أسباب وتأثيرات تلوث الهواء

يشكل تلوث الهواء ، أو على الأقل يجب أن يكون ، جزءًا رئيسيًا من كل محادثة عامة جادة. بلغ عدد سكان الأرض حوالي 7 مليارات نسمة في نهاية العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين ؛ بغض النظر عن المعدل الذي يستمر فيه هذا الرقم في النمو ، سيعتمد البشر على مصادر الطاقة المختلفة من أجلهم من أجل إطعام أنفسهم ، والتحرك في جميع أنحاء العالم ، والبقاء دافئًا ، وبخلاف ذلك بناء الاستقرار والحفاظ عليه مجتمعات. بدرجات متفاوتة على نطاق واسع ، تسبب الكثير من الصناعات البشرية تلوث الهواء.

غالبًا ما يهاجم تلوث الهواء الحواس ؛ يبدو مقرفًا ورائحته كريهة ، ولا يساعد أيضًا أن العديد من المرافق التي تنتجها تحدث قدرًا كبيرًا من الضوضاء أيضًا. لكن أسباب تلوث الهواء وآثاره غالبًا ما تكون صامتة وخبيثة ، لكنها لا تزال مدمرة تمامًا. بعض الحقائق القوية والمقنعة عن تلوث الهواء قد تقنع بعض القراء بالتعمق أكثر في هذه القضية وربما حتى يد ، كبيرة أو صغيرة ، في حل جزئي.

تسرد وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) ومنظمة الصحة العالمية (WHO) ستة أنواع مختلفة من تلوث الهواء.

جسيمات دقيقة هي نتاج تفاعلات كيميائية في الغلاف الجوي ، تتكون من خليط من الجسيمات الصلبة والقطرات السائلة. غالبًا ما تسمى هذه المواد بالجسيمات الدقيقة. يُشار إلى حجم نوع معين من الجسيمات الدقيقة برمز منخفض ، والذي يعطي قطر الجسيم بالمليون من المتر ، أو الميكرونات. وهكذا ، PM

يتم إطلاق بعض الجسيمات مباشرة في الغلاف الجوي من الحرائق والمداخن ومواقع البناء ، بينما في حالات أخرى ، المواد المنبعثة ، مثل عوادم السيارات ومخرجات محطات توليد الطاقة ، تتفاعل مع العناصر الموجودة بالفعل في الهواء إنشاء PM.

الأوزون على مستوى الأرض هو أوزون "سيئ" يتشكل عندما يتفاعل مكونان مختلفان منبعثان في الهواء تحت تأثير أشعة الشمس. هذان المتفاعلان هما نترات الأكسجين ، أو NO_x (حيث يمثل x عددًا صحيحًا) والمركبات العضوية المتطايرة أو VOC. غالبًا ما ينبعث كلاهما في عوادم السيارات والمنشآت الصناعية والكهربائية وبخار البنزين والمواد الكيميائية المستخدمة كمذيبات.

ثاني أكسيد الكبريت، أو هكذا₂، هو أحد أنواع أكسيد الكبريت (SO_x). إنه أكثر وفرة في الغلاف الجوي من أكسيد آخر مثل SO₃. يدخل معظم هذا في الهواء نتيجة احتراق الوقود الأحفوري مثل البنزين ووقود الديزل ، في حين أن الكميات الأقل تساهم بها الآلات التي تحرق الوقود بكميات كبيرة. محتوى الكبريت (على سبيل المثال ، القاطرات والسفن) وحتى الانفجارات البركانية (من الأسطورة أن تلوث الهواء ناتج فقط عن النشاط البشري ، حتى لو كانت المساهمة الطبيعية نسبيًا تحت السن القانوني).

