الرئيسية
اليوم في 11:13 am من طرف قطز اند بيبرس
تلوث الهواء من حركة المرور
تعد وسائل النقل البري من سيارات وشاحنات وحافلات المصدر الرئيسي لتلوث الهواء خاصة بالمدن التي تشهد كثافة في حركة المرور حيث تقوم هذه المركبات بدور بارز قي توليد الملوثات الرئيسية للهواء وهناك العديد من المخاطر الصحية والبيئية الناتجة من عوادم السيارات بمختلف أنواعها والتي تعتمد في طاقتها التشغيلية على البنزين أو الديزل اللذين يعتبران من أهم مصادر تلوث الهواء، حيث تعتبر الانبعاثات الناجمة عن المركبات هي المصدر الرئيسي لتلوث هواء المدن خاصة وأن أعداد المركبات في تزايد مستمر، ويتنج من احتراق الوقود داخل محركات السيارات العديد من الملوثات ومن أهمها أول أكسيد الكربون، المركبات العضوية الطيارة (هيدروكربونات)، أكاسيد النيتروجين، ثاني أكسيد الكبريت والجسيمات العالقة بالإضافة إلى مركبات الرصاص السامة الناتجة من العادم عند استخدام وقود البنزين الذي يحتوي على نسبة من الرصاص وغيره من المعادن كمواد إضافية.
ويتعرض كثير من السكان وخاصة في المدن إلى الضوضاء الناجمة عن حركة المرور بما يتجاوز 65 ديسيبل، وهو المستوى الذي إذا تجاوزته الضوضاء فإنه يسبب الإزعاج والضرر.
وعلى الصعيد العالمي، يستأثر قطاع النقل بحوالي 30% من إجمالي الاستهلاك التجاري للطاقة، حيث يستهلك النقل البري وحده 82%، غير أن هناك اختلافات واسعة بين البلدان وهذا مرده إلى الوضع الاقتصادي لتلك البلدان.
لقد تم إحراز تقدم ملحوظ مع مرور السنوات فيما يتعلق بزيادة كفاءة السيارات من حيث استهلاك الطاقة وكمية ونوعية الوقود المستهلك وبالتالي كمية ونوعية الملوثات المنبعثة من السيارات.
ويعد تصميم وحالة المحرك في المركبات الآلية من الأمور الهامة التي يجب الاهتمام بها لحماية الهواء من التلوث وتختلف كمية هذه الانبعثات باختلاف أنواع المركبات وعمرها وطرق تشغيلها ونوعية الوقود المستخدم، فالسيارات الحديثة أكثر كفاءة في استهلاك الوقود وأقل تلويثا للبيئة، واستخدام الوقود الخالي من مركبات الرصاص يساهم بدرجة كبيرة في مكافحة التلوث بالرصاص. كما أن طريقة تشغيل المحرك في حالة الانتظار وسرعة القيادة تعتبر من الأمور الهامة لتخفيض استهلاك الوقود والتلوث، حيث أن القيادة بسرعة منتظمة (معتدلة) أفضل من القيادة المصحوبة بتغير كبير في السرعة، كما أنه عندما تكون المركبة في حالة سرعة يكون الاحتراق مثاليا حيث ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون والماء إضافة إلى أكاسيد النيتروجين، وفي حالة تناقص سرعة المركبة يكون الاحتراق غير كامل للوقود مما يزيد من انبعاث أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وتقل نسبة أكاسيد النيتروجين لانخفاض درجة الحرارة.
