بحث عن تلوث الهواء وأضراره على صحة الإنسان

 

عنوان البحث

تلوث الهواء وأضراره على صحة الإنسان

سؤال استرشادى :

فى ضوء مادرسته من الكتاب المدرسى، قم بإنشاء مشروع بحثى عن تلوث الهواء، وأضراره على صحة الإنسان.

مقدمة

إنّ ظاهرة تلوث الهواء ليست جديدة وتعود إلى العصور الوسطى، إذ سَبّب الدخان الكثيف الناجم عن حرق الفحم مشكلة خطيرة في لندن، ففي عام 1307م، حظر الملك إدوارد الأول استخدام الفحم في أفران الجير، وفي الآونة الأخيرة حصلت العديد من الحوادث المأساوية الأخرى، كما حدث في كارثة 1930م في بلجيكا، حيث توفي 36 شخصاً خلال 5 أيام بسبب اندماج غاز ثاني أكسيد الكبريت والجزيئات الدقيقة مع الرطوبة النسبية العالية، وفي عام 1948م في بنسيلفانيا تسببت ظروف مماثلة في وقوع حادثة أخرى أدّت إلى وفاة 20 شخصاً خلال 5 أيام.

المحتويات :

1-  ملوثات الهواء.

2-  تاريخ التلوث.

3-  مصادر التلوث.

4-  عوامل انبعاث ملوثات الهواء.

5-  تأثير ملوثات الهواء على الصحة.

6-  تلوث الهواء والتليف الكيسي.

7-  مرض انسداد الشعب الهوائية المزمن.

8-  الآثار الناجمة عن التلوث على الأطفال.

9-  الآثار الصحية في المناطق النظيفة نسبيًا.

10-                  أثر تلوث الهواء على الحيوان والنبات.

11-                  أثر تلوث الهواء على المناخ.

12-                  الجهود المبذولة للحد من خطر التلوث.

13-                  التشريعات والضوابط القانونية.

14-                  إحصائيات حول تلوث الهواء.

15-                  الآثار البيئية الناتجة عن الغازات الدفيئة الملوثة للهواء.

16-                  النتائج .

17-                  المراجع والمصادر.

ملوثات الهواء

تلوث الهواء هو تَعَرُّض الغلاف الجوي لمواد كيماوية أو جسيمات مادية أو مركبات بيولوجية تسبب الضرر والأذى للإنسان والكائنات الحية الأخرى، أو تؤدي إلى الإضرار بالبيئة الطبيعية.

يُعَرّف تلوث الهواء بأنه أي مادة في الهواء يمكن أن تسبب الضرر للإنسان والبيئة ، ومن الممكن أن تكون هذه الملوثات في شكل جزيئات صلبة أو قطرات سائلة أو غازات ، هذا بالإضافة إلى أنها قد تكون طبيعية أو ناتجة عن نشاط الإنسان بحيث تبلغ نسبته في الوطن العربي 40 %.

 ويمكن تصنيف الملوثات إلى ملوثات أولية وملوثات ثانوية.

وعادة، ما تكون الملوثات الأولية هي المواد التي تصدر بشكل مباشر من إحدى العمليات، مثل الرماد المتناثر من ثورة أحد البراكين أو غاز أول أكسيد الكربون المنبعث من عوادم السيارات أو ثاني أكسيد الكربون المنبعث من مداخن المصانع.

− أما الملوثات الثانوية فهي التي لا تنبعث في الهواء بشكل مباشر، وإنما تتكون هذه الملوثات في الهواء عندما تنشط الملوثات الأولية أو تتفاعل مع بعضها البعض.

ومن الأمثلة المهمة على الملوثات الثانوية اقتراب الأوزون من سطح الأرض - والذي يمثل أحد الملوثات الثانوية العديدة التي تُكَوِّن الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي.

− ولكن يجب أن نضع في الاعتبار أيضًا أن بعض الملوثات قد تكون أولية وثانوية في الوقت نفسه، أي أنها تنبعث في الهواء بشكل مباشر وتكون ناتجة أيضًا عن بعض الملوثات الأولية الأخرى.

− ووفقًا لبرنامج الهندسة والعلوم البيئية في كلية هارفارد للصحة العامة، فإنه ما يقرب من 4% من حالات الوفيات في الولايات المتحدة يمكن أن تعزو إلى تلوث الهواء.

− وتضم الملوثات الأولية الرئيسية الناتجة عن النشاط البشري ما يلي: − * أكاسيد الكبريت (أكسيد الكبريت) (SOx)

- وبخاصة ثاني أكسيد الكبريت وهو أحد المركبات الكيميائية المعروفة بالصيغة SO2.

ينبعث ثاني أكسيد الكبريت SO2 من البراكين والعمليات الصناعية المختلفة، وحيث إن الفحم والبترول يحتويان على مركبات الكبريت، فإن احتراقها ينتج عنه أكاسيد الكبريت.

كما أن التأكسد الزائد لمادة ثاني أكسيد الكبريت SO2 والذي عادة ما يحدث في وجود مادة محفزة مثل ثاني أكسيد النيتروجين NO2، يعمل على تكوين حمض الكبريتيك H2SO4، ومن ثم تكوين الأمطار الحمضية.

ويعد ذلك أحد الأسباب الداعية للقلق بشأن تأثير استخدام هذه الأنواع من الوقود كمصادر للطاقة على البيئة.

− * أكاسيد النيتروجين (أكسيد النيتروجين) (NOx) - وخاصة ثاني أكسيد النيتروجين، حيث تنبعث هذه المواد من الاحتراق في درجة حرارة عالية. ويمكن رؤية هذا النوع من الغازات في شكل قباب من الضباب البني أو سحب ريشية الشكل تنتشر فوق المدن.

