کیفیت زندگی بر روی زمین،‌ رابطه ی تنگاتنگی با کیفیت کلی محیط زیست دارد. در گذشته تفکر بشر بر نامحدود و فراوان بودن زمین و منابع آن استوار بود اما امروزه منابع باقیمانده، بی احتیاطی و غفلت او را در بکار بستن آن نمایان ساخته است. در طی 200 سال گذشته افزایش سریع جمعیت جهان منجر به نیاز شدید به مقادیر زیاد سوخت،‌ مواد شیمیایی صنعتی،‌ کودهای شیمیایی،‌ سموم دفع آفات و داروها شده است تا بدین طریق موجب بهبود کیفیت زندگی گردد. با وجود مصرف بیشتر این مواد،‌ مقداری از آنها خراب و بخشی نیز در هوا،‌ آب و خاک رها شده و باعث ایجاد خطرات محیط زیستی گردیده است. در این مقاله سعی می گردد نگاه ویژه ای به موضوع آلودگی هوا داشته و راهکارهای مقابله با آن مورد بررسی قرار گیرد.

آلوده کننده هاي هوا يکي از عوامل مهم آلودگي محيط زيست هستند زيرا نه تنها مستقيماً بر اکوسيستم اثر مي گذارند،‌ بلکه به طور غير مستقيم از طريق آلوده کردن قطرات باران،‌ آبهاي سطحي را نيز آلوده کرده و زندگي موجودات زنده را به خطر مي اندازند. هوا حياتي ترين مايه زندگي است زيرا مقدار متوسط هوايي که يک انسان بالغ در يک شبانه روز تنفس مي کند تقريباً‌ برابر 15 کيلوگرم مي باشد. در نتيجه هوايي که تنفس مي کنيم ضروري ترين ماده براي زندگي و تندرستي است.

هوای تمیز غالباً حاوی 1/78 درصد نیتروژن، 9/20 درصد اکسیژن، 92/0 درصد آرگون و گازهای دیگری مثل نئون، هلیوم، کریپتون، زنون، متان و … به مقادیر جزئی است.

تعربف آلودگی محیط زیست
به حضور هر گونه ناخالصي اعم از مواد شيميايي،‌ ذرات معلق،‌ مواد بيولوژيکي،  صدای مزاحم ، امواج و تشعشعات و … در محیط که موجب سلب آسايش،‌ مريضي يا مرگ انسان ها و موجودات زنده يا تخريب محيط زيست طبيعي وحتی ساختمان ها و ابنيه تاريخي شود آلودگي گفته مي شود . به عبارت دیگر  وجود هرگونه عامل  مزاحم که فراتر از توان خود پالایی و استمرار فعالیتهای معمولی طبیعت و حیاط موجودات زنده باشد ، آلودگی زیست محیطی گفته میشود  . جهت پرهیز از هرگونه سلیقه گرایی یا برداشت شخصی از وجود یا عدم وجود  آلودگی   حدود و شاخص های تعیین کننده که همانا استاندارد های زیست محیطی است  توسط متخصصان علم محیط زیست مورد تدوین قرار گرفته  و و بر این مبنا کیفیت محیط زیست اعم از هوا ، آب یا خاک ملاک عمل  مراجع نظارتی  قرار گرفته است .

1- آلاينده های هوا
به ماده اي که وجود آن در هوا موجب ضرر رسيدن به محيط زيست شود آلاينده هوا اطلاق مي گردد. آلاينده ها مي توانند به شکل ذرات جامد، قطرات مايع يا گاز بوده و فرقي هم نمي کند که طبيعي بوده يا بواسطه فعاليت هاي بشري بوجود آمده باشند.
آلاينده ها از يک نگاه به دسته اوليه و ثانويه تقسيم بندي مي شوند. معمولاً‌ آلاينده هاي اوليه به آن دسته از آلاينده ها اطلاق مي گردد که بطور مستقيم از يک فرآيند انتشار پيدا مي کنند مانند خاکستر متصاعد شده از فعاليت هاي آتش فشاني يا منواکسيد کربن منتشره از موتور يک وسيله نقليه يا اکسيد سولفور آزاد شده از کارخانه هاي صنعتي. آلاينده هاي ثانويه آلاينده هايي هستند که بصورت مستقيم انتشار نمي يابند بلکه با واکنش و برهم کنش بين آلاينده هاي اوليه تشکيل مي شوند. به عنوان مثال يکي از مهم ترين آلاينده هاي ثانويه ازن سطحي  است که نقش اصلي را در ايجاد مه دود فتوشيميايي  بازي مي کند.

