ما هو الضباب الدخاني؟
هو عبارة عن نوع معين من تلوث الهواء، وهو مزيج من الملوثات الضارة (غالبًا ما تظهر منخفضة نسبيًا على الأرض كضباب بني مصفر)، حيث يتم إدخالها في الغلاف الجوي عن طريق العمليات الطبيعية والبشرية، كما تم وصفه لأول مرة منذ أكثر من 5 عقود على أنه خليط من الدخان والضباب، ومن هنا جاء اسم “الضباب الدخاني“.
الضباب الدخاني هو مشكلة خطيرة في معظم المناطق الحضرية الكبرى الموجودة في العالم، حيث تعد الانبعاثات من المركبات والصناعات وكذلك احتراق الخشب والفحم مع تراكم بعض الظروف الجوية من العوامل الرئيسية المسببة للضباب الدخاني.
يشير المصطلح إلى مزيج من جزيئات الضباب والدخان السائلة والصلبة، وعادة ما يُنظر إليه على أنه ضباب مصفر أو أسود، حيث يظل معلقًا في الغلاف الجوي أو يشكل سقفًا في الهواء. يحدث ذلك عندما يتفاعل الدخان والانبعاثات والجسيمات (أكاسيد النيتروجين والكبريت والمركبات العضوية المتطايرة) في وجود ضوء الشمس لتكوين طبقة الأوزون على مستوى الأرض.
يتكون الضباب الدخاني من العديد من المواد الكيميائية بما في ذلك أكاسيد النيتروجين (NOx) وثاني أكسيد الكبريت (SOx) وأول أكسيد الكربون (CO) والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، ولكن المكونين الرئيسيين للضباب الدخاني هما الجسيمات (PM) والأوزون (O3). الانبعاثات الغازية هي العناصر الرئيسية التي تشكل الضباب الدخاني عندما تتأثر بأشعة الشمس فوق البنفسجية جنبًا إلى جنب مع الجسيمات والمركبات العضوية المتطايرة.
يتكون الضباب الدخاني من نوعين وهما: الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي – يتشكل عادة في المناطق الحضرية وينشأ من مستويات مرتفعة من أبخرة الهيدروكربون وأكاسيد النيتروجين في وجود ضوء الشمس، والضباب الدخاني الكبريتي – يتشكل عندما يكون هناك مستوى متزايد من أكاسيد الكبريت في الغلاف الجوي.
ما هي الأسباب الرئيسية للضباب الدخاني؟
الملوثات المكونة للضباب الدخاني من مصادر عديدة مثل المصانع أو المنتجات الاستهلاكية أو المركبات هي العوامل المسببة النموذجية للضباب الدخاني، ففي معظم المناطق الحضرية يتكون أكثر من 50٪ من الضباب الدخاني نتيجة لانبعاثات المركبات، وفي الغالب يرتبط حدوث الضباب الدخاني بالعلاقة بين أنماط الطقس وحركة مرور المركبات الثقيلة وانبعاثات المنتجات الصناعية وغيرها من المنتجات الاستهلاكية، حيث تشمل المنتجات الاستهلاكية المذيبات والدهانات والتعبئة والتغليف البلاستيكية والبخاخات. فيما يلي الأسباب الرئيسية للضباب الدخاني:
- استخدام الفحم كوقود: يؤدي استخدام الفحم كوقود في التدفئة أو محطات إنتاج الطاقة إلى تصريف تركيزات عالية من أكاسيد الكبريت في الغلاف الجوي، حيث تتفاقم التأثيرات بسبب المستويات العالية من الجسيمات العالقة في الهواء والرطوبة، كما ينتج عن حرق الفحم أيضًا كميات كبيرة من الدخان مما يؤدي إلى بيئات ضبابية.
على سبيل المثال كان الضباب الدخاني الناجم عن الفحم منتشرًا على نطاق واسع في لندن حتى العصور الوسطى من القرن العشرين، وفي الصين هاربين ساهم الضباب الدخاني الناجم عن الفحم في إغلاق الطرق والمدارس والمطارات في خريف عام 2013. - انبعاثات المركبات والانبعاثات الصناعية: تعتبر الانبعاثات من قطاع النقل الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري في السيارات والشاحنات والحافلات والدراجات النارية والقوارب من المساهمين الرئيسيين في تكوين الضباب الدخاني، حيث أن معظم الضباب الدخاني المتكون في المدن الكبيرة هو نتيجة لانبعاثات المرور.
تستخدم العمليات الصناعية كمية كبيرة من الوقود الأحفوري وبعض الموارد التي يجب استخراجها لإنتاج المواد والسلع، لذلك تتسبب الصناعات بالتساوي في انبعاثات غازية ضارة وأبخرة تنطلق في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى تكوين الضباب الدخاني.
