يقضي كثير منا معظم حياته في أجواء مغلقة تتصف بظروف شديدة التنوع. وتختلف تلك الظروف من أجواء عقيمة شديدة النقاوة في غرفة عمليات في مستشفى، حتى بيئة مغبرة سيئة التهوية في طاحونة مواد أولية. لا يتسع المجال هنا للتعامل مع كل من هذه الحالات الفردية المحددة، لذا سوف ننظر في طبيعة الأجواء الداخلية ضمن الظروف العادية من قبيل تلك التي تصادفنا في البيوت. وهنا أيضاً ثمة عدد من الإمكانات. ففي بعض مناطق العالم حيث يكون المناخ دافئاً على مدار السنة، يعيش عدد كبير نسبياً من السكان في بيوت مشادة من تربة غنية بالصلصال أو من مواد أرضية خام أو مشوية. ونظراً إلى درجات الحرارة المريحة، فإن تلك البيوت تكون مفتوحة معظم الوقت ويكون تغيير هوائها سريعاً جداً. أما في الفصول الباردة، فتحصل التدفئة أو يُجرى الطبخ باستعمال موقد مفتوح في غرفة بدون مدخنة، وتُستعمل أنواع مختلفة من الوقود، وهذا ما يؤدي إلى تكوين جملة معقدة من الانبعاثات الغازية والجسيمية. وتختلف خواص الهواء في هذه البيوت كثيراً عن نظيراتها في البيوت المبنية في الأماكن التي يكون فيها المناخ معتدلاً أو بارداً. وفي الحالة الأخيرة، تكون مواد البناء عادة خليطا من الآجر والحجر والخشب واللدائن المختلفة والمعادن. وغالباً ما تكون هذه البيوت معزولة حرارياً ومحكمة الإغلاق على نحو يجعل مبادلة الهواء بين الداخل والخارج ضعيفة. وتحصل أنشطة كثيرة ضمن البيت ومنها التنظيف والطهي والتدخين والتدفئة بمدافئ مفتوحة أو مغلقة .. إلخ. والنتيجة هي مجموعة مختلفة من خواص الهواء المتغيرة.

ثمة أربعة عوامل رئيسية تحدّد جودة الهواء في الداخل:

• العامل الأول هو طبيعة الهواء الخارجي المحيط بالمبنى وسواء أكانت المبادلة بين الداخل والخارج سريعة أم بطيئة، فإنها تحصل، ولذا يتأثر الهواء الداخلي تلك دائما بالهواء الخارجي. وفي حالة بعض الملوثات، فإن المصادر الوحيدة هي التي في الخارج. وقد رأينا أن تكوين الأوزون هو سيرورة كيميائية ضوئية تحتاج إلى أشعة فوق بنفسجية. لذا لا يتكون الأوزون عادة ضمن المبنى إلا ببعض التجهيزات الكهربائية التي من قبيل آلات النسخ والمربات بالكهرباء الساكنة التي تستعمل لمكافحة الغبار، ومع ذلك رصدت مستويات محيطية منه في الداخل تصل عادة حتى μgm^-3 5-15 وفي معظم الحالات، يأتي الأوزون الموجود داخل الأبنية من الغلاف الجوي الخارجي. لذا، ووفقاً لما هو متوقع، تكون نسبة تركيز الأوزون الداخلي إلى تركيز الأوزون الخارجي أصغر كثيراً من الواحد عادة.
• والعامل الثاني هو معدل تسرب الهواء، أو معدل مبادلة الهواء في المبنى. وهذا يتعلق بموقع المبنى وتصميمه. ففي التصميم المفتوح في المناطق المدارية، يحصل كثير من التبادل في الساعة. ومن ناحية أخرى، يُبدِّل بيت معزول حرارياً الشتاء عادة الهواء مع الخارج مرة كل ساعة، في حين أن المباني المحكمة الإغلاق بغرض توفير الطاقة تبدّل هواءها مرة كل ساعتين (معدل تبديل يساوي 0.5 مرة في الساعة أو حتى كل 10 ساعات (معدل تبدي يساوي 0.1 مرة في الساعة). في الحالتين الأخيرتين، يكون تأثير الهواء الخارجي في جودة الهواء الداخلي أقل كثيراً. والنتيجة الهامة لذلك هي أن أي مادة كيميائية جوية تتولد في الداخل تتراكم تراكماً شديداً حينما تكون مبادلة الهواء محدودة.

