فيكون الأوزون:

                                                   UV

                        O2         ---------------------- >        O + O

                O2  +  O  ----------------- >        O3          (OZONE)

وأهم وظيفة يقوم بها الأوزون هي إمتصاص الموجات القصيرة للأشعة فوق البنفسجية (UV) والتي إذا نفذت الي الأرض توقع الضرر بالكائنات الحية.

ج- الطبقة المتوسطة Mesosphere

وهي علي إرتفاع 50- 80 كم عن سطح الأرض وتتميز بقلة الغازات وبعدم وجود بخار الماء وبتواجد الأوزون.

د- الطبقة العلوية الحرارية Thermosphere

وهي ابتداء من إرتفاع 80 كم مما فوق وتتواجد الغازات فيها بحالتها لاذرية علي شكل سحب ولا تحتوي هذه الطبقة علي بخار الماء أو الأوزون.

والجدير بالذكر ، إن الطبقة السفلي من الغلاف الجوي ، هي التي تتأثر بالملوثات المتواجدة في الهواء.

تأثير الغازات الملوثة علي الغلاف الجوي:

ينتج ثاني أكسيد الكربون من عمليات إحتراق الوقود في المحطات الحرارية المستخدمة لإنتاج الكهرباء وينتج كذلك كأحد غازات العوادم من إحتراق وقود المركبات.

ومن خصائص ثاني أكسيد الكربون قدرته علي إمتصاص الموجات فوق الحمراء من أشعة الشمس وهذا يعوق إنبعاث وإنعكاس هذه الموجات الي طبقات الغلاف الجوي الأخري ، ويمتص 80% من الموجات القصيرة للموجات فوق البنفسجية مع إنتاج طاقة عالية. وقد إتضح أن زيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون خلال الأربعين سنة الماضية أدت الي إرتفاع درجة حرارة القشرة الأرضية بمقدار درجة واحدة مئوية, وإذا إستمر هذا المعدل يمكن أن يؤدي الي ذوبان الجليد وانتشار الفيضانات في الأماكن المنخفضة.

بعض ملوثات الهواء ومخاطرها:

1- الدقائق Particulates

يطلق العديد من الصناعات الي الهواء ، دقائق صغيرة تعتبر ملوثات خطرة ، مثل الصناعات الكيميائية ، كصناعة الأسمنت والأسمدة والحديد والصلب ، وكذلك المحاجر والمطاحن وكثير من الصناعات المعدنية ومصانع المبيدات الحشرية.

ومن مخاطر الدقائق أنها تدخل مع الهواء الي رئة الإنسان وتحدث إحتكاكا فيها يؤدي الي إلتهاب أنسجة الرئة وأمراض الحساسية ، وفي أحيان كثيرة الي اٌلإصابة بسرطان الرئة.

2- ثاني أكسيد الكبريت:

ينتج ثاني أكسيد الكبريت عادة من حرق الفحم أو البترول أو أي وقود يحتوي علي عنصر الكبريت. ويكمن الأثر الضار لثاني أكسيد الكبريت في الآتي:

1-    له رائحة نفاذة تسبب ضيقا وشعورا بالأختناق.

2-    يؤذي جهاز التنفس وخصوصا الرئتين ، وكذلك القلب.

3-    يكون تأثيره أكثر شدة إذا كان الهواء متربا ، حيث تؤثر الدقائق علي الغشاء الذي يحمي الرئة ، فيزيد من تأثير الغاز.

3- أول أكسيد الكربون:

ينتج أول أكسيد الكربون من عملية الإحتراق ، وخصوصا ما يسمي (بالإحتراق غير الكامل) ، أي عدم توفر أكسجين كاف أثناء الحريق لحرق المادة كليا، وهو ينبعث من عوادم المركبات.

وجدير بالذكر إنه يصعب تمييز أول أكسيد الكربون لأنه عديم اللون والرائحة ، وتكمن خطورته في أنه يكون مع هيموغلوبين الدم ، مركبا معقدا هو كربوكس الهيموغلوبين الذي يقلل من قابلية الدم لحمل الأكسجين.

4- أكاسيد النيتروجين:

تنبعث أكاسيد النيتروجين من عوادم المركبات ومن محطات القوي الكهربائية ويكون إنبعاث هذه الغازات في الهواء ضبابا دخانيا Smog. ويتفاعل بخار الماء في الجو مع أكاسيد النيتروجين ، فيكون حمض النيتريك الذي يتساقط علي الأرض مسببا ما يعرف بالمطر الحمضي.

وبوجه عام ، إذا تنشق الإنسان هذه الغازات ، فإنها تسبب تلفا في أنسجة الرئة.

التحكم بتلوث الهواء:

إن العمليات المستخدمة لإزالة ملوثات الهواء والتحكم بها متعددة وكثيرة ، ونعرض هنا لأكثرها شيوعا بشئ من التفصيل.

1- التحكم بالدقائق Particulates

سبق أن أشرنا الي أن الدقائق هي أحد الملوثات الرئيسية في الهواء ، وهي عبارة عن جسيمات دقيقة عالقة بالهواء ، تشمل الأتربة وجسيمات في الدخان ، والرذاذ والندي.

ويمكن استخدام الأجهزة التالية للتحكم بالدقائق العالقة في الهواء الملوث:

أ- مرشحات الهواء Air Filters:

وهي أجهزة إزالة التركيزات القليلة من الأتربة العالقة بالهواء الملوث ، أو الهواء الذي يتحرك داخل مبني. وينبغي أن تكون سرعة الهواء الملوث منخفضة عبر المرشح حتي يتسني ترسيب معظم الجسيمات العالقة.

