بخش سوم:آلودگی هوا

هوا لازمة حیات است و نیاز به آن بیش از آب و غذاست، در اهمیت هوا همین بس که آدمی می تواند بدون غذا چند روز یا چند هفته زندگی کند ولی بدون هوا چند دقیقه بیشتر نمی تواند زنده بماند. کره زمین بوسیله قشری از هوا که جوّ نامیده می شود احاطه گردیده، وجود این قشراز هوا برای انسان، حیوان و گیاه شرط لازم زندگی است.

هوای اطراف زمین علاوه بر اینکه به منزله پوششی است که از سرد و گرم شدن بیش از اندازه و سریع زمین جلوگیری می کند، موجودات زنده زمین را از اشعة مستقیم سوزان خورشید، اشعة کشندة فرابنفش، اشعه ایکس و اشعة کیهانی محافظت می کند.

ترکیبات اصلی هوا شامل گاز های ازت، اکسیژن، آرگون، آنیدریک کربنیک (دی اکسید کربن) می باشد که مجمو عاً 99/99 درصد هوا را تشکیل می دهند.

طبیعت همه چیز خود را با نظم خاصی بوجود آورده است و بدون دخالت انسان این نظم و ثبات پایدار خواهد ماند، اما انسان با دخالت خود این ثبات و خود تنظیمی را به هم می زند. طبیعت خود به خود تا حدی می تواند آلودگی هوا را تصفیه کند، ولی اگر آلودگی به حدی رسید که قادر به هضم و یا بازیابی آن نشد آلودگی پیش خواهد آمد.

تعریف آلودگی هوا:

آلودگی هوا به این صورت تعریف شده است که هر جسم خارجی که وارد هوا شود و هر عاملی که نسبت معمولی مواد تشکیل دهندة هوا را تغییر دهد به طوری که مقدار آنها در طی زمان باعث خسارت به حیات انسان، حیوان و گیاه گردد. مواد آلوده کنندة هوا ممکن است مقدارشان در هوا به اندازه ای نباشد که محسوس گردد و یا تأثیری بر جا بگذارد، از این رو سازمانهای محیط زیست و بهداشت کشور های مختلف تعاریفی برای آلودگی هوا در ارتباط با تأثیرشان بر انسان، حیوان، گیاه و بلاخره آثار و ابنیه وضع کرده اند.مواد آلوده کنندة هوا:

مواد آلوده کنندة هوا نیز عبارتند از هر نوع مادة گازی، مایع، جامد و یا آمیخته ای از آنها که در هوای آزاد پخش می گردد و باعث آلودگی هوا می گردد، مانند دود، دوده، ذرات معلق، ذرات رسوب کننده، اکسید های گوگرد، اکسید های نیتروژن، اکسیدهای کربن، اکسیدکننده ها، اسیدها، اوزون، مواد رادیو اکتیو، آمونیاک و باران های اسیدی.

منشاء مواد آلوده کنندة هوا:

مواد آلوده کنندة هوا ممکن است منشأ طبیعی داشته باشند مثل دود حاصل از آتشفشانها که شامل دی اکسید کربن و دی اکسید سولفور می باشد و همچنین دود حاصل از آتش سوزی در جنگل ها و علفزارها. ولی اکثر مواد آلوده کنندة خطرناک ناشی از فعالیت های انسان است، همانند نیروگاه های تولید برق، کارخانه ها، پالایشگاها، اتومبیل ها و سوخت های فسیلی که در محل های دیگری مثل منازل مسکونی استفاده می شود.

انسان و آلودگی هوا:

انسان با دخالت های خود در نظم طبیعت قدرت رفع آلودگی را از او گرفته است و نمی تواند در مقابل این همه آلودگیهائی که در خاک، آب و هوا پیش می آید مقاومت کند و روز به روز منابع بیشتری آلوده و یا از بین می روند. با توجه به اینکه محیط زندگی انسان به کرة زمین محدود می شود و این کره نیز گنجایش آن محدود است و انسان نیز قادر نخواهد بود برای رفع نیاز های خود منابع را از جای دیگری بیاورد، بنابر این باید در حفظ آن کوشا باشد.

