دراسة حول جودة الهواء وتأثير التلوث على البيئة والصحة

تلوث الهواء

يشير مصطلح تلوث الهواء إلى إطلاق الغازات المتعددة، والمواد الصلبة الدقيقة، والسوائل المعلقة في الغلاف الجوي بمستويات مرتفعة تفوق قدرة البيئة على تخفيفها أو امتصاصها، مما يؤدي إلى مجموعة من المشكلات الصحية والاقتصادية، بالإضافة إلى بعض التأثيرات الجمالية غير المرغوبة.

تاريخ تلوث الهواء يعود إلى العصور الوسطى، وقد تسبب في العديد من الحوادث المأساوية في السنوات الأخيرة. ومن بين هذه الحوادث:

• الواقعة الخطيرة التي شهدتها لندن، حيث أدى الدخان الكثيف الناتج عن احتراق الفحم إلى تفاقم المشكلات البيئية، مما دفع الملك إدوارد الأول إلى حظر استخدام الفحم في أفران الجير عام 1307 ميلادي.
• الحادث المأساوي في بلجيكا عام 1930، حيث راح ضحيته 36 شخصًا في غضون 5 أيام نتيجة تفاعل غاز ثاني أكسيد الكبريت والجزيئات الدقيقة مع رطوبة الهواء العالية.
• تقرير آخر عن حادثة بنسيلفانيا عام 1948، حيث توفي 20 شخصًا خلال 5 أيام بسبب ظروف بيئية مماثلة.

مصادر تلوث الهواء

تتعدد مصادر تلوث الهواء، وتشمل المصادر الطبيعية والبشرية كالتالي:

المصادر البشرية

تعتبر المساهمات البشرية هي الأكبر في تلوث الهواء الحالي، حيث تشمل:

انبعاثات الوقود الأحفوري

تُعد انبعاثات الوقود الأحفوري من أبرز مصادر تلوث الهواء البشرية، ومن مظاهرها:

• الانبعاثات الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري كالنفط والفحم، التي تستخدم عادة في محطات توليد الطاقة والمصانع والأفران.
• الغازات الدفيئة الناتجة عن الصناعة، والتي تمثل نحو 21% من إجمالي الانبعاثات في الولايات المتحدة.
• وبالنسبة للغازات الناتجة عن توليد الكهرباء فتعتبر 31% من إجمالي تلك الانبعاثات، وفقًا لاتحاد العلماء المعنيين.
• المركبات التي تعمل بالبنزين تُعتبر أيضًا مصدرًا رئيسيًا لتلوث الهواء، حيث تطلق غاز ثاني أكسيد الكربون والمواد الضارة الأخرى.
• كما أكدت الدراسات أن حركة النقل تنتج أكثر من نصف أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين في الهواء.

الزراعة وتربية الماشية

تساهم الزراعة وتربية الماشية في إنتاج الغازات الدفيئة، حيث يساهم كل من غاز الميثان الناتج عن الماشية وإزالة الغابات في زيادة الانبعاثات، وتشير التقارير أن الزراعة وحدها تمثل 24% من الانبعاثات السنوية للغازات الدفيئة.

النفايات

تعتبر النفايات مصدرًا شائعًا لتلوث الهواء، وذلك لعدة أسباب منها:

• تطلق مكبات النفايات غاز الميثان وهو من الغازات الدفيئة القابلة للاشتعال.
• يزيد النمو السكاني من كمية النفايات، مما يتطلب أماكن دفن بعيدة عن المناطق الحضرية.

على الرغم من وجود آليات طبيعية لتنظيم الهواء، إلا أن التأثير البشري المتزايد يهدد توازن النظام البيئي، مما يؤدي إلى الأمطار الحمضية واحتباس الحرارة، ويزيد من مخاطر الأمراض.

المصادر الطبيعية

يمكن أن يحتوي الهواء على جزيئات دقيقة ناتجة عن مصادر طبيعية مثل:

• الغبار وحبوب اللقاح التي تحملها الرياح.
• الجسيمات الناتجة عن عمليات التعريه.
• الملح البحري في المناطق الساحلية.
• بقايا النباتات والحيوانات.
• الجزيئات الناتجة عن حرائق الغابات.
• أكاسيد النيتروجين الناتجة عن الصواعق.
• انبعاثات بركانية مثل غاز ثاني أكسيد الكبريت.