ويعد ثاني أكسيد النيتروجين مركبًا كيميائيًا يُشار له بالصيغة NO2. كما أنه يمثل أحد أنواع مركبات أكاسيد النيتروجين المتعددة.

ويتميز هذا الغاز السام ذو اللون البني الضارب إلى الحمرة بأن له رائحة قوية ونفاذة.

لذا، يعد ثاني أكسيد النيتروجين NO2 من أكثر ملوثات الهواء وضوحًا.

    أول أكسيد الكربون - غاز عديم اللون والرائحة ولايسبب أي تهيج للكائن الذي يقوم باستنشاقه إلا أنه غاز سام للغاية.

وينبعث أول أكسيد الكربون من خلال عملية الاحتراق غير الكامل للوقود مثل الغاز الطبيعي أو الفحم أو الخشب. لذا، تعد عوادم السيارات أحد المصادر الرئيسية لتكون غاز أول أكسيد الكربون.

    ثاني أكسيد الكربون (CO2) - هو أحد غازات الصوبة الزجاجية (غاز الصوبة الزجاجية) والمعروفة أيضًا بالدفيئة، وينبعث أيضًا هذا الغاز من عملية الاحتراق، إلا أنه يعد من الغازات الضرورية لـلكائنات الحية. فهو من الغازات الطبيعية الموجودة في الغلاف الجوي.

    المركبات العضوية المتطايرة - تعد المركبات العضوية المتطايرة VOCs من الملوثات الخطيرة التي توجد في الهواء الطلق.

وفي هذا المجال، عادة ما يتم تقسيم هذه المركبات إلى أنواع مختلفة من المركبات الميثانية (CH4) والمركبات غير الميثانية (NMVOCs).

ويعد الميثان أحد الغازات الدفيئة شديدة الفعالية، حيث يساهم في زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري على سطح الأرض.

أما المركبات المتطايرة الأخرى من الهيدروكربونات VOCs فهي تعد أيضًا من الغازات الدفيئة المؤثرة، ويرجع ذلك إلى الدور الذي تلعبه في تكوين الأوزون وزيادة فترة بقاء غاز الميثان في الغلاف الجوي.

وذلك، على الرغم من أن تأثير هذه الغازات يختلف وفقًا لنوعية الهواء في المنطقة المحيطة.

ومن المركبات العضوية المتطايرة غير الميثانية NMVOCs بعض المركبات ذات الرائحة النفاذة مثل البنزين والتولوين والزيلين، والتي يعتقد أنها من المواد المسببة للسرطان؛ حيث قد يؤدي التعرض طويل المدى لمثل هذه المركبات إلى الإصابة بسرطان الدم.

أما أحادي وثلاثي البوتاديين، فهو يعد من المركبات الخطيرة الأخرى التي عادة ما تصاحب الاستخدامات الصناعية.

    الجسيمات المادية - يُشار إليها باسم الدقائق المادية (Particulate Matter) (PM) أو الجسيمات المادية الناعمة.

وهذه المواد عبارة عن جسيمات بالغة الصغر قد تكون صلبة أو سائلة أو عالقة في الغاز. وفي المقابل، نجد أن مصطلح الأيروسول (دقائق فوق مجهرية من سائل أو صلب معلقة في الغاز) يشير إلى الجسيمات المادية والغاز معًا. ومصادر هذه الجسيمات قد تكون ناتجة عن النشاط البشري أو طبيعية.

فبعض الجسيمات المادية توجد بشكل طبيعي، حيث تنشأ من البراكين أو العواصف الترابية أو حرائق الغابات والمراعي أو الحياة النباتية أو رذاذ البحر. أما الأنشطة البشرية مثل حرق الوقود الحفري في السيارات ومحطات توليد الطاقة الكهربائية والعمليات الصناعية المختلفة، فقد تساعد أيضًا في تكوين كميات كبيرة من الرذاذ المحتوي على الجسيمات المادية.

وعلى مستوى الكرة الأرضية، نجد أن كميات الأيروسول الناتج عن الأنشطة البشرية يمثل حاليًا ما يقرب من 10 في المائة من الكمية الكلية للأيروسول الموجود في غلافنا الجوي.

وجدير بالذكر، أن زيادة نسبة الجسيمات المادية الناعمة العالقة في الهواء عادة ما تكون مصحوبة بمخاطر صحية مثل الإصابة بأمراض القلب وتعطيل وظائف الرئة، بالإضافة إلى سرطان الرئة.

    المعادن (معدن) السامة مثل الرصاص والكادميوم والنحاس.

    مركبات الكلوروفلوركربونات (CFC) - وهي من المركبات الضارة جدًا بطبقة الأوزون وتنبعث هذه المركبات من بعض المنتجات التي منع استخدامها في الوقت الحالي.

    الأمونيا (NH3) - وهي من المواد التي تنبعث من العمليات الزراعية. وتمثل الأمونيا مركبًا كيميائيًا يعرف بالصيغة NH3.

كما تعرف هذه المادة بأن إحدى خصائصها الطبيعية تتمثل في أن لها رائحة قوية ونفاذة.

وتسهم الأمونيا بشكل كبير في سد الاحتياجات الغذائية للكائنات الحية على سطح الأرض؛ وذلك من خلال مساهمتها في تكوين المواد الغذائية والأسمدة. كما أن الأمونيا تعد الأساس الذي تقوم عليه عملية تصنيع العديد من المستحضرات الطبية، وذلك إما بشكل مباشر أو غير مباشر.

