نوشته‌ها

آلاینده های شیمیایی

آلاینده های شیمیایی

آلاینده های شیمیایی

آلاینده های شیمیایی به دو گروه آلی و معدنی تقسیم می‌شوند.
ترکیبات آلی حاوی کربن و هیدروژن هستند. برخی از ذرات آلی که بیش از سایر ذرات آلی در اتمسفر یافت می‌شوند،
عبارتند از: فنلها ، اسیدهای آلی و الکلها.
معروفترین ذرات معدنی موجود در اتمسفر عبارتند از نیتراتها ، سولفاتها و فلزاتی مانند آهن ، سرب ، روی و وانادیم

منابع آلاینده‌ها

هوا دارای آلاینده‌های طبیعی نظیر هاگهای قارچها ، تخم گیاهان ، ذرات معلق نمک و دود و ذرات غبار حاصل از آتش جنگلها و فوران آتشفشانهاست.
همچنین هوا حاوی گاز منوکسید کربن تولید شده به شکل طبیعی (CO) حاصل از تجزیه متان (CH4) و هیدروکربنها به شکل ترپنهای ناشی از درختان کاج ، سولفید هیدروژن (H2S) و متان (CH4) حاصل از تجزیه بی‌هوازی مواد آلی می‌باشد.

منابع آلاینده‌ها را بطور کلی می‌توان در چهار گروه اصلی طبقه بندی کرد:

شامل وسائل نقلیه موتوری ، وسائل نقلیه هوایی ، ترنها ، کشتی‌ها و هر نوع استفاده و یا تبخیر بنزین ،
در بر گیرنده تامین انرژی و حرارت لازم برای مقاصد مسکونی ، تجاری و صنعتی ، نیروگاههای مولد برق که با نیروی بخار کار می‌کنند،
مانند صنایع شیمیایی ، متالوژی ، تولید کاغذ و پالایشگاههای تصفیه نفت ،
شامل زایدات ناشی از مصارف خانگی و تجاری ، زایدات زغال سنگ و خاکستر باقیمانده از سوزاندن بقایای کشاورزی.

هیدروکربنها

ترکیبات آلی که تنها دارای هیدروژن و کربن هستند، به نام هیدروکربن نام می‌گیرند که بطور کلی به دو گروه تقسیم می‌شوند.

• هیدروکربنهای آلیفاتیک

گروه هیدروکربنهای آلیفاتیک شامل آلکانها ، آلکنها و آلکینها هستند.
آلکانها عبارتند از: هیدروکربنهای اشباع شده که در واکنشهای فتوشیمیایی اتمسفر نقش ندارند.
آلکنها که معمولا به نام اولفین‌ها خوانده می‌شوند،
اشباع نشده هستند و در اتمسفر از لحاظ فتوشیمیایی تا حدودی فعال‌اند.
این گروه در حضور نور خورشید با اکسید نیتروژن در غلظتهای زیاد واکنش نشان می‌دهند
و آلاینده‌های ثانوی مانند پراکسی استیل نیترات (PAN) و ازن (O3) را بوجود می‌آورند.
هیدروکربنهای آلیفاتیک تولید شده تا حدود (۳۲۶mg/m3) برای سلامت انسان و جانوران خطرساز نیست.

• هیدروکربنهای آروماتیک

هیدروکربنهای آروماتیک که از لحاظ بیوشیمیایی و بیولوژیکی فعال و برخی از آنها بالقوه سرطانزا هستند،
یا از بنزن مشتق شده‌اند و یا به آن مربوط می‌شوند.
افزایش میزان ابتلا به سرطان ریه در نواحی شهری به هیدروکربنهای چند هسته‌ای خارج شده از اگزوز اتومبیل‌ها نسبت داده شده است.
بنزوپیرین ، سرطانزاترین هیدروکربنهاست.

منابع هیدروکربنها

میل‌لنگها و کاربراتورها ، بیشترین درصد آزادسازی هیدروکربنها را به خود اختصاص داده‌اند.
تجهیزات سوزاننده مکمل که با کاتالیست کار می‌کنند، هیدروکربنها را آزاد کرده و منوکسید کربن را سوزانده و تولید CO2 و آب می‌نمایند.
تکنولوژی کنترل هیدروکربنهای متصاعد شده از منابع ساکن
تکنولوژی کنترل هیدروکربنهای متصاعد شده از منابع ساکن عبارتند از: خاکستر سازی ، جذب ، تراکم و جایگزین نمودن سایر مواد.
فرآیند خاکسترسازی با دستگاههای سوزاننده مکمل و دستگاههای سوزاننده مکمل کاتالیستی صورت می‌گیرد.