أنواع الملوثات

ملوثات الهواء الخارجي

تنقسم ملوثات الهواء الخارجي إلى قسمين رئيسيين:

الملوثات الأولية

تشمل الملوثات التي تنطلق مباشرة من المصادر، مثل:

• أكاسيد الكبريت، ولا سيما ثاني أكسيد الكبريت الناتج عن العمليات الصناعية.
• أكاسيد النيتروجين، والتي تعد من الملوثات الهامة بشكل خاص.
• أول أكسيد الكربون الناتج عن الاحتراق غير الكامل للوقود.
• ثاني أكسيد الكربون الناتج عن عمليات الاحتراق.
• المركبات العضوية المتطايرة، التي تسبب مشاكل صحية وخيمة.

الملوثات الثانوية

تشير الملوثات الثانوية إلى تلك التي تُنتج من تفاعل الملوثات الأولية، وتشمل:

• الجسيمات الناتجة عن الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي.
• طبقة الأوزون الأرضي الناتجة عن تفاعلات كيميائية في الغلاف الجوي.

ملوثات الهواء الداخلي

تتضمن مصادر تلوث الأماكن المغلقة إطلاق الغازات أو الجزيئات، مثل:

• أجهزة احتراق الوقود.
• منتجات التبغ.
• مواد البناء.
• منتجات التنظيف.
• أنظمة التدفئة والتبريد.

آثار تلوث الهواء

يؤثر تلوث الهواء بشكل كبير على جميع جوانب الحياة، بما في ذلك:

آثاره على الإنسان

تشمل التأثيرات الصحية السلبية على جسم الإنسان، بما في ذلك:

• الأمراض التنفسية مثل الربو وسرطان الرئة.
• الأمراض القلبية المرتبطة بالتعرض للملوثات.
• تأثيرات على الجهاز العصبي.
• مشاكل جلدية مثل الشيخوخة المبكرة.
• اضطرابات التطور لدى الأطفال.

آثاره على البيئة

تشمل التأثيرات الرئيسية على النظم البيئية:

• إعاقات في نسبة نمو المحاصيل.
• تلف المباني والأثار.
• تشوهات خلقية في الحيوانات.

أيضًا، ظاهرة الاحتباس الحراري نتيجة لزيادة انبعاثات الغازات الدفيئة، ويتطلب تعزيز الجهود العالمية لمواجهتها.

آثاره على الاقتصاد

تشير الدراسات إلى أن تلوث الهواء يؤثر سلبًا على الاقتصاد من خلال:

• تقليل إنتاجية الزراعة.
• تقليص السياحة بسبب المخاطر الصحية.

حلول لمشكلة تلوث الهواء

تتضمن الاستراتيجيات المقترحة للحد من تلوث الهواء:

تطوير مشاريع بحث مدعومة حكوميًا

التركيز على تطوير وسائل النقل الكهربائية للحد من الاعتماد على الوقود الأحفوري.

تعزيز الطاقة المتجددة

استخدام مصادر الطاقة النظيفة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية.

تطبيق نظام ائتمان الكربون

للسماح بتقليل انبعاثات الغازات الضارة تدريجيًا.

استبدال أنظمة الإضاءة التقليدية

استخدام مصابيح LED لتحسين كفاءة الطاقة.

فرض قوانين صارمة

بشأن استخدام أجهزة غسل الغاز في المنشآت الصناعية.

مقياس تلوث الهواء

تقاس جودة الهواء عبر مؤشر جودة الهواء (AQI) الذي يوضح مستويات التلوث. درجة أقل من 50 تعني هواءً نظيفًا، بينما الدرجة الأعلى تدل على زيادة المخاطر الصحية.

يتم قياس الملوثات عبر الأجهزة الأرضية والأقمار الصناعية مثل GOES-R وJPSS التي ترصد جودة الهواء بدقة.

فيديو عن تلوث الهواء

لمزيد من المعلومات، يرجى متابعة الفيديو المرفق.