منابع اصلی آلودگی هوا را در نظر بگیرید. در حال حاضر، دو گروه بزرگ وجود دارد: انسانی و طبیعی. هر کدام از آنها ویژگی ها و ویژگی های متمایز خود را دارند.
منظره های طبیعی
منابع طبیعی آلودگی هوا آن دسته از گروه هایی هستند که ماهیت گیاهی، معدنی یا میکروبیولوژیکی دارند. چه چیزی را می توان به عنوان مثال ذکر کرد؟ اینها گرده گیاهان، فضولات حیوانات، گرد و غبار، محصولات فوران های آتشفشانی هستند. انسان هیچ فرصتی برای تأثیرگذاری بر این منابع آلودگی هوا ندارد. تنها چیزی که در اختیار بشر است استفاده از بهترین روش ها برای کاهش تاثیر منفی آنها بر سلامت عمومی است.
گونه های مصنوعی
منابع انسانی آلودگی هوا محصولات فعالیت های انسانی هستند که وارد جو زمین می شوند. تقسیم بندی به چندین گروه وجود دارد که هر کدام مستحق بررسی و مطالعه دقیق هستند.
آلاینده های حمل و نقل
با توجه به وخامت قابل توجه وضعیت اکولوژیکی در سیاره ما، لازم است به دنبالمنابع انرژی جایگزین که احتراق آنها مقادیر زیادی اکسید کربن منتشر نمی کند. خودرو منبع آلودگی هوا است. با توجه به نتایج مطالعات جامعه شناسی، مشخص شد که در برخی کشورها 1-2 وسیله نقلیه در هر خانواده وجود دارد. امروزه میلیون ها وسیله نقلیه در خیابان های شهرهای بزرگ حرکت می کنند و محتوای گازهای سمی اگزوز در هوا در حال افزایش است. در شهرهای روسیه، انتشار CO/CH از خودروها به اتمسفر مدت‌هاست که از انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از فعالیت کارگاه‌های تولیدی عظیم فراتر رفته است. ظرفیت کل موتورهای خودرو در کشور ما بسیار بیشتر از ظرفیت نصب شده تمامی نیروگاه های حرارتی کشور است. چنین منابع آلودگی هوا یک تهدید جدی برای سلامت عمومی است.
مواد مختلفی در ترکیب گازهای خروجی اگزوز خودروها وجود دارد. آنها حاوی هیدروکربن‌ها هستند - بخش‌های نسوخته یا سوخته ناقص سوخت، که وقتی موتور در سرعت‌های پایین کار می‌کند، مقدار آن به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌یابد.
فواصل زمانی که ماشین به شدت شروع به کنار زدن می کند نیز یک خطر جدی است. هنگامی که راننده پدال گاز را فشار می دهد، ده برابر بیشتر از زمان کارکرد موتور در حالت استاندارد، ترکیبات شیمیایی نسوخته در جو منتشر می شود.
این منابع مصنوعی آلودگی هوا بر وضعیت روانی افراد تأثیر منفی می گذارد.
مضرات موتور بنزینی
این نوع خاصی از موتور پیستونی استاحتراق داخلی، که در آن فرآیند احتراق مخلوط هوا و سوخت در سیلندرها به اجبار با کمک یک جرقه الکتریکی رخ می دهد. موتورهای بنزینی از بنزین به عنوان سوخت استفاده می کنند.
آلودگی اتمسفر توسط هیدروکربن های تشکیل دهنده این نوع سوخت ایجاد می شود.
موتور چهار زمانه یک موتور احتراق داخلی رفت و برگشتی است که در آن فرآیند کار در هر یک از سیلندرها در دو دور کامل میل لنگ، یعنی در چهار حرکت پیستون که سیکل نامیده می شود، تکمیل می شود.
ترکیب اگزوز
بیایید نگاهی دقیق تر به این منابع آلودگی هوا بیندازیم. گازهای خروجی موتوری که با بنزین باکیفیت کار می کند حدود 2.7 درصد مونوکسید کربن دارد. در صورت کاهش سرعت این رقم به 3.9 درصد و در سرعت های پایین به 6.9 درصد می رسد. مونوکسید کربن در تشکیل ترکیبات شیمیایی با هموگلوبین خون، بر روند انتقال اکسیژن به بافت های مختلف بدن تأثیر منفی می گذارد. گازهای خروجی حاوی آلدئیدها هستند که بوی تند و نامطبوعی دارند که باعث واکنش آلرژیک می شود.
یک منبع جدی آلودگی هوا، هیدروکربن های غیراشباع سری اتیلن هستند: هگزن ها، پنتن ها. این ترکیبات آلی موجود در گازهای خروجی، سیستم عصبی مرکزی انسان را تحت فشار قرار داده و باعث حملات پرخاشگری و تحریک‌پذیری می‌شود.
حداکثر مقدار رزین های مختلف و دوده در صورت وجود جدی تشکیل می شودنقص عملکرد.