ثاني أكسيد النيتروجين تم ذكره بالفعل كعنصر من مكونات الأوزون على مستوى الأرض. في العلوم البيئية ، عادةً ما يستخدم "ثاني أكسيد النيتروجين" كبديل لأي أكسيد نترات (NO_x). مثل ثاني أكسيد الكبريت ، يتسبب معظم ثاني أكسيد النيتروجين في تلوث الهواء عند إطلاقه أثناء احتراق الوقود. إنه خطر تنفسي بحد ذاته ويخلق مشاكل أخرى عندما يتفاعل مع الجسيمات لتشكيل مركبات ملوثة مشتقة.

قيادة غالبًا ما يُنظر إليه على أنه ملوث للمياه والكيانات الأخرى غير الجوية ، بعد أن جعل الكثير من إمدادات المياه العامة في فلينت بولاية ميشيغان غير صالحة للشرب بشكل خطير. لكنها تدخل الهواء أيضًا ، بشكل أساسي من خلال معالجة المعادن والركاز ، وأيضًا من خلال انبعاثات الطائرات. ليس من المستغرب أن توجد أعلى التركيزات في الهواء بالقرب من مراكز صهر الرصاص ، حيث يتم صهر عنصر المعدن الثقيل.

أول أكسيد الكربون، أو CO ، في الهواء بكميات كبيرة من السيارات والشاحنات والمركبات الأخرى. لكن هذا الجزيء البسيط والوجود دائمًا ينبعث أيضًا من الأجهزة المنزلية مثل مواقد الغاز وسخانات الفضاء والأفران. يحتوي دخان السجائر على أول أكسيد الكربون ، على الرغم من أن هذا هو واحد فقط من مخاطر هذا النوع من الدخان.

لاحظ أن هذه القائمة لا تشمل غاز الدفيئة ثاني أكسيد الكربون الذي تعتبره بعض المصادر الأسوأ ملوث الهواء لهم جميعًا بسبب مساهمته في ظاهرة الاحتباس الحراري ، والتي يشار إليها بشكل أكثر شيوعًا بالمناخ يتغيرون. لا جدال في أن المستويات المفرطة من ثاني أكسيد الكربون تسبب قدرًا كبيرًا من الضرر للأرض وسكانها ؛ تفضل بعض السلطات ببساطة عدم تصنيفها على أنها ملوث للهواء لأنها أيضًا نتاج ثانوي للتنفس الخلوي في عدد هائل من الكائنات الحية. تشمل غازات الدفيئة الأخرى غاز الميثان (CH₄) ، الذي ينشأ من المستنقعات والغازات الهضمية المنبعثة من حيوانات المزرعة ، ومركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) ، والتي كانت كانت تُستخدم سابقًا في الهباء الجوي والمبردات حتى تم حظرها بسبب دورها في تدهور طبقة الأوزون على الأرض طبقة.

يعد تغير المناخ في حد ذاته مصدرًا لتلوث الهواء بسبب الميل المتزايد للضباب الدخاني للتشكل في الهواء الأكثر دفئًا. وبالتالي ، فكلما زاد الوقود الأحفوري الذي يساهم في تغير المناخ ، أصبحت آثاره أكثر وضوحًا بمرور الوقت.

تلوث الهواء ، بالإضافة إلى كونه قبيحًا للعين ، له عدد من الآثار الخطيرة المؤكدة على أجهزة الجسم المختلفة ، وعلى رأسها الجهاز التنفسي. يمكن أن يؤدي أيضًا إلى أمراض القلب والأوعية الدموية والاضطرابات العصبية والنفسية وتهيج العين والأمراض الجلدية والأمراض المزمنة مثل السرطان. في أجزاء مختلفة من العالم ، تتحقق أشد الآثار الصحية بنسب مختلفة ، ولكن في جميع أنحاء العالم ، تعد أمراض الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية من الأسباب الرئيسية للوفاة والوهن من الهواء التلوث.

