آلودگی هوا

آلاینده ماده‌ای در هوا است که می‌تواند بر روی انسان و اکوسیستم اثرات منفی بگذارد. این ماده می‌تواند ذرات جامد، قطره‌های مایع، یا گاز باشد. آلاینده می‌تواند منبع طبیعی داشته یا ساخته دست انسان باشد. آلاینده‌ها به دسته‌های اولیه و ثانویه تقسیم می‌شوند. آلاینده‌های اولیه معمولاً توسط فرایندها ساخته می‌شوند، مانند خاکستر تولید شده توسط آتشفشان. گاز کربن مونواکسید (CO) خارج شده از اگزوز موتورهای وسایل نقلیه یا گوگرد دی‌اکسید (SO₂) خارج شده از دودکش کارخانه‌ها، مثال‌هایی دیگر از آلاینده‌های اولیه هستند.

آلاینده‌های ثانویه مستقیماً منتشر نمی‌شوند، بلکه این آلاینده‌ها زمانی شکل می‌گیرند که آلاینده‌های اولیه در هوا با سایر ترکیبات واکنش نشان دهند. اُزُن سطح زمین نمونه مهمی از آلاینده‌های ثانویه است.

برخی آلاینده‌ها هم آلاینده اولیه و هم آلاینده ثانویه محسوب می‌شوند. این آلاینده‌ها علاوه بر اینکه مستقیماً منتشر می‌شوند بعدها با سایر ترکیبات نیز واکنش می‌دهند و باعث نوعی آلودگی دیگر می‌شوند.

مهمترین آلاینده‌هایی که از طریق فعالیت‌های انسانی تولید می‌شوند، شامل این موارد می‌شود:

• کربن دی‌اکسید (CO₂) - این گاز به دلیل نقش گاز گلخانه ای خود به عنوان «اصلی‌ترین آلاینده هوا» و «بدترین آلاینده آب و هوا» شناخته می‌شود. کربن دی‌اکسید یک ترکیب طبیعی هوا است که وجود آن برای زندگی گیاهان و درخت‌ها ضروری است و توسط دستگاه تنفس انسان نیز ساخته می‌شود. امروزه غلظت گاز کربن دی‌اکسید در اتمسفر برابر ۴۴۵ جزء در میلیون (ppm) است که در دوران قبل از انقلاب صنعتی این مقدار برابر 280 ppm بوده‌است. سالانه میلیاردها تن گاز CO₂ از سوزاندن سوخت‌های فسیلی آزاد می‌شود. روند افزایش گاز CO₂ در اتمسفر زمین در حال شتاب گرفتن است.
• کربن مونوکسید (CO)- گازی بی‌بو و بی‌رنگ و سمی است که بر اثر سوخت ناقص مواد ایجاد می‌شود. گاز خارج شده از اگزوز خودروها عامل اصلی ورود کربن مونواکسید به اتمسفر می‌باشد.
• اکسیدهای گوگرد (SO_x) - مهم‌ترین آنها گوگرد دی‌اکسید با فرمول شیمیایی SO₂ است. زغال‌سنگ و سوخت‌های نفتی مقداری گوگرد نیز در خود دارند و سوختن آن‌ها دی‌اکسید گوگرد تولید می‌کند.
• اکسیدهای نیتروژن (NO_x) - مهم‌ترین آنها نیتروژن دی‌اکسید با فرمول شیمیایی NO₂ است؛ که بر اثر سوخت در دماهای بالا تولید می‌شوند. نیتروژن دی‌اکسید بویی تند و زننده دارد و رنگ قهوه‌ای دیده شده بر فراز آسمان شهرهای بزرگ ناشی از این گاز است.
• ترکیبات آلی فرار - این ترکیبات به دو دسته متان و غیر متان‌ها تقسیم می‌شوند. متان گاز اصلی تشکیل‌دهنده گاز طبیعی است و اثر گلخانه‌ای بسیار نیرومندی دارد. بقیه ترکیبات آلی فرار هم اثرات گلخانه‌ای قابل توجهی دارند. ترکیبات فرار آروماتیک مثل بنزن و تولوئن اثر سرطانزایی داشته و در معرض آن‌ها قرار گرفتن به‌طور مستمر می‌تواند منجر به سرطان خون شود.
• ذرات معلق به تمامی اجزاء ریز مایع یا جامدی (به جز آب خالص) گفته می‌شود که در جو زمین پراکنده هستند و اندازه میکروسکوپی یا ریزمیکروسکوپی اما بزرگتر از ابعاد مولکولی دارند. ذرات کوچکتر بسیار خطرناکتر هستند چراکه به ریه‌ها نفوذ کرده و برخی از آن‌ها حتی وارد جریان خون می‌شوند و باعث بیماری‌های تنفسی و قلبی مختلف می‌شوند. این ذرات همچنین بر روی خاک و آب نشسته و آلودگی منابع آبی و خاک را موجب می‌شوند.
• کلروفلوئوروکربن‌ها - گازی که عامل اصلی تخریب لایه ازون است و استفاده از ترکیباتی که باعث آزادسازی آن می‌شود امروزه ممنوع شده‌است.
• فلزات سمی مثل سرب و جیوه
• ازون تروپوسفری
• آلودگی مواد پرتوزا
• آمونیاک که بیشتر بر اثر استفاده از کودهای شیمیایی در بخش کشاورزی ایجاد می‌شود.

