مقاله درباره کشورهای توسعه یافته، مناطق شهری، شرایط آب و هوایی

دانلود پایان نامه ارشد

ق بریتانیا در سال 1950 رخ داد که دلیل آن وجود کارخانه‌های آجرسازی در این منطقه بود (Burns and Allcroft, 1964).

1-5-2-3- تولید سیمان
سیمان نیز محصول پخت سنگ‌های غنی از رس است. بدین ترتیب که مخلوط آهک و شیل در کورهای با دمای حدود 1400 درجه سانتیگراد گرما داده می‌شود. شیل یک سنگ غنی از ذرات رساندازه است، و می‌تواند دارای غلظت بالایی از عناصر بالقوه سمناکی باشد که در دماهای بالا در جورها می‌شوند.

1-5-2-4- آلودگی ناشی از حمل و نقل
وسایل نقلیه موتوری بزرگترین منبع آلودگی جو را تشکیل می‌دهند. وسایل نقلیه موتوری با بنزین یا گازوئیل کار می‌کنند و سوختن این مواد در موتور خودرو، موجب تولید گازهای خروجیغنی در کربن دیوکسید(CO2) می‌شود. به دلیل احتراق ناقص، کربنمونوکسید، هیدروکربن‌ها و اکسیدهای نیتروژن نیز تولید می‌شوند. این گازها جومحیط شهر را آلوده کرده، و به نظر می‌رسد که ارتباط نزدیکی با بروز بیماری‌های تنفسی دارند. بهعلاوه، گاز نیتروژن اکسید، منجر به نازک شدن لایه اوزون در استراتوسفر(پوش سپهر) جو می‌شود.
گازهای خروجی خودروها می‌تواند حاوی عناصر فلزی مانند Pb، Ni، Mnو V باشد. نیکل و وانادیم از سوخت دیزل حاصل می‌شوند و می‌توانند در گاز خروجی وسایل نقلیه دیزلی، غلظت بالایی داشته باشند،و درحال حاضر بیشتر نیکل و وانادیم جو را تشکیل می‌دهند. همچنین خاک حاشیه جاده‌ها نیز دارای غلظت‌ بالایی از این عناصر است.
از دهه 1920، سرب به صورت تترا اتیل، و تترامتیل سرب به بنزین اضافه ‌شد، تا احتراق آن رابهتر کند. تحقیقات نشان داد که سرب گسیل شده از سامانه اگزوز خودروها، اثر منفی بر محیطزیست داشته و تخمین زده شده است که بیش از 75 درصد سرب محیط، از این منبع حاصل شده است. در نتیجه استفاده از سرب در بنزین، در بسیاری از کشورها ممنوع شد. البته هنوز هم در کشورهای زیادی از بنزین سربدار استفاده می‌شود. کشورهایی که افزودن سرب به بنزین متوقف شده است، ازMMT(Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl)به عنوان جایگزین سرب استفاده می‌شود، که موجب گسیل منگنز از اگزوز خودروها می‌شود.
منشا بسیاری دیگر از فلزات آلاینده خاک حاشیه جادهها، وسایل نقلیه موتوری است. فلز روی در لاستیک خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از اجزاء فولادی خودروها نیز برای کاهش خوردگی، رویاندود(گالوانیزه) می‌شوند. کادمیم به عنوان یک عامل آنتیاکسیدان در روغن‌ها استفاده می‌شود. کروم در آلیاژهای فولادی و پوشش کرومی فلزات استفاده می‌شود، و نیکل نیز در برخی آلیاژها مورد استفاده قرار می‌گیرد.این آلیاژها دومین منبع بالقوه آلودگی نیکل در محیطزیست محسوب می‌شود.

