الملوثات الغازية

1-أكاسيد الكربون carbon oxides

وهي تشمل غازات اول وثاني اكسيد الكربون اللذان يعدان أكثر الغازات الكربونية تلويثا للهواء.

(أ) غاز اول أكسيد الكربون co

من الغازات الشديدة السمية ينتج من الاحتراق غير التام للكربون والمركبات العضوية مثل الفحم وهو من صور الكربون وأيضا بعض الزيوت والشحوم من الآلات والمركبات. وهو من الجزيئات ثنائية الذرة غير المتجانسة وذلك لأنه يحتوي على عنصرين مختلفين هما الكربون والاوكسجين.

ويتولد غاز اول أكسيد الكربون من تفاعل غاز الميثان (الناتج من تحلل المواد العضوية) مع الاوزون.

كما يتولد ايضا من تفاعل بعض الفلزات مع اكاسيدها مع الكربون ومحروقاته كما في حالة الزنك.

وعند وجود غاز اول أكسيد الكربون مع غاز الكلور وبمساعدة الضوء يتولد غاز الفوسجين وهو غاز عديم اللون ذو رائحة كريهة وشديدة السمية اذ كان يستخدم في الحرب العالمية الاولى كغاز سام.

يتميز غاز او أكسيد الكربون بأنه لا لون ولا طعم ولا رائحة وينحل في بلازما الدم بقدر ما ينحل بالماء، ويوجد بالهواء الطبيعي غير الملوث بتركيز لا يزيد 0,1 جزء في المليون. ويتأكسد في الطبيعة الى غاز ثاني أكسيد الكربون في وجود ضوء الشمس بنسبة 1% من حجمه بالساعة طبقا للمعادلة الاتية:

مصادره

ينتج هذا الغاز بسبب الاحتراق غير الكامل للوقود، وخصوصا في مركبات النقل وذلك لعدم توفر الأكسجين الكافي للاحتراق. كما ان كمية هذا الغاز تتناسب عكسيا مع سرعة المحرك فكلما زادت السرعة قل معدل اطلاقه من المركبة فعندما تكون سرعة المحرك 18 كم/ ساعة فان نسبة غاز اول أكسيد الكربون قد تصل الى 5% من مجموع الغازات المنطلقة من العادم. وعندما تصل السرعة الى 110 كم/ ساعة تقل النسبة لتصل الى 2%. مما يفسر الارتفاع الكبير في تركيز اول أكسيد الكربون داخل المدن عنه في الطرق الخارجية.

كما ينتج من العديد من الصناعات مثل مصافي النفط وصناعاته، ومصاهر الحديد والفولاذ وغيرها. كما ينتج هذا الغاز من اكسدة البكتريا لبعض المركبات في التربة. الا ان عوادم السيارات تشكل المصدر الرئيسي لتلوث الهواء بهذا الغاز.

تأثيره على صحة الإنسان

يعتبر غاز اول أكسيد الكربون من اشد الغازات الملوثة للهواء سمية، ويتغير تأثير هذا الغاز على صحة الإنسان تبعا لتركيزه. وفي الولايات المتحدة الامريكية فان تركيز هذا الغاز المسموح به هو 9 جزء في المليون:

 -عندما يصل تركيزه الى 50 جزء من المليون لمدة سته اسابيع فان ذلك يؤثر على عمل القلب والدماغ كما يؤثر على حدة الرؤيا.

 -عندما يصل تركيزه الى 85 جزء من المليون فان فاعلية الدم لنقل الأكسجين تقل بمعدل 15%.

 -التعرض لتركيز 100 جزء من المليون لعدة ساعات يسبب الدوران وصعوبة التنفس وارتخاء العضلات.

-وإذا وصل التركيز 100 جزء من المليون فان ذلك يؤدي الى الغيبوبة والوفاة.

 -وعندما يصل التركيز الى 1000 جزء من المليون تحدث الوفاة حالا.

ويعزي ذلك الى قدرة الغاز على الاتحاد بهيموجلوبين الدم بدلا من الأكسجين مكونا كربوكسي هيموجلوبين، حيث ان قدرته للاتحاد مع الهيموجلوبين تفوق قدرة الأكسجين ب 250 مرة. وعندما يصل تركيز اول اكسيد الكربون في الهواء الى 120 جزء من المليون فان تركيز الكربوكسي هيموجلوبين تصل الى 20%، عندما يصل التركيز الى 600 جزء من المليون فأنه يصبح تقريبا كامل الهيموجلوبين محملا بغاز اول أكسيد الكربون.

والجدول التالي يبين التأثيرات التي يحدثها غاز اول اكسيد الكربون عند تركيزات مختلفة.

التدخين والغاز

اثبتت الدراسات أن شعور المدخن بالاختناق هو ناتج عن استنشاق غاز اول أكسيد الكربون الذي يسبب عدم استفادة الجسم من الأكسجين، نتيجة تكون مادة (كربوكسي هيموجلوبين)، (ووجد الباحثون أن شيشة واحدة تعادل 10 سجائر على الأقل في رفع مستوى الكربوكسي هيموجلوبين في الدم...) لذلك نجد أن مواصفات جودة الهواء في الكثير من الدول تنص على ألا يزيد تركيز غاز اول أكسيد الكربون في الهواء عن 3 -9 أجزاء في المليون. وتنص مواصفات جودة الهواء ambient air quality standards من قبل وكالة حماية البيئة (environmental protection agency (epa الأمريكية، وتتبعها في ذلك الكثير من البلدان العالم، على أنه يجب:

(1) ألا يتعدى متوسط تركيز غاز اول أكسيد الكربون في الساعة الواحدة، خلال أي مدة طولها 30 يوماً، 40 ملليجرام/ متر مكعب من الهواء (35 جزء في المليون)، أكثر من مرتين في أي موقع.

(2) ألا يتعدى متوسط تركيز غاز اول أكسيد الكربون في الهواء، في أي ثمان ساعات، خلال أي فترة طولها 30 يوماً، تركيز 10 ملليجرام/ متر مكعب من الهواء (9 أجزاء في المليون)، أكثر من مرتين في أي موقع.

(ب) غاز ثاني أكسيد الكربون co₂

عبارة عن غاز عديم اللون والرائحة، ولكن له طعم غير مقبول ويتراوح تركيزه في الهواء الجاف غير الملوث 300 -330 جزء من المليون. وبسبب إطلاق كمية كبيرة من هذا الغاز من مصادر مختلفة على الصعيد العالمي فقد وصل تركيزه في الهواء الى 346 جزء من المليون عام 1988. ويكون اقل تركيز له في الهواء في النصف الثاني من النهار حيث تكون عملية التمثيل الضوئي في اوجها والتي تستهلك كميات كبيرة من هذا الغاز لإنتاج الكربوهيدرات. ويعتقد ان هناك زيادة سنوية لتركيز هذا الغاز تقدر 00,7 جزء من المليون سنويا بسبب احتراق الوقود.