درسنامه آموزشی انسان و محیط زیست کلاس یازدهم

اهمیت هوا

بدون تردید نیاز به هوا برای ادامهٔ زندگی، بیش از سایر چیزهای دیگر است که آدمی می‌تواند بدون غذا تقریباً 5 هفته و بدون آب حدود 5 روز زنده بماند؛ در حالی که بدون هوا بیش از چند دقیقه نمی‌تواند زنده بماند. هر فرد به‌طور متوسط و طبیعی در هر 4 ثانیه یک بار نفس می‌کشد. اهمیت هوا فقط به دلیل تنفس کردن موجودات زنده نیست، بلکه وجود هواکره در حفاظت از آنها در برابر اشعه‌های خطرناک خورشید نیز نقش مهم و اساسی ایفا می‌نماید.

در گذشته، دغدغه‌های مردم فقط تأمین نان و آب بود، اما امروزه با رشد فزایندهٔ فعالیت‌های صنعتی و افزایش مصرف انرژی، تعداد وسایل نقلیهٔ موتوری و رشد شهرنشینی و توسعهٔ عمودی شهرها، داشتن هوای پاک و سالم نیز، به این دغدغه‌ها افزوده شده است. پدیدهٔ آلودگی هوا درمناطق شهری، یکی از پیامدهای صنعتی شدن زندگی انسان است که از حدود سیصد سال قبل شروع و روز به روز بر میزان و شدت آن افزوده می‌شود. در این شرایط دیدن آسمان آبی با ابرهای سفید برای بیشتر مردم، به ویژه کسانی که در کلان شهرها زندگی می‌کنند، به یک آرزو تبدیل شده است. آیا تا کنون با خود اندیشیده‌اید، به چه هوایی، هوای پاک می‌گویند؟

امروزه آلودگی هوا، مشکل جدی کلان شهرهاست. بسیاری از نقاط شهری کشور به دلایل گوناگون، نظیر تعداد خودروهای سبک و سنگین، وجود صنایع آلاینده، انواع فرایندهای احتراقی، تولید برق یا صنایع شیمیایی در معرض انواع آلایندگی‌های هوا قرار دارند؛ اما در این میان تنها تعداد اندکی از آلاینده‌های اصلی به عنوان آلاینده‌های معیار، پایش و گزارش می‌شوند. در شهرهایی از ایران غلظت برخی از آلاینده‌های هوا از حد استاندارد بیشتر است و برآورد می‌شود که با احتساب پدیدهٔ ریزگردها، جمعیتی بالغ بر 35 میلیون نفر؛ یعنی قریب به نیمی از جمعیت کشور در معرض آلودگی هوا قرار داشته باشند.

آلودگی هوا

آلودگی هوا برای افراد مختلف، مفهوم و معنای متفاوتی دارد. به طوری که افراد جامعه، کاهش دید، تحریک چشم، اختلال در سیستم تنفسی و گردوغباری که روی وسایل می‌نشیند را آلودگی محسوب می‌کنند. برای یک کشاورز، عواملی که به گیاهان، حیوانات و محصولات کشاورزی زیان وارد می‌کند، آلودگی محسوب می‌شود. برای یک خلبان کاهش میزان دید، آلودگی هوا محسوب می‌گردد و برای صاحبان صنعت فقط مسائل مربوط به مهار آلودگی هوا مدنظر است؛ اما از نظر محیط زیست: وجود هرگونه ترکیب اضافی در هوا، که سلامت و بهداشت جانداران را به خطر اندازد، آلودگی هوا تلقی می‌شود. آلاینده‌های هوا ممکن است به‌صورت گاز، مایع و یا جامد باشند. آلودگی هوا همچنین به اجسام، ساختمان‌ها و اموال مردم آسیب می‌رساند و رفاه و آسایش عمومی و تعادل طبیعی محیط زیست را مختل می‌سازد.

آلودگی هوای هر منطقه با منطقهٔ دیگر متفاوت است و به عواملی مانند: نوع آب و هوا، وجود رشته کوه‌ها، فعالیت‌های صنعتی، کشاورزی و... آن منطقه بستگی دارد.

در برخی موارد تأثیر آلودگی هوا بر انسان و محیط زیست تدریجی و کند است که در این صورت کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد و اکثر مردم آن را جدی تلقی نمی‌کنند و زمانی که به وضعیت حاد و اضطراری می‌رسد، مورد توجه آنها قرار می‌گیرد. بنابراین می‌توان گفت آلودگی هوا، بحرانی تدریجی است و در دراز مدت نتایج آن مشخص می‌شود.

منابع آلودگی هوا

منابع آلایندهٔ هوا به دو دسته طبیعی و انسانی تقسیم می‌شوند.