من الأمثلة على المواد الأولية هي: أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة وأول أكسيد الكربون والأبخرة وأكاسيد الكبريت والهيدروكربونات، حيث تتفاعل هذه المواد مع الرطوبة والحرارة وأشعة الشمس والأمونيا من بين مركبات أخرى؛ وذلك لتكوين الأبخرة السامة والجسيمات والأوزون على مستوى الأرض الذي يتكون من الضباب الدخاني. - الزيادة السكانية والاستهلاك المفرط: قد تزايد عدد سكان العالم بشكل كبير خلال العقود الماضية، وهذا يعني أيضًا زيادة هائلة في الاستهلاك وكذلك في الانبعاثات. لا يمكننا أن نلوم الصناعات فقط على مشكلة الضباب الدخاني، بل إن الاكتظاظ السكاني وسلوك الاستهلاك هو المسؤول عن الضباب الدخاني المفرط في الغلاف الجوي، حيث تحاول الصناعات تلبية مطالبنا فقط.
منذ الثورة الصناعية أدى الإنتاج بمساعدة الآلات إلى خفض أسعار الوحدات للسلع المادية بشكل كبير، كما زادت مستويات استهلاكنا بشكل كبير مع ذلك، لذلك يمكن للناس الآن تحمل الكثير من الأشياء المادية، ونظرًا لأنه يجب إنتاج جميع هذه السلع في العمليات الصناعية فإن هذا يعني أيضًا انبعاث الغازات الضارة في غلافنا الجوي، وبالتالي يلعب سلوكنا الاستهلاكي دورًا كبيرًا في تكوين الضباب الدخاني. - الإنتاج المفرط للنفايات: استهلاكنا المفرط هو السبب الجذري لتوليد كميات هائلة من النفايات، ومن أجل التخلص من هذه النفايات يتم حرق جزء كبير منها مما يؤدي إلى انبعاث الغازات الضارة في غلافنا الجوي ويتحول إلى تكوين الضباب الدخاني.
- الألعاب النارية: على الرغم من ندرة استخدام الألعاب النارية إلا أن ليلة واحدة من الألعاب النارية يمكن أن تؤدي إلى تلوث هائل للهواء والجسيمات، مما يؤدي إلى ضباب دخاني كبير. هذا صحيح بشكل خاص في ديوالي أو ليلة رأس السنة الجديدة عندما يتم استخدام كمية كبيرة من الألعاب النارية، ويتم تغطية المدن الكبيرة بطبقة كثيفة من الضباب الدخاني.
- حرق المواد الزراعية: في بعض البلدان يمكن أن يساهم حرق بعض الحقول الزراعية أيضًا في مشكلة الضباب الدخاني، على سبيل المثال للتخلص من المحاصيل القديمة والنفايات الناتجة عن الممارسات الزراعية غالبًا ما يحرقها المزارعون لأنها طريقة ملائمة للقيام بذلك، وأيضاً على سبيل المثال اعتاد حوالي عشرات الآلاف من المزارعين في ولايات هاريانا والبنجاب وأوتار براديش شمال الهند على حرق حقولهم من بقايا محاصيل الأرز القديمة لزراعة القمح، حيث تم حظر هذه الممارسة لأنها ساهمت في أزمة التلوث المتصاعدة في دلهي القريبة وعبر شمال الهند.
عادة ما يعني احتراق المواد الزراعية المحتوية على الأمونيا والمبيدات الحشرية والأسمدة انبعاث الغازات في غلافنا الجوي، والتي تتحول إلى ضباب دخاني في مراحل لاحقة. - أنشطة البناء: يمكن أن يحدث الضباب الدخاني أيضًا بسبب أنشطة البناء. كمية كبيرة من الأوساخ وجزيئات الغبار تدخل الهواء خاصة في المناطق ذات الكثافة الإنشائية العالية، وهذا بدوره يمكن أن يؤدي إلى تكون الضباب الدخاني والآثار الضارة ذات الصلة.
- أسباب طبيعية: يمكن أن يحدث الضباب الدخاني أيضًا بسبب أسباب طبيعية مثل الثوران البركاني وبعض تأثيرات الحياة النباتية المحددة، حيث يؤدي الثوران البركاني إلى تصريف تركيزات عالية من ثاني أكسيد الكبريت والجسيمات في الهواء وهما المكونان الأساسيان لتكوين الضباب الدخاني.
يُعتقد أن كميات الكربون المشع لبعض الحياة النباتية المحددة تسبب الضباب الدخاني في بعض المواقع، على سبيل المثال ترتبط شجيرة الكريوزوت في لوس أنجلوس بحدوث الضباب الدخاني في المنطقة. - عوامل أخرى: غالبًا ما ترتبط حوادث الضباب الدخاني الرئيسية بعوامل أخرى مثل حركة مرور السيارات الثقيلة ودرجات الحرارة المرتفعة وأشعة الشمس والرياح الهادئة والطقس والجغرافيا. نظرًا لأن درجة الحرارة تنظم طول الوقت الذي يستغرقه تكوين الضباب الدخاني، فيمكن أن يحدث الضباب الدخاني بسرعة أكبر ويكون أكثر حدة في يوم حار ومشمس.
وضعت العديد من البلدان بما في ذلك الولايات المتحدة قوانين للحد من الضباب الدخاني، حيث تتضمن بعض هذه القوانين قيودًا على المواد الكيميائية التي يمكن للمصنع إطلاقها في الغلاف الجوي. يجب علينا نحن كبشر أيضاً أن نساهم في تقليل الضباب الدخاني لما لهو من تأثيرات كبيرة على الإنسان والحيوان والبيئة ككل.