این منابع آلودگی هوا به ویژه در لحظه ای خطرناک هستند که راننده کار موتور بنزینی را افزایش می دهد و در عین حال نسبت هوا و سوخت را کاهش می دهد و سعی می کند "مخلوط بنزین غنی" ایجاد کند. در چنین شرایطی، دمی از دود در پشت خودرو که حاوی مقدار قابل توجهی هیدروکربن‌های چند حلقه‌ای مانند بنزاپیرن است، می‌رود.
اگر منابع طبیعی آلودگی اتمسفر به طور دوره ای ظاهر شوند، گازهای خروجی اثر منفی دائمی بر روی زمین می گذارند و به طور سیستماتیک جو آن را از بین می برند.
اثرات CO/CH بر جو و سلامت انسان
ما قبلاً برخی از منابع و پیامدها را شناسایی کرده ایم. آلودگی جوی منجر به از بین رفتن گیاهان سبز، ظهور بسیاری از بیماری های ژنتیکی می شود. همه چیز در مورد گازهای خروجی اگزوز است. بیایید در مورد این موضوع با جزئیات بیشتر صحبت کنیم.
دانشمندان دریافته اند که وقتی مقدار قابل توجهی از گازهای خروجی اگزوز وارد جو زمین می شود، رشد جنین در رحم، چه در اواخر بارداری و چه در اوایل بارداری، با مشکلات جدی مواجه می شود.
با موقعیت سکونتگاه‌ها در نزدیکی بزرگراه‌های اصلی که در امتداد آن وسایل نقلیه با موتورهای بنزینی حرکت می‌کنند، زنان اغلب نوزادانی با مشکلات جدی سلامتی به دنیا می‌آورند.
این جالب است
دانشمندان آمریکایی در جریان تحقیقات دریافتند که گازهای خروجی اگزوز باعث آسیب قابل توجهی به نورون ها می شود.بر عملکرد مغز تأثیر می گذارد، باعث از دست دادن حافظه می شود. آنها همچنین منجر به التهاب می شوند که با پیری زودرس و ایجاد بیماری آلزایمر مرتبط است. ذرات هیدروکربن های نسوخته در گازهای خروجی اگزوز اندازه کوچکی دارند، بنابراین توسط سیستم فیلتراسیون خودرو جذب نمی شوند. متأسفانه دانشمندان هنوز نتوانسته‌اند راهی مؤثر برای محافظت از جمعیت در برابر اثرات منفی محصولات احتراق بنزین بیابند.
گزینه های موتور جایگزین
از آنجایی که منابع اصلی آلودگی هوا که در بالا مورد بحث قرار گرفت، تهدیدی جدی برای بشریت هستند، دانشمندان مدت‌هاست روی ایجاد موتور الکتریکی کار کرده‌اند که شامل استفاده از بنزین در جریان کار آن نمی‌شود. موتور الکتریکی تأسیساتی است که در آن انرژی الکتریکی به کار مکانیکی تبدیل شده و گرما نیز آزاد می شود. چنین سیستمی از دو بخش تشکیل شده است: یک استاتور ثابت، یک روتور دوار.
بسیاری از مهندسان از موتورهای الکتریکی به عنوان خودروهای کربن صفر یاد می کنند. راندمان آن به 95٪ می رسد (برای بنزین، این رقم از 60٪ تجاوز نمی کند). از جمله مزایای موتور الکتریکی، هزینه های ناچیز تعمیر و نگهداری، عملکرد چنین وسایل نقلیه ای را برجسته می کنیم.
پس از تجزیه و تحلیل منابع آلودگی هوا، چگونگی ارتباط آنها با ترکیب سوخت، می توان نتیجه گرفت که خودروهای برقی بهترین گزینه برای محیط زیست هستند.
نیازی به گذاشتن آنها نیستترمزهای مکانیکی، و دقیقاً زمانی که خودرو متوقف می شود، مقدار قابل توجهی از گازهای خروجی در اتمسفر آزاد می شود.
جنبه های زیست محیطی موتور الکتریکی
باتری ها با استفاده از مواد شیمیایی خاصی برای پردازش آنها تولید می شوند. به عنوان مثال، منابع شیمیایی آلودگی جوی مانند هگزا فلوراید (SF6) 20000 برابر بیشتر از دی اکسید کربن برای گرمایش جهانی خطرناک هستند. اما این ماده ای که در موتورهای الکتریکی استفاده می شود حجم بسیار کمتری دارد و به همین دلیل می توان موتورهای الکتریکی را به حق از انواع دوستدار محیط زیست در نظر گرفت.
برای درک تفاوت بین خودروهای بنزینی و الکتریکی، بیایید مقایسه ای انجام دهیم.
