مقاله درباره منابع طبیعی، کشورهای درحال توسعه، آلودگی هوا

دانلود پایان نامه ارشد

رایجترین فلزات در محیطهای شهری، فلزات مرتبط با حمل و نقل ترافیکی هستند که از جمله میتوان به مس، سرب و روی اشاره کرد. اگرچه مقداری از آلودگی به وسیله عناصری مانند نیکل، سرب کروم، کادمیم و وانادیم نیز در این محیطها گزارش شده است(Rose and Shea, 2007). در محیط شهری میتوان منابع انسانزاد فراوانی را برای فلزات سنگین در نظر گرفت. از میان آلایندههایی که در غبار خیابان وجود دارند فلزاتی همچون کروم، مس، نیکل، سرب و روی به دلیل چیرگی و پایداری بالایی که دارند و همچنین سمناکی و در مواردی سرطانزایی، بیش از دیگر آلایندهها، موجب نگرانیهای زیستمحیطی هستند(Joshi et al., 2009). در ادامه به منابع مختلف فلزات سنگین رایج در غبار خیابان اشاره میشود.
1-8-2-1- روی (Zn)
روی عنصری با فراوانی متوسط در پوسته است. روی ماهیتی گوگرد دوست دارد و در کانیهای سولفیدی بویژه اسفالریت یافت میشود. عدد اتمی این عنصر30 و عدد جرمی آن 37 /65 در گروه ….جدول تناوبی قرار دارد. غلظت این عنصر در خاکppm30-1000 می باشد(مر و زائری، 1382).
پس از معدنکاری و سوزاندن زباله، سایش لاستیک خودروها، سومین منبع ورود روی به محیط است. در کارخانه تولید لاستیک خودرو مقداری اکسید روی در مرحله سختسازی به آن افزوده میشود. بنابراین هر لاستیک دارای حدود یک درصد یا 25 الی 40 گرم روی است. مطالعات پیشین نیز وجود همبستگی بین غلظت این عنصر و تراکم ترافیکی را نشان داده است. از سوی دیگر انبار کردن لاستیکهای ازکارافتاده خودرو نیز آنها را در معرض فرسایش و خوردگی شیمیایی قرار میدهد که این امر نیز به ورود این عنصر به محیطزیست منجر میشود(Callender and Rice, 2000). علاوه بر سایش و فرسایش لاستیک خودروها، از دیگر منابع بالقوه این عنصر میتوان به ترمز خودروها، شستشوی خودروها و سنگفرش خیابان اشاره کرد که این سه مورد نیز در زمره آلودگیهای مرتبط با حمل و نقل قرار میگیرند(Councell et al., 2004).
ترکیبات غیرآلی روی کاربردهای متفاوتی دارند، برای مثال در ساخت تجهیزات خودرو و انواع باطری، از روی استفاده میشود. به همین دلیل در نزدیکی این مکانها میزان روی در خاک و غبار خیابان بیش از میزان استاندارد گزارش شده است(Merian and Ancke, 2004). به طورکلی میتوان سایش و ازهمپاشیدگی لاستیک وسایل نقلیه، و خوردگی قطعات مختلف اتومبیلها را عامل اصلی افزایش روی در غبار خیابان بیان کرد و بیشترین غلظت این عنصر در مکانهایی با ترافیک سنگین یافت شدهاند(Ahmed & Ishiga, 2006; Liet al., 2001). روی یکی از عناصر ضروری است که بدن به مقدار کم به آن نیاز دارد. روی به مقدار کم در غذا و آب آشامیدنی وجود دارد. این عنصر در جو در غلظتهای بسیار کم حضور دارد، و این غلظت نسبتاً ثابت است. هوای نزدیک مناطق صنعتی غلظتهای بالاتری از روی دارد. بعضی از افراد به دلیل شغلهای خود احتمال در معرض قرارگیری بیشتری به عنصر روی دارند. شغلهایی که افراد بیشتر در معرض روی قرار میدهند شامل معدنکاری، ذوب و جوشکاری، تولید آلیاژ برنج، برنز و دیگر آلیاژهای حاوی روی، ساخت قطعات فلزی گالوانیزه، لاستیک اتومبیلها، رنگ، باتری و برخی از انواع شیشه و سرامیک میباشد. افرادی که در مشاغلی همچون ساخت وساز و تعمیر خودرو، و نیز نقاشی دستی دارند، نیز میتوانند در معرض غلظت بالای روی قرار گیرند. روی میتواند از راه تنفس غبار و بخار ناشی از ذوب روی یا از سایر منابع، وارد شش شود. روی میتواند از راه پوست نیز به بدن وارد شود، اما جذب روی از طریق پوست بسیار اندک است. خطرات ناشی از افزایش این عنصر در بدن، در کودکان به دلیل احتمال بالای بلع ناخواسته، نسبت به بزرگسالان بسیار بیشتر میباشد.