1-5- نهشت جوی آلایندهها

بسیاری از آلایندههای گسیل شده به جودر نهایتدر سطح زمین نهشته می‌شوند.این نهشته‌ها یا وارد محیط خاک و آب شده و توسط گیاهان جذب می‌شوند، و یا توسط انسان و حیوان استنشاق می‌شوند. منابع آلاینده جو شامل معدنکاری، ذوب و تصفیه، تولید انرژی، فرآیندهای مختلف صنعتی، سوزاندن پسماند و فعالیت‌های حمل و نقل می‌شود. علاوه بر این، ذرات بسیار ریز خاک گسیل شده به جوممکن است حاوی آلایندههایی باشند که جذب سطح آنها شدهاند.
درجه آلودگی جو به موقعیت جغرافیایی، شرایط آب و هوایی، و منابع بالقوه آلاینده بستگی دارد. میزان انتقال آلایندهها نیز بسته به گونه آنها، متغیر است. بسیاری از آلایندههای ناشی از وسایل نقلیه به صورت ذرات درشت وجود دارند و نمی‌توانند فاصله زیادی را از منبع طی کنند. ولی به هر حال، انتقال به صورت گاز و هواویز می‌تواند آلایندهها را به فواصل دوری از منبع منتقل کند، و این شکل انتقال اتمسفری به عنوان دلیل اصلی آلودگی مشاهده شده در مناطقی از قطب شمال شناخته شده است.نهشت جوی، یک منبع عمده عناصر در محیط سطحی است. نیکلسون و همکاران(2003) نشان دادند که نهشت جویدر خاک‌های کشاورزی بریتانیا، منبع اصلی بسیاری از فلزات سنگین است. طبق محاسبه آنها، 85 درصد از کل جیوه ورودی، 53 درصد کادمیم، 77 درصد آرسنیک، نیکل و سرب، ونیز 48 درصد روی، از این منبع ناشی شدهاست.

1-6- آلودگی محیط شهری

آلودگی محیط شهری اهمیت زیادی دارد زیرا اکثر جمعیت جهان در این محیط زندگی می‌کند. آلودگی شهری از منابع زیادی ناشی می‌شود که در این بین، وسایل نقلیه موتوری و صنایع، نقش اصلی را ایفا میکنند. در کشورهای توسعه یافته(حتی اگر صنایع به خارج از شهر منتقل شده باشند) فعالیت‌های صنعتی گذشته و فعالیتهای جدید در حومه شهر، مناطق وسیعی از شهر را آلوده کردهاست. بهعلاوه در بسیاری از مناطق شهری، سوخت فسیلی هنوز به عنوان منبع اصلی انرژی سامانه گرمایش خانگی استفاده می‌شود. یک منبع دیگر آلودگی شهری، سوزاندن کنترل نشده در گذشته بوده است.
مطالعات نشان داده است که بسیاری از آلایندههای حاصل از منابع موجود در شهر، در مقایسه با غبار هوا و خاکهای مناطق روستایی غنیشدگی بیشتری نشان می‌دهند. بنابراین، As، Cd، Cr، Pb، Hg و بسیاری از عناصر بالقوه سمناک دیگر، به عنوان آلایندههای جدی محیط شهری لیست شده‌اند. خاک و غبار خیابان‌های مناطق شهری، در بسیاری از عناصر سمی برای انسان، غنی بوده و منبع اصلی غبارهای خانگی هستند. این غبارها یک مسیر اصلی راهیابی به بدن از راه تنفس و نیز ورود غیر عمد از طریق دست‌ها را نشان می‌دهد. اگرچه بیشتر این عناصر به صورت بالقوه برای انسان مضر هستند، اما این سرب است که به دلیل نشان دادن مشکلات جدی برای تندرستی کودکان، به شدت مورد توجه قرار گرفتهاست.
سرب در محیط شهری از منابع مختلف ناشی میشود. استفاده از سوخت سربدار در وسایل نقلیه، اگرچه در بیشتر کشورهای توسعه یافته ممنوع شدهاست، ولی این نوع سوخت، در بسیاری از کشورهای کمتر توسعه یافته کماکان مورد استفاده قرار می‌گیرد. حتی در کشورهایی که بنزین سربدار ممنوع شده است، بیشتر سرب موجود در خاک و غبار، از گذشته بجای مانده است. اگرچه منشأ اصلی سرب غبار خیابان و خاک شهرها، می‌تواند مصرف این نوع سوخت باشد،اما طبق مطالعه‌ای که میهلک(Mielk, 1994) در ایالات متحده آمریکا انجام داد، مشخص شد که منبع عمده دیگر سرب در خاک محیط شهر، رنگ‌های حاوی سرب است. علاوه بر آلایندههای عنصری بسیاری از آلایندههای آلی مانند دیوکسین‌ها و PAHها نیز از صنایع، سوزاندن سوخت‌های فسیلی، و دورریزها در محیط شهری رها می‌شوند.

