ما المقصود بالملوثات الثانوية؟
الملوثات الثانوية: هي الملوثات التي تتشكل في الغلاف الجوي، لا تنبعث هذه الملوثات مباشرة من مصدر (مثل المركبات أو محطات الطاقة) وبدلاً من ذلك فإنها تتشكل نتيجة تفاعل الملوثات المنبعثة من هذه المصادر مع الجزيئات في الغلاف الجوي، تسمى الملوثات المنبعثة في البيئة من مصدر بالملوثات الأولية.
الملوثات الثانوية مثيرة للقلق لأنها يمكن أن تتكون من العديد من المركبات المختلفة، فثلاً ظاهرة الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي (ينظر في ارتفاع كثافة المدن) هو نتيجة لتفاعلات الملوثات الأولية مع غيرها من الجزيئات في الهواء مثل الأكسجين الجزيئي والمياه والنفط والغاز، حيث تتحد هذه لتكوين غيوم صفراء ضارة بالبشر، كما أن الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي يتكون من الملوثات الثانوية المختلفة مثل الأوزون والبيروكسي والنترات والنيتريك.
ليس سراً أن التلوث قضية ملحة تستحق الاهتمام الفوري، يؤثر التلوث السام على أكثر من 200 مليون شخص حول العالم ويساهم تلوث الهواء المحيط في 5.4 في المائة من جميع الوفيات في جميع أنحاء العالم، التلوث يقتل الناس أكثر من الملاريا والإيدز والسل مجتمعة، حيث تصنف الملوثات إما كملوثات أولية أو ثانوية، تشمل الملوثات الأولية الأمونيا وثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون وتشمل الملوثات الثانوية الأوزون على مستوى الأرض والأمطار الحمضية ومركبات تخصيب المغذيات.
بعض الأمثلة على الملوثات الثانوية:
- الأوزون: هو جزيء من الأكسجين مع الصيغة (O3) يوجد في الغلاف الجوي ولكن موقعه حاسم (بالقرب من الأرض يمكن أن يكون ضارًا بالبشر ومع ذلك فهو مرتفع في الغلاف الجوي وهو حيوي في حماية الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة)، يتكون الأوزون عندما تتحد الهيدروكربونات وأكاسيد النيتروجين في وجود ضوء الشمس والهواء الراكد، حيث أنه غاز عديم اللون ومزعج للغاية برائحة حلوة تتشكل فوق سطح الأرض مباشرة.
كما أن حرق الفحم والبنزين والنفط في المنازل والسيارات ومحطات الطاقة والصناعات يخلق أكاسيد النيتروجين ويؤدي احتراق البنزين وإنتاج النفط والغاز واحتراق الأخشاب وتبخر الوقود السائل والمذيبات إلى إنتاج الهيدروكربونات كما أنها تأتي من مصادر طبيعية مثل الغابات الصنوبرية، التعرض للأوزون قد يسبب وفيات مبكرة ومشكلات صحية رئيسية، كما أنه يؤثر على الغطاء النباتي ويعيق إنتاجية المحاصيل ويضر بالمواد الاصطناعية والمنسوجات مثل القطن والبوليستر. - أمطار حمضية: يتشكل المطر الحمضي الذي يتكون من عدة مركبات حمضية عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين في الهواء مع الماء والأكسجين والمواد الكيميائية الأخرى، تحمل الرياح المركبات الحمضية في الهواء وتسقط لاحقًا على الأرض إما في شكل جاف أو رطب، على الأرض تتسبب الأمطار الحمضية في إتلاف النباتات والأشجار وتزيد من مستويات حموضة التربة والأجسام المائية مما يتسبب في تلف النظم البيئية، يؤدي المطر الحمضي أيضًا إلى انحلال المباني ويمكن أن يهيج العين والمجاري الهوائية.
يحدث المطر الحمضي عندما تتفاعل الانبعاثات من المركبات ومصادر الصناعة مع المواد الكيميائية في الغلاف الجوي، أكبر المساهمين في المطر الحمضي هم ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النتريك، تتفاعل هذه المكونات مع الأكسجين وبخار الماء في الهواء مما يخلق مركبات تحمض بالقرب من 5 على مقياس الأس الهيدروجيني تحت درجة الحموضة 7 المحايدة، ثم يأتي “المطر” في شكلين: الرواسب الرطبة والجسيمات الجافة التي يمكن أن تدخل البيئة، على الرغم من أن قانون الهواء النظيف لعام 1972 قد قلل من كمية ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النتريك التي تدخل الغلاف الجوي إلا أن اللاعب الجديد الأمونيا يضيف إلى اختلال درجة الحموضة ولا يتم تنظيمه حاليًا.