وعلى الرغم من الاستخدام الواسع لمادة الأمونيا، فإن هذه المادة تعد من المواد الكاوية والخطيرة.

    الروائح (الرائحة) - وذلك مثل الروائح المنبعثة من القمامة والصرف الصحي والعمليات الصناعية المختلفة.

    الملوثات المشعة (ملوث مشع) - والتي تنتج عن التفجيرات النووية والمواد المتفجرة المستخدمة في الحروب، بالإضافة إلى بعض العمليات الطبيعية مثل الانحلال الإشعاعي لغاز الرادون.

·      أما الملوثات الثانوية فتضم ما يلي:

    الجسيمات المادية التي تتكون من الملوثات الأولية الغازية والمركبات الموجودة في الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي.

والضباب الدخاني يعد أحد أنواع تلوث الهواء الذي يعرف في اللغة الإنجليزية بكلمة smog وهي كلمة مشتقة من كلمتي smoke وfog. وكان الضباب الدخاني قديمًا ينتج من حرق كميات كبيرة من الفحم في منطقة معينة نتيجة لاختلاط الدخان وثاني أكسيد الكبريت.

أما الضباب الدخاني في العصر الحديث فلا ينتج عادة من احتراق الفحم، ولكن من المواد الضارة المنبعثة من محركات السيارات والعمليات الصناعية، حيث تتفاعل هذه المواد في الغلاف الجوي عن طريق ضوء الشمس لتكون مجموعة من الملوثات الثانوية التي تتحد أيضًا مع الملوثات الأولية المنبعثة مما يؤدي إلى تكون الضباب الكيميائي الضوئي.

    اقتراب الأوزون من سطح الأرض (O3)، وهو الأمر الذي ينتج عن أكاسيد النيتروجين N0x والمركبات العضوية المتطايرة VOCs.

ويعد غاز الأوزون (O3) أحد المكونات الأساسية لطبقة التروبوسفير في الغلاف الجوي (كما أنه يمثل أيضًأ أحد المكونات الأساسية لمناطق معينة في طبقة الاستراتوسفير وتعرف هذه المناطق عمومًا باسم طبقة الأوزون).

كما أن التفاعلات الكيميائية والكيميائية الضوئية المرتبطة بهذا الغاز تتحكم في العديد من العمليات الكيميائية التي تحدث في الغلاف الجوي ليلًا ونهارًا. وعندما ترتفع نسب تركيز الأوزون بشكل غير عادي عن طريق الأنشطة البشرية (والتي يساهم احتراق الوقود الحفري بنسبة كبيرة منها)، فإنه يصبح أحد الملوثات الهوائية كما أنه يمثل أحد مكونات الضباب الدخاني.

    نترات البروكسياسيتيل (PAN) - تتكون أيضًا هذه المادة من أكاسيد النيتروجين NOx والمركبات العضوية المتطايرة VOCs.

وتوجد أيضًا الملوثات الهوائية الأقل خطورة والتي تضم ما يلي:

    عدد هائل من الملوثات الهوائية الأقل خطورة، والتي تم التحكم في بعضها عن طريق إصدار بعض القوانين مثل قانون الهواء النظيف في الولايات المتحدة الأمريكية وقانون حماية الهواء (Air Frame Work Directive) في أوروبا.

    مجموعة متنوعة من الملوثات العضوية الثابتة والتي يمكن أن تتحد مع بعض الجسيمات المادية.

إن الملوثات العضوية الثابتة (POPs) هي مركبات عضوية مقاومة للانحلال البيئي من خلال بعض العمليات الكيميائية والبيولوجية، بالإضافة إلى عملية الانحلال الضوئي.

ونتيجة لذلك، فقد لوحظ أن هذه المركبات توجد في البيئة بشكل مستمر كما أنها قادرة على الانتقال طويل المدى والتراكم البيولوجي داخل الأنسجة البشرية والحيوانية والتركيز البيولوجي داخل سلاسل الغذاء، هذا بالإضافة إلى ملاحظة إمكانية تأثيراتها الخطيرة على صحة الأنسان والبيئة بشكل عام.

تاريخ التلوث

ربما تضرر البشر القدامى من تلوث الهواء عندما اشعلوا الحرائق في الكهوف سيئة التهوية. منذ ذلك الحين، بدأنا في تلويث الكثير من المناطق على سطح الأرض.

حتى وقت قريب، كانت مشاكل التلوث البيئية المحلية والثانوية بسبب قدرة الأرض على استيعاب الخاصية وتنقية كميات ضئيلة من الملوثات.

التصنيع في المجتمع، وإدخال المركبات الآلية، والانفجار من السكان من العوامل المساهمة تجاه مشكلة تلوث الهواء المتزايد.

 في هذا الوقت من الضروري أن نجد وسائل لتنظيف الهواء. ملوثات الهواء الرئيسية الموجودة في معظم المناطق الحضرية وأول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين، وأكاسيد الكبريت، والهيدروكربونات، والجسيمات (سواء الصلبة أو السائلة).

تنتشر هذه الملوثات في جميع أنحاء الغلاف الجوي في العالم في تركيزات عالية بما يكفي ليسبب مشاكل صحية خطيرة تدريجيا.

يمكن أن تحدث مشاكل صحية خطيرة بسرعة عند وجود ملوثات الهواء بتركيز عالي، كما هو الحال عندما يتم حقن الهائلة المنبعثة من غاز ثاني أكسيد الكبريت والجسيمات المعلقة بواسطة ثوران بركاني كبير.

مصادر التلوث

تشير مصادر تلوث الهواء إلى المواقع والأنشطة والعوامل المختلفة المسؤولة عن تسرب المواد الملوثة إلى الغلاف الجوي.

