تعريف الهواء
يمكن اعتبار الهواء مزيجًا من الغازات التي تشكل الغلاف الجوي لكوكب الأرض. تتنوع مكونات هذا الهواء من حيث التركيز في الغلاف الجوي، حيث تظهر بعض الغازات في تركيزات ثابتة مثل النيتروجين والأكسجين والهيدروجين، بينما تتواجد غازات أخرى بتراكيز متغيرة تعتمد على الزمان والمكان، مثل بخار الماء والأوزون وثاني أكسيد الكربون.
تركيز الغازات في الهواء
يوضح الجدول التالي نسب الغازات وتركيزها في الهواء عند مستوى البحر وبدرجة حرارة 15 درجة مئوية، وعند ضغط 101325 باسكال:
| اسم الغاز ورمزه | نسبة تركيزه في الهواء |
|---|---|
| النيتروجين (N2) | 78.084% |
| الأكسجين (O2) | 20.9476% |
| الأرجون (Ar) | 0.934% |
| ثاني أكسيد الكربون (CO2) | 0.0314% |
| النيون (Ne) | 0.001818% |
| الميثان (CH4) | 0.0002% |
| الهيليوم (He) | 0.000524% |
| الكريبتون (Kr) | 0.000114% |
| الهيدروجين (H2) | 0.00005% |
| الزينون (Xe) | 0.0000087% |
| ثاني أكسيد النيتروجين (NO2) | 0.000002% |
| اليود (I2) | 0.000001% |
أهمية الهواء
تتجلى أهمية الهواء في العديد من المجالات، ومنها:
- دورة الماء: تتعرض المياه السطحية لأشعة الشمس، مما يتسبب في تبخرها وتحولها إلى بخار ماء، الذي يتكاثف لاحقًا ليعود للأرض على شكل أمطار أو ثلوج.
- دورة الكربون: يُعتبر الكربون أحد العناصر الرئيسية على سطح الأرض، ويلعب الهواء دورًا حيويًا في إعادة تدوير هذا العنصر الأساسي، حيث يتم تحرير الكربون إلى الهواء من خلال تحلل الكائنات الميتة وعملية تنفس البشر والكائنات الحية، في حين تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون وتطلق الأكسجين خلال عملية البناء الضوئي.
- الحفاظ على درجة الحرارة: يسهم الهواء في تنظيم درجة حرارة الأرض عن طريق امتصاص بعض الغازات للأشعة تحت الحمراء، مما يسهم في تدفئة السطح؛ في حال عدم وجود الهواء، ستنخفض درجات الحرارة إلى ما دون مستوى التجمد.
تلوث الهواء
يعرف تلوث الهواء بأنه وجود ملوثات في الهواء تؤثر سلبًا على صحة الإنسان وكوكب الأرض. يتسبب هذا التلوث في العديد من المشاكل، بعضها كما يلي:
- الضباب الدخاني: يُنتَج الضباب الدخاني من المصانع، والمركبات، ومحطات الطاقة، وغيرها من مصادر الطاقة التي تعتمد على الوقود الأحفوري، مما يؤثر سلباً على صحة الإنسان من خلال التسبب في أمراض الرئة وتهيّج الحلق والعينين، ويشكل ذلك خطراً أكبر على الأفراد الذين يعانون من الحساسية أو الربو.
- المُلوثات: يؤدي تلوث الهواء إلى انبعاث العديد من المواد السامة مثل البنزين والزئبق والرصاص والديوكسينات، وهذه المواد تشكل تهديداً كبيراً للصحة، حيث يمكن أن تسبب أمراضًا مثل أمراض الكبد، واضطرابات الغدد الصماء، وأمراض الجهاز المناعي، وغيرها من المشاكل الأخرى. كما قد تسبب تهيج الرئة والعينين والجلد على المدى القصير.
- الاحتباس الحراري: تساهم الغازات الدفيئة الناتجة عن تلوث الهواء في زيادة درجات الحرارة على سطح الأرض، مما يؤدي إلى ارتفاع منسوب المياه وتغير المناخ وزيادة معدلات الوفيات بسبب الحرارة المرتفعة، بالإضافة إلى زيادة انتقال الأمراض المعدية مثل مرض لايم.