الهندسةهندسة المياه والبيئة

آثار المادة الجسيمية على البيئة

اقرأ في هذا المقال
  • ما المقصود بالمادة الجسيمية؟
  • ما هي آثار المادة الجسيمية؟

ما المقصود بالمادة الجسيمية؟

هي عبارة عن مصطلح يشير إلى خليط من الجسيمات الصلبة والقطرات السائلة الموجودة في الهواء، بعض الجسيمات مثل الغبار أو الأوساخ أو السخام أو الدخان تكون كبيرة أو مظلمة بما يكفي لتراها بالعين المجردة والبعض الآخر صغير جدً، بحيث لا يمكن اكتشافه إلا باستخدام المجهر الإلكتروني.


الجسيمات: هي مجموع جميع الجسيمات الصلبة والسائلة العالقة في الهواء والتي يعتبر الكثير منها خطرة، ويشمل هذا خليط معقد على حد سواء العضوية وغير العضوية الجسيمات مثل الغبار وحبوب اللقاح والسخام والدخان وقطرات سائلة، تختلف هذه الجسيمات بشكل كبير في الحجم والتكوين والأصل.


تحدث بعض الجسيمات بشكل طبيعي والتي تنشأ من البراكين والعواصف الترابية والغابات والمراعي والحرائق والنباتات الحية ورذاذ البحر، وتحدث أيضاً بسبب الأنشطة البشرية مثل حرق الوقود الأحفوري في المركبات وحرق القش ومحطات الطاقة وغبار الطرق وأبراج التبريد الرطبة في أنظمة التبريد والعمليات الصناعية المختلفة.


تنتج الجسيمات الخشنة عن طريق التكسير الميكانيكي ويمكن أن تشمل الغبار من الطرق والعمليات الزراعية والتربة المكشوفة أو عمليات التعدين فضلا عن مواد غير قابلة للاحتراق مثل حرق الوقود الأحفوري، يمكن أن تساهم حبوب اللقاح وجراثيم العفن وأجزاء النبات والحشرات أيضًا في الجزء إنتاج الجسيمات الخشنة.


بشكل عام كلما كان الجسيم أصغر وأخف وزنا كلما طالت مدة بقاءه في الهواء، تميل الجسيمات الأكبر (التي يزيد قطرها عن 10 ميكرومتر) إلى الاستقرار على الأرض عن طريق الجاذبية في غضون ساعات، في حين أن أصغر الجسيمات (أقل من 1 ميكرومتر) يمكن أن تبقى في الغلاف الجوي لأسابيع ويتم إزالتها في الغالب عن طريق الترسيب.

ما هي آثار المادة الجسيمية؟

تأثيرات المناخ:

  • الانفجارات البركانية: ارتبطت بالتغيرات في مناخ الأرض، على سبيل المثال في القرن السابع عشر يُعتقد أن ثورانًا بركانيًا في بيرو (Huaynaputina) تسبب في مجاعة مدمرة في روسيا أدت إلى ما يقرب من 2 مليون حالة وفاة.

  • ثوران بركان بيناتوبو: أدى ثوران بركان عام 1991 وهو ثاني أكبر ثوران بركاني في القرن العشرين الى انخفاض درجة الحرارة على مستوى العالم بمقدار 0.5 درجة مئوية واستمر عدة سنوات.

  • الطقس: يُعتقد أن الجسيمات تؤثر على الطقس على المستوى الإقليمي وقد تم ربطها بفشل الرياح الموسمية الهندية؛ وذلك بسبب قمع مستويات تبخر المياه من المحيط الهندي.

  • الجفاف: يُعتقد أن ضباب الهباء الجوي والجسيمات تدفع الأمطار الاستوائية باتجاه الجنوب، مما يؤدي إلى عدد من حالات الجفاف في جميع أنحاء العالم، كانت حالات الجفاف في جميع أنحاء العالم تحدث أكثر من ذلك بكثير منذ بدء التسجيل.

  • انخفاض هطول الأمطار: أدى انخفاض هطول الأمطار الأسترالية إلى اعتقاد الباحثين أن زيادة الملوثات من آسيا قد حولت أنظمة خطوط العرض المتعددة جنوبًا.

  • غازات الدفيئة: تغير التركيب الجزيئي للغلاف الجوي بشكل كبير منذ الثورة الصناعية، حيث أدت الزيادة في الصناعات العالمية إلى تراكم ما يسمى بغازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي والتي تمنع الحرارة من الهروب من الكوكب مما يؤدي إلى الاحتباس الحراري.

  • التعتيم العالمي: أدى الانخفاض في الإشعاع المباشر للأرض إلى اعتقاد الباحثين أن الزيادة في الجسيمات في الغلاف الجوي قد أثرت على ذلك، كما أن التعتيم العالمي يخلق أيضًا تأثيرًا تبريدًا مما يبطل تسخين غازات الدفيئة.

  • تحمض المحيطات: بسبب ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من النشاط البشري يذوب ما يقدر بنحو 30-40 ٪ من ثاني أكسيد الكربون في المحيطات مما يتسبب في آثار ضارة على حياة المحيطات مثل بياض المرجان.

التأثيرات الصحية:

  • الربو: ارتبط ارتفاع معدل التشخيص بزيادة مستويات الملوثات الدقيقة في البلدان في جميع أنحاء العالم لا سيما في المناطق التي ترتفع فيها نسبة التلوث.

  • سرطان الرئة: الجزيئات الدقيقة تتغلغل بعمق في الجهاز التنفسي للإنسان وتهاجم الشعب الهوائية، مما يؤثر على صحة الرئتين ويؤدي إلى نمو سرطاني.

  • أمراض القلب والأوعية الدموية: العديد من الجسيمات المختلفة لها تأثيرات جذرية على القلب ووظائفه والتي تسببها مرة أخرى الجسيمات الدقيقة التي تنتقل بسهولة إلى نظام الإنسان غير المصفاة.

  • الولادة المبكرة: أدى التعرض لمستويات عالية من ملوثات الهواء إلى زيادة كمية الحمل الفاشل خاصة في البلدات والمدن ذات المستويات العالية من التلوث.

  • العيوب الخلقية: تنتقل الجسيمات من خلال الأم إلى الطفل في أي وقت من مراحل الحمل، ويمكن أن تؤدي إلى مجموعة واسعة من العيوب الخلقية.

  • الوفاة المبكرة: تكون أعلى نسبة وفاة عادةً في المناطق ذات المستويات العالية من ملوثات الهواء والهباء الجوي.

  • التهاب الأوعية الدموية: يحدث بسبب تراكم الترسبات في الشرايين والناجم مباشرة عن استنشاق الجسيمات.

  • التعرض للإشعاع: يتكون عدد كبير من الجسيمات من مواد مشعة مثل اليورانيوم والثوريوم والتي يتم استنشاقها بعد ذلك أو تجد طريقها إلى المحاصيل التي يتم استهلاكها بدورها.

  • التمثيل الضوئي: من خلال فتحات الثغور الموجودة بالمادة الجسمية، حيث تؤدي إلى حدوث أعطال أثناء عملية التمثيل الضوئي.

المصدر
كتاب النظام البيئي والتلوث د. محمد العوداتكتاب علم وتقانة البيئة للمؤلف فرانك ر.سبيلمانكتاب البيئة وحمايتها للمولف نسيم يازجيكتاب الانسان وتلوث البيئة للدكتور محمد صابر/2005

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى