آلاینده‌های شیمیایی هوا

منابع آلاینده‌ها

هوا دارای آلاینده‌های طبیعی نظیر هاگهای قارچها، تخم گیاهان، ذرات معلق نمک و دود و ذرات غبار حاصل از آتش جنگلها و فوران آتشفشانهاست. همچنین هوا حاوی گاز منوکسید کربن تولید شده به شکل طبیعی (CO) حاصل از تجزیه متان (CH₄) و هیدروکربنها به شکل ترپن‌های ناشی از درختان کاج، سولفید هیدروژن (H₂S) و متان (CH₄) حاصل از تجزیه بی‌هوازی مواد آلی می‌باشد

منابع آلاینده‌ها را به طور کلی می‌توان در چهار گروه اصلی طبقه بندی کرد: شامل وسایط نقلیه موتوری، وسایط نقلیه هوایی، ترن‌ها، کشتی‌ها و هر نوع استفاده و یا تبخیر بنزین، در بر گیرنده تامین انرژی و حرارت لازم برای مقاصد مسکونی، تجاری و صنعتی، نیروگاههای مولد برق که با نیروی بخار کار می‌کنند، مانند صنایع شیمیایی، متالوژی، تولید کاغذ و پالایشگاههای تصفیه نفت، شامل زایدات ناشی از مصارف خانگی و تجاری، زایدات زغال سنگ و خاکستر باقیمانده از سوزاندن بقایای کشاورزی.

هیدروکربنها

ترکیبات آلی که تنها دارای هیدروژن و کربن هستند، به نام هیدروکربن نام می‌گیرند که به طور کلی به دو گروه آلیفاتیک و آروماتیک تقسیم می‌شوند.

هیدروکربنهای آلیفاتیک

گروه هیدروکربنهای آلیفاتیک شامل آلکانها، آلکنها و آلکینها هستند. آلکانها عبارتند از:

هیدروکربنهای اشباع شده که در واکنشهای فتوشیمیایی اتمسفر نقش ندارند. آلکنها که معمولا به نام اولفین‌ها خوانده می‌شوند، اشباع نشده هستند و در اتمسفر از لحاظ فتوشیمیایی تا حدودی فعال‌اند. این گروه در حضور نور خورشید با اکسید نیتروژن در غلظتهای زیاد واکنش نشان می‌دهند و آلاینده‌های ثانوی مانند پراکسی استیل نیترات (PAN) و ازن (O₃) را به وجود می‌آورند. هیدروکربنهای آلیفاتیک تولید شده تا حدود (326mg/m³) برای سلامت انسان و جانوران خطرساز نیست.

هیدروکربنهای آروماهیک

هیدروکربنهای آروماهیک که از لحاظ بیوشیمیایی و بیولوژیکی فعال و برخی از آنها بالقوه سرطانزا هستند، یا از بنزن مشتق شده‌اند و یا به آن مربوط می‌شوند. افزایش میزان ابتلا به سرطان ریه در نواحی شهری به هیدروکربنهای چند هسته‌ای خارج شده از اگزوز اتومبیل‌ها نسبت داده شده است.  بنزوپیرین، سرطان‌زاترین هیدروکربن‌هاست. بنزاسفنانتریلین، بنزوآنتراسین و کریزین هم مواد سرطانزای ضعیف‌اند.

منابع هیدروکربنها

میل‌لنگها و کاربراتورها، بیشترین درصد آزادسازی هیدروکربنها را به خود اختصاص داده‌اند. تجهیزات سوزاننده مکمل که با کاتالیست کار می‌کنند، هیدروکربنها را آزاد کرده و منوکسید کربن را سوزانده و تولید CO₂ و آب می‌نمایند.

تکنولوژی کنترل هیدروکربنهای مهصاعد شده از منابع ساکن

تکنولوژی کنترل هیدروکربنهای مهصاعد شده از منابع ساکن عبارتند از: خاکستر سازی، جذب، تراکم و جایگزین نمودن سایر مواد.

فرآیند خاکسترسازی با دستگاههای سوزاننده مکمل و دستگاههای سوزاننده مکمل کاهالیسهی صورت می‌گیرد. جذب سطحی توسط کربن فعال صورت می‌گیرد و جذب هیدروکربنها بوسیله یک محلول شوینده در برجهای سینی‌دار، شوینده‌های جت و برجهای آکنه، برجهای پاشنده و شوینده‌های ونتوری صورت می‌گیرد.

منوکسید کربن

گاز منوکسید کربن، بیرنگ، بی‌مزه و بی‌بو است و در شرایط عادی از لحاظ شیمیایی بی‌اثر و طول عمر متوسط آن در اتمسفر حدود 2.5 ماه است. در حال حاضر مقدار منو اکسید کربن در اتمسفر بر روی اموال انسانی، گیاهان و اشیا بی‌اثر یا کم‌اثر است. در غلظتهای زیاد منوکسید کربن، به علت تمایل زیاد به جذب هموگلوبین می‌تواند در متابولیسم تنفسی انسان به طور جدی اختلال ایجاد نما‌ید.

غلظت منوکسید کربن در نواحی متراکم شهری که ترافیک سنگین و حرکت خودروها کند است، به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. منابع کربن، منوکسید کربن طبیعی و انسانی هستند. طبق گزارش آزمایشگاه ملی آرگون، در اثر اکسیداسیون گاز متان حاصل از مرگ گیاهان سالانه 13.2 میلیون تنCO وارد طبیعت می‌شود. منبع دیگر تولید این ماده، متابولیسم انسانی است بازدم شخصی که در حال استراحت است به طور تقریبی حاوی CO ، 1ppm  است.

استانداردهای کنترل منوکسید کربن

آنگاه که مقدار منوکسید کربن در مدت زمان کوتاهی به حد مرگبار می‌رسد و شرایط اضطراری می‌شود، برای مقابله با چنین شرایطی که مقدار CO به طور متوسط در مدت زمان 8 ساعت به (46mg/m³ (40ppm می‌رسد، عملیات شدید کنترلی انجام می‌شوند که عبارتند از: متوقف ساختن کارخانه‌های صنعتی و مسدود نمودن جاده‌هایی که در آنها معمولا ترافیک سنگین وجود دارد. جذب سطحی، جذب، میعان و احتراق روشهای فنی کنترل CO هستند.

اکسیدهای گوگرد

این اکسیدها شامل 6 ترکیب مختلف گازی هستند: منوکسید سولفور (SO) ، دی‌اکسید سولفور (SO₂) ، تری‌اکسید سولفور (SO) تترا اکسید سولفور (SO₄) ، سسکویی اکسید سولفور (SO₂) و هپتو اکسید سولفور (S₂O₇). در مطالعه آلودگی هوا، دی‌اکسید سولفور و تری‌اکسید سولفور حایز بیشترین اهمیت است. با توجه به پایداری نسبی SO₂ در اتمسفر این کار می‌تواند به عنوان یک عامل اکسید کننده و یا احیا کننده وارد عمل شود.

SO₂  که با سایر اجزای موجود در اتمسفر به شکل فتوشیمیایی یا کاهالیسهی وارد واکنش می‌شود، می‌تواند قطرات اسید سولفوریک (H₂SO₄) و نمکهای اسید سولفوریک را تولید بکند. SO₂  با آب وارد واکنش شده، تولید سولفورو اسید می‌نماید. این اسید ضعیف با بیش از 80% SO₂ آزاد شده در اتمسفر ناشی از فعالیت‌های انسانی به سوزاندن سوختهای جامد و فسیلی مربوط می‌شود.

استانداردهای کنترل اکسیدهای ‌سولفور

روشهای گسترده جهت کنترل اکسید سولفور عبارتند از: به کارگیری سوختهای دارای گوگرد کمتر، جداسازی گوگرد از سوخت، جایگزین ساختن منابع انرژی‌زای دیگر، تبدیل زغال سنگ به مایع یا گاز، پاکسازی محصولات حاصل از احتراق.

...................................................................................................................................

متن این مطلب 8 صفحه می‌باشد. برای دریافت و مطالعه مطلب، فایل پیوست را دانلود نمایید.

رمز فایل:  www.hseexpert.com