انسان‌ها با فعالیت‌های غیرعلمی خود باعث تشدید آلودگی هوا می‌شوند. مهم‌ترین آلاینده‌های هوا شامل دود، گردوغبار، گازها، ترکیبات بدبو، مواد رادیواکتیو، مواد شیمیایی زیان‌آور یا هر ماده دیگر موجود، در هوای آزاد می‌شود. این آلاینده‌ها، به‌صورت: اکسیدهای گوگرد، نیتروژن و کربن، هیدروکربورها، اکسیدهای فتوشیمیایی، ذرات معلق مایع، جامد و مواد رادیواکتیو در هوا وجود دارند.

یکی از عواملی که آلودگی هوا را تشدید می‌کند، پدیدهٔ وارونگی دماست که در سال گذشته با آن آشنا شدید.

وارونگی دما:

در حالت عادی در لایه اولیه جو (تروپوسفر) با افزایش ارتفاع از سطح زمین، دمای هوا کاهش می‌یابد، از این رو در شرایط عادّی، هوای مجاور سطح زمین گرم‌تر و سبک‌تر از لایه‌های بالایی است و به راحتی می‌تواند به سمت بالا صعود کند. اما در ماه‌های سرد سال، وضعیت برعکس می‌شود، در این شرایط هوای سرد و سنگین‌تر در مجاورت زمین ساکن است و لایه هوای گرمی در بالای آن قرار می‌گیرد. در چنین شرایطی، حرکت صعودی و جابه‌جایی هوا صورت نمی‌گیرد و موجب افزایش آلودگی می‌شود.

شاخص کیفیت هوا

نفس کشیدن و زندگی انسان، تحت تأثیر کیفیت هواست. همان‌گونه که وضعیت آب و هوا روز به روز و حتی ساعت به ساعت تغییر می‌کند، کیفیت هوا نیز می‌تواند متغیر باشد. در زمینه پایش و نظارت بر کیفیت هوا، داده‌های مربوط به کیفیت هوا را به شاخص کیفیت هوا تبدیل می‌کنند و اطلاعات موردنیاز را در اختیار عموم مردم قرار می‌دهند. بنابراین شاخص کیفیت هوا ابزاری کلیدی جهت آگاهی از کیفیت هوا، نحوهٔ اثر آلودگی هوا بر سلامت و روش‌های محافظتی در برابر آن است.

به‌طور کلی برای گزارش روزانهٔ کیفیت هوا (پاک یا آلوده بودن) و تأثیر آن بر سلامتی انسان، از شاخص کیفیت هوا استفاده می‌شود. این شاخص برای پنج آلایندهٔ اصلی هوا یعنی: ذرات معلق، نیتروژن دی اکسید، ازون سطح زمین، کربن منوکسید و گوگرد دی اکسید محاسبه می‌شود. شاخص کیفیت هوا از منظر سلامت انسان، در شش طبقهٔ زیر تقسیم‌بندی می‌شود:

شاخص‌های کیفیت هوا

طبقهٔ کیفیت هوا	میزان شاخص کیفیت هوا	رنگ وضعیت	کیفیت هوا
پاک	0-50	سبز	رضایت بخش و دارای خطر سلامتی ناچیز یا فاقد خطر سلامتی
سالم	51-100	زرد	قابل قبول و برای تعداد اندکی از افراد با ملاحظات بهداشتی خاص
ناسالم برای گروه‌های حساس	101-150	نارنجی	بعضی از افراد گروه‌های حساس، آثار غیر بهداشتی خاصی را تجربه می‌کنند، اما عموم مردم تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند.
ناسالم	151-200	قرمز	هر فردی ممکن است آثار غیر بهداشتی را تجربه کند. اعضای گروه‌های حساس بیش از سایرین، اثرات را بر سلامت خود تجربه می‌کنند.
بسیار ناسالم	201-300	بنفش	هشداری برای سلامتی به حساب می‌آید و هر کسی ممکن است آثار جدی عدم سلامت را تجربه کند.
خطرناک	301 به بالا	خرمایی	شرایط اضطراری و اخطار جدی برای سلامت انسان‌هاست. تمام افراد جامعه تحت تأثیر آثار غیر بهداشتی جدی قرار می‌گیرند.

طوفان‌های گرد و غبار

یکی از مسائل محیط زیستی که بیش از دو دهه است، کشور ما و بخش‌های وسیعی از منطقه خاورمیانه را به‌طور جدی تحت تأثیر قرار داده است، طوفان‌های گرد و غباری است. این پدیده در ابعاد منطقه‌ای، ملی و محلی خسارات متعددی به محیط زیست، بهداشت و سلامت جامعه، منابع زیربنایی و تأسیسات صنعتی وارد می‌نماید.

اثرات آلودگی هوا

پس از انقلاب صنعتی و پیشرفت‌های فناورانه، آلودگی هوا همواره به عنوان پیامد آن مطرح بوده است و تأثیرات بسیار مخربی بر زندگی گونه‌های مختلف زیستی بر جای گذاشته است و به نوعی زندگی آنان را مورد تهدید قرار داده است. از این رو همواره مورد توجه دانشمندان بوده است. آلودگی هوا به اشکال مختلف زندگی انسان و سایر جانداران را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مهم‌ترین شکل آن تهدید سلامت انسان و بروز بیماری‌های تنفسی، قلبی و... است.

ریزش باران‌های اسیدی از دیگر پیامدهای آلودگی هواست. باران اسیدی به هرگونه بارش، مانند باران، برف، تگرگ یا حتی مه که در آن مواد مضری مانند اکسیدهای نیتروژن و گوگرد وجود داشته باشند، اطلاق می‌شود. این دو ماده در هواکره با اکسیژن و بخار آب واکنش شیمیایی داده و به‌صورت نیتریک اسید و سولفوریک اسید در می‌آیند.

عامل اصلی این آلاینده‌ها، مصرف سوخت‌های فسیلی در صنایع، حمل و نقل و کارخانه‌های مختلف است که سبب افزایش شدید میزان اسیدیته بارش می‌شوند. باران اسیدی باعث آسیب رساندن به انسان‌ها و سایر جانداران و نمای ساختمان‌ها و بناهای تاریخی، رنگ خودروها و کاهش حاصل‌خیزی خاک‌های کشاورزی می‌شود شکل 7 الف و ب. تغییرات آب و هوایی و گرمایش جهانی از دیگر پیامدهای آلودگی هواست.

تجربه‌های موفق برخی کشورها در مقابل آلودگی

- مکزیکوسیتی به عنوان یکی از موفق‌ترین شهرهای دنیا در مقابله با آلودگی هوا شناخته می‌شود. سال 1992 سازمان ملل این شهر را به عنوان آلوده‌ترین شهر جهان معرفی کرد. در سال 1990، در حدود 330 روز شاخص آلاینده‌ها در این شهر بالاتر از حد استاندارد بود. آن زمان مشهور بود که در مکزیکوسیتی به خاطر آلودگی هوا، پرنده‌ها هنگام پرواز می‌میرند و روی زمین می‌افتند. اما امروز با اجرای برنامه‌های منسجم مقابله با آلودگی هوا، دیگر نام مکزیکوسیتی حتی در میان 10 شهر اول آلوده جهان به چشم نمی‌خورد. کیفیت نامطلوب سوخت و خودروهای فرسوده یکی از مهم‌ترین دلایل آلودگی هوای مکزیکوسیتی بود. دولت مکزیک با سرمایهٔ 9/3 میلیارد دلار پالایشگاه‌هایی برای تولید سوخت مناسب (با میزان گوگرد پایین) راه‌اندازی کرد. اصلاح کیفیت بنزین را می‌توان مهم‌ترین سیاست دولت مکزیک در مهار آلودگی هوای مکزیکوسیتی دانست (شکل 8). راهکارهای منسجم و سریع در کاهش آلودگی هوا عبارت‌اند از: کاهش استفاده از خودروهای شخصی، بهبود کیفیت خودروها، گسترش سیستم نقلیهٔ عمومی و اصلاح کیفیت بنزین است.

- کشور چین در حال حاضر بزرگترین تولیدکننده پانل خورشیدی، موتورسیکلت برقی، دوچرخه برقی و یکی از موفق‌ترین کشورها در زمینهٔ استفاده از سیستم حمل و نقل الکتریکی است و توانسته بسیاری از معضلات محیط زیستی و کمبود انرژی‌های فسیلی خود را با استفاده از انرژی‌های نو و پاک جبران کند.

هوا، بستری برای انواع آلودگی‌ها

افزون بر انواع مختلف آلاینده‌های موجود در هوا، که باعث تغییر ترکیب هوا می‌شوند، آلودگی‌های دیگری مانند: آلودگی صوتی، الکترومغناطیسی، نوری و حرارتی نیز وجود دارند که باعث تغییرات و آلودگی‌های فیزیکی هوا می‌گردند.

آلودگی صوتی:

منظور از آلودگی صوتی، امواج ناخواسته‌ای است که بر فعالیت موجودات زنده به ویژه انسان تأثیر می‌گذارند و می‌توانند با تأثیرگذاری بر سامانهٔ اعصاب و شنوایی انسان باعث عوارض متعدد جسمی و روحی شوند. انتشار صدا در محیط باز و بسته با هم متفاوت است. در یک محیط باز امواج صوتی بدون برخورد به مانع منتشر می‌شوند و در نهایت از بین می‌روند؛ اما در محیط بسته، امواج صوتی پس از برخورد به دیوارها و موانع موجود در مسیر، منعکس و تشدید می‌شوند.