ويمكن تصنيف هذه المصادر إلى نوعين رئيسيين: المصادر البشرية (أي المتعلقة بالنشاط البشري) وترتبط معظم هذه الأنشطة باحتراق الأنواع المختلفة من الوقود.

    المصادر الثابتة والتي تشتمل على مداخن محطات توليد الطاقة الكهربائية المنشآت الصناعية (المصانع) ومحارق القمامة، بالإضافة إلى الأفران والأنواع الأخرى المستخدمة في حرق الوقود.

    المصادر المتحركة والتي تشتمل على محركات السيارات والمركبات البحرية والطائرات، وذلك بالإضافة إلى تأثير الأصوات وغيرها.

    المواد الكيماوية والأتربة وأنشطة الحرائق الموجهة التي تتم الاستفادة منها في إدراة الزراعة والغابات.

فالحرائق الموجهة أو المقصودة هي إحدى الوسائل التي تستخدم في بعض الأحيان في إدارة الغابات والزراعة والحفاظ على الأراضي الخضراء والتخفيف من حدة تأثير الغازات الدفيئة.

 وجدير بالذكر أن الحرائق تمثل أحد المكونات الطبيعية في النظام الإيكولوجي الخاص بكل من الغابات والمراعي، بالإضافة إلى أن الحرائق الموجهة يمكن أن تكون إحدى الأدوات التي يستفيد منها المعنيون بإدارة الغابات.

كما تساعد الحرائق الموجهة في تحفيز عملية إنبات بعض الأنواع المرغوب فيها من أشجار الغابات، ومن ثم تجدد الغابات.

    المواد المنبعثة من مواد الطلاء ومثبتات الشعر والورنيش والأيروسولات وغيرها من المواد المذيبة الأخرى.

    التخلص من القمامة في مواقع طمر النفايات، تلك العملية التي ينتج عنها غاز الميثان.

والميثان ليس من الغازات السامة، إلا أنه في الوقت ذاته من الغازات سريعة الاشتعال وقد يؤدي إلى تكوين بعض المواد المتفجرة مع الهواء.

ويعد الميثان أيضًا من المواد المسببة للاختناق كما أنه قد يقوم بإحلال الأكسجين في الأماكن المغلقة.وقد يحدث الاختناق

    الغبار المنبعث من بعض المصادر الطبيعية والتي تتمثل عادة في المساحات الواسعة من الأراضي التي تحتوي على القليل من النباتات أو التي تنعدم فيها الحياة النباتية على الإطلاق.

    الميثان الذي ينبعث من عملية هضم الأطعمة عن طريق الحيوانات (حيوان) مثل الماشية.

    غاز الرادون الذي ينبعث من التحلل الإشعاعي في القشرة الأرضية.

ويعد غاز الرادون من الغازات عديمة اللون والرائحة التي تنشأ بشكل طبيعي في البيئة وهو أيضًا من الغازات الإشعاعية التي تتكون من انحلال عنصر الراديوم.

ولكن يعتبر غاز الرادو من الغازات التي تمثل خطورة على صحة الإنسان. ومن الممكن أن يتراكم غاز الرادون المنبعث من مصادر طبيعية داخل المباني وخاصة في الأماكن الضيقة مثل الأدوار السفلية.

كما أنه يحتل المركز الثاني في قائمة مسببات مرض سرطان الرئة وذلك بعد تدخين السجائر.

    الدخان وأول أكسيد الكربون المنبعثين من حرائق الغابات.

    الأنشطة البركانية التي يصدر عنهاالكبريت والكلورين وجسيمات الرماد.

عوامل انبعاث ملوثات الهواء

إن عوامل انبعاث ملوثات (ملوث) الهواء هي القيم التمثيلية التي تربط بين كمية المادة الملوثة المنبعثة إلى الهواء المحيط بنا والنشاط المرتبط بانبعاث هذه المادة الملوثة.

وعادة ما يتم التعبير عن هذه العوامل عن طريق وزن المادة الملوثة مقسومًا على وحدة الوزن أو الحجم أو المسافة أو المدة الخاصة بالنشاط الذي انبعثت منه المادة الملوثة (فعلى سبيل المثال، عدد الكيلوجرامات من المادة المنبعثة لكل كيلوا جرام من الفحم المحترق).

وتسهل مثل هذه العوامل عملية تقييم الملوثات المنبعثة من المصادر المختلفة لتلوث الهواء.

وفي أغلب الأحوال، تكون هذه العوامل مجرد معدلات للبيانات الكلية المتاحة عن درجة الجودة المقبولة كما أنها تعتبر بشكل عام نسب تمثيلية لهذه المعدلات على المدى الطويل.

ولقد قامت وكالة حماية البيئة الأمريكية بنشر مجموعة من البيانات عن عوامل انبعاث ملوثات الهواء الخاصة بالعديد من المصادر الصناعية.

كما قامت كل من المملكة المتحدة وأستراليا وكنداوبعض الدول الأخرى، بالإضافة إلى وكالة البيئة الأوروبية بنشر مثل هذه المجموعة من البيانات.

نوعية الهواء الداخلي

إن عدم وجود تهوية كافية في الأماكن المغلقة يساعد في تركيز نسبة الهواء الملوث في هذه الأماكن التي يقضي فيها الأشخاص معظم أوقاتهم.

فعلى سبيل المثال، نجد أن غاز الرادون (RN) وهو أحد المواد المسرطنة (مادة مسرطنة) ينبعث من القشرة الأرضية نفسها في بعض الأماكن، ثم يتراكم داخل أبنية المنازل الموجودة في هذه الأماكن.