در جهان سالیانه ۷ میلیون نفر در اثر آلودگی هوا جان خود را از دست می‌دهند که ۹۰ درصد آنها در کشورهای توسعه یافته هستند. در برخی کشورها تعداد افرادی که در اثر همین عامل جان خود را از دست می‌دهند بیشتر از قربانیان سوانح رانندگی است. این مرگ و میر به‌طور خاص مربوط به آسم، برونشیت، تنگی نفس، سکته قلبی، و آلرژی‌های مختلف تنفسی است.

آلودگی هوا به روش‌های گوناگونی می‌تواند آثار زیانبار درازمدت و کوتاه مدتی بر سلامت انسان‌ها بگذارد. تأثیر آلودگی هوا بر افراد مختلف متفاوت است. آسیب‌پذیری برخی افراد در برابر آلودگی هوا بسیار بیشتر از دیگران است. کودکان کم سن و سال و سالمندان بیشتر از دیگران از آلودگی هوا آسیب می‌بینند.

معمولاً میزان آسیب بستگی به میزان قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی زیانبار مانند تماس با آلاینده‌ها و غلظت مواد شیمیایی دارد. صدمات ریوی ناشی از هوای آلوده به اوزون، خطری است که هر ۳ نفر از ۵ نفر با آن روبرو هستند.

متخصصان معتقدند که موادی که از طریق هوای آلوده وارد محیط می‌شوند دارای ترکیباتی هستند که باعث نابودی بافت‌های مختلف بدن خواهد شد. این مواد از طریق ریه، پوست، مخاط بدن، مخاط چشم، گوش، بینی و دستگاه گوارش، وارد بدن شده و باعث تخریب سلول‌های بدن می‌شود. در واقع تجمع این مواد در بدن هنگام آلوده بودن هوا به دلیل داشتن اکسیژن ناپایدار و واکنش با یک سلول، آن را اکسید می‌کند.

ویتامین ای از ویتامین‌های محلول در چربی است که همچون ویتامین ث خاصیت آنتی‌اکسیدان دارد و اثر شیمیایی مخربی را که آلودگی هوا بر بافت‌های بدن وارد می‌کند را از بین می‌برد.

آلودگی هوا یکی از مهمترین عوامل مرگ‌ومیر در جهان است که سالانه ۵ میلیون مرگ به آن ارتباط داده می‌شود. آلودگی هوا به ۹٪ مرگ و میر در سراسر جهان نسبت داده می‌شود. همچنین یکی از عوامل خطرزا برای افزایش بیماری است. بیشترین میزان مرگ‌ومیر ناشی از آلودگی هوا در کشورهای کم درآمد-تا-متوسط اتفاق می‌افتد و تا بیش از ۱۰۰ برابر اختلاف در سراسر جهان متغیر است. در سطح جهانی، میزان مرگ و میر ناشی از آلودگی هوا در حال کاهش است. این امر عمدتاً نتیجه پیشرفت در زمینه مقابله با آلودگی محیط داخل ساختمان بوده‌است. ۶٪ از مرگ و میرها در کشورهای کم درآمد به آلودگی هوای داخل خانه نسبت داده می‌شود.