آلودگی الکترومغناطیسی:

امواج الکترومغناطیس یکی دیگر از انواع آلودگی‌هایی است که ویژگی‌های فیزیکی محیط زیست را تغییر می‌دهند. متأسفانه با توسعهٔ فناوری‌های مختلف در زندگی، مقدار این آلودگی‌ها افزایش یافته است.

برای کاهش تأثیرات امواج الکترومغناطیسی، رعایت نکات زیر ضروری است.

1- عدم استفادهٔ طولانی مدت از تلفن همراه
2- خاموش کردن تلفن همراه در شب و هنگام خوابیدن
3- رعایت فاصله بین وسایل برقی و محل استراحت
4- استفاده نکردن بچه‌های زیر شش سال از وسایل الکترونیکی
5- رعایت حریم ساخت و ساز با خطوط برق فشار قوی

در بین وسایل منزل، آن دسته از وسایلی که سیم پیچی دارند، مانند: سشوار، جاروبرقی، ماشین لباس شویی و... میدان مغناطیسی بسیار قوی‌تری در اطراف خود ایجاد می‌کنند که باعث ایجاد آلودگی‌های الکترومغناطیسی می‌شوند. پژوهش‌ها نشان می‌دهد که برخی از فناوری‌های ساخته بشر میدان‌های الکترومغناطیس طبیعی زمین را تغییر می‌دهند؛ در این شرایط جانورانی که از نیروهای طبیعی برای جهت‌یابی و تعیین موقعیت استفاده می‌کنند، گیج می‌شوند و مسیر خود را گم می‌کنند.

امواج رادیویی و مایکروویو نیز بر محیط زیست تأثیرگذارند. این امواج افزون بر انسان‌ها و حیوانات، بر گیاهان و درختان نیز تأثیراتی دارند.

آلودگی نوری:

آلودگی نوری یکی دیگر از انواع آلودگی‌های محیط زیست محسوب می‌شود (شکل 10). نورهای مصنوعی در زمان‌ها یا مکان‌های نامناسب و با کیفیت نامطلوب، محیط زیست و آسمان شب را آلوده می‌سازند. وجود نور زیاد در برخی بزرگراه‌ها در طول شب، باعث تغییر اکوسیستم برای گیاهان و درختان و حتی جانوران موجود در اطراف آن بزرگراه می‌شود. نور زیاد در شهرها نیز باعث ایجاد مشکلاتی در رصد آسمان شب می‌شود.

آلودگی هوا در محیط‌های بسته:

امروزه خطر آلودگی هوا در فضای بسته، به یکی از پنج عامل اصلی تهدید سلامت بشر تبدیل شده است. عوامل افزایش آلودگی هوا در چند دههٔ اخیر را می‌توان با تراکم و نزدیکی بیش از حد ساختمان‌ها، عدم تهویهٔ مناسب هوا به منظور جلوگیری از اتلاف انرژی، استفاده از مواد مصنوعی و شیمیایی در ساختمان، مبلمان و وسایل شخصی، همین طور استفاده از حشره کش‌ها، مواد شوینده، تمیزکننده و ضدعفونی کننده دانست.

هر چیزی که به انسان ضرر می‌رساند، استفاده از آن حرام است.

همواره محیط‌های بسته، 5 تا 10 برابر آلوده‌تر از محیط‌های باز مجاور خود هستند و این درحالی است که 80 درصد اوقات و ساعات زندگی انسان‌ها در محیط‌های بسته سپری می‌شود.

از مشکلات ناشی از آلودگی هوای محیط بسته می‌توان به سرطان ریه، آسم، نازایی، کاهش دید و بیماری‌های قلبی- عروقی و مرگ و میر اشاره کرد. مهم‌ترین آلاینده‌های هوای محیط‌های بسته، عبارت‌اند از: عوامل آلرژی، ترکیبات ارگانیک بخار شونده، فرمالدئید، اکسیدهای نیتروژن، کربن مونو اکسید، رادن، سرب و آفت‌زداها.

چه باید کرد؟

من چه کار کنم؟

- مراجعه به موقع به مراکز مجاز معاینه فنی برای اطمینان از سلامت محیط زیستی خودرو
- استفاده از دوچرخه در مسافت‌های کوتاه
- استفاده از وسایل نقلیه عمومی
- استفاده کمتر از اسپری‌ها، حشره‌کش‌ها و...
- پیشنهاد ترک سیگار به بزرگ‌ترها
- ...............

از مسئولان چه انتظاراتی دارم؟

- توسعه سیستم حمل و نقل عمومی و کاهش استفاده از وسایل نقلیۀ شخصی
- استفاده از سوخت‌های پاک
- الزام سازندگان خودروها به رعایت آخرین استانداردهای محیط زیستی
- جلوگیری از سوزاندن زباله‌ها در فضای باز
- توسعه و گسترش فضاهای سبز در مناطق شهری
- ..............
- ..............