كما نجد أيضًا أن مواد البناء، بما فيها من مواد صنع السجاد والأدوات الخشبية، ينبعث منها غاز الفورمالديهيد (H2CO).

هذا، بالإضافة إلى أن مواد الطلاء والمواد المذيبة ينطلق منها مركبات عضوية متطايرة (VOCs) بمجرد أن تجف.

كما يمكن أن تتحلل مواد الطلاء المحتوية على الرصاص إلى ذرات من الغبار، ومن ثم يتم استنشاقها.

أما تلويث الهواء عن عمد، فيحدث عن طريق استخدام معطرات الهواء (معطر الهواء) والبخور وأي مواد معطرة أخرى.

ونجد أيضًا أن إشعال الأخشاب في مواقد التدفئة والطبخ والأنواع الأخرى من المواقد (موقد)، يمكن أن يضيف كميات كبيرة من الدخان الذي يحتوي على جسيمات ملوثة إلى الهواء، وذلك داخل المكان وخارجه.

أما التلوث القاتل الذي يمكن أن يحدث في الأماكن المغلقة، فقد ينتج عن استخدام المبيدات الحشرية (مبيد حشري) ورش المواد الكيماوية الأخرى داخل هذه الأماكن المغلقة دون وجود تهوية مناسبة.

أما أول أكسيد الكربون (CO) الذي يتسبب في التسمم والوفاة، فعادة ما يصدر من المداخن والفتحات المصممة بشكل خاطئ، أو عن طريق حرق الفحم النباتي داخل الأماكن المغلقة.

ومن الممكن أن ينتج التسمم المزمن بأول أكسيد الكربون من خلال استخدام اللمبات الغازية (لمبة غازية) غير المعدلة بشكل جيد.

ويتم استخدام المحابس في جميع أنابيب المياه الموجودة في المنزل؛ (أنبوب المياه) وذلك لمنع الغازات الكريهة وكبريتيد الهيدروجين من الانبعاث إلى الخارج.

أما الملابس فقد ينتج عنها مادة التتراكلورايثلين أو أية سوائل أخرى متعلقة بالتنظيف الجاف ويستمر ذلك لعدد من الأيام بعد التنظيف الجاف.

وعلى الرغم من منع استخدام مادة الأسبستوس في كثير من الدول، فإن الاستخدام الواسع لهذه المادة في الصناعات والبيئات المحلية في الماضي قد تخلف عنه في العديد من الأماكن مواد من الممكن أن تكون شديدة الخطورة. وجدير بالذكر أن مرض الأسبستوس هو عبارة عن حالة طبية تصاب فيه أنسجة الرئة بالتهاب مزمن.

تأثير ملوثات الهواء على الصحة

لقد أعلنت منظمة الصحة العالمية أن 2,4 مليون شخص يموتون سنويًا كنتيجة لبعض الأسباب التي تعزو بطريقة مباشرة إلى تلوث الهواء، ومنهم 1,5 مليون شخص يموتون من الأمراض التي تعزو إلى تلوث الهواء في الأماكن المغلقة. كما توضح الدراسات الوبائية أن أكثر من نصف مليون أمريكي يموتون كل عام بسبب الإصابة بالأمراض القلبية الرئوية والتي يسببها استنشاق الجسيمات الناعمة الملوثة للهواء.

أما الأسباب المباشرة للوفيات المرتبطة بتلوث الهواء فتشتمل على الإصابة الخطيرة بمرض الربو والتهاب الشعب الهوائية وانتفاخ الرئة وأمراض القلب والرئة وإصابة الجهاز التنفسي بالحساسية.

تلوث الهواء والتليف الكيسي

لقد أوضحت إحدى الدراسات التي أجرتها جامعة واشنطن على مدار عامي 1999 و2000 أن المرضى القريبين من تلوث الهواء بالجسيمات المادية تزداد خطورة تعرضهم لتفاقم مرض الالتهاب الرئوي وانخفاض الوظائف التي تقوم بها الرئة.

ولقد تم فحص المرضى قبل الدراسة لمعاينة كميات من أنواع معينة من المواد الملوثة مثل بكتريا الزائفة الزنجارية أو بيركهولدرية بصلية جديدة، بالإضافة إلى آثارها الاجتماعية والاقتصادية.

مرض انسداد الشعب الهوائية المزمن

يجمع مرض انسداد الشعب الهوائية المزمن (COPD) بين مجموعة من الأمراض مثل الالتهاب الشعبي المزمن وانتفاخ الرئة وبعض أنواع الربو.

 وفي الدراسة التي أجريت في عامي 1960 و1961 في أعقاب حادثة الضباب الدخاني الهائل عام 1952، تمت مقارنة 293 مواطن يعيشون في لندن بحوالي 477 شخص من قاطني بعض المدن التي تصدر عنها نسب وفيات قليلة بسبب الالتهاب الرئوي المزمن (مثل مدن جلوسيستر، بيتربورو ونورويش). وكان جميع الأشخاص الذين أجريت عليهم هذه الدراسة من الذكور الذين يعملون في البريد وتتراوح أعمارهم ما بين 40 و59 عامًا.

وعند المقارنة بالأشخاص القادمين من المدن البعيدة، لوحظ أن الحالات القادمة من لندن بها نسبة أكبر من الأعراض الحادة التي تصيب الجهاز التنفسي (ومنها الكحة والبلغم وضيق التنفس) بالإضافة إلى انخفاض كفاءة وظائف الرئة (الحجم الزفيري الأقصى FEV1 ومعدل قوة التنفس) وزيادة تكون الصديد والنخامة. ولقد كانت الاختلافات أكثر وضوحًا بين الحالات التي كانت أعمارها تتراوح ما بين 50 و59 عامًا.

الضباب الدخاني الهائل عام 1952

في أوائل ديسمبر عام 1952، سادت مدينة لندن موجة باردة من الضباب. ونتيجة للبرد الشديد الذي تعرضت له المدينة في هذه الفترة، قام سكان لندن بإشعال الفحم للتدفئة بشكل أكثر من المعتاد.

ولقد نتج عن ذلك كمية من الهواء الملوث الذي تقابل مع طبقة عكسية تكونت بفعل كتلة كثيفة من الهواء البارد.

ومن ثم تراكمت بشكل كبير النسب المركزة من الملوثات الهوائية وبخاصة الدخان الناتج عن احتراق الفحم. ومما زاد هذه الكارثة سوءًا استخدام أنواع من الفحم تفتقر إلى الجودة وترتفع فيها نسبة الكبريت من أجل تدفئة المنازل في المدينة، وذلك من أجل توفير كميات كافية من الفحم ذي الجودة العالية لتصديره إلى الخارج؛ حيث كانت البلاد تعاني من ظروف اقتصادية متدهورة بعد الحرب العالمية. ولقد كان الضباب أو الضباب الدخاني كثيفًا للغاية حتى أن قيادة السيارات كانت من الأمور الصعبة أو المستحيلة.

ولقد كان انخفاض مستوى الرؤية بشكل حاد مصحوبًا أيضًا بزيادة كبيرة في النشاط الإجرامي؛ بالإضافة إلى تأخر وسائل النقل عن مواعيدها الطبيعية والتعطيل الفعلي لجميع الأنشطة الحياتية في المدينة.

وفي خلال الأربعة أيام التي استمر فيها الضباب الدخاني، توفي على الأقل 4,000 شخص كنتيجة مباشرة لهذا الطقس السيء.

الآثار الناجمة عن التلوث على الأطفال

العديد من المدن الموجودة في مختلف أنحاء العالم والتي ترتفع فيها نسبة التعرض لملوثات الهواء من الممكن أن يصاب الأطفال الذين يعيشون فيها ببعض الأمراض مثل الربو والالتهاب الرئوي وبعض أمراض الجهاز التنفسي الأخرى، هذا بالإضافة إلى انخفاض معدل المواليد.

ولقد تم أخذ بعض التدابير الوقائية للحفاظ على صحة الشباب في بعض المدن مثل نيودلهي بالهند، حيث أصبحت السيارات تستخدم الغاز الطبيعي المضغوط الذي يساعد في التخلص من الضباب الدخاني الكثيف.

كما أوضحت أبحاث منظمة الصحة العالمية أن أكبر نسب تلوث بالجسيمات المادية تكون في الدول التي تعاني من تدهور الاقتصاد وارتفاع معدل الفقر والكثافة السكانية.

ومن أمثلة هذه الدول مصرو المغرب والسودان ومنغوليا وإندونيسيا. وعلى الرغم من أن قانون الهواء النظيف صدر عام 1970، فإنه في عام 2002 كان هناك ما لا يقل عن 146 مليون أمريكي يعيشون في مناطق لا يتوفر فيها أي من معايير الملوثات التي تم ذكرها في المعايير القومية لنوعية الهواء المحيط الصادرة عام 1997.

وقد ضمت هذه المواد الملوثة ما يلي: الأوزون والجسيمات المادية وثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون والرصاص. وعادة ما يكون الأطفال أكثر عرضة لمخاطر تلوث الهواء نتيجة لأنهم دائمًا ما يكونون خارج المنزل كما أن منافذ التهوية بالنسبة لهم تكون أصغرحجمًا.

الآثار الصحية في المناطق النظيفة نسبيًا

حتى في المناطق التي تنخفض فيها مستويات الهواء الملوث، يمكن أن نجد أن الآثار الناتجة على الصحة العامة قد تكون خطيرة ومكلفة.

ويرجع ذلك إلى أن هذه الآثار يمكن أن تحدث على مستويات منخفضة للغاية ومن المحتمل أن يستنشق عدد كبير من الأشخاص مثل هذه الملوثات.

وتتنوع ملوثات الهواء حسب طبيعة تأثيرها على الإنسان إلى أنواع متعددة أهمها :

1-الملوثات السامة: وهي تلك التي تتلف أنسجة الجسم التي تصل إليها عن طريق الدم ومن أمثلتها مركبات الزرنيخ والزئبق والرصاص.

2-الملوثات الخانقة: وهي تلك التي تعطل تحقيق الهدف من عملية التنفس، وأهمها غاز أول أكسيد الكربون الذي يمنع استخلاص الأوكسجين من الهواء.

وتعتبر الملوثات الخانقة أكثر أنواع المخلفات انتشارًا، وبالتالي أكثرها خطورة وهي ستظل قائمة ما بقيت السيارات والطائرات والآلات الأخرى.

ولهذه الملوثات آثار خطيرة، وهي تتسبب بإجهاد شديد يؤدي إلى كثير من أمراض القلب والصدر وخاصة عند رجال المرور، ولذلك كثيرًا ما يصاب سكان المناطق المزدحمة بالمرور بأعراض التسمم الحاد والصداع، وضعف الرؤية، ونقص تناسق العضلات، والغثيان, وكثيرمن الآلام الباطنية.

3-الملوثات المهيجة: وهي التي تحدث التهابًا في الأسطح المخاطية الرطبة من الجسم كالأنف والعين ومنها أكاسيد الكبريت التي تكوّن بذوبانها في الماء حمض الكبريتيك.