نظرًا لصغر حجمها ، فإن الجسيمات الدقيقة تشكل مشكلة خاصة للجهاز التنفسي لأن أصغر PM يمكن استنشاقه بعمق في أنابيب الشعب الهوائية في الرئتين. هذا هو أحد أنواع تلوث الهواء العديدة التي يمكن أن تؤدي إلى تفاقم الظروف الحالية ، مثل الربو والتهاب الشعب الهوائية المزمن ، خاصةً لدى صغار السن وكبار السن والمرضى بالفعل.

يمكن أن ينتج عن الأوزون الأرضي مجموعة متنوعة من المشاكل الصحية ، من بينها ألم الصدر والسعال وتهيج الحلق والتهاب مجرى الهواء. بعض الناس لديهم قابلية وراثية أكبر لتأثيرات الأوزون أكثر من غيرهم ، كما يفعل الأفراد الذين يعانون من نقص في فيتامينات C و E.

ثاني أكسيد الكبريت على المدى القصير مهيج للجهاز التنفسي ويؤثر بشكل أساسي على الأطفال وكبار السن ، مثل PM ، ويجعل التنفس أكثر صعوبة لأي شخص مصاب بالربو. وبالتالي₂ و حينئذ₃ كلاهما يتفاعل مع مواد أخرى ليشكل جسيمات دقيقة ، وقد تم وصف آثاره الضارة تأثيرات ثاني أكسيد النيتروجين متشابهة ، و NO₂ يمكن أن يجعل الناس أكثر عرضة للإصابة بعدوى الجهاز التنفسي على المدى الطويل.

يؤثر الرصاص على الجسم بطرق تختلف بشكل ملحوظ عن ملوثات الهواء الأخرى. مثل المعادن الثقيلة الأخرى ، يمكن أن يكون الرصاص شديد السمية لمجموعة متنوعة من أجهزة الأعضاء. بمجرد تناوله من البيئة ، يدور الرصاص في الدم ويتراكم في العظام. يمكن أن يتلف الجهاز العصبي والكلى والجهاز المناعي والجهاز التناسلي والجهاز القلبي الوعائي. في الولايات المتحدة ، آثاره السلبية الأكثر شيوعًا هي على الجهاز العصبي للأطفال وأنظمة القلب والأوعية الدموية للبالغين.

على عكس ملوثات الهواء الأخرى ، فإن التأثيرات الحادة لثاني أكسيد الكربون أكثر خطورة من أي تأثيرات مزمنة التأثيرات ، نظرًا لأن المستويات العالية من ثاني أكسيد الكربون لا يتم مواجهتها عادةً في الهواء الطلق ، ويتحلل الجزيء نسبيًا بسرعة. ومع ذلك ، في المستويات المرتفعة للغاية ، والتي يمكن أن تكون في الداخل أو في بيئات أخرى سيئة التهوية ، يمكن أن يسبب ثاني أكسيد الكربون الدوخة والارتباك وفقدان الوعي وحتى الموت ، كما هو الحال مع عوادم السيارات في المرآب. نظرًا لأن الأشخاص الذين يتعرضون لـ CO قد يصابون بالارتباك ويفقدون الوعي ، فإنهم غير قادرين حتى على إدراك التهديد ، ناهيك عن الهروب.

يؤثر تلوث الهواء على الكائنات الحية بخلاف الحيوانات. بعض هذه التأثيرات جمالية "مجردة". على سبيل المثال ، الجسيمات الدقيقة الدقيقة (PM_2.5) هي السبب الرئيسي لانخفاض الرؤية الناجم عن الضباب في أجزاء من الولايات المتحدة ، بما في ذلك في العديد من المتنزهات الوطنية والمناطق البرية. كانت الجهود المبذولة لمنع استخراج النفط والمشاريع الصناعية المماثلة بالقرب من المتنزهات الوطنية بعيدة عن الاكتمال اعتبارًا من عام 2018.

يمكن أن يؤثر الأوزون على أنواع النباتات الحساسة في عدد من النظم البيئية ، بما في ذلك الغابات وملاجئ الحياة البرية والمتنزهات والمناطق البرية. للأوزون آثار ضارة بشكل خاص على الغطاء النباتي خلال موسم النمو.