زندگی انسان و انواع حیوانات روی زمین مستقیماً و به طور غیر مستقیم به گیاهان وابسته هستند و غذای خود را از گیاهان می گیرند، اکسیژنی که در اتمسفر زمین و جود دارد نیز حاصل فعالیت گیاهان است، گیاهان از نظر اکولوژیکی تولید کنندگان روی زمین هستند و اولین سطح زنجیرة غذائی را تشکیل می دهند، گیاهان خود تصفیه کنندگان هوا محسوب می گردند، حال اگر خود مورد تهدید آلودگی توسط انسان قرار گیرند چه باید کرد؟ اگر روزی گیاهان در اثر آلودگی از بین بروند آیا حیاتی و جود خواهد داشت؟ البته در حال حاضر مسئله خیلی خطر ساز نیست ولی به هر حال آلودگی اثرات زیادی روی گیاهان داشته و عملکرد گیاهان را محدود کرده است. بنابراین باید اثرات این آلودگیها را بر روی گیاهان بشناسیم و در آینده که آلودگی بیشتر هوا حتمی است باید بتوانیم گیاهان مقاومی از طریق اصلاح نباتات ایجاد کرد.

نحوة تأثیر آلوده کننده های هوا بر گیاهان:

الف) اثر مستقیمآلودگی هوا روی گیاهان ممکن است شدید، مزمن و یا نامرئی باشد. اگر تراکم مواد آلوده کننده زیادتر از قدرت تحمل گیاه باشد، با توجه به سن و وضعیت گیاه و سایر عوامل اکولوژیکی محیط زیست و مدت زمان تماس، اثرات مختلفی بر جای می گذارد. در صورتی که تراکم مواد آلوده کننده کم و زمان طولانی باشد اثر قوی ولی مزمن است و در نتیجة آن اندام گیاه کوچک می ماند، قدرت نشو و نمای گیاهان چند ساله کم می شود، تعادل جامعه گیاهی بهم می خورد و ترکیب فلور و توزیع گونه ها دگرگون می شود. در سطح سلولی نیز آثاری ظاهر می شود که شامل تغییر آنابولیسم و کاتابولیسم و کند شدن اعمال آنزیمی و تغییر رنگدانه ها می باشد.

ب) اثر غیر مستقیممهمترین اثر غیر مستقیم آلودگی هوا روی گیاهان از بین رفتن حشرات گرده افشان و در نتیجه کم شدن گرده افشانی گیاه می باشد که مستقیماً عملکرد را کاهش می دهد. بسیاری گیاهان مثل یونجه و انجیر برای گرده افشانی به حشرات وابسته هستند، تعدادی نیز گرده افشانی آنها توسط پرندگان انجام می شود مثل وانیل.

میزان حساسیت گونه های مختلف گیاهی نسبت به آلودگی

بسته به غلظت مواد آلوده کننده، مدت زمان در معرض بودن گیاه و سن گیاه مقدار حساسیت و خسارت وارده بر گیاه متفاوت خواهد بود. در بین گونه های گیاهی تفاوت های عمده ای از لحاظ حد تحمل به انواع مود شیمیائی آلوده کننده دیده می شود. حتی در بین یک گونه نیز حساسیت تمام بوته ها یکسان نیست، با توجه به این تفاوتها یک متخصص اصلاح نباتات می تواند ارقام مقاوم را انتخاب و اصلاح نماید.

بسته به شرایط اقلیمی نیز ممکن است تفاوتهائی وجود داشته باشد. رطوبت زیاد خاک، رطوبت نسبی بالا در هوا و شدت نور زیاد خسارت آلودگی را بیشتر می کند. گونه های گیاهی نسبت به مواد مختلف آلوده کننده نیز تفاوتهائی نشان می دهند مثلاً یونجه، سویا و گوجه فرنگی به دی اکسید گوگرد حساس هستند در صورتی که کرفس، ذرت و پیاز کاملاً مقاوم هستند.

