مه دود فتو شيميايي و آثار مخرب آن

انقلاب صنعتی دلیل اصلی پیدایش آلودگی هوا در سه دهه اخیر به شمار می آید.  قبل از1950  آلودگی هوا ناشی از سوخت ذغال سنگ (برای تولید انرژی) بود.  لندن یکی از مشهورترین شهرهایی بود  که شدیدا با مه صنعتی آلوده می شد . در دسامبر  1952طی  5روز هوای سرد مه آلود سمی لندن ، جان 4000 انسان را گرفت. 

امروزه استفاده از سایر سوختهای فسیلی بجای ذغال سنگ همچون سوختهای بنزینی نوع آلودگی را به  تولید مه دود فتوشیمیایی تغییر داده است.

چگونگی تولید  مه دود فتوشيميايي  Photochemical smog

. در اثر فعالیتهای صنعتی  بشر ترکیبات سمی  جدیدی به عناصر سازنده هوا افزوده شده است. این ترکیبات شیمیایی جدید منجر به  تولید ابر گازی شکل زرد متمایل به قهوه ای را در سطح شهرها می شودکه ما آن را مه دود فتوشیمیایی می نامیم.

رادیکالها اتمهایی یا ملکولهایی با الکترونهای آزاد هستند .آنها از نظر شیمیایی بسیار واکنش پذیر هستند

*- سولفور دی اکسید:  SO2   از اکسیداسیون سوختهای فسیلی(مانند ذغال سنگ  و بنزین) که ترکیبات سولفوری دارند ایجاد می شود.

*- مونوکسید کربن :   CO این ماده نیز از سوختهای ناقص فسیلی ایجاد می شود.

 *-انواع هیدروکربنهای فرار شامل PAHs  ازجمله بنزو پیرین  که ماده سرطانزا است. این مواد همگی از سوخت ناقص بنزین بوحود مي آيد

*-اکسیدهای نیتروژن NOx از احتراق عناصر O2   و N2در سیلندرهای موتور ماشین حاصل می شود

  از ترکیب  اکسیدهای نیتروژن  و هیدرو کربن ها  و اکسیژندر زیر نور خورشید سبب انجام واکنشهای  شیمیایی می شود که منجر به تولید اکسیدانهای بسیار قوی  مانند  ازن O3 و پیروکسی استیل نیترات  PAN می شود.

 شرایط افزاینده مه دود فتوشیمیایی:

1-  ترافیک صبحگاهی منبع اصلی تولیداکسیدهای نیتروژن(NOx) و ترکیبات آلی فرار هستند.پس از کاهش حجم ترافیک در اواسط روز با افزایش تراکم این مواد در اثر  تابش آفتاب این ترکیبات شروع به انجام واکنشهای  تولید و انتشار مواد سمی Peroxyacetyl Nitrates (PAN و ازن می کنند. با غروب آفتاب تولید ازن متوقف می شود .ازن باقیمانده در اتمسفربه مصرف واکنشهای متفاوت دیگری می رسد .

2-    عوامل آب و هوایی موثربر مه دود فتوشیمیایی :

الف-   هر جه مقدار نزولات آسمانی بیشتر باشد می تواند از میزان مه دود بکاهد  و با بارندگی از سطح اتمسفر بشوید.

ب-   وزیدن باد سبب  جابجا یی مه دود فتوشیمیایی با هوای تمیز می شود اما مشکل آلودگی  را به مناطق دورتر می برد

ج- وارونگی و افزایش دمای هوا بشدت مه دود را افزایش میدهد. معمولا در طول روز مناطق نزدیک به سطح زمین گرمتر می شود و هوای گرم باخود ذرات آلاینده را به ارتفاعات بالاتر می برد .اگر هوای سرد فوقانی مانع متصاعد شدن هوای گرم شود , وارونگی هوا ایجاد می شود و الاینده ها در سطح پایین زمین به دام می افتند.وارونگی هوا سبب کاهش انتشار عمودی  آلاينده ها  درسطح اتمسفر می شود و ممکن است از چند روز تا چند هفته  ادامه یابد.

3- شکل زمین  از عوامل مهم تاثیر گذار بر افزایش مه دود فتوشیمیایی است.ساکنین دره ها بشدت از این امر آسیب می پذیرند, زیرا تپه ها و کوههای اطراف دره ها موجب  کاهش جریان هوا افزایش غلظت آلودگی می شود.بعلاوه با افزایش دما, وارونگی در این مناطق شدیدتر خواهد شد.

راه حل های موجود:

◊  یکي از راه حل ها این است که سازمانهای بین المللی کشورها را   به رعایت قوانین   عدم تولید گازهای گلخانه ای  در جهان مجبورکنند.

◊   قرار دادن مبدل- در سیستم اگزوز خودروها که بوسیله اکسید کردن هیدروکربنها به دی اکسید کربن و آب – و موادی با شدت کمتر تبدیل اکسیدهای نیتروژن به نیتروژن و اکسیژن آلودگی هوا را کاهش می دهد.

   ◊ راه دیگر یافتن سوختهای پاکيزه تر  مانند سوختهای هیدروژنی –انرژی خورشیدی  برای ماشینها است اثرات مه دود بر سلامت انسانها

°    ذرات معلق که در مناطق صنعتی و مکانهایی که ترافیک شدید ماشین  وجود دارد ایجاد می شود، در برگیرنده ذرات کربن و هیدروکربن هایی است که از سوخت ناقص سوختهای فسیلی ایجاد می شود.

°    هیدروکربن ها شامل انواعی از(PAH)هستند که مشخص شده افزایش چشمگیری درفراوانی جهش نطفه  اسپرم موشها (که در معرض عوامل طبیعی قرار گرفته اند) ا ایجاد می کند.

°    استنشاق ذرات کوچکتر از 5/2 میکرومتر(  6^-10*5/2)سبب رسوب این ذرات در اعماق ششها می شود.قرارگرفتن مداوم در معرض این ذرات کوچک از انبساط و عملکرد ششها در بزرگسالان می کاهد

°      این مواد سرطانزا علاوه بر ایجادحساسیتهای تنفسی  سبب افزایش شیوع بیماریهای قلبی و سرطان ریه در افراد می شود .