در سال ۲۰۱۵، ۹ میلیون نفر در جهان به دلیل بیماری‌های غیرعفونی ناشی از آلودگی هوا مثل بیماری‌های قلبی، سکته مغزی و سرطان ریه جان خود را از دست داده‌اند که تقریباً تمام (۹۲ درصد) این مرگ‌ها در کشورهای کم درآمد یا با درآمد متوسط و کشورهایی که دارای جهش اقتصادی بوده‌اند (مانند هند) رخ داده‌است.

در میان کشورهای جهان، برونئی، سوئد و فنلاند کمترین میزان مرگ ناشی از آلودگی و بنگلادش، سومالی و چاد بالاترین میزان را آلودگی دارند. در آمریکا ۱۵۵ هزار مورد (۵٫۸ درصد)، در بریتانیا پنجاه هزار مورد (هشت درصد) و در ایران ۴۸ هزار مورد مرگ (۱۲٫۵ درصد) ناشی از آلودگی است.

یر اساس نقشه جهانی که مجله لنست از مناطق آلوده دنیا منتشر کرده، مناطق آلوده متعددی در همسایه‌های شمال غربی ایران -قره‌باغ، ارمنستان، آذربایجان و گرجستان- وجود دارد که بیشتر آن‌ها به مواد شیمیایی و سموم کشاورزی آلوده هستند. این آلودگی به دلیل وجود معادن، انبار، یا کارخانه‌های تولید مواد شیمیایی است که برخی از زمان اتحاد جماهیر سوسیالیستی شوروی سابق به جا مانده که با وجود متروکه بودن برخی از آنها، همچنان از منبع عظیم آلودگی خاک و آب به‌شمار می‌روند.

در سال ۹۵ بیش از ۴۸۰۰ نفر در تهران بر اثر آلودگی هوا جان خود را از دست داده‌اند.

۱۰ شهر آلوده جهان در سال ۲۰۱۸:

1. گورگان (هند)
2. قاضی‌آباد (هند)
3. فیصل‌آباد (پاکستان)
4. فریدآباد (هند)
5. بیوادی (هند)
6. نویدا (هند)
7. پاتنا (هند)
8. ختن (چین)
9. لکهنو (هند)
10. لاهورا (پاکستان)

یکی از آثار و نتایج آلودگی هوا باران اسیدی است. باران اسیدی به پدیده‌هایی مانند مه اسیدی و برف اسیدی که با مقادیر قابل توجهی اسید از آسمان همراه هستند، گفته می‌شود. باران هنگامی اسیدی می‌شود که میزان پی‌اچ آب آن کمتر از ۵٫۶ باشد. این مقدار پی‌اچ بیانگر تعادل شیمیایی به وجود آمده میان کربن دی‌اکسید و حالت محلول آن یعنی بی‌کربنات (HCO3) در آب خالص است. باران اسیدی دارای نتایج زیانبار اکولوژیکی بر سلامتی انسان، حیوانات و پوشش گیاهی دارد.

باران‌های اسیدی از گازهای گوگرد دی‌اکسید و از خانواده اکسید نیتروژن خروجی از دود اگزوز اتومبیل‌ها و کارخانه‌ها ایجاد می‌شود. این گازها در اتمسفر زمین با بخار آب واکنش داده و اسیدهایی مانند سولفوریک اسید و نیتریک اسید را تشکیل می‌دهند.

در مه‌دود بزرگ سال ۱۹۵۲ میلادی شهر لندن، تعداد ۴۰۰۰ نفر در مدت چند روز در اثر غلظت بالای آلاینده‌های هوا جان باختند.

در سال ۱۹۴۸ میلادی در اثر وارونگی هوا در شهر دونورا در ایالت پنسیلوانیا مه دود غلیظی باعث مرگ ۲۰ نفر شد. تا ۱۰ سال بعد از این حادثه آمار مرگ و میر در این شهر بسیار بالاتر از شهرهای اطراف بوده‌است.