برخي از آلاينده ها نيز، هم جزو آلاينده هاي اوليه و هم جزو آلاينده هاي ثانويه طبقه بندي مي شوند بدين معني که هم بصورت مستقيم به محيط انتشار يافته و هم از برهم کنش بين آلاينده هاي اوليه بوجود مي آيند.

آلاينده هاي اصلي توليد شده توسط فعاليت هاي بشري به دسته هاي زير قابل تقسيم بندي مي باشند:

• اکسيد هاي سولفور (SOx)- بخصوص دي اکسيد سولفور،‌ ترکيبي شيميايي با فرمول SO2 است که بوسيله آتش فشان ها يا توسط صنايع مختلف توليد مي گردد. چون ذغالسنگ و نفت اغلب حاوي ترکيبات سولفوري هستند،‌ سوختن آنها موجب توليد دي اکسيد سولفور مي شود. اکسيداسيون اضافه اين ترکيب (معمولاً در حضور دي اکسيد نيتروژن که نقش کاتاليست را بازي مي کند) موجب توليد اسيد سولفوريک و ايجاد باران هاي اسيدي مي شود. اين ماده يکي از علل نگراني محيط زيستي در اثر سوختن منابع نيرو محسوب مي شود.

• اکسيدهاي نتيروژن (NOx) – بخصوص دي اکسيد نيتروژن از احتراق در دماهاي بالا ايجاد مي شود و در طبيعت نيز در خلال رعد و برق و بواسطه تخليه الکتريکي انتشار مي يابد. اين ماده ترکيب شيميايي با فرمول NO2 است که يکي از اکسيد هاي نيتروژن محسوب مي شود. اين گاز سمي بوده و رنگ قرمز مايل به قهوه اي  و بوي تند و زننده اي دارد. همچنين اين ماده يکي از مهمترين آلاينده هاي هوا محسوب مي گردد.

• منواکسيد کربن (CO) – گاز بي رنگ،‌ بي بو ولي به شدت سمي است که از احتراق ناقص سوخت هاي فسيلي مثل گاز طبيعي، ذغال سنگ يا چوب انتشار مي يابد. گاز خروجي از اگزوز اتومبيل ها نيز يک منبع بالقوه اين گاز محسوب مي شود.

• دي اکسيد کربن (CO2) – گازي بي رنگ،‌ بي بو و غير سمي است که از عمده گازهاي گلخانه اي محسوب مي شود و در اسيدي شدن اقيانوس ها نيز نقش عمده اي دارد. اين گاز از احتراق سوخت هاي فسيلي،‌ کارخانه هاي سيمان و ديگر صنايع مشابه منتشر مي گردد و قابليت بازيافت در هوا بواسطه چرخه کربن را دارد.

• ترکيبات آلي فرار (Volatile organic compounds) – اين ترکيبات جزو آلاينده هاي مهم هواي آزاد محسوب مي شوند. اين مواد به دو دسته جداگانه متاني (CH4) و غير متاني (NMVOCs) تقسيم بندي مي شوند. متان يک گاز گلخانه اي بالقوه است که در گرم شدن زمين نقش عمده اي ايفا مي کند. ديگر هيدروکربن هاي اين دسته نيز گازهاي مهم گلخانه اي محسوب مي شوند چرا که نقش بسزايي در توليد ازن و طولاني شدن مدت حضور متان در اتمسفر دارند. در دسته ترکيبات آلي فرار غير متاني مواد آروماتيک مثل بنزن،‌ تولوئن و زايلن قرار دارند که مظنون به ايجاد سرطان و بخصوص سرطان خون در صورت تماس مداوم هستند. ماده 1،3 بوتادين نيز ترکيب خطرناک ديگري است که بواسطه استفاده هاي صنعتي ايجاد مي شود.