1-7- غبار خیابان

غبار خیابان ذرات جامدی است که در نواحی شهری به دلایل طبیعی و انسانزاد انباشته میشوند. باید توجه کرد سهم منابع انسانزاد در ایجاد غبار خیابان بسیار چشمگیرتر از منابع طبیعی میباشد. غبار خیابان از لحاظ شیمیایی شباهت زیادی به هواویزهای جوی دارد، در واقع یک رابطه پویا بین هواویزهای جوی و بخش نهشته شده از جو مشاهده شده است(Rogge et al., 1993).به طورکلی میتوان ذرات گرد و غبار را یک منبع انباشت مواد از منابع مختلف در نظر گرفت(Rogge et al., 1993) وآنها را بر اساس اندازه به چهار گروه تقسیم کرد:
– ذرات خیلی بزرگ: ذرات بزرگتر از 10 میکرون.
– ذرات بزرگ: ذرات بین 5/2 تا 10 میکرون.
– ذرات کوچک : ذرات کوچکتر از 5/2 میکرون.
– ذرات خیلی کوچک: ذرات کوچکتر از 1/0 میکرون.
ترافیک جاده و سوخت چوب دو منبع مهم و اصلی PM10 در نواحی شهری جوامع اروپایی هستند. موضوع این پژوهش آن دسته از غبارهای خیابان است که به صورت مستقیم و غیرمستقیم به ترافیک و مسائل حمل و نقل وابسته است. لازم به یادآوری است، غبار خیابان از منابع مختلف طبیعی( شامل بازآویزش خاک، نهشت خشک و تر، مواد زیستی و مواد هوازده) و انسانزاد( شامل آلایندههای صنعتی، گسیل از اگزوز خودروها، سایش پوشش سطح لاستیک اتومبیلها و لنت ترمز) تشکیل و با توجه به شیب بستر و جهت باد در اطراف خیابانها، میادین و پیادهروها نهشته میشود(Muschack, 1998; Sutherland and Tolosa, 2000) و اثرات مضری بر تندرستی انسان و کیفیت روانابهای شهری بر جای میگذارد. فلزات سنگین از مهمترین سازاهای غبار خیابان هستند که از مسیر اصلی شامل استنشاق، بلع و تماس پوستی وارد بدن میشوند. محتوای اصلی غبار خیابان را می توان علاوه بر فلزات سنگین، سیلیکات، کربنات، و مواد آلی، مانند هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای بیان کرد. غبار خیابان با زمان ماندگاری کوتاه مشخص میشود، اگرچه ممکن است دارای مقدار زیادی فلز باشد اما تنها آلایندههایی که اخیراً تجمع یافتهاند را شامل میشود(Harrinson, Laxen& Wilson, 1981, p. 1379).