كيف يحدث التلوث من المركبة الآلية؟
تتم عملية حرق الوقود كما نعلم جميعا من خلال مرور البنزين من خزان الوقود إلى المحرك عن طريق مغذي الوقود (الكاربراتوري) الذي يقوم بتغذية البنزين بالهواء بحيث يصبح معدل كتلة البنزين الداخلة إلى كتلة الهواء ثابتة عادة 1:15 ثم يحدث الاحتراق فتنتج مجموعة من المركبات تجد طريقها إلى الوسط البيئي وفي حالة حدوث خلل بالكاربراتوري، فمثلا في حالة زيادة نسبة الوقود إلى نسبة الهواء سيكون من ضمن النواتج أول أكسيد الكربون، وتنطلق الملوثات من السيارات من المخارج الآتية:
العادم (المرميطة)- علبة المرافق- مغذي الوقود (الكاربراتوري)- التبخر من خزان الوقود، إلا أن معظم ملوثات الهواء تنطلق من العادم (المرميطة) فنجد أن أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين ومركبات الرصاص تخرج بالكامل عن طريق العادم، وأن 65% من الهيدروكربونات أيضا تخرج عن طريق العادم، وبالنسبة للتبخر من خزان الوقود فيتم خروج حوالي 15% من الهيدروكربونات وبالنسبة لعلبة المرافق 25% من الهيدروكربونات.
المركبات التي تعمل بمحركات الديزل:
هناك فرق بين محركات الديزل (النافطة) ومحركات البنزين فالمواد المنبعثة من محركات الديزل أقل من المواد المنبعثة من محركات البنزين وهذا يعد من ميزات محركات الديزل بالنسبة للبيئة طبعا لأن التنفس في مجال الديزل ضئيل جدا والانبعاث بالتبخير منخفض وهذا لأن محرك الديزل يستخدم دائرة مغلقة لحقن الوقود كما أن وقود الديزل أقل تطايرا من البنزين حيث يغلي الديزل في درجة حرارة 350-750 درجة مئوية مقابل 90-400 درجة مئوية للبنزين.
ينصرف من عادم السيارات التي تعمل بالديزل عشر ما ينتج من سيارات البنزين من أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات في حين تتعادل كميات أكاسيد النيتروجين وطبعا مركبات الرصاص منعدمة في الديزل، وعموما السيارات التي تعمل بمحركات الديزل لا تشكل مشكلة خطيرة بسبب قلة عددها إذا ما قورنت بالسيارات التي تعمل بالبنزين ومشكلة محركات الديزل الرئيسية هي الرائحة والدخان.
عوامل تركيز وتشتت الملوثات:
لشدة واتجاه الريح ودرجة الحرارة أهمية خاصة في انتقال وتشتيت مواد البيئة في الاتجاهين الأفقي والرأسي، ولا شك أن توقف انتقال الكتل الهوائية يؤدي إلى تراكم المواد السامة أو الخطرة في الهواء وبالتالي إلى مشاكل بيئية أو صحية، ومن المفهوم عادة أن قابلية انتقال الغاز إلى أعلى عندما ينخفض الضغط كلما تم الارتفاع عن سطح الأرض، ولهذا نرى تصاعد الأدخنة وعند تمدد الغاز بدون تبادل الحرارة مع الهواء المحيط فإنه يبرد ويصبح أكثر كثافة وفي هذه الحالة تمر كتلة الغاز بما يعرف بالتبريد الأديباتيكي وعند نقطة تتساوي فيها كثافة الغاز مع الهواء المحيط به، أي تبلغ الكتلة حالة التوازن تفقد قدرتها على الصعود أو الهبوط وتتغير درجة حرارة الهواء مع الضغط وبالتالي الارتفاع له علاقة هامة بحدوث تلوث الهواء.
كيف تصل الملوثات إلى الإنسان؟
عندما تنطلق الملوثات من المركبات الآلية عبر إحدى المخارج التي تمت الإشارة إليها فإنها تسلك إحدى السبل التالية، إما تسقط في المنطقة المرورية التي تسير بها السيارة أو تنطلق إلى مساحات أبعد نتيجة انتقالها بالتيارات الهوائية وهذا بطبيعة الحال يعتمد على حجم هذه الملوثات ومدى قدرة الهواء المحيط على نقلها إلى خارج المنطقة المرورية، وفي كل الأحوال فهي سوف تصل إلى الإنسان عبر إحدى الطرق التالية:
الجهاز التنفسي من خلال استنشاقه لهذه الملوثات.
الجهاز الهضمي من خلال انتقالها إليه عبر السلسلة الغذائية (من خلال تناوله للخضراوات واللحوم المعرضة للملوثات وخاصة تلك التي يتم عرضها وبيعها على الطرقات .