• ذرات ريز معلق در هوا (PM)– به ذرات ريز جامد يا مايع که در هوا معلق هستند اطلاق مي شود. منبع انتشار اين ذرات هم طبيعي و هم بواسطه فعاليت هاي انسان است. از منابع انتشار طبيعي آن مي توان به خاکستر آتش فشان ها، طوفان هاي شن و آتش گرفتن جنگل ها و مزارع اشاره کرد. فعاليت هاي انساني مانند احتراق سوخت هاي فسيلي در اتومبيل ها، نيروگاه ها و ديگر صنايع آلاينده نيز منبع انساني انتشار آن محسوب مي گردند. لازم بذکر است که گرد و غبار منتشره از فعاليت هاي انساني در حال حاضر حدود 10 در صد کل مقدار گرد و غبار موجود در اتمسفر را تشکيل مي دهد. وجود اين ذرات در هوا موجب خطرات بهداشتي مانند بيماري هاي قلبي و سرطان ريه مي شود.

• راديکال هاي آزاد مقاوم – اين ترکيبات که ربط مستقيمي به حضور ذرات ريز دارند موجب بروز بيماري هاي قلبي ريوي مي شوند.

• فلزات سمي مانند سرب، کادميوم و مس

• کلروفلورو کربن ها (CFCs) – ترکيباتي مضر براي لايه ازن هستند که در حال حاضر استفاده از آنها ممنوع شده است.

• آمونياک (NH3)- اين ماده که در واحد های پتروشیمی تولید و عمدتا از زه آب  حاصل از آبیاری مزارع کشاورزي تغذیه شده با کود آمونیاک  منتشر مي شود بوي تند و زننده داشته و نقش مهمي در تغذيه ارگانيسم ها بواسطه مصرف آن در کودهاي کشاورزي ايفا مي کند. آمونياک بصورت مستقيم يا غير مستقيم سنگ بنای  سنتز بسياري از مواد داروئيست گر چه در مقياس وسيع ماده اي خورنده و خطرناک به شمار مي آيد.

• بوهاي نامطبوع – بوهاي منتشره از زباله ها،‌ پساب ها و فرآيندهاي صنعتي

• آلاينده هاي راديواکتيو – منتشره از انفجارهاي اتمي، حوادث اتمي و فرآيندهاي طبيعي مثل تخريب راديواکتيو راديوم

آلاينده هاي ثانويه نيز شامل مواد زير است:
• ذرات ريز ايجاد شده از گازهاي آلاينده اوليه و ترکيبات موجود در مه دود فتوشيميايي. مه دود نوعي از آلودگي هواست که از ترکيب مه و دود ناشي از آلاينده ها بوجود مي آيد. منشا مه دودهاي ابتدايي، احتراق  ذغالسنگ به همراه حضور دي اکسيد سولفور بوده است ولي در حال حاضر منبع اصلي انتشار آن خودروها و صنايع هستند که در حضور نور فرا بنفش خورشيد به مه دود تبديل مي شوند.

• ازن سطحي (O3) – اين ماده از ترکيب اکسيد نيتروژن و ترکيبات آلي فرار بوجود مي آيد. ازن ماده اصلي موجود در تروپوسفر  است. حضور اين ماده در واکنش هاي شيميايي و فتوشيميايي موجب انجام تغييرات شيميايي در جو چه در روز و چه در شب مي شود.  غلظت هاي غير نرمال و بالاي اين ماده که معمولاٌ بواسطه احتراق سوخت هاي فسيلي ايجاد مي شود آلاينده محسوب شده و جزء اصلي مه دود است.