ترکیبات آلوده کننده هوا که روی گیاهان اثر منفی دارند:

1- تر کیبات گوگردی( اکسید های گوگرد، سولفید هیدروژن و مرکاپتانها)

2- تر کیبات نیتروژن دار( اکسید های نیتروژن)

3- تر کیبات آلی ( هیدرو کربورها)

4- اکسید کننده ها(اوزون)

5- اکسید های کربن دار(منو اکسید کربن و دی اکسید کربن)

6- گازهای دیگر مثل فلوراید هیدروژن و کلرید هیدروژن

با توجه به اینکه هر یک از این آلوده کننده ها دارای منشاء، علائم آلودگی، نحوة خسارات آنها و همچنین گیا هان مقاوم و حساس به آنها متفاوت می باشد بحث در مورد تک تک آلوده کننده ها طولانی خواهد شد. بنابراین در اینجا به عنوان نمونه فقط به گاز اوزون (O3) می پردازیم.

خصوصیات گاز اوزون:

این گاز طی یکسری واکنش های فتو شیمیائی تولید می گردد. ازعوامل تولید طبیعی آن تخلیه الکتریکی در هوا و تشعشعات خورشید (اشعه فرابنفش) در استراتوسفر می باشد. اوزون از ترکیب اتم اکسیژن آزاد شده از دی اکسید نیتروژن( خارج شده از اگزوز اتومبیل ها و کارخانه ها) با ملکول اکسیژن(O2) در حضور نور که انرژی لازم را برای واکنش ایجاد می کند تشکیل می شود.

لایه اوزون که در جوف بطورطبیعی وجود دارد یک لایه حفاظتی است و نقش مهمی در حفاظت جانداران از اثرات مرگبار اشعة فرابنفش(UV) خورشید دارد. اما افزایش غلظت آن در سطح زمین برای گیاهان مضراست.

خسارت گاز اوزون معمولاً همراه با دی اکسید گوگرد(So2) و پراکسی اسیل نیترات(PAN) بیشتر می شود.

غلظت این گاز در اتمسفر غیر آلوده کننده 0.01-0.2 ppm می باشد و در آلودگی شدید به 0.5 – 0.8 ppm می رسد. گیاهان حساس حداکثر تا 0.1 ppm و گیاهان مقاوم تا 0.35 ppm را تحمل می کنند.

نحوة خسارت اوزون به گیاهان :

علائم خسارت این گاز در سطح بالائی برگها بصورت لکه های ریز سیاه و روشن و یا بصورت برنزه شده دیده می شود. اکثر محصو لات زراعی، درختان میوه و گیاهان علفی به این گاز حساس هستند.

مقدمه

با توجه به مشکلات روزافزون آلودگی هوا و عواقب زیست محیطی آن به دلیل استفاده از سوخت های دودزا (گازوئیل و بنزین و …) که حجم عمده ای از این آلودگی توسط وسایل نقلیه شخصی یا عمومی تولید می گردد، استفاده از سوخت گاز طبیعی به دلیل تولید حداقل گازهای آلوده کننده، درصد اولویت های دولت ها جهت جایگزین نمودن این سوخت بار دیگر سوخت های موجود در وسایل نقلیه قرار دارد.

از مزایای عمده سوخت گاز طبیعی نسبت به سوخت بنزینی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

گاز طبیعی در مجموع دارای آلودگی کمتری نسبت به سوخت های فسیلی بوده و از لحاظ شرایط عملکردی موتور وضعیت بهتری از بنزین دارند، چراکه نسبت تراکم مناسب برای موتورهای با سوخت گاز طبیعی14:1 است، در حالی که عدد اکتان بنزین 90 می‌باشد و سبب افزایش راندمان و کارآیی موتورهای گازی مضر می‌گردد.