ومنها أنواع الغبار والأتربة المختلفة التي تهيج الجهاز التنفسي وتعيق أداءه لمهمته بالشكل الأمثل.

4-الملوثات المخدرة: وهي التي تخفض ضغط الدم، ونشاط الجهاز العصبي عن طريق الرئتين، ومن أمثلتها المواد الهيدروكربونية.

وتوجد هذه الملوثات نتيجة احتراق الوقود، ومن القار المستخدم في تعبيد الطرق، كما توجد في دخان السجائر والتبغ، وهي ملوثات خطيرة جدًا وقد تؤدي إلى السرطان والوفاة.

5-الملوثات الحرارية:  لا يقتصر التلوث الهوائي على الإخلال بنسب الغازات المكونة للهواء أو وجود بعض العوالق الضارة به، وإنما يحدث أيضًا أن يتلوث الهواء تلوثًا حراريًا نتيجة الحرائق ودخان المصانع وأجهزة تكييف الهواء، ولا يخفى ما لهذه الملوثات الحرارية من آثار سيئة على صحة الإنسان.

وتعتبر حرائق آبار النفط الكويتية مثالًا واقعيًا على الملوثات الحرارية للهواء، فقد أشعلت القوات العراقية النيران في الآبار الكويتية عند انسحابها من الكويت في فبراير 1991، ولا يخفى مدى الآثار المدمرة لهذه الحرائق على صحة الإنسان وعلى مكونات البيئة عمومًا.

6-ملوثات الروائح الكريهة: يعتبر من ملوثات الهواء أيضًا، أية روائح كريهة تنبعث في الأماكن العامة، سواء كان مصدرها إلقاء القاذورات وتحلل المواد العضوية، أم كان مصدرها احتراق الوقود أيًا كان الغرض من استعماله، وذلك لأن الإنسان يتأذى من استنشاق هذه الروائح فضلًا عما تؤدي إليه من أضرار صحية.

وتجدر الإشارة إلى أن هواء المدينة أكبر تلوثًا من هواء القرية، والأمر الخطير هو أنه يوجد في هواء المدينة مجموعة مواد وعناصر تتضافر مع بعضها، ويقوي بعضها بعضًا، في إحداث الضرر بصحة الإنسان، ومن هنا تتضح أهمية الحد من التلوث والعمل على مجابهته بكل الطرق والوسائل الممكنة.

 أثر تلوث الهواء على الحيوان والنبات

يتأثر الحيوان بالتلوث كما يتأثر الإنسان، إما بشكل مباشر أو بتناول نباتات ترسبت عليها ملوثات الجو.

ومن الأمثلة المعروفة تأثر الحيوانات كالأبقار والجواميس بمركبات الفلور التي تسبب تآكل الأسنان، وهزال الحيوان، ونقص في إدرار اللبن، وكلها تنعكس على اقتصاديات الإنسان نفسه.

وينتشر التلوث بمركبات الفلور في المناطق المجاورة لمصانع الألمنيوم ومصانع الأسمدة الفوسفاتية.

وقد تعرضت كثير من الحيوانات الأليفة للاختناق وماتت نتيجة لامتلاء منطقة الخليج العربي بسبب الدخان الأسود الناتج عن حرائق النفط الكويتية عام 1991، وهذا يوضح لنا مدى الأثر المدمر للتلوث الجوي على منظومة الحيوان.

ومن ناحية أخرى، يؤدي التلوث إلى قصور نمو النباتات ونقص المحصول وتغير لون النبات، وينتج ذلك عن عدة عوامل منها نقص كمية الضوء التي تصل إلى النبات نتيجة لوجود الأتربة في الجو ونتيجة لترسبها على أوراق النبات، الأمر الذي يؤدي إلى انسداد مسام الأوراق التي يستعملها النبات في عملياتها الحيوية.

كما تسبب الغازات حمضية التفاعل، أضرارًا للنباتات ومنها ثاني أوكسيد الكبريت والغازات المؤكسدة وحمض الإيدروفلوريك، وكلها تؤثر بشكل سلبي على النبات وتعيق نموه واستمراره في الحياة.

 أثر تلوث الهواء على العقارات والمباني والمنشآت الأثرية

كثيرًا ما تتأثر العقارات والأبنية بما يلوث الجو من غازات وأحماض، فيحدث تغير في ألوان المباني نتيجة لترسب الأتربة وتفاعل بعض الملوثات مع الألوان المستعملة في الطلاء، مثل مركبات الرصاص، كما تتآكل المعادن المستعملة في البناء نتيجة لوجود الغازات الحمضية ومن هذه المعادن الحديد والنحاس.

أثر تلوث الهواء على المناخ

لعل هذا الموضوع أضحى من أكثر الموضوعات أهمية في عصرنا الحالي، وبالتالي فقد حظي باهتمام عالمي واسع النطاق.فلقد تجاوز فساد الإنسان حدود أرضه وتصاعد التلوث الناشئ عن أعماله إلى عنان السماء، فأصاب بعض طبقات الغلاف الجوي للأرض، رغم أهميتها بالنسبة لحياته.

إن طبقة الأوزون – وهي طبقة غازية من طبقات الغلاف الجوي تعلو الطبقة المتاخمة لكوكب الأرض – تقوم بدور أساسي في امتصاص الأشعة فوق البنفسجية التي تضر بالحياة على الأرض.

ويؤكد كثير من العلماء المختصين إن إتلاف طبقة الأوزون أو إحداث ثغرات بها يؤدي إلى آثار ضارة على الصحة البشرية، وعلى مختلف الكائنات الحية، بل وعلى البيئة المادية أيضًا.