• پروکسي استيل نيترات (PAN) – اين ماه نيز از ترکيب اکسيد نيتروژن با ترکيبات آلي فرار بوجود مي آيد.

آلاينده هاي جزيي نيز شامل 2 بخش زير هستند:
• مقدار وسيعي از آلاينده هاي جزيي خطر ناک هوا که برخي از آنها در ايالات متحده و اروپا دسته بندي و کنترل مي شوند

• انواع گوناگوني از آلاينده هاي آلي مقاوم  که به ذرات ريز مي چسبند. اين آلاينده ها ترکيباتي آلي هستند که در برابر تخريب شيميايي،‌ بيولوژيکي و فتوليتيک مقاوم بوده و لذا در محيط بطور دائم حضور دارند. اين مواد مي توانند در بافت هاي بدن انسانها و جانوران و گياهان جاخوش کرده و به زنجيره غذايي آنها وارد شده و صدمات جبران ناپذيري را به محيط زيست و بخصوص براي انسان ها به ارمغان بياورند.

2- منابع آلودگي
منابع آلودگي به مکان ها،‌ فعاليت ها يا فاکتورهايي که موجب آزاد شدن آلاينده ها در هوا مي شوند اطلاق مي شود. اين منابع به 2 دسته اصلي قابل تقسيم بندي هستند:

2-1- منابع انساني (که معمولاً بخاطر سوزاندن سوخت بوجود مي آيند) شامل:
• “منابع ثابت” که شامل دودکش هاي کارخانجات مختلف‌،‌ نيروگاه ها،‌ صنايع، زباله سوزها، کوره ها و ديگر منابع آلاينده سوخت هاي فسيلي هستند. در کشورهاي فقير يا در حال توسعه سوزاندن بيومس اصلي ترين منبع آلودگيست که بيومس خود شامل چوب، کود و … است.

• “منابع متحرک” که شامل موتور خودروها، زيردريايي ها، هواپيماها و … مي شود.

• مواد شيميايي و غبار از سوزاندن کنترل شده براي ساماندهي مزارع و جنگل ها

• بخارات حاصل از رنگها،‌ اسپري مو، لاک الکل و …

• دفن مواد زائد و پسماندها که موجب توليد متان مي شود . متان گازي غير سميست ولي به شدت قابل اشتعال بوده و با هوا مخلوط انفجاري تشکيل مي دهد. همچنين ماده اي خفه کننده محسوب مي شود که در فضاهاي سرپوشيده جايگزين اکسيژن مي شود.

• فعاليت هاي نظامي مثل سلاح هاي اتمي، گازهاي سمي، جنگ هاي ميکروبي و پرتاب موشک

2-2- منابع طبيعي شامل:
• غبار حاصل از منابع طبيعي بخصوص از مکان هاي وسيع بدون پوشش گياهي

• متان منتشره از هضم غذا توسط حيوانات مثل احشام و اغنام

• گاز رادون توليد شده از تخريب راديواکتيو در قشر زمين. رادون گاز نجيب راديو اکتيو و بدون رنگ بو است که از تخريب عنصر راديوم بوجود مي آيد. اين گاز جزو گازهاي خطرناک دسته بندي مي شود که در ساختمان ها و بخصوص در  محيط هاي بسته و طبقات پايين تجمع مي يابد و دومين علت شايع سرطان ريه پس از استعمال سيگار است.

• دود و منواکسيد کربن حاصل از احتراق هاي طبيعي

• در برخي از مناطق، گياهان بطور طبيعي مقدار زيادي از ترکيبات آلي فرار را در روزهاي گرم منتشر مي کنند. اين ترکيبات فرار با آلاينده هاي اوليه منتشره توسط انسان (مثل اکسيد نيتروژن و دي اکسيد سولفور و ترکيبات کربني آلي) ترکيب شده و موجب تشکيل آلاينده هاي ثانويه فصلي مي شوند.

• فعاليت هاي آتش فشاني که موجب شکل گيري سولفور، کلرين و ذرات خاکستر مي شوند.