چنانچه موتور برای شرایط گاز سوز طراحی شود، قدرت بیشتری از موتورهای بنزینی دارند. راندمان سوخت گاز حدود 15% بیشتر از بنزین است و همچنین ارزش حرارتی آن نیز حدود 13% بیشتر از سوخت بنزین است. قیمت گاز طبیعی در مقایسه با بنزین برای انرژی سوخت یکسان حدود یک سوم بنزین معادل می‌باشد. گاز طبیعی آلودگی منواکسیدکربن را تا 90%، اکسید نیتروژن را حدود 30% و هیدروکربن ها را تا 50% کاهش داده و تقریباً عاری از مواد سرطان زا می باشند. این مزیت ها مهمتریت عواملی هستند که مشوق انتخاب گاز طبیعی به عنوان سوخت خودرو است ولی به این نکته کمتر توجه می‌شود که آمار ایمنی خودروهای گازسوز (NGV) نسبت به تقریباً همه سوختهای متداول یا جایگزین امروز، مطلوب ترین وضعیت را دارد. بطوریکه گاز طبیعی را به صورت سوختی با ایمنی برابر یا حتی ایمنی تر از سایر سوختهای نفتی معرفی می‌کند.

دلایل این ایمنی بیشتر عبارتند از:

¨ گاز طبیعی دارای دانسیته حدود 6/0 نسبت به هوا است در نتیه به محض نشت‌کردن، سریعاً در هوا پخش می‌گردد و تجمع نمی یابد.

¨ گاز طبیعی در یک دامنه بسیار محدود (نسبت گاز به هوای 4 تا 15 درصد ) محترق می‌گردد، درغیر اینصورت صورت احترافی رخ نمی دهد.

¨ از سویی لزومی ندارد صاحب جایگاه با خطر نشت از مخزن زیرزمینی است و پنجه نرم کند در حالیکه این یک نکته قابل ملاحظه و مهم در مورد سوختهای مایع است.

بنابراین درخصوص خودرو گاز طبیعی سوز نکته ایمنی مهم متوجه مخزن و متعلقات آن است و آن هم بیشتر به سبب فشار کاری بالایی است که با آن کار می‌گردد.

این مقاله سعی دارد به معرفی اجمالی مخازن CNG و ازمونهای مرتبط با آنها بپردازند، استانداردهای مربوط به آنها را بیان کند و مختصری به تکنولوژی ساخت آنها اشاره داشته باشد.

سعی شده اس مطالب تا حد امکان مختصر، اما مفید و منسجم باشند تا خواننده در فرصتی کوتاه بتواند اطلاعات قابل توجه و مفیدی راجع به مخازن تحت فشار در خودروهای گازسوز بدست آورد.

بخش اول

انواع مخازن CNG

مخازن CNG برحسب ساختار می توانند بر چهار نوع باشند:

مخازن نوع اول ـ مخازن تمام فلزی (CNG-1)

این مخازن از جنس فولاد یا آلومینیوم هستند و شرایط ترکیب شیمیائی آنها در استاندارد مربوطه ذکر گردیده است.

مخازن نوع دوم ـ مخازن کمرپیچ (CNG-2)

این نوع مخازن دارای یک لایه داخلی (Liner) از جنس فولاد یا آلومینیوم بدون دز است و قسمت استوانه ای این لایه داخلی توسط الیاف شیشه، آرامید، یا مخلوطی از آنها که آغشته به رزین است پیچیده شده و این ساختار کامپوزیتی که به مخزن داده شده این امکان را بوجود می آورد که بتوان از ضخامت قسمت فلزی کاست و در نتیجه مخزن سبکتری را بدست آورد.

رزینی که در ساختار مخزن کامپوزیتی استفاده می‌شود می تواند از نوع گرما نرم (Thermoplastic) یا گرما سخت (Thermo-setting) باشند.

مخازن نوع سوم ـ مخازن تمام پیچ (CNG-3)

این نوع مخازن دارای یک لایة داخلی از جنس فولاد یا آلومینیوم بدون درز است و تمام این لایه داخلی توسط الیاف شیشه، آرامید، کربن یا مخلوطی از آنها که آغشته به رزین است پیچیده است و این ساختار کامپوزیتی که به مخزن داده شده این امکان را بوجود می آورد که بتوان از ضخامت قسمت فلزی کاست و در نتیجه مخزن سبک تری را نسبت به دو نوع اول بدست آورد.