براساس گزارش سال ۲۰۱۴ سازمان جهانی بهداشت حدود ۷ میلیون نفر به علت آلودگی هوا در سال ۲۰۱۴ جان خود را از دست داده‌اند که این رقم دو برابر پیش‌بینی‌ها است. از این هفت میلیون نفر، ۴٫۳ میلیون نفر به علت آلودگی هوای خانه‌ها در اثر دود و آلودگی ناشی از سوخت و اجاق‌های خوراک‌پزی نامناسب جان باخته‌اند. این آمار همچنین نشان می‌دهد که بیش از سه میلیون و ۷۰۰ هزار نفر بر اثر آلودگی هوا در فضای بیرونی در شهرها و روستاها در سراسر جهان جان خود را از دست داده‌اند.

استراتژی‌ها و تکنولوژی‌های مختلفی برای کاهش آلودگی هوا وجود دارد. ابتدایی‌ترین مرحله، استفاده صحیح از زمین و برنامه‌ریزی کاربری آن و تعیین و طراحی زیرساخت‌های حمل و نقل می‌باشد. در اکثر کشورهای توسعه یافته، برنامه‌ریزی کاربری اراضی بخش مهمی از سیاست‌های اجتماعی است که تضمین می‌کند از زمین با بهره‌وری مناسب، به نفع اقتصاد و جمعیت گسترده‌تر استفاده می‌شود و همچنین حفاظت از محیط زیست در نظر گرفته شده‌است. یک مطالعه در منچستر انگلستان نشان داد که فرم های مختلف شهری میزان تهویه در محیط خیابان را تغییر میدهند و این خود بر میزان آلودگی در ارتفاع انسانی و عابر پیاده تاثیر می گذارد.

از آنجا که بخش زیادی از آلودگی هوا در اثر احتراق سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ و نفت ایجاد می‌شود، کاهش استفاده از این سوخت‌ها می‌تواند باعث کاهش شدید آلودگی هوا شود. مؤثرترین این روش‌ها استفاده از منابع انرژی تمیز مانند نیروگاه‌های بادی، انرژی خورشیدی و نیروگاه آبی است که باعث آلودگی هوا نمی‌شوند. جایگزینی خودروهای بنزینی با خودروهایی با سوخت‌های با آلایندگی کمتر مانند خودروهای گازسوز یا استفاده از خودروهای تمام-برقی، می‌تواند به کاهش آلودگی هوا کمک کند.

طبق تحقیقی در سال ۲۰۱۵، استفاده ۱۰۰ درصدی از سوخت‌های تجدیدپذیر می‌تواند از مرگ زودرس ۶۲۰۰۰ نفر در سال، فقط در ایالت متحده آمریکا جلوگیری کند.

بسیاری از کشورها برای میزان انتشار آلاینده‌های خودروها و صنایع، محدودیت‌هایی را اعمال کرده‌اند. این کار از طریق سازمان‌های هماهنگ‌کننده که وظیفه نظارت بر محیط زیست و هوا را به عهده دارند انجام می‌شود. در سازمان ملل متحد برنامه مدیریت جو طرح‌های زیست‌محیطی را در سراسر جهان اجرا می‌کند.

برای مقابله با آلودگی هوا، همکاری یکپارچه بین دستگاه‌های مختلف دولتی و خصوصی در سطوح مختلف منطقه ای، شهری و کشوری الزامی است. سیاست و سرمایه‌گذاری در زمینه‌های مختلفی از قبیل سیستم‌های حمل و نقل و نیروگاه‌های تمیز، خانه‌های با مصرف انرژی بهینه و مدیریت پسماند شهری از اصلی‌ترین عوامل کاهش آلودگی خارج از خانه هستند. برخی راهکارهای سازمان جهانی بهداشت یا WHO برای کاهش آلودگی هوا به شرح زیر می‌باشد:

حمل و نقل

• اولویت بندی و ایجاد ترانزیت و حمل و نقل پرسرعت شهری، ایجاد شبکه‌ها و مسیرهای پیاده‌روی، حمل و نقل مسافر و باربری ریلی.
• جایگزینی خودورهای دیزلی سنگین قدیمی با خودروهای دیزلی جدید و با آلایندگی کم، هم چنین استفاده از سوخت‌های با درصد گوگرد کم.
• به‌کارگیری قوانین سختگیرانه تر در زمینه میزان آلایندگی خودروها و استانداردهای آنها.