وقد ثبت لهؤلاء العلماء أن بعض العمليات الفيزيائية أو الكيميائية التي تقع في كثير من البلاد تؤدي إلى نقص تركيز الأوزون في طبقات الجو العليا، مما يؤدي إلى أضرار كثيرة، نتيجة نفاذ كمية كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض حيث تؤدي إلى:

‌أ-بالنسبة للإنسان: زيادة معدل الإصابة بسرطان الجلد والحروق الشمسية واختلال نظام المناعة، وإصابة عدسة العين بالماء الأبيض. ‌

ب-بالنسبة للنبات: يمكن أن تتأثر المحاصيل الزراعية والغابات وتتلف أو تقل إنتاجيتها، وتضطرب عملية التمثيل الضوئي. ‌

ج-بالنسبة للكائنات البحرية: قد تصاب الأسماك والحيوانات البحرية بالأذى ويقل إنتاج الأوكسجين من النباتات البحرية المغمورة. ‌

د-تغييرات كبيرة في مناخ الأرض وزيادة درجة الحرارة، وزيادة حدوث الأمطار الحمضية والضباب الحمضي.

وتشير أصابع الاتهام في حدوث ثقب الأوزون إلى عدد كبير من الملوثات التي أدت إلى هذه المشكلة، ومن هذه الملوثات:

 1-عادم الطائرات التي تطير بسرعة أكبر من الصوت، وذلك لاحتوائه على غازات أكاسيد النتروجين، وكذلك التفجيرات النووية التي تحتوي على هذه الغازات.

 2-تبين أن هذه الأكاسيد النتروجينية تتصاعد في الهواء من سطح الأرض بنسبة كبيرة جدًا عند إحراق الوقود في المصانع ومحطات توليد الطاقة، وكذلك عند حرق الوقود الصلب المستخدم في إطلاق مركبات الفضاء فهي ذات تأثير مدمر على طبقة الأوزون.

 3-تحتوي غازات الفريون المستخدمة في دوائر التبريد بالثلاجات وأجهزة التكييف، على مركبات الكلورفلوركربون وهذه تشترك مع أكاسيد النتروجين في تدمير طبقة الأوزون.

وهذه المركبات على قدر كبير من الثبات، ولذلك فهي تبقى في الهواء لمدة طويلة، وتنحل بعض جزئياتها في طبقات الجو العليا بتأثير الأشعة فوق البنفسجية معطية بعض ذرات الكلور النشيطة التي تتفاعل بعد ذلك مع الأوزون.

·      وهذه احصائية عن  42% انبعاثات ثانى اكسيد الكربون من انتاج قطاع الكهرباء.

 الجهود المبذولة للحد من خطر التلوث

هناك العديد من التقنيات الحديثة التي تستخدم للتحكم في تلوث الهواء بالإضافة إلى الاستراتيجيات المتاحة لتخطيط استخدام الأراضي من أجل خفض نسبة تلوث الهواء.

وتخطيط استخدام الأراضي في مستواه الأساسي يتضمن تقسيم المناطق وتخطيط نقل البنية التحتية. وفي معظم الدول المتقدمة، يعد تخطيط استخدام الأراضي أحد الأجزاء المهمة للغاية في السياسة الاجتماعية، الأمر الذي يؤكد على أن الأراضي يتم استخدامها بشكل فعال للغاية من أجل تحقيق المنفعة للاقتصاد الكلي ومصلحة الأشخاص، بالإضافة إلى حماية البيئة.

وتوسيع نطاق هذه القوانين لتشمل المصادر الجديدة للتلوث (مثل السفن السياحية وسفن النقل ومعدات الزراعة والمعدات الصغيرة التي تعمل بالوقود مثل آلة تهذيب الحدائق والمنشار السلسلي ومزلجات الجليد)، بالإضافة إلى زيادة كفاءة الوقود (وذلك مثل استخدام السيارات الهجينة) والتحول إلى استخدام الوقود الأكثر نظافة (مثل البيوإيثانول والبيوديزلأو التحول إلى استخدام السيارات الكهربية).

التشريعات والضوابط القانونية

الضباب الدخاني في القاهرة

بشكل عام، يوجد نوعان من معايير نوعية الهواء. والنوع الأول من هذه المعايير (مثل المعايير القومية لنوعية الهواء المحيط في الولايات المتحدة الأمريكية) يحدد أعلى نسب تركيز لنوع معين من الملوثات في الغلاف الجوي. وتعمل الوكالات البيئية على تفعيل القوانين المعدة من أجل الوصول إلى هذه المستويات المستهدفة.

أما النوع الثاني (مثل مؤشر نوعية الهواء في أمريكا الشمالية) فيأخذ شكل الميزان المكون من مستويات متعددة ويستخدم هذا الميزان في توضيح المخاطر المرتبطة بالأنشطة التي تتم ممارستها في البيئة للأفراد المحيطين. ومن الممكن أن يكون الميزان قادرًا على التمييز بين المواد الملوثة المختلفة ومن الممكن ألا يكون قادرًا على ذلك.

إحصائيات حول تلوث الهواء

المدن الأكثر تلوثًا

عادة ما يتركز تلوث الهواء في المناطق الكبيرة التي بها كثافة سكانية عالية خاصة في الدول النامية التي تكون فيها القوانين التي تحافظ على البيئة غير صارمة أو غير موجودة على الإطلاق.

ولكن حتى المناطق الآهلة بالسكان في الدول المتقدمة تنالها المستويات التي عندما يصل إليها التلوث تكون ضارة بالصحة.