عن طريق الجسد من خلال لمس هذه الملوثات عند سقوطها على الأرض أو على الأجسام الأخرى ولمس الإنسان لهذه الأجسام.
ويعتبر استنشاق الملوثات من أخطر الوسائل التي يمكن أن تلحق الضرر بالإنسان مقارنة بطرق الانتقال الأخرى.
وينتج عن هذا التعرض للملوثات الناتجة من وسائل النقل البري العديد من الأخطار الصحية سبقت الإشارة إليها في الجزء الأول من هذه السلسلة، وللتذكير فإن من أهم الأخطار الصحية الناتجة عن التعرض للتلوث الناتج من المركبات الآلية وفق ما أشارت إليه الدراسات البيئية ذات العلاقة أن أغلب الغازات المنطلقة من عوادم السيارات تشكل خطرا على صحة الإنسان خصوصا لدى الأطفال الرضع والصغار دون الثالثة، ويعتبر غاز أول أكسيد الكربون الآتي من عوادم السيارات في طليعة هذه الغازات حيث يشكل ما مقداره 83% من هواء المدن، وهو أشد الغازات الملوثة سمية ويتميز بثباته في الهواء ما بين 2 إلى 4 أشهر ويعود تأثيره السام لارتباطه بالدم مكونا مركب كربوكس هيموغلوبين بسبب نقص كمية الأكسجين المطلوبة للجسم، إضافة إلى الأخطار الصحية الجسيمة الناتجة عن مركبات الرصاص والناتجة من استخدام البنزين المحتوي على الرصاص، وهذه المركبات تقود إلى مشاكل صحية جسيمة منها التسمم والتأثير على الجهاز العصبي.
--------------------------------------------------------------------------------
المراجع:
مشاكل تلوث الهواء في الوطن العربي د. محمود سامي عبد السلام المركز القومي للبحوث القاهرة 1998ف.
تنظيم المرور والنقل في الوطن العربي. الجزء الثاني منشورات المعهد العربي للإنماء.
لمحة حول ملوثات البيئة ندوة السلامة الثانية 1989ف.
تعد وسائل النقل البري من سيارات وشاحنات وحافلات المصدر الرئيسي لتلوث الهواء خاصة بالمدن التي تشهد كثافة في حركة المرور حيث تقوم هذه المركبات بدور بارز قي توليد الملوثات الرئيسية للهواء وهناك العديد من المخاطر الصحية والبيئية الناتجة من عوادم السيارات بمختلف أنواعها والتي تعتمد في طاقتها التشغيلية على البنزين أو الديزل اللذين يعتبران من أهم مصادر تلوث الهواء، حيث تعتبر الانبعاثات الناجمة عن المركبات هي المصدر الرئيسي لتلوث هواء المدن خاصة وأن أعداد المركبات في تزايد مستمر، ويتنج من احتراق الوقود داخل محركات السيارات العديد من الملوثات ومن أهمها أول أكسيد الكربون، المركبات العضوية الطيارة (هيدروكربونات)، أكاسيد النيتروجين، ثاني أكسيد الكبريت والجسيمات العالقة بالإضافة إلى مركبات الرصاص السامة الناتجة من العادم عند استخدام وقود البنزين الذي يحتوي على نسبة من الرصاص وغيره من المعادن كمواد إضافية.
ويتعرض كثير من السكان وخاصة في المدن إلى الضوضاء الناجمة عن حركة المرور بما يتجاوز 65 ديسيبل، وهو المستوى الذي إذا تجاوزته الضوضاء فإنه يسبب الإزعاج والضرر.
وعلى الصعيد العالمي، يستأثر قطاع النقل بحوالي 30% من إجمالي الاستهلاك التجاري للطاقة، حيث يستهلك النقل البري وحده 82%، غير أن هناك اختلافات واسعة بين البلدان وهذا مرده إلى الوضع الاقتصادي لتلك البلدان.
لقد تم إحراز تقدم ملحوظ مع مرور السنوات فيما يتعلق بزيادة كفاءة السيارات من حيث استهلاك الطاقة وكمية ونوعية الوقود المستهلك وبالتالي كمية ونوعية الملوثات المنبعثة من السيارات.