بتركيزات عالية غازية SO_x يمكن أن تضر الأشجار والنباتات عن طريق إتلاف أوراق الشجر وتقليل النمو. وبالتالي₂ وأكاسيد الكبريت الأخرى التي يمكن أن تسهم في هطول الأمطار الحمضية ، والتي يمكن أن تضر بالنظم البيئية الحساسة. آثار أكاسيد النترات متشابهة.

ترتبط مستويات الرصاص البيئية المرتفعة بانخفاض معدلات النمو والتكاثر في النباتات تمامًا كما هو الحال في الحيوانات.

بالنظر إلى غازات الدفيئة باعتبارها ملوثًا للهواء ، فإن الآثار الكاسحة لتغير المناخ الذي يسببه الإنسان على من المتوقع أن تصبح البيئة ، التي تعتبر بالفعل خطيرة ، كارثية على المدن الساحلية في جميع أنحاء العالم في غضون عقود. يعيش الكثير من سكان العالم على سواحلها ، وسيكون الكثير منهم غير مهيئين لدرء الفيضانات المتوقع أن تنجم عن ارتفاع مستوى سطح البحر نتيجة ذوبان الجليد القطبي.

بالإضافة إلى تسمم المياه في جميع أنحاء العالم وإلحاق الضرر بإمدادات الموارد الطبيعية الأخرى ، والتأثير على الأعمال التجارية من خلال تأثير بسيط يؤدي إلى زيادة المشاكل الصحية والعجز ، وقد ثبت أن تلوث الهواء يقلل بشكل مباشر من المستهلك الإنفاق. على سبيل المثال ، في عام 2018 ، قام باحثون من جامعة ييل بتحليل بيانات الإنفاق اليومي وتلوث الهواء والمناخ من 12 مقاطعة إسبانية. كانت النتائج التي توصلوا إليها شديدة ، حيث أنفق المستهلكون ما بين 29 مليون دولار و 48 مليون دولار أمريكي أقل في الأيام التي كان فيها تلوث طبقة الأوزون على مستوى الأرض أسوأ بنسبة 10 في المائة فقط من المعتاد. وبالمثل ، انخفض الإنفاق بمقدار 23 مليون دولار إلى 35 مليون دولار في الأيام التي كان فيها تلوث الجسيمات أسوأ بنسبة 10 في المائة من المعتاد. وخلصوا إلى أن انخفاض بنسبة 10 في المائة في الأوزون والجسيمات_2.5 يمكن أن يزيد الإنفاق الاستهلاكي في إسبانيا بما يصل إلى 30 مليار دولار سنويًا. ضع في اعتبارك أن هذا هو التأثير على الأعمال التجارية في دولة أوروبية صغيرة نسبيًا.

سيكون من الخطأ تصوير قضية تلوث الهواء على أنها مشكلة سُمح لها بالتفاقم دون رادع. محاولات مكافحة تلوث الهواء موجودة في الواقع لفترة طويلة. يعد قانون الهواء النظيف الصادر عن وكالة حماية البيئة لعام 1970 واحدًا من العديد من حلول تلوث الهواء التي دخلت حيز التنفيذ في جميع أنحاء العالم. في غضون ذلك ، انخفضت مستويات تلوث الهواء بينما استمر الاقتصاد الأمريكي في النمو. انخفض إجمالي انبعاثات الملوثات الستة الشائعة بمعدل 73 في المائة ، بينما نما الناتج المحلي الإجمالي بأكثر من ثلاثة أضعاف. بدأت المخاوف بشأن تباطؤ أو عكس هذا التقدم في الازدياد في عام 2017 تحت قيادة الرئيس دونالد ترامب ، الذي سعى إلى سحب دولة من اتفاقية مناخ عالمية واتخذت عددًا من التحركات لإضعاف وكالة حماية البيئة بشكل واضح في سياق تنظيم صناعة الوقود الأحفوري نشاط.