مخازن نوع چهارم ـ مخازن تمام کامپوزیت (CNG-4)

این نوع مخازن دارای یک لایه داخلی (Liner) از جنس پلیمر بدون درز است. و تمام این لایه داخلی توسط الیاف شیشه، آرامید، کربن یا مخلوطی از آنها که آغشته به رزین است. پیچیده شده و این ساختار تمام کامپوزیت یکی از سبکترین انواع را در مخازن CNG تأمین می نماید. در ساخت این نوع مخازن از تکنولوژی بالایی استفاده شده است و تعداد سازندگاانی که از این نوع مخازن تولید می کنند، بسیار معدود است و قیمت آنها نیز بالاتر از سایر انواع می باشند.

استفاده از مخازن CNG در جهان

خودروهای گازسوز طبیعی بیش از پنجاه سال است که در جهان مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از این خودروها از سال 1970 به دلیل مزایای زیست محیطی و اقتصادی روبه افزایش و به خصوص استفاده از کامپوزیت ها از سال 1980 توسعه یافته است. در حال حاضر بیش از دو میلیون خودرو در جهان برای استفاده از CNG ساخته و یا تبدیل شده اند.

این خودروها و مخازن آنها سابقة عمومی عالی از خودشان داده اند در حالیکه مخزن فولادی در دنیا متداول ترند، بازار آمریکای شمالی توسط مخازن کامپوزیت اشغال شده‌اند. بسیاری از کارخانه های سازنده مخازن CNG دارای سابقه طولانی تولید تسلیحات بوده اند و بعداً به تولید این مخزن روی آورده اند.

بخش دوم

آزمونهای مخازن

به منظور اطمینان از ساخت صحیح و مطابق با استاندارد مخازن CNG ، آنها را تحت آزمونها و شرایط مختلفی قرار می دهند. یک مخزن وقتی مورد تأیید قرار می‌گیرد و گواهی استاندارد مربوطه را دریافت می‌کند که آزمونهای آن استاندارد را با موفقیت پشت سر بگذارد.

تعداد این آزمونها بسته به نوع مخزن متفاوت است. در مورد مخازن کامپوزیت (بخصوص نوع چهارم) آزمونها مفصل و سختگیرانه تر است و چون آزمونهای خاص مرتبط با مواد پلیمری را هم شامل می شود، تعداد آزمونها بیشتر است.

این آزمونها را می‌توان براساس هدف آنها در سه نوع رده بندی نمود. هریک از آزمونها در یکی از این سه رده قرار می گیرند:

1. آزمونهای تحمل آسیب

2. آزمونهای محیطی

3. آزمونهای چرخة عمر

در این‌جا به اختصار به شرح این آزمونها می پردازیم:

1. آزمونهای تحمل آسیب

آزمون نفوذ گلوله

پس از این آزمون مخزن نباید به ذرات خرد تقسیم شود. استفاده از الیاف شیشه و کربن تحمل این آسیب را افزایش می‌دهد. هرچه ضخامت دیوارة کامپوزیت افزایش یابد، که این معمولاً با افزایش قطر و فشار همراه است، مقاومت آن در برابر تأثیر آسیب افزایش می یابد. در این آزمون مخزن با یک گلوله جنگی به قطر 62/7 میلی متر طوری مورد اصابت قرار می‌گیرد که حداقل یک سمت آزمون سوراخ شود. مخزن باید تا فشار 200 برابر پر شده باشد.

آزمون سقوط

در این آزمون یک یا چند مخزن تکمیل شده بدون اعمال فشار داخلی و شیر،‌ در دمای محیط تحت آزمون قرار می گیرند. یک مخزن بصورت افقی از فاصله 8/1 متری از سطح زمین انداخته می‌شود. یک مخزن بصورت عمودی به صورت انداخته می‌شود که انرژی پتانسیل آن 488 ژول باشد، ولی در هیچ حالتی ارتفاع عدسی پایینی مخزن نباید از 8/1 متر بیشتر باشد.