ويعد تصميم وحالة المحرك في المركبات الآلية من الأمور الهامة التي يجب الاهتمام بها لحماية الهواء من التلوث وتختلف كمية هذه الانبعثات باختلاف أنواع المركبات وعمرها وطرق تشغيلها ونوعية الوقود المستخدم، فالسيارات الحديثة أكثر كفاءة في استهلاك الوقود وأقل تلويثا للبيئة، واستخدام الوقود الخالي من مركبات الرصاص يساهم بدرجة كبيرة في مكافحة التلوث بالرصاص. كما أن طريقة تشغيل المحرك في حالة الانتظار وسرعة القيادة تعتبر من الأمور الهامة لتخفيض استهلاك الوقود والتلوث، حيث أن القيادة بسرعة منتظمة (معتدلة) أفضل من القيادة المصحوبة بتغير كبير في السرعة، كما أنه عندما تكون المركبة في حالة سرعة يكون الاحتراق مثاليا حيث ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون والماء إضافة إلى أكاسيد النيتروجين، وفي حالة تناقص سرعة المركبة يكون الاحتراق غير كامل للوقود مما يزيد من انبعاث أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وتقل نسبة أكاسيد النيتروجين لانخفاض درجة الحرارة.
كيف يحدث التلوث من المركبة الآلية؟
تتم عملية حرق الوقود كما نعلم جميعا من خلال مرور البنزين من خزان الوقود إلى المحرك عن طريق مغذي الوقود (الكاربراتوري) الذي يقوم بتغذية البنزين بالهواء بحيث يصبح معدل كتلة البنزين الداخلة إلى كتلة الهواء ثابتة عادة 1:15 ثم يحدث الاحتراق فتنتج مجموعة من المركبات تجد طريقها إلى الوسط البيئي وفي حالة حدوث خلل بالكاربراتوري، فمثلا في حالة زيادة نسبة الوقود إلى نسبة الهواء سيكون من ضمن النواتج أول أكسيد الكربون، وتنطلق الملوثات من السيارات من المخارج الآتية:
العادم (المرميطة)- علبة المرافق- مغذي الوقود (الكاربراتوري)- التبخر من خزان الوقود، إلا أن معظم ملوثات الهواء تنطلق من العادم (المرميطة) فنجد أن أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين ومركبات الرصاص تخرج بالكامل عن طريق العادم، وأن 65% من الهيدروكربونات أيضا تخرج عن طريق العادم، وبالنسبة للتبخر من خزان الوقود فيتم خروج حوالي 15% من الهيدروكربونات وبالنسبة لعلبة المرافق 25% من الهيدروكربونات.
المركبات التي تعمل بمحركات الديزل:
هناك فرق بين محركات الديزل (النافطة) ومحركات البنزين فالمواد المنبعثة من محركات الديزل أقل من المواد المنبعثة من محركات البنزين وهذا يعد من ميزات محركات الديزل بالنسبة للبيئة طبعا لأن التنفس في مجال الديزل ضئيل جدا والانبعاث بالتبخير منخفض وهذا لأن محرك الديزل يستخدم دائرة مغلقة لحقن الوقود كما أن وقود الديزل أقل تطايرا من البنزين حيث يغلي الديزل في درجة حرارة 350-750 درجة مئوية مقابل 90-400 درجة مئوية للبنزين.
ينصرف من عادم السيارات التي تعمل بالديزل عشر ما ينتج من سيارات البنزين من أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات في حين تتعادل كميات أكاسيد النيتروجين وطبعا مركبات الرصاص منعدمة في الديزل، وعموما السيارات التي تعمل بمحركات الديزل لا تشكل مشكلة خطيرة بسبب قلة عددها إذا ما قورنت بالسيارات التي تعمل بالبنزين ومشكلة محركات الديزل الرئيسية هي الرائحة والدخان.