• والمؤثّر الثالث في جودة الهواء الداخلي هي المواد الموجودة في المبنى، أكانت مواد بناء أم غير ذلك. وسوف نرى أن كثيراً من البوليمرات الحديثة المستعملة في البناء هي مصدر للفورمالديهيد، ووجودها في المبنى يوفر إمداداً مستمراً من هذه المادة الكيميائية. وعلى غرار ذلك، تحتوي مواد البناء المشتقة من التربة، ومنها الصلصالات والأسمنت وغيرها على مقادير ضئيلة متغيرة من عناصرمشعة تولد غاز الرادون radon gas) الذي يمثل مصدراً لإشعاع ألفا. إن مجرد وجود أي مادة ضمن المبنى يمثل مصدراً محتملاً لانبعاث مواد كيميائية مختلفة.

• والعامل الرابع، ولعله أهم العوامل، هو أن الأنشطة التي تحصل ضمن المبنى تحدد طبيعة الغلاف الجوي الداخلي فيه. فحرق الوقود بغية التدفئة أو الطهي، سواء أكان معزولاً عن جو مكان المعيشة كفرن الغاز الطبيعي العالي المردود، أم كان في موقد مفتوح، يُعطي انبعاثات غازية أو جسيمية والتدخين هو سيرورة احتراق أخرى لها مفعول كبير في الجو المغلق وكل أنشطة التنظيف، سواء أكانت بوسائل ميكانيكية تثير الغبار أم بمساعدات التنظيف التي تحتوي على مذيبات طيارة، أو غيرها، تؤثر في الغلاف الجوي الداخلي. وفي الواقع، لا بد أن يؤثر كل نشاط يحصل داخل المبنى قليلاً أو كثيراً في التركيب الجوي ضمن ذلك  المبنى.

تصف العلاقة العامة التالية سلوك مركب مستقر في الحالة الثابتة بدلالة تركيزي المركب في الداخل والخارج المجاور:
(1.7)                                                                        R_i = k_eC_i-k_e C_o
R هو المعدل الصافي لإنتاج المركب في الداخل مقدراً بواحدات التركيز في واحدة الزمن، و C و C هما تركيزا المركب في الداخل والخارج، و هو ثابت معدل المرتبة الأولى للمبادلة الجوية (المعرفة على أنها معدل مبادلة الهواء مقدرا بواحدة مقلوب الزمن). وفي الحالة الثابتة، يُعطى التركيز الداخلي بـ:

(2.7)                                                                          C_i =C_o+R_i/k_e
وفي حالة كون التركيز في الخارج مهملاً تصبح العلاقة السابقة:

(3.7)                                                                                R_i/k_e=C_i

وعندما لا تتكون أي مادة كيميائية في الداخل يكون
(4.7)                                                                          C_i =C_o 
وذلك إذا لم تختف المادة الكيميائية بالتفاعل في أثناء التسرب من المبنى.
يفترض في كل من هذه العلاقات أن المادة الكيميائية مستقرة، أي إنها لا تضيع بالتفاعل أو التوضع داخل البناء.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

مجلة تسليم تدعو الباحثين والأكاديميين للمشاركة في أعدادها القادمة

المجمع العلمي يواصل إقامة محاضراته الأسبوعية في مقام الإمام المهدي (عجل الله فرجه)

جامعة الكفيل تطلق الدورة التدريبية الصيفية لطلبة كلية الهندسة التقنية

استعدادًا لزيارة الأربعين العتبة العباسية المقدسة تعقد الورشة التنسيقية الرابعة الخاصة بمراكز إرشاد التائهين

المزيد

الآخبار الصحية

دراسة علمية تكشف مفاجأة حول الأسباب الحقيقية للسمنة

دراسة: الأطباء يتجاهلون "سببا شائعا" لارتفاع ضغط الدم

نظامك الغذائي غني بالبروتين؟.. احذر هذه الآثار الجانبية

لا تتجاهلها.. أعراض تنذرك بأنك مهدد بالإصابة بالسكري

المزيد

الآخبار التكنلوجية

ISOFIX: معيار الأمان الذهبي لمقاعد الأطفال في السيارات

هل المحرك الأكبر دائمًا الأفضل للسيارة؟

اختبارات ناجحة لمحرك "VK-800" الروسي وتطويره لطائرة بايكال الخفيفة

رئيس إنفيديا: الذكاء الاصطناعي الصيني "محفز للتقدم العالمي"

المزيد

مواضيع ذات صلة

فروع علم البيئة

علم البيئة وعلاقتها بالعلوم الأخرى

الملوثات التي تدمر الغلاف الجوي

مصادر التلوث وتنقسم مصادر التلوث إلى قسمين هما

مشکلات التصحر وأسبابها

مفهوم التصحر

مفهوم الاتزان البيئي

أهمية اتزان النظام البيئي

النظام البيئي ومكوناته

الإسلام وعلم البيئة

ثقب الأوزون

أسباب تلف طبقة الأوزون