1-8-2-2- سرب (Pb)
اين عنصر داراي عدد اتمي 82 و عدد جرمي 19/207 ميباشد و در گروه ششم جدول تناوبي قرار دارد. سرب داراي حالتهاي اکسايش 0، 2+ و 4+ است. اين عنصر که رايجترين فلز سنگين سمي است يک گوگرد دوست قوي محسوب ميشود که به طور عادي در سولفيدها يافت شده و کاني رايج گالن را تشگيل ميدهد(مر و زائری، 1382). ميانگين غلظت سرب در پوسته زمينppm14 ميباشد و گستره آن در خاکهاي بدون آلودگي ppb200 – 2 است، در حالي که در خاک آلوده این گستره تا ppm30 -1 است.
غلظت بالای سرب در مناطق با تراکم ترافیکی بالا و حجم انبوه اتومبیل( بخصوص در مناطقی که رانندگی نیازمند استفاده مکرر از ترمز، و حرکت مجدد است) قابل ملاحظه می باشد و بر اساس مطالعات پیشین، این عنصر پس از روی در محیط شهری از نظر میزان آلودگی در رتبه دوم قرار دارد. همانطور که گفته شد یکی از منابع مهم سرب در محیطهای شهری در گذشته، سرب موجود در بنزین خودروها بوده است. ترکیب این سرب به صورت تترااتیل سرب( مایعی بی رنگ، چرب و سمی) است که به اختصار سرب خوانده میشود. این ترکیب به دلایل مختلف به بنزین خودروهایی که بین اواسط دهه 1940 تا اواخر 1970 میلادی تولید میشدند، افزوده میشد. از جمله این دلایل میتوان به مواردی از قبیل تسهیل احتراق بنزین در موتور، دارا بودن خاصیت جلوگیری از کوبش موتور و نیز خاصیت روانکنندگی بالا که مانع اصطکاک قطعات موتور میشود، اشاره کرد. اما خودروهای جدید( خودروهای تولیدی دهه 1980 تا کنون) به دلیل اضافه شدن کاتالیزور مبدل، به گونهای تولید میشوند که نیازی به سوخت سربدار ندارند، و بنابراین، به تدریج استفاده از سرب در بنزین در اکثر نقاط دنیا رو به کاهش است، هرچند همچنان در بسیاری از کشورهای درحال توسعه هنوز از بنزین سربدار استفاده میشود(Bergback et al., 2006).
سرب در بافتهای بدن جذب پروتئینها میشود، و بیشترین اثر سمی خود را بر مغز و اعصاب بر جای میگذارد. سرب در سلولها، جانشین کلسیم شده، و فعالیت سلولهای بدن که کلسیم در آنها نقش اصلی دارد، مختل میکند. سرب ارتباط سلولهای عصبی را با یکدیگر، و با سایر سلولها ضعیف کرده، و در ضربان قلب، انقباض عضلات، و همچنین سلامت استخوانها و زمان انعقاد خون و فعالیت کلیهها اختلال ایجاد میکند. سرب با مهار کردن دو آنزیم اصلی در چرخه هموگلوبین، تولید آن را کم کرده و باعث کمخونی میشود. در این میان کودکان بیش از همه در معرض خطر هستند. آلودگی سرب در این مرحله سنی، سلولهای مغزی را که در اوج رشد هستند را مهار کرده، و آنها را به کند ذهنی و دیر آموزی میکشاند. بطوریکه در کلاسهای درس و زمینهای بازی توان رقابت با همسالان خود را ندارند. کودکان مسموم، بدرفتار شده و روحیه ناسازگار پیدا میکنند. مسمومیتهای شدید و طولانی منجر به کمخونی، ضایعات کلیوی و تشنجات عصبی شده، و ممکن است به اغما و حتی مرگ آنها منتهی شود. مسمومیت سرب در دوران بارداری، سلامت جنین را تهدید میکند. نفوذ سرب از طریق بند ناف، رشد جسمی و مغزی جنین را کند کرده و امکان سقط، تولد زودرس و نارس بودن نوزاد را زیاد میکند. صدمات مغزی وارد شده در دوران جنینی و نوزادی در کاهش ضریب هوشی و توان یادگیری اطفال در آینده بسیار موثر است. مسمومیت سرب در بزرگسالان باعث افزایش فشارخون میشود. کارکنان گارگاههایی که با سرب سروکار دارند، از ضعف انگشتان و مچ دست و پا شکایت دارند. با ادامه مسمومیت، عضلات ضعیف شده و درد مفاصل نیز به آن اضافه میشود. این افراد به تدریج مهارت خود را از دست داده و اخلاقی بد و رفتاری احساساتی پیدا میکنند. با افزایش مسمومیت، حفظ تعادل در بدن در حالت ایستاده مشکل شده، و سرگیجه و استفراغهای مکرر همراه با تشنج ظاهر میشود، که در صورت ادامه یافتن ممکن است منجر به اغما میشود. مسمومیت با سرب میتواند از راه تنفس گرد و غبار هوای گارگاهها و پمپ بنزینها یا زندگی در حاشیه بزرگراهها و بازی کودکان زیر پلهای پرترافیک ظاهر شود.

1-8-2-3- مس (Cu)
مس عنصري آهندوست است. اين عنصر با عدد اتمي 29 و عدد جرمي 54/63 در گروه 1-Bجدول تناوبي قرار دارد. اکسايش سطحي کانيهاي حاوي مس مانند کالکو پيريت CuFeS2 به رها شدن Cu2+ موجود در کمپلکسهای کربناتي و ديگر اکسيدها، منجر ميشود(مر و زائری، 1382). اين عنصر از نظر فراواني بيست و ششمين عنصر فراوان در پوسته زمين است(Adriano, 1986).
پوشش مسدار لنت ترمز خودروها مهمترین منبع ورود این عنصر به غبار خیابان است. بخش قابلتوجهی از موادی که در آنها عنصر مس به کار رفته است، چندان در معرض فرسایش و خوردگی شیمیایی قرار نمیگیرند. از آن جمله میتوان به اجسامی که در آنها آلیاژ برنج به کار رفته است، یا خطوط سیمکشی برق اشاره کرد. اما همانطور که گفته شد مواردی از قبیل پوشش لنت ترمز خودروها موجب ورود مقدار زیاد این عنصر به محیط میشوند. بهعنوان مثال گسیل مس از لنت ترمز، مهمترین منبع مس موجود در غبار خیابان حتی خاک و آب باران است که محدود به مکانهای پر ترافیک نبوده، و ذرات ریز حاصل از آن ممکن است تا فواصل دور حمل شوند(Merian and Ancke, 2004). مس در روغن اتومبیلها نیز استفاده میشود. باید توجه کرد که در مناطق حاره به علت دمای بالا، فرسایش و فرسودگی لاستیک اتومبیلها بیش از مناطق دیگر است، و قاعدتاً میزان مس در غبار خیابان این مناطق نیز بیشتر است(Moller et al., 2005).
