الهندسةهندسة المياه والبيئة

أسباب المادة الجسيمية وأثرها على البيئة

اقرأ في هذا المقال
  • ما هي المادة الجسيمية؟
  • ما هي أسباب المادة الجسيمية؟

ما هي المادة الجسيمية؟

المادة الجسيمية: هي جزيئات مجهرية تتكون من مادة سائلة أو صلبة ومعلقة في الغلاف الجوي للأرض، تم إنشاؤها من قبل كل من الأسباب الطبيعية والتي من صنع الإنسان، تؤثر هذه الجسيمات على المناخ ومستويات هطول الأمطار الأرض، ويمكن أن يكون لها آثار سلبية كبيرة على صحة الإنسان، الجسيمات هي أكثر أشكال تلوث الهواء فتكًا بسبب قدرتها على اختراق الرئتين بعمق وتدفقات الدم غير المفلترة، لا سيما أن هذه الجسميات تختلف بشكل كبير في الحجم والتكوين والأصل.


تلوث الجسيمات: (يسمى أيضًا الجسيمات أو PM) وهو المصطلح لمزيج 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، البعض الآخر صغير جدًا بحيث لا يمكن اكتشافه إلا باستخدام المجهر الإلكتروني. 


غالبًا ما تنقسم المادة الجسيمية إلى مجموعتين رئيسيتين بناءً على حجمها وهما كما يلي:


1. الجسيمات الخشنة القابلة للاستنشاق: تتراوح هذه الجسيمات من 2.5 ميكرومتر إلى 10 ميكرومتر في القطر (PM10 – PM2.5).


2. الجسيمات الدقيقة: توجد هذه الجسيمات في الدخان والضباب بحجم يصل إلى 2.5 ميكرومتر (PM2.5).


بينما توجد الجسيمات الخشنة القابلة للاستنشاق بالقرب من الطرق والصناعات المغبرة، يمكن أن تنبعث الجسيمات الدقيقة مباشرة من مصادر مثل حرائق الغابات أو يمكن أن تتشكل عندما تتفاعل الغازات المنبعثة من محطات الطاقة والصناعات والسيارات في الهواء.

ما هي أسباب المادة الجسيمية؟

أسباب طبيعية:

  • البراكين: تنفجر البراكين بكميات كبيرة من الجسيمات بما في ذلك الرماد البركاني والغازات في الغلاف الجوي وقد ارتبطت الانفجارات البركانية ارتباطًا مباشرًا بتغير المناخ منذ بدء الدراسات.

  • العواصف الترابية: يمكن للرياح القوية أن تلتقط سحبًا ضخمة من الغبار والتي بدورها تنتشر في الغلاف الجوي ويمكن أن تستغرق سنوات للعودة إلى السطح.

  • حرائق الغابات والمراعي: يحتوي دخان الخشب والأعشاب على مزيج معقد من الجسيمات مثل أول أكسيد الكربون وسيانيد الهيدروجين والتي يتم رفعها في الهواء وتبقى في الغلاف الجوي.

  • نباتات حية: نباتات تنبعث منها جزيئات في الهواء مثل الأيزوبرين والميثانول والجراثيم، حيث يمكن أن تحمل الرياح هذه الجسيمات لأعلى وتضيف إلى مستوى الجسيمات في الغلاف الجوي.

  • رذاذ البحر: نظرًا للكميات الكبيرة من المواد البلاستيكية التي تحطمت إلى مقياس النانو يمكن العثور على الجزيئات في مياه المحيطات في جميع أنحاء العالم، ويمكن أن تتساقط هذه الجسيمات الخطرة في الهواء عن طريق رذاذ البحر القوي.

  • الأعاصير: يمكن لأنظمة الطقس القوية هذه التقاط كميات كبيرة من الغبار والملوثات المهدئة من الريف ناهيك عن مرورها عبر المدن وتواجه غبار الأسمنت ومستويات أعلى من الملوثات الإجمالية.

أسباب من صنع الإنسان:

  • احتراق الفحم: لا يزال حرق الفحم يستخدم في غالبية البلدان لتوليد الحرارة وتوفير الطاقة، ويزيد حرق الفحم بشكل مباشر من كمية أول أكسيد الكربون والجسيمات الخطرة الأخرى في الغلاف الجوي.

  • احتراق النفط: يستخدم النفط لتزويد المركبات بالوقود والذي بدوره ينبعث منه عدد كبير من أبخرة العادم التي تحتوي على جسيمات خطرة في جميع أنحاء العالم بكميات ضخمة، بسبب الكميات الكبيرة من هذه الملوثات في المدن تحدث وفيات لا حصر لها بسبب الجسيمات.

  • احتراق الخشب: يعد حرق الأخشاب سببًا واسع النطاق للجسيمات ويستخدم لأغراض عديدة مثل التسخين وتوليد الطاقة، حيث ترسل عملية الاحتراق العديد من الكوكتيلات السامة من الملوثات في الغلاف الجوي مثل السخام.

  • البناء: يعتبر غبار الأسمنت جزءًا كبيرًا من الملوثات العالمية الكلية، نظرًا لصغر حجم جزيئات الغبار فيمكنه البقاء في الهواء لبعض الوقت مما يجعل استخدام المركبات في صناعة البناء وغيرها من الملوثات المعروفة.

  • غبار الطريق: الطرق مغطاة بالغبار والملوثات المجهرية التي يتم إرسالها عبر الهواء بسبب تغيرات ضغط الهواء والرياح التي تحدث عندما تستخدم السيارة طريقًا وهذا يحدث في جميع أنحاء الكوكب.

  • محطات توليد الطاقة: النباتات التي تحرق الوقود الأحفوري من أجل الطاقة وحتى المحطات النووية تنشر الجسيمات على نطاق واسع، حيث ستجد أعمدة ضخمة من الدخان في معظم محطات الطاقة وتشتيت مئات الأقدام المكعبة من الملوثات كل ساعة.

  • صناعي: تصنيع البلاستيك والمواد الأخرى التي تخلق أبخرة سامة تنتشر في المحيطات والهواء والأرض، وهذا بدوره يضيف إلى الكم الهائل من الملوثات التي من صنع الإنسان.

  • الزراعة: يتم إرسال مبيدات الآفات والمواد الكيميائية المتطايرة الأخرى إلى الهواء عبر المرشات والنفاثات السائلة، مرة أخرى تستخدم الصناعات الزراعية عددًا كبيرًا من المركبات التي تعمل بالوقود مثل البنزين والديزل والتي تنسب جميعها إلى مستوى تلوث الهواء.

  • الثروة الحيوانية: تخلق صناعة الثروة الحيوانية كمية هائلة من الجسيمات المنتشرة في الهواء والأرض والمحيطات، حتى الحيوانات نفسها وجدت أنها تشتت كميات كبيرة من الميثان في الغلاف الجوي.

  • إزالة الغابات: يؤثر قطع الأشجار في مختلف الصناعات على معدل إنتاج الأشجار بشكل طبيعي لثاني أكسيد الكربون في جميع أنحاء العالم ولكن الاتجاهات الحديثة لدورات إعادة الزراعة والحصاد قد قللت من هذا.

  • دخان التبغ : توجد مئات المواد الكيميائية السامة في دخان التبغ، وبسبب ملايين المدخنين حول العالم فإن هذا يؤدي إلى مزيد من التلوث.

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

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

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

زر الذهاب إلى الأعلى