از آنجایی که منابع اصلی آلودگی هوا مربوط به حمل و نقل بنزین است، فرض کنید برای جابجایی یک خودرو در مسافت ۶۴ کیلومتر، ۳۷۸۵ لیتر سوخت مایع لازم است. برای عبور از چنین مسیری توسط خودرویی با موتور الکتریکی به 10 کیلووات ساعت انرژی نیاز خواهد بود. در فرآیند احتراق 3.785 لیتر بنزین، 8.887 گرم دی اکسید کربن در جو زمین آزاد می شود. در طول تولید 10 کیلوواتساعت انرژی الکتریکی جایگزین، از جمله فرآیند استخراج، تولید، انتقال و احتراق، 900 گرم CO2 برای نیروگاه های برق آبی، 550 گرم برای نیروگاه های برق آبی تولید می شود. ایستگاه های خورشیدی، 150 گرم برای انرژی هسته ای.
وسایل نقلیه الکتریکی تأثیر منفی بر سیستم عصبی انسان ندارند، با موجودات زنده برای تنفس کامل تداخل ندارند، از هوای پاک لذت ببرید.
وقتیبا فکر کردن به فناوری‌های بازیافت باتری‌های برقی مستعمل، این نوع موتورها بهترین گزینه برای بهبود وضعیت محیطی زمین خواهند بود.
انتشارات صنعتی
هنگام تجزیه و تحلیل منابع اصلی آلودگی هوا، باید روی فرآیندهای مختلف فناوری لازم برای تأمین مواد شیمیایی، پوشاک، غذا، لوازم خانگی و انرژی حرارتی مردم تمرکز کرد. در حال حاضر، سهم انتشارات صنعتی در جو در حال کاهش است، زیرا شرکت های بزرگ واحدهای بازیابی گاز کارآمد را نصب می کنند. در کشور ما انتشارات صنعتی در جو بر اساس قانون تنظیم می شود که به کاهش انتشار مواد شیمیایی مضر نیز کمک می کند.
آلاینده های خانگی
این گروه شامل ترکیباتی است که در طی فرآوری زباله های مختلف خانگی تشکیل می شوند و در فرآیندهای احتراق نیز وارد جو زمین می شوند. سهم آنها در حجم بسیار کمتر از انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از حمل و نقل، عملیات شرکت های صنعتی است.
گزینه های طبقه بندی
اگر از دانش آموزان این سوال پرسیده شود: "منابع آلودگی هوا را نام ببرید"، آنها در پاسخ به آن، از تقسیم چنین موادی به چند گروه استفاده می کنند. برخی از معیارهای مورد استفاده برای این طبقه بندی را در نظر بگیرید:
- در ترکیب. تخصیص ناخالصی های مکانیکی، مانند گرد و غبار به دست آمده در طی احتراق ترکیبات سوخت جامد، ساخت سیمان. این شامل دوده نیز می شود،ساییده شدن اجزای تایر به سطح جاده.
- آلاینده های شیمیایی در حالت گازی یا جامد به فرآیندهایی کمک می کنند که محصولات آنها بر جو تأثیر نامطلوب می گذارد. از جمله: آمونیاک، اکسیدهای نیتروژن، دی اکسید گوگرد، آلدئیدها، کتون ها.
- منابع رادیواکتیو شامل ایزوتوپ ها و تشعشعات هستند.
- آلاینده های بیولوژیکی موجود در هوا موجودات قارچی، میکروبی و ویروسی هستند.
نتیجه گیری
در حال حاضر، جو زمین تحت حمله انواع آلاینده ها قرار دارد. طبق ماهیت آنها می توانند منشاء طبیعی و مصنوعی باشند. اجازه دهید در مورد فرآیندهای مرتبط با فوران های آتشفشانی صحبت کنیم. فرآیندهایی در روده های زمین انجام می شود که نتیجه آن تشکیل ترکیبات مختلف با ماهیت آلی و معدنی است.
در طول فوران آتشفشانی، علاوه بر گرد و غبار و سایر اجزای جامد، ترکیبات زیادی وارد جو می شوند: سولفید هیدروژن، اکسیدهای گوگرد، سولفات ها. این آلاینده‌ها غیرقابل پیش‌بینی هستند و بنابراین نمی‌توانند توسط انسان دستکاری شوند.
اخیراً مسائل مربوط به کاهش انتشار منفی در جو زمین در سراسر جهان مورد توجه ویژه قرار گرفته است. بسیاری از سازمان های بین المللی وجود دارند که هدف اصلی آنها یافتن بهترین روش ها و وسایل حفاظت از گیاهان و جانوران در برابر آلودگی های شیمیایی، صنعتی و طبیعی است.
از جمله اقدامات مؤثری است که تأثیر مثبتی بربا کاهش انتشار مونوکسید کربن، ترکیبات گوگرد، نیتروژن، می توان انتقال تدریجی به سوخت با کیفیت بالا و همچنین رد نسبی موتورهای بنزینی را نام برد. بسیاری از نگرانی‌های اصلی خودرو در حال توسعه موتورهای الکتریکی و هیدروژنی هستند که مواد شیمیایی مضر را در جو آزاد نمی‌کنند.