عوامل تركيز وتشتت الملوثات:
لشدة واتجاه الريح ودرجة الحرارة أهمية خاصة في انتقال وتشتيت مواد البيئة في الاتجاهين الأفقي والرأسي، ولا شك أن توقف انتقال الكتل الهوائية يؤدي إلى تراكم المواد السامة أو الخطرة في الهواء وبالتالي إلى مشاكل بيئية أو صحية، ومن المفهوم عادة أن قابلية انتقال الغاز إلى أعلى عندما ينخفض الضغط كلما تم الارتفاع عن سطح الأرض، ولهذا نرى تصاعد الأدخنة وعند تمدد الغاز بدون تبادل الحرارة مع الهواء المحيط فإنه يبرد ويصبح أكثر كثافة وفي هذه الحالة تمر كتلة الغاز بما يعرف بالتبريد الأديباتيكي وعند نقطة تتساوي فيها كثافة الغاز مع الهواء المحيط به، أي تبلغ الكتلة حالة التوازن تفقد قدرتها على الصعود أو الهبوط وتتغير درجة حرارة الهواء مع الضغط وبالتالي الارتفاع له علاقة هامة بحدوث تلوث الهواء.
كيف تصل الملوثات إلى الإنسان؟
عندما تنطلق الملوثات من المركبات الآلية عبر إحدى المخارج التي تمت الإشارة إليها فإنها تسلك إحدى السبل التالية، إما تسقط في المنطقة المرورية التي تسير بها السيارة أو تنطلق إلى مساحات أبعد نتيجة انتقالها بالتيارات الهوائية وهذا بطبيعة الحال يعتمد على حجم هذه الملوثات ومدى قدرة الهواء المحيط على نقلها إلى خارج المنطقة المرورية، وفي كل الأحوال فهي سوف تصل إلى الإنسان عبر إحدى الطرق التالية:
الجهاز التنفسي من خلال استنشاقه لهذه الملوثات.
الجهاز الهضمي من خلال انتقالها إليه عبر السلسلة الغذائية (من خلال تناوله للخضراوات واللحوم المعرضة للملوثات وخاصة تلك التي يتم عرضها وبيعها على الطرقات .
عن طريق الجسد من خلال لمس هذه الملوثات عند سقوطها على الأرض أو على الأجسام الأخرى ولمس الإنسان لهذه الأجسام.
ويعتبر استنشاق الملوثات من أخطر الوسائل التي يمكن أن تلحق الضرر بالإنسان مقارنة بطرق الانتقال الأخرى.
وينتج عن هذا التعرض للملوثات الناتجة من وسائل النقل البري العديد من الأخطار الصحية سبقت الإشارة إليها في الجزء الأول من هذه السلسلة، وللتذكير فإن من أهم الأخطار الصحية الناتجة عن التعرض للتلوث الناتج من المركبات الآلية وفق ما أشارت إليه الدراسات البيئية ذات العلاقة أن أغلب الغازات المنطلقة من عوادم السيارات تشكل خطرا على صحة الإنسان خصوصا لدى الأطفال الرضع والصغار دون الثالثة، ويعتبر غاز أول أكسيد الكربون الآتي من عوادم السيارات في طليعة هذه الغازات حيث يشكل ما مقداره 83% من هواء المدن، وهو أشد الغازات الملوثة سمية ويتميز بثباته في الهواء ما بين 2 إلى 4 أشهر ويعود تأثيره السام لارتباطه بالدم مكونا مركب كربوكس هيموغلوبين بسبب نقص كمية الأكسجين المطلوبة للجسم، إضافة إلى الأخطار الصحية الجسيمة الناتجة عن مركبات الرصاص والناتجة من استخدام البنزين المحتوي على الرصاص، وهذه المركبات تقود إلى مشاكل صحية جسيمة منها التسمم والتأثير على الجهاز العصبي.
--------------------------------------------------------------------------------
المراجع:
مشاكل تلوث الهواء في الوطن العربي د. محمود سامي عبد السلام المركز القومي للبحوث القاهرة 1998ف.
تنظيم المرور والنقل في الوطن العربي. الجزء الثاني منشورات المعهد العربي للإنماء.
لمحة حول ملوثات البيئة ندوة السلامة الثانية 1989ف.