شهرها

• غلظت اندازه‌گیری شده دی‌اکسید نیتروژن از ماهواره ۲۰۰۲–۲۰۰۴
  ساخت شهرها به صورت فشرده و در نتیجه از لحاظ انرژی بهینه تر.
• ساخت محل‌هایی برای پیاده‌روی و دوچرخه سواری ایمن.
• سرمایه‌گذاری در زمینه اتوبوس‌های پرسرعت و سیستم‌های ریلی سبک.
• ساخت محیط‌های سرسبز و پردرخت که به حذف ذرات معلق و حذف اثر جزیره گرمایی کمک می‌کند.

مدیریت پسماند

• ترویج و تشویق به کاهش تولید زباله، تفکیک زباله، بازیافت یا استفاده مجدد از مواد.
• بهبود روش‌های مدیریت پسماند بیولوژیکی مانند هضم زباله بی هوازی و تولید بیوگاز، که گزینه ای به صرفه به جای سوزاندن زباله‌های جامد است. زمانیکه سوزاندن زباله اجتناب ناپذیر است، استفاده از تکنولوژی‌های جدید با سیستم‌های دقیق کنترل و حذف آلاینده ضروری است.

صنعت

• بهبود کوره‌های قدیمی آجرپزی و کوره‌های پخت کُک، که مقادیر زیادی کربن سیاه انتشار می‌دهند.
• استفاده از فناوری‌های جدید که آلاینده‌های دودکش‌های بزرگ را کاهش می‌دهد.

کشاورزی

• سوزاندن کمتر زمین‌های کشاورزی
• تشویق به استفاده از رژیم غذایی سالم‌تر و استفاده از غذاهای پایه گیاهی به جای گوشت‌های قرمز و فراوری شده.
• استفاده از روش آبیاری برنج به صورت دوره ای خشک و تر. (در این روش به جای غرقاب بودن همیشگی زمین‌های کشاورزی برنج، به صورت دوره ای آنها را خشک و سپس غرقاب می‌کنند. این کار باعث کاهش مصرف آب و تولید گازهای گلخانه ای می‌شود.)
• بهبود مدیریت پسماندهای کشاورزی و کود دامی، از جمله به دام انداختن گاز متان ساطع شده از محل‌های زباله و استفاده از آن به عنوان سوخت.

راه حل‌های فردی

اهمیت و عملیاتی کردن پشت بام سبز و دیوار سبز در ساختمان‌ها که امروزه در دنیا مد نظر است می‌تواند درصد زیادی به کاهش آلودگی هوا کمک کند. گیاهان سبز پشت بام‌ها می‌توانند به عنوان فیلتری برای ذرات معلق عمل کرده و برگ‌های چسبنده می‌توانند ذرات معلق در هوا (PM) را کاهش دهند. همچنین درختان و مخصوصا شمشادها میتوانند محدوده ی پخش شدن آلودگی ناشی از اگزوز خودروها را محدود نمایند.

در روزهای بحرانی آلودگی هوا تا جای ممکن رفت‌وآمد در محدوده‌های مرکزی و پرترافیک شهر اجتناب کنید. استفاده از وسایل حمل و نقل عمومی در سفرهای روزانه درون‌شهری خود را جایگزین خودروهای شخصی نمائید. فعالیت یا بازی کودکان در محیط‌های باز را محدود نمائید؛ و افراد مسن یا افراد با بیماریهای قلبی، ریوی نظیر آسم، برونشیت مزمن و نارسائی قلبی از خروج از خانه اجتناب نمایند.

آلودگی هوا در بینی و سینوس رسوب می‌کند و با تأثیر بر مخاط‌های بینی باعث ایجاد مشکلات زیادی برای افراد می‌شود. در این روزها که افراد در شهرها با آلودگی هوا سر و کار دارند بهتر است که بینی و سینوس خود را چندین بار در روز شستشو دهند. مخصوصاً کسانی که عمل جراحی بینی انجام داده‌اند یا آلرژی دارند، این شستشو برای جلوگیری از تشدید مشکلات نقش کلیدی و اساسی دارد. سرم‌های شستشو، بهترین شستشو دهنده می‌باشد که در تمام داروخانه‌ها در دسترس است.