منوکسید کربن

گاز منوکسید کربن ، بیرنگ ، بی‌مزه و بی‌بو است و در شرایط عادی از لحاظ شیمیایی بی‌اثر و طول عمر متوسط آن در اتمسفر حدود ۲٫۵ ماه است.
در حال حاضر مقدار منو اکسید کربن در اتمسفر بر روی اموال انسانی ، گیاهان و اشیا بی‌اثر یا کم‌اثر است.
در غلظتهای زیاد منو کسید کربن ، به علت تمایل زیاد به جذب هموگلوبین می‌تواند در متابولیسم تنفسی انسان بطور جدی اختلال ایجاد نما‌ید.
غلظت منوکسید کربن در نواحی متراکم شهری که ترافیک سنگین و حرکت خودروها کند است،
به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد.
منابع کربن ، منوکسید کربن طبیعی و انسانی هستند.

استانداردهای کنترل منوکسید کربن

آنگاه که مقدار منوکسید کربن در مدت زمان کوتاهی به حد مرگبار می‌رسد و شرایط اضطراری می‌شود،
برای مقابله با چنین شرایطی که مقدار CO بطور متوسط در مدت زمان ۸ ساعت به (۴۶mg/m3 (40ppm می‌رسد،
عملیات شدید کنترلی انجام می‌شوند که عبارتند از:
متوقف ساختن کارخانه‌های صنعتی و مسدود نمودن جاده‌هایی که در آنها معمولا ترافیک سنیگن وجود دارد.
جذب سطحی ، جذب ، میعان و احتراق روشهای فنی کنترل CO هستند.

اکسیدهای گوگرد

این اکسیدها شامل ۶ ترکیب مختلف گازی هستند:
منوکسید سولفور (SO) ، دی‌‌اکسید سولفور (SO2) ، تری‌اکسید سولفور (SO) تترا اکسید سولفور (SO4) ،
سکو اکسید سولفور (SO2) و هپتو اکسید سولفور (S2O7). در مطالعه آلودگی هوا ،
دی‌اکسید سولفور و تری‌اکسید سولفور حائز بیشترین اهمیت است.
با توجه به پایداری نسبی SO2 در اتمسفر این کار می‌تواند به عنوان یک عامل اکسید کننده و یا احیا کننده وارد عمل شود.

SO2 که با سایر اجزای موجود در اتمسفر به شکل فتوشیمیایی یا کاتالیستی وارد واکنش می‌شود،
می‌تواند قطرات اسید سولفوریک (H2SO4) و نمکهای اسید سولفوریک را تولید بکند.
SO2 با آب وارد واکنش شده ، تولید سولفورو اسید می‌نماید.
این اسید ضعیف با بیش از ۸۰% SO2 آزاد شده در اتمسفر ناشی از فعالیتهای انسانی به سوزاندن سوختهای جامد و فسیلی مربوط می‌شود.

استانداردهای کنترل اکسیدهای ‌سولفور

روشهای گسترده جهت کنترل اکسید سولفور عبارتند از:
بکارگیری سوختهای دارای گوگرد کمتر ، جداسازی گوگرد از سوخت ، جایگزین ساختن منابع انرژی‌زای دیگر ،
تبدیل زغال سنگ به مایع یا گاز ، پاکسازی محصولات حاصل از احتراق.

اکسیدهای نیتروژن

شامل منوکسید نیتروژن (NO) ، دی‌اکسید نیتروژن (NO2) ، نیترو اکسید (N2O) نیتروژن سیسکواکسید (N2O3) ،
نیتروژن تترااکسید (N2O4) و نیتروژن پنتواکسید (N2O5) هستند.
دو گاز مهمی در معادلات آلودگی هوا مهم‌اند عبارتند از:
کسید نیتریک (NO) و دی‌اکسید نیتروژن ، دی‌اکسید نیتروژن که از هوا سنگینتر و در آب محلول است،
در آب تشکیل اسید نیتریک و یا اسید نیترو و یا اکسید نیتریک (NO) می‌دهد.

اسید نیتریک و اسید نیترو در اثر بارندگی به سطح زمین سقوط کرده ،
یا با آمونیاک موجود در اتمسفر (NH3) ترکیب شده آمونیم نیترات (NH4NO3) بوجود می‌آورد.
در این مواقع ۲NO از اجزای غذایی گیاهان را تشکیل می‌دهد.
NO2 یکی از اجزای غذایی گیاهان را تشکیل می‌دهد.
NO2 که در دامنه تشعشع فوق‌بنفش جاذب خوب انرژی به شمار می‌رود،
در تولید آلاینده‌های ثانوی هوا از قبیل ازن O3 نقش مهمی دارد مقدار NO آزاد شده در اتمسفر به مراتب بیش از مقدار NO2 آزاد شده است.
NO در فرآیندهای احتراقی با دمای زیاد و در اثر ترکیب نیتروژن و اکسیژن بوجود می‌آید.