یک مخزن نیز باید تحت زاویة 45 درجه از ارتفاعی روی عدسی انداخته شود که فاصله مرکز گرازش آن از زمین 8/1 متر باشد.

پس از این آزمون مخزن در 3000 چرخه در دمای محیط تحت چرخة فشار بین 20 الی 260 بار قرار گرفته و سپس تحت 12000 چرخة دیگر قرار می‌گیرد. مخزن در 300 چرخة اول نباید دچار نشت یا گسیختگی شود، ولی در 12000 چرخة بعدی می تواند دچار نشت شود.

نکتة مهمی که در مورد این آزمون وجود دارد این است که وقتی مخازن تحت فشار هستند در مقابل آسیب های ناشی از سقوط مقاومترند، چراکه فشار داخلی از فرورفتگیهایی که می تواند در دیواره ایجاد آسیب نماید تا حدودی جلوگیری می نماید؛ به همین دلیل مخازن بدون اعمال فشار تحت آزمایش قرار می گیرند.

آزمون تحمل خرابی (تحمل شکاف)

این آزمون شبیه سزی بریدگی ها و سایش هایی است که ممکن است طی عمر کاری برای مخزن رخ ‌دهد. (این آزمون مخصوص مخازن کامپوزیت است) در این آزمون دو شکاف یکی به طول 25 میلیمتر و به عمق 25/1 میلیمتر و دیگری بطول 200 میلیمتر و عمق 75/0 میلیمتر در جهت طولی، روی دیواره مخزن ایجاد می‌شوند و مخزن در دمای محیط تحت چرخة فشار بین 20 الی 260 بار قرار می گیرد؛ مخزن تحت 3000 چرخة اول نباید گسیخته شود، ولی در 12000 چرخة بعدی می تواند دچار نشتی شود.

آزمون تصادف

این آزمون که در استاندارد FMVSS303 پیشنهاد شده است، برای شبیه سازی تصادف می‌باشد. مخازن پس از طی این آزمون نباید دچار نشت یا گسیختگی شوند.

2. آزمونهای محیطی

شامل شرایط حدی محیطی که یک مخزن NGV در طول عمر کاری خود می تواند با آنها مواجه شود می‌باشد.

آزمون قرار گیری در معرض مایعات خورنده: در این آزمون مخزن در معرض مایعات خورنده ای که در محیط خودرو یافت می‌شود، قرار می‌گیرد. این مایعات عبارتند از: اسیدسولفوریک، سدیم هیدروکسید، مخلوط متانول / بنزین، نیترات آمونیوم، مایع شستشوی شیشه.

مخزن به مدت 30 دقیقه در معرض پدهایی که آغشته به هریک از این مایعات هستند قرار می‌گیرد. در یک آزمون دیگر که به منظور شبیه سازی محیط بران اسیدی / آب نمک جاده انجام می شود، با غوطه ور کردن بخشی از مخزن در مخلوط مشخصی از آب یون زدایی شده، کلرید سدیم، کلرید کلسیم و اسیدسولفوریک انجام می‌شود.

پس از این آزمون ها مخزن در معرض چرخة فشار و آزمون تقلیل یافته ترکیدن قرار می‌گیرد. در آزمون محیط اسیدی قسمتی از مخزن که تحت فشار هیدرواستاتیک 260 بار است به مدت 100 ساعت در معرض محلول اسیدسولفوریک 30%‌قرار می‌گیرد. و سپس تا مرحلة ترکیدن، فشار هیدرواستاتیک افزایش می یابد. فشار ترکیدن باید از 85% فشار طراحی ترکیدن بیشتر باشد.

آزمون قرارگیری در معرض دماهای حدی

این آزمون ها شبیه سازی کننده دماهای حدی محیطی است که در خودرو وجود خواهد داشت . این دماهای حدی عبارتند از: دمای حدی پایین °C40- و دمای حدی بالای °C 28. دمای حدی بالا در همه جای خارج محفظه موتور وجود دارد و می تواند در اثر تشعشع گرمایی خورشید یا شرایط کاری بوجود آید. دراین آزمون، مخزن در دمای 100 درجه سلسیوس به مدت 200 ساعت تحت فشار 260 بار قرار می‌گیرد. سپس تحت آزمون هیدرواستاتیک، آزمون نشت و آزمون ترکیدن قرار می‌گیرد که باید در همة آزمون ها قبول شد.

فهرست

عنوان صفحه

مقدمه................................................................................................................................................................... 1

ترکیبات جو........................................................................................................................................................ 1

ارتفاع و ساختار جو.......................................................................................................................................... 2

تاثیر فعالیت های انسان بر وضعیت جو...................................................................................................... 5

آلاینده های گازی شکل.................................................................................................................................. 5

آئروسلها............................................................................................................................................................... 8

آیا هوا با کمبود اکسیژن مواجه خواهد شد؟............................................................................................. 9

آیا دمای کره زمین افزایش خواهد یافت.................................................................................................... 9

آلودگی هوا.......................................................................................................................................................... 11

هوای غیر آلوده.................................................................................................................................................. 11

منشاء و ماهیت آلاینده های هوا................................................................................................................... 14

هوای آلوده.......................................................................................................................................................... 14

آلودگی هوا.......................................................................................................................................................... 15

کربن منوکسید.................................................................................................................................................. 16

اهمیت co ناشی از فعالیت های انسان...................................................................................................... 18

شیمی تشکیل co............................................................................................................................................ 19

غلظت و توزیع co........................................................................................................................................... 21

اثرات co روی انسان....................................................................................................................................... 22

اکسید های نیتروژن......................................................................................................................................... 23

منابع اکسید های نیتروژن.............................................................................................................................. 24

اکسید های نیتروژن به عنوان آلوده کننده ها.......................................................................................... 26

شیمی تشکیل NO_{X..........................................................................................................................................................................................................} 26

چرخه نوری NO₂........................................................................................................................................... 29

اثرات NO_X....................................................................................................................................................... 30

کنترل آلودگی NO_X...................................................................................................................................... 31

اندازه گیری NO_X........................................................................................................................................... 34

هیدروکربن ها و اکسیدان های فتو شیمیایی........................................................................................... 34

هیدروکربن ها.................................................................................................................................................... 35

منابع هیدروکربن ها......................................................................................................................................... 38

تشکیل اکسیدانهای فتوشیمیایی.................................................................................................................. 40

غلظت هیدروکربن ها و اکسیدان ها فتوشیمیایی.................................................................................... 42

اکسیدهای سولفور............................................................................................................................................ 46

منابع سولفور اکسیدها..................................................................................................................................... 46

شیمی تشکیل so_X......................................................................................................................................... 49

ذرات معلق.......................................................................................................................................................... 51

ترکیب شیمیایی ذرات معلق......................................................................................................................... 54

اثرات ذرات معلق بر روی مقدار کل اشعه خورشیدی........................................................................... 58

کنترل انتشار ذرات معلق............................................................................................................................... 59

ذرات معلق آلی................................................................................................................................................. 62

آلاینده های معدنی مختلف........................................................................................................................... 63

بوها........................................................................................................................................................................ 66

تاثیر روی انسانها............................................................................................................................................... 67

تاثیر روی حیوانات............................................................................................................................................ 72

ثمر بخشی درختان در تقلیل میزان سرب................................................................................................. 77

اثر درختان روی سایر عوامل آلاینده........................................................................................................... 78

آلودگی هوا بوسیله ایروسل ها....................................................................................................................... 79

استفاده از گیاهان به عنوان بیواندیکاتور..................................................................................................... 83

اثر آلاینده های شیمیایی هوا روی گیاه..................................................................................................... 89

آلاینده های هوا................................................................................................................................................. 91

علائم قابل رویت............................................................................................................................................... 95

تیپ های کلی صدمات.................................................................................................................................... 99

مرگ سلول ها و نکروتیک شدن برگها...................................................................................................... 100