ب- السيكلون Cylcone:

جهاز يستخدم صناعيا لإزالة الجسيمات العالقة بالهواء أو الغازات ويقوم بتنظيف الهواء من الجسيمات الصلبة ويعتمد تشغيله علي قوي الطرد المركزية. وهو يستخدم لإزالة أنواع الدقائق كافة , الصغيرة للغاية والمتوسطة والكبيرة. ويتكون السيلكون من وعاء مخروطى يضخ فيه الهواء الملوث من أعلي ، حيث ترسب الدقائق وتستقر في القاع ويعود الهواء للخروج من فتحة أخري في أعلي الجهاز.

ج- المرسب الديناميكي Dynamic Precipitator:

يضخ الهواء الملوث الي المرسب الديناميكي الذي يحركه بحركة دورانية بواسطة قلاب علي هيئة ريش. وتسبب هذه القوة سحب الهواء المحمل بالدقائق بسرعة كبيرة ، ودورانه بزاوية 90[AGC1] ° ، مما يجعل المواد العالقة تترسب.

د- مجمعات العوالق المبللة Wet Collectors  :

يضخ الهواء الملوث من أسفل برج ويدخل الماء من فتحات ضيقة علي شكل رذاذ من أعلي. ويقوم رذاذ الماء بتصيد الدقائق العالقة في الهواء الملوث بحيث تزال تدريجيا.

هـ- المرسب الألكتروستاتيكي Electrostatic Precipitator:

يضخ الهواء الملوث الي جهاز مشحون بقوة كهربائية كبيرة جدا ، وتعمل علي شحن الدقائق ، فيقوم قطب باجتذاب الدقائق المشحونة اليه ، فيتخلص منها الهواء.

2- التحكم بثاني أكسيد الكبريت:

يتم التحكم بثاني أكسيد الكبريت الملوث للهواء والناتج من حرق الوقود ، بعدة طرق ، أهمها:

* الحقن بالحجر الجيري:

يضخ الهواء الملوث بثاني أكسيد الكبريت الي فرن يتم فيه تحويل الحجر الجيري الي جير حي ويتفاعل الجير الحي مع ثاني أكسيد الكبريت مكونا كبريتات وكبريتيت الكالسيوم. يوجه الهواء المحمل بالدقائق وغيرها الي برج غسيل حيث يتم غسله بالماء وتخليصه من هذه الملوثات ليصبح هواء نظيفا يطلق من المدخنة.

3- التحكم بأكاسيد النيتروجين:

أ- الأختزال باستخدام الغاز الطبيعي:

يضخ الهواء الملوث بأكاسيد النيتروجين مع الغاز الطبيعي الي جهاز تفاعل يحوي عامل حفاز مثل البلاتين. يشعل الخليط ويقوم الغاز الطبيعي باختزال أكاسيد النيتروجين وتحوليها الي نيتروجين وبخار ماء. وهذه النواتج يمكن إطلاقها في الهواء الجوي بلا خوف.

ب- استخدام هيدروكسيد الماغنسيوم في أبراج الغسيل:

يضخ الهواء الملوث بأكاسيد النيتروجين والكبريت الي برج غسيل حيث يدخل من أعلي البرج محلول لهيدروكسيد الماغنسيوم ، ويخرج الهواء النظيف من أعلي البرج. ويسحب المحلول الي جهاز ترسيب حيث يرسب كبرتيت الماغنسيوم ويحول إلى حمض كبريتيك أما نيتريت الماغنسيوم الذي تكون من تفاعل أكاسيد النيتروجين مع هيدروكسيد الماغنسيوم فيمكن تحويله الي حمض النيتريك الذي يعادل بواسطة الأمونيا لإنتاج نترات الأمونيوم التي يمكن بيعها.

4- التحكم بأول أكسيد الكربون:

يضخ الهواء الملوث بأول أكسيد الكربون الي مفاعل حيث يزود بالأكسجين اللازم لأكسدة أول أكسيد الكربون بشكل تام الي ثاني أكسيد الكربون.

5- التحكم بعوادم المركبات:

تعتبر عوادم المركبات من مصادر تلوث الهواء الرئيسية. فحوالي 45% من الغازات الحارة الناتجة عن محركات الديزل ، تنبعث من العوادم ، يبنما تصل هذه النسبة الي 60% في المركبات التي تعمل بالبنزين.

ولا شك أن التحكم بهذه العوادم واٌلإفادة منها ، يحقق العديد من الميزات:

1- يرفع من الكفاءة الكلية للمركبة.

2- يقلل من كمية الغازات المنبعثة والملوثة للهواء.

3- يقلل من استهلاك الوقود.

4- يزيد الطاقة الحركية للمركبة.

استخدام محول حفاز للتحكم بعوادم المركبات:

يقوم العامل الحفاز بعمليات أكسدة وإختزال متتابعة ، فيزود بالأكسجين كلا من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات في منطقة التركيزات العالية.

وتجري عملية الإختزال في منطقة التركيزات المنخفضة ، فتساعد علي التخلص من أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات.

يتم تركيب المحول الحفاز مع صمام أمان في نهاية أنبوب العادم ، بحيث تخلط غازات العادم مع الهواء وتدخل الي المحول الحفاز لإحداث التحول الكيميائي المنشود.

ختاما

و أخير كيف يعمل ألانسان على تلوث الكون الذى خلقه الله عز و جل بقدرته و عظمته سبحانه و تعالى و لمعرفة المزيد اضغط هنا.