منابع اکسیدهای نیتروژن

برخی از اکسیدهای نیتروژن به صورت طبیعی و برخی به صورت انسانی ایجاد می‌شوند.
در اثر آتش‌سوزی جنگل مقدار اندکی NO2 ایجاد می‌شود. تجزیه باکتریایی مواد آلی نیز سبب آزاد شدن NO2 در اتمسفر می‌شود.
در واقع منابع تولید کننده NO2 بطور طبیعی تقریبا ۱۰ برابر منابع انسانی که در نواحی شهری دارای تراکم و غلظت هستند می‌باشد.
بخش عمده NO2 تولید شده از منابع انسانی مربوط به احتراق سوخت در منابع ساکن و حرکت وسائل نقلیه می‌باشد.

استانداردهای کنترل اکسیدهای نیتروژن

اغلب اندازه گیریهای کنترلی برای NO2 آزاد شده در راستای محدود ساختن شرایط احتراق و کاهش تولید NO2 و همچنین استفاده از تجهیزات متنوع برای حذف NO2 از جریان گازهای خروجی انجام می‌شوند.

اکسید کننده‌های فتوشیمیایی

اکسید ‌کننده‌ها یا اکسید کننده‌های کامل دو عبارتی هستند که برای توصیف مقادیر اکسید ‌‌کننده‌های فتوشیمیایی بکار می‌روند و
معمولا نشان‌دهنده قدرت اکسید کنندگی هوای اتمسفر می‌باشند.
ازن (O3) که اکسید‌ کننده فتوشیمیایی اصلی است، در حدود ۹۰ درصد از اکسید کننده‌ها را بخود اختصاص می‌دهد.
سایر اکسید کننده‌های فتوشیمیایی مهم در کنترل آلودگی هوا عبارتند از:
اکسیژن نوزاد (O) ، اکسیژن مولکولی برانگیخته (O2) ، پروکسی آسیل نیترات (PAN) ، پروکسی پروپانول نیترات (PPN) ،
پروکسی بوتیل نیترات (PBN) ، دی اکسید نیتروژن (NO2) ، پراکسید هیدروژن (H2O2) و الکیل نیتراتها.
اثرات اکسید‌کننده‌ها
اثرات اکسید‌کننده‌ها بر سلامتی انسان می‌تواند موجب سرفه ، کوتاهی نفس ، گرفتگی راه عبور هوا ، گرفنگی و درد قفسه سینه ،
عملکرد نامناسب ششها ، تغییر سلولهای قرمز خون ، آماس خشک و سوزش چشم ، بینی و گلو شوند.

گازهای سمی

گاز های سمی

گاز های سمی گروهی از مواد سمی هستند که در اثر حرارت بصورت گاز می باشد.
مسمومیت هایی که توسط این گازها ایجاد می شود،در صورت عدم درمان بموقع ، منجر به مرگ فرد مسموم خواهند شد.
گاز های سمی چون از راه تنفس وارد بدن می شوند، بسهولت وارد جریان خون می شوند و به فاصله چند ثانیه به مراکز عصبی
می رسند .
از اینجا اثر آنی و شدید بعضی از سموم گازی معلوم می گردد.

مونوکسید کربن (CO)

یکی از خطرناکترین گاز های سمی مونوکسیدکربن است ،که گازی بی رنگ ، بی بو و بی طعم  می باشد.
این گاز از احتراق ناقص زغال و مواد آلی تولید می شود.
مونوکسیدکربن در خون با هموگلوبین ترکیب پایداری را تشکیل می دهد و در نتیجه اکسیژن رسانی به بافت های بدن کاهش می یابد.
در صورت مسمومیت شدید پس از تشنج مرگ فرا می رسد.
در مسمومیت خفیف تر ، سردرد، ضربان شدید شقیقه ها ، صدا کردن گوش، سرگیجه،گاهی استفراغ و ضعف عمومی مشاهده
می شود.

دی اکسیدکربن (CO2)

گازی است بی رنگ ، بی بو ، با طعم کمی سوزاننده. این گاز در حقیقت سمی نیست و مقدار کم آن مراکز تنفسی را تحریک می کند.
ولی وجود مقادیر زیادی از آن در هوا ، چون جای اکسیژن را می گیرد، بنابراین باعث ایجاد مسمومیت می شود.
وجود گاز کربنیک در نوشابه های گازدار سمی نیست و قسمتی از آن ، از راه تنفس دفع می شود.
برای تعیین مقدار گاز کربنیک در هوا ، آن را از محلول هیدروکسیدباریم عبور می دهند و کربنات باریم حاصل را پس از خشک کردن وزن می کنند
بقیه هیدروکسیدباریم را با اسید اگزالیک تعیین مقدار می کنند.