کلروز و سایر تغییر رنگها100

رشد غیرطبیعی گیاهان102

شناخت اثرات مواد آلاینده103

اثرات غیر قابل رویت105

1-رشد محصول105

2- اثرات الاینده ها بر روی پروسه های بیوشیمیائی و فیزیولوژیکی107

بازدهی محصول111

اثرات آلاینده های هوا روی جمعیت های گیاهی وجوامع112

بخش ترجمه114

مقدمه:

ترکیبات جو

هوا مخلوطی از گازهای مختلف است. گرچه جو زمین ظاهراً به دلیل ماهیت گازی شکل خود بی وزن به نظر می رسد، اما دارای جرمی به مقدار 10¹⁴×6/5 تن می باشد. به استثنای بخار آب، نسبت اختلاط گازهای تشکیل دهنده هوا تا ارتفاع 60 کیلومتری نسبتاً ثابت است. حدود 99 درصد حجم هوای زمین را دو گاز ازت و اکسیژن تشکیل می دهد که ازت با 78 درصد، پیکره اصلی جو زمین است، بعد از آن اکسیژن قرار دارد، و سایر گازها فقط یک درصد را شامل می شوندو جدول گازهای تشکیل دهنده جو را در یک هوای خشک (بدون بخار آب و آلاینده ها) به صورتهای حجمی و جرمی نشان می دهد که معمولاً تقسیم بندی حجمی آن متداولتر است. اگر سهم بخار آب موجود در جو را نیز در این تقسیم بندی دخالت دهیم، این نسبتها ثابت نخواهد بود زیرا دمای طبقات پایین جو همیشه در حال تغییر است و با رسیدن دما به نقطه میعان و تبدیل بخار به مایع، درصد حجمی بخارآب در جو تغییر خواهد کرد. گرچه وزن مولکولی بخار آب از وزن سایر عناصر تشکیل دهنده جو کمتر است، با این وجود بخار آب عمده در لایه های پایین جو متمرکز می باشد. بیشترین مقدار بخار آب در لایه مجاور سطح زمین است و با افزایش ارتفاع، به سرعت از میزان آن کاسته می شود. وجود بخار آب در نزدیکی سطح زمین: اولاً به دلیل وجود اقیانوسهاست که منبع اصلی تأمین آن است؛ و ثانیاً سرد بودن لایه های فوقانی جو که مانع از نفوذ بخار آب می شوند.

جالب است بدانیم که مقدار دی اکسید کربن موجود در جو زمین در طول قرن گذشته افزایش پیدا کرده است. بخشی از این افزایش به دلیل مصرف زیاد سوختهای فسیلی است که نتیجه آن آزاد شدن گاز CO₂ است.

علاوه بر ترکیبات دائمی جو که اشاره شد، جو زمین حاوی مواد معلق گوناگون مانند ذرات نمک، گرد و غبار و قطرات بسیار کوچک آب نیز می باشد که نباید آنها را جزء ترکیبات گازی جو به حساب آورد. اما نقش این مواد، بخصوص قطرات کوچک آب را نیز نمی توان نایده گرفت.

جدول1 – ترکیبات حجمی و جرمی هوای خشک

ارتفاع و ساختار جو

جو زمین، پوشش عظیم گازی شکل است که اطراف کره زمین قرار گرفته و حتی در سطح آن نیز نفوذ نموده است. هر مقدار از سطح زمین دور شویم از غلظت هوا کاسته می شود. بطوری که غلظت هوا در لایه های انتهایی آنقدر کم می شود که بالاخره بطور غیر محسوسی با جو خورشید در هم می آمیزد. در ابتدا کاهش غلظت هوا بسیار سریع است بطوری که 50 درصد جرم هوا در ارتفاع کمتر از 5/5کیلومتری سطح زمین قرار دارد و نیمی از آنچه باقی می ماند نیز در 5/5 کیلومتر دوم متمرکز است. به عبارت دیگر سه چهارم جرم هوا در ارتفاع کمتر از 11 کیلومتری سطح زمین پراکنده است. افزایش غلظت هوا در نزدیک سطح زمین یکی به دلیل جاذبه و دیگری فشاروارده از سطوح بالاتر جو است.