التأثير الرئيسي للأمطار الحمضية على البيئة وخاصة المسطحات المائية ونوعية التربة، فعلى سبيل المثال لقد ماتت البحيرات مثل تلك الموجودة في جبال آديرونداك في نيويورك تقريبًا كل الأسماك المتوفاة بسبب التحمض، يمكن أن يؤدي تحمض التربة إلى تلف شديد للأشجار مما يقتل أوراق الشجر ويتركها ذات وسائل محدودة لجمع العناصر الغذائية، بالنسبة لصحة الإنسان تتسبب الجسيمات الجافة في أضرار أكثر من الترسيب الرطب، يمكن حمل الجسيمات على الرياح لمسافات طويلة وعند استنشاقها يمكن أن تؤدي إلى مشاكل في الجهاز التنفسي مثل الربو والتهاب الشعب الهوائية. - مركبات التخصيب المغذية: تحتوي مركبات تخصيب المغذيات على النيتروجين والفوسفور، في حين أن هذه العناصر الغذائية تأتي غالبًا من مصادر طبيعية فإن الأنشطة البشرية مثل الزراعة والتحضر والصناعة، حيث تخلق النيتروجين والفوسفور المفرط في البيئة، يتكون معظم الهواء الذي نتنفسه من النيتروجين ويحدث كل من النيتروجين والفوسفور بشكل طبيعي في النظم البيئية المائية.
تتسبب مركبات التخصيب المغذية في تلوث الهواء والماء مما يؤدي إلى النمو السريع للطحالب حيث يؤثر نمو الطحالب على جودة المياه والإمدادات الغذائية والموائل ويقلل من إمدادات الأكسجين للأسماك والحياة المائية الأخرى، قد تطلق أزهار الطحالب الكبيرة السموم والبكتيريا مما يجعل المياه وأحيانًا تكون الأسماك والمحار فيها غير آمنة للاستهلاك البشري، تنتج مستويات النيتروجين المرتفعة في الجو أيضًا ملوثات مثل الأمونيا والأوزون مما يؤثر على قدرة الإنسان على التنفس. - أكاسيد النيتروجين: هي عبارة عن مجموعة تتكون من سبعة غازات ومركبات تتكون من النيتروجين والأكسجين والتي تعرف أحيانًا باسم غازات أكاسيد النيتروجين، أكثر أكاسيد النيتروجين شيوعًا وخطورة هما أكسيد النيتريك وثاني أكسيد النيتروجين وأكسيد النيتروز وهم غازات دفيئة تساهم في الاحترار العالمي، ينبعث تلوث أكسيد النيتروجين من عوادم المركبات وحرق الفحم والوقود ووقود الديزل والغاز الطبيعي خاصة من محطات الطاقة الكهربائية، كما أنها تنبعث منها السجائر ومواقد الغاز وسخانات الكيروسين وحرق الأخشاب والصوامع التي تحتوي على السيلاج.
يمكن أن تتسبب أكاسيد النيتروجين في مخاطر صحية على البيئة عندما تتفاعل مع أشعة الشمس والمواد الكيميائية الأخرى لتكوين الضباب الدخاني، تتفاعل أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت مع المواد الموجودة في الغلاف الجوي لتكوين المطر الحمضي، يستخدم ثاني أكسيد النيتروجين لإنتاج وقود الصواريخ والمتفجرات، ينبعث أكسيد النيتروز خلال الأنشطة الزراعية والصناعية وأثناء احتراق الوقود الأحفوري والنفايات الصلبة، بالإضافة إلى ذلك يتم استخدامه كمخدر. - نترات البيروكاسيل (PANs): والتي يشار إليها أيضًا باسم نترات البيروكسي أكيل أو APN وهي أحد مكونات الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي، نترات البيروكاسيل وهي أيضاً الملوثات الثانوية لأنها تتشكل في الجو بعد الانبعاثات التي تاتي من الملوثات الأولية، تشمل مصادر الملوثات اللازمة لإنشاء (PANs) السيارات ودخان التبغ وحرق الوقود الأحفوري.
لدى (PANs) العديد من الآثار السلبية في جسم الإنسان مثل انخفاض وظائف الجهاز التنفسي (بما في ذلك انتفاخ الرئة وضعف التنفس وتهيج العين)، يمكن أن تبقى (PANs) في الغلاف الجوي لمدة 3 أشهر بعد التكوين في ظروف باردة (-20 درجة مئوية وأقل) وتحدث أيضاً في المناطق الأكثر دفئًا، تعتبر (PANs) التي لا تزال معلقة في الغلاف الجوي لفترات طويلة من القلق حيث يمكن نقلها لمسافات كبيرة عن طريق تيارات الرياح وبالتالي نشر تأثيرها على مناطق أخرى.