کلر

کلر گازی است زرد مایل به سبز،در آب محلول است و بشدت مراکز تنفسی را تحریک می کند.
در اثر ترکیب کلر با آب بافتهای بدن،اسید هیدروکلریک و اکسیژن تولید می شود.
وجود ۲.۵ میلی گرم از آن در هر لیتر هوا بسرعت کشنده است.
در مسمومیت خیلی شدید مرگ پس از چند دقیقه با ادم ریوی فرا می رسد .
اگر مسمومیت شدید نباشد علایم تحریک مراکز تنفسی ،تنگی نفس ، کبودی اعضای بدن ، عرق سرد، خونریزی ریه ها و سپس مرگ
مشاهده می شود.
در مسومیت کم ، مسموم را در هوای آزاد قرار می دهند. تنفس مصنوعی و استنشاق اکسیژن ممنوع می‌باشد.

 کلرور کربونیل (COCl2)

فوسژن گازی است بی رنگ با بوی نافذ و شبیه بوی علف خشک. گازی است محرک و خفه کننده که سرفه ، ریز اشک و تنگی نفس ایجاد می کند. تقریبا ۲۰ برابر از کلر سمی تر است و از گازهای جنگی محسوب می شود.
وجود ۰.۴۵ گرم در هر متر مکعب هوا به فاصله یک دقیقه کشنده می باشد.
مسمومیت اتفاقی از آن در اطاقهای عمل وقتی که بخارات کلروفرم در مجاورت حرارت تبدیل به فوسژن می شوند
یا در موقعی که تتراکلرید کربن بعنوان خاموش کننده آتش استفاده می شود، فسژن ازاد می شود.

 اسید سولفیدریک (H2S)

گازی است بی رنگ با بوی تخم مرغ گندیده. در مجاورت هوا با رنگ آبی مشتعل می شود و در آب محلول است.
این گاز از راه تنفس سمی است و از راه خوراکی سمیتی ندارد.
اگر به نسبت ۰.۰۵ در صد در هوا باشد قابل تحمل است.
برای پیشگیری از مسومیت باید در فضایی که این گاز وجود دارد،
تهویه هوا را کامل کرد و ماسک هایی را بکار برد که دارای زغال و مواد قلیایی باشد.
در مسمومیت کم حالت تهوع ، استفراغ ،ناراحتی قلبی و کلیوی،عوارض چشمی و ورم ملتحمه دردناک دیده می شود.

 دی اکسید گوگرد (SO2)

گازی بی رنگ و بی بو ، خفه کننده و محرک سرفه و بسهولت به مایع تبدیل می شود.
در اثر اکسیداسیون مواد گوگرددار ایجاد می شود و تولید مسمومیت می کند.
وجود ۱.۴ میلی گرم در هر لیتر هوا از آن به فاصله ۱ ساعت کشنده است.
در مسومیت حاد ، خفگی و کبود شدن انگشتان و لب ها مشاهده می‌شود.
بیمار نمی تواند حرف بزند و در عمل بلع مشکل دارد. مرگ آنی ناشی از این گاز نادر است.

 اکسید نیترو (NO2)

گازی است اکسیدان که رنگ آن از زرد تا نارنجی خرمایی تغییر می کند.
مسمومیت های زیادی در صنعت از آن مشاهده شده است.
علایم مسمومیت حاصل از این گاز عبارتند از:
سرفه ،عطش ،نبض سریع و نامنظم ،پایین آمدن فشار شریانی  اغما و پس از ۲۴ ساعت مرگ اتفاق می افتد.

سیانوژن (C2N2)

از جمله گاز های سمی می توان گاز سیانوژن گازی است بی رنگ و خیلی سمی و محرک با بوی تند که کمی با بوی اسید سیانیدریک تفاوت دارد.
سمیت آن ۴ مرتبه از اسیدسیانیدریک کمتر است.
اگر مقدار این گاز زیاد باشد، مرگ آنی به فاصله ۳-۲ دقیقه در اثر فلج شدن مراکز تنفسی و عضلات قلب و سنکوپ پیش می آید.
اگر مقدار گاز کم باشد، استفراغ ، سرگیجه و ضعف عمومی ایجاد می شود و به فاصله یک ساعت مسموم می میرد.