1-8-1- اثرات غبار بر سامانههای محیطی و سلامت انسان
مهمترین مشکل غبار خیابان وجود فلزات سنگین درآن است که در برابر تجزیه مقاوماند و قدرت زیستانباشت دارند و اگر غلظت آنها از حد مجاز تجاوز کند، برای جمعیت بهویژه کودکان که آستانه تحمل پایینتری دارند و غبار را ناآگاهانه از مسیر دست به دهان برده و این فلزات را میبلعند، خطرناک است(ljung et al., 2005; Acosta et al., 2009). فلزات سنگین که از راههای مختلف وارد بدن میشوند، ممکن است در بافت چربی بدن تجمع یافته، و یا بر سیستم عصبی مرکزی تأثیر بگذارند یا در بخشهایی از بدن انباشته شده، و باعث اختلال در عملکرد این اندامها شوند. بنابراین تشخیص و تخمین در معرضقرارگیری فلزات سنگین از طریق غبار خیابان بسیار مهم است(Nriagu, 1988).
باید توجه کرد هرچه اندازه ذرات غبار کوچکتر باشد خطر آن بیشتر است. ذرات کوچکتر از 100 میکرون بهراحتی معلق میشوند و حین تنفس وارد بینی و دهان میشود، ذرات کوچکتر از 10 میکرون میتواند از گلو و بینی عبور کرده و وارد شش شوند. غبارهای قابل تنفس یعنی غبارهایی که اندازه آنها از 5/2 میکرون کوچکتر است میتواند وارد جریان خون شود(Tanner et al., 2008). پژوهش و مطالعات پیشین نشان داده است که غبار خیابان شهری در مقایسه با غبار جادهای بین شهری، حاوی مقدار بیشتری ذرات قابل استنشاق و ذرات ریزاندازه است و قاعدتاً میزان خطر آن نیز بیشتر خواهد بود(Guito Shi et al, 2010).

شکل 1-2- تفاوت میان غبارهای شهری و بین شهری

منظور از نهشت خشک، نشست گرد و غبار به طور مستقیم بر سطح آب و زمین است. نهشت خشک به صورتهای مختلف رخ میدهد که از آن جمله میتوان به حرکت ذرات ریزدانه، نهشت بر اساس گرانی، و تأثیر باد هنگامی که باران نمیبارد اشاره کرد، اما بطور کلی نهشت غبارات جوی و یا ترکیبات شیمیایی انحلالپذیر و انحلالناپذیر بهطور گستردهای با وضعیت آب و هوایی نیز ارتباط دارد. هواویزهای با منشأ طبیعی و یا انسانزاد بهطور مستقیم با پراکندن و جذب انرژی خورشید بر کیفیت هوا تاثیر میگذارند و از سوی دیگر، انباشت فلزات سنگین در این هواویزها میتواند این کیفیت را بیشتر در معرض تهدید قرار دهد(Inomata et al., 2007).
بهطورکلی، خیابانهای هر شهر در معرض گسیلهای ناشی از حمل و نقل موتوری هستند و از سوی دیگر، خود این گسیلها نیز منشایی برای انتقال آلایندهها بهشمار میروند. این گسیلها که حاوی ذرات ریز دانه معلق هستند، وارد هوای محیط اطراف شده، و یا به صورت غبار خیابان، بروی سطح خیابانها نهشته میشوند. پس از آن و در زمان بارش و یا شستشوی خیابان، این ذرات آغشته به آلایندههای مختلف، شسته شده و در نهایت به آبهایی که در تماس با آنها قرار میگیرند، انتقال مییابند(Joshi et al., 2009). بنابراین مطالعه غبار خیابان میتواند برای تعیین منشاً، پراکنش و همچنین میزان آلایندهها از جمله فلزات سنگین سودمند باشد. همچنین، مطالعه ترکیب شیمیایی غبار خیابان میتواند نشانگر خوبی از آلودگی محیط اطراف باشد.
1-8-2- فلزات سنگین در غبار خیابان در محدوده شهر
بشر در طول تاریخ از عصر برنز و آهن، تا زمان حال به طور گستردهای از فلزات استفاده کرده است. از آغاز قرن بیستم میلادی، با رشد چشمگیر جمعیت و صنعتی شدن کشورها، تولید فلزات به میزان زیادی افزایش یافت. این امر موجب ورود بیش از پیش این فلزات به محیطزیست بشر شد و پس از آن، مشکلات زیستمحیطی نیز یکی از مشکلات جوامع بشری گردید.

پایان نامه
Previous Entries مقاله درباره محیط زیست، زیست محیطی، سازمان ملل Next Entries مقاله درباره منابع طبیعی، کشورهای درحال توسعه، آلودگی هوا