مس در اثر احتراق سوختهای فسیلی نیز وارد هوا میشود. این مس قبل از اینکه از راه بارش باران تهنشین شود، مدت طولانی در جو باقی میماند. بنابراین غلظت آن در خاک و غبار خیابان کاهش مییابد. در نتیجه بعد از تهنشینی مس موجود در جو، خاک و غبار حاوی مقدار زیادی مس خواهد شد. مس هم از راه منابع طبیعی، و هم در اثر فعالیتهای بشر، در محیط پراکنده میشود. از جمله منابع طبیعی آن، گرد و غبار حاصل از باد، گیاهان فاسد شده، آتشسوزی جنگلها و افشانه دریا میباشد. تنها تعداد اندکی از فعالیتهای معدنی، تولید فلز، صنایع چوب و تولید کودهای فسفاتی منابع انسانزاد مس را تشکیل میدهد.
مس در غذا، آب آشامیدنی و هوا وجود دارد. به همین دلیل غلظت قابل توجهی مس از طریق خوردن، آشامیدن و نفس کشیدن وارد بدن انسان میشود. جذب مس برای بدن انسان حیاتی است. زیرا مس از عناصر کمیابی است که بدن انسان به آن نیاز دارد. اگرچه بدن انسان میتواند حضور مقدار زیادی مس را تحمل کند، اما غلظت بیش از حد آن برای سلامت انسان ضرر دارد. بسیاری از ترکیبات مس بر روی رسوبات یا ذرات خاک تهنشین شده، یا به این ذرات میچسبد. ترکیبات انحلالپذیر مس نیز برای سلامت انسان مضر هستند. معمولاً پس از فعالیتهای کشاورزی ترکیبات انحلالپذیر در آب مس، در محیط آزاد میشوند. غلظت مس موجود در هوا بسیار کم است، بنابراین ورود مس به بدن انسان از راه تنفس ناچیز است. اما افرادی که در نزدیکی واحدهای ذوب و فراوری مس زندگی میکنند، ممکن است مقدار بیشتری مس در مقایسه با افراد عادی دریافت و استنشاق نمایند. در محیط کار، انتشار مس منجر به ایجاد عوارض آنفولانزا مانندی میشود که به آن تب فلز میگویند. این عوارض که در اثر حساسیت بیش از اندازه ایجاد میشود، بعد از دو روز از بین میرود. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض مس، باعث آبریزش بینی، دهان، چشم، سردرد، دل درد، سرگیجه و اسهال و استفراغ میشود. جذب مقدار زیادی مس باعث آسیب به کبد و کلیه و حتی مرگ میشود. اما سرطانزایی مس هنوز اثبات نشده است. در بسیاری از مقالات علمی، رابطه بین قرار گرفتن طولانی مدت در معرض غلظت بالای مس، و کاهش هوش نوجوانان، مشخص شده است. ارتباط آن با ایجاد سرطان در انسان مورد بررسی است. قرار گرفتن در معرض دود، و گرد وغبار مس هم موجب “تب بخار فلز” میشود. این بیماری در غشای مخاطی بینی تغییر ایجاد کرده و آن را تضعیف میکند. در بیماری ویلسون، سمناکی مس باعث سرطان کبد، آسیب مغز، بیماریهای کلیوی، و رسوب مس در قرنیه میشود. حداکثر میزان تراکم مجاز مس در هوا0/1 میباشد، و از این حد بیشتر باعث آلودگی هوا میشود.
1-8-2-4- آهن (Fe)
آهن فراوانترين عنصر زمين بوده و چهارمين عنصر فراوان پوسته است. اين عنصر ويژگيهاي مرزي سنگدوست، آهندوست و گوگرددوست دارد، و در کانيهاي سولفيدي مانند پيريت و به شکل اکسيدي رايج است(مر و زائری، 1382). سرنوشت اين عنصر به عوامل

پایان نامه
Previous Entries مقاله درباره کشورهای توسعه یافته، مناطق شهری، شرایط آب و هوایی Next Entries مقاله درباره منابع طبیعی، جنگ جهانی اول، نمای ساختمان