שקול את המקורות העיקריים לזיהום אוויר. נכון לעכשיו, ישנן שתי קבוצות גדולות: אנתרופוגניות וטבעיות. לכל אחד מהם יש מאפיינים ומאפיינים ייחודיים משלו.
נופים טבעיים
מקורות טבעיים לזיהום אוויר הם קבוצות בעלות אופי צמחי, מינרל או מיקרוביולוגי. מה אפשר להביא כדוגמה? אלו הם אבקת צמחים, הפרשות של בעלי חיים, אבק, תוצרים של התפרצויות געשיות. לאדם אין הזדמנות להשפיע על מקורות זיהום אוויר אלו. הדבר היחיד שבכוחה של האנושות הוא להשתמש בשיטות הטובות ביותר כדי לצמצם את ההשפעה השלילית שלהן על בריאות הציבור.
מינים מלאכותיים
מקורות אנתרופוגניים לזיהום אוויר הם תוצרים של פעילות אנושית החודרת לאטמוספירה של כדור הארץ. ישנה חלוקה למספר קבוצות שכל אחת מהן ראויה לבחינה ולימוד מפורט.
מזהמי תחבורה
עקב ההידרדרות המשמעותית של המצב האקולוגי על הפלנטה שלנו, יש צורך לחפשמקורות אנרגיה חלופיים, ששריפתם לא תפלוט כמויות גדולות של תחמוצות פחמן. המכונית היא מקור לזיהום אוויר. לפי תוצאות מחקרים סוציולוגיים, נמצא שבמדינות מסוימות יש 1-2 כלי רכב למשפחה. מיליוני כלי רכב נעים היום ברחובות הערים הגדולות, ותכולת גזי הפליטה הרעילים גוברת באוויר. בערים רוסיות, פליטת CO/CH מכלי רכב לאטמוספירה עלתה מזמן מהפליטות כתוצאה מהפעלת סדנאות ייצור ענקיות. הקיבולת הכוללת של מנועי רכב בארצנו גבוהה בהרבה מהקיבולת המותקנת של כל תחנות הכוח התרמיות בארץ. מקורות כאלה של זיהום אוויר מהווים איום רציני על בריאות הציבור.
יש הרבה חומרים שונים בהרכב גזי הפליטה של המכוניות. הם מכילים פחמימנים - חלקים מהדלק שלא נשרפו או נשרפו בצורה לא מלאה, שכמותם עולה משמעותית כאשר המנוע פועל במהירויות נמוכות.
מרווחי הזמן שבהם המכונית מתחילה להתרחק בחדות מהווים גם הם סכנה רצינית. כאשר הנהג לוחץ על דוושת הגז, משתחררות לאטמוספירה פי עשרה יותר תרכובות כימיות שלא נשרפות מאשר במהלך פעולת המנוע במצב סטנדרטי.
למקורות מלאכותיים אלה של זיהום אוויר יש השפעה שלילית על מצבו הנפשי של אדם.
פגיעה במנוע בנזין
זהו סוג מיוחד של מנוע בוכנהבעירה פנימית, שבה תהליך ההצתה של תערובת האוויר והדלק בצילינדרים מתרחש בכוח בעזרת ניצוץ חשמלי. מנועי בנזין משתמשים בבנזין כדלק.
זיהום אטמוספרי נגרם על ידי פחמימנים המרכיבים את סוג הדלק הזה.
מנוע ארבע פעימות הוא מנוע בעירה פנימית בו-זמנית שבו תהליך העבודה בכל אחד מהצילינדרים מסתיים בשתי סיבובים שלמים של גל הארכובה, כלומר בארבע מהלכי בוכנה, הנקראים מחזורים.
הרכב אגזוז
בואו נסתכל מקרוב על מקורות זיהום האוויר הללו. גזי הפליטה של מנוע הפועל על בנזין איכותי מכילים כ-2.7% פחמן חד חמצני. במקרה של ירידה במהירות, נתון זה עולה ל-3.9%, ובמהירויות נמוכות הוא מגיע ל-6.9%. פחמן חד חמצני, ביצירת תרכובות כימיות עם המוגלובין בדם, משפיע לרעה על תהליך העברת החמצן לרקמות שונות של הגוף. גזי הפליטה מכילים אלדהידים, בעלי ריח חריף לא נעים הגורם לתגובה אלרגית.
מקור רציני לזיהום אוויר הם פחמימנים בלתי רוויים מסדרת האתילן: הקסנים, פנטנים. תרכובות אורגניות אלו המצויות בגזי פליטה מדכאות את מערכת העצבים המרכזית של האדם, וגורמות להתקפות של תוקפנות ועצבנות.
הכמות המקסימלית של שרפים ופיח שונים נוצרת אם יש רצינייםתקלה.
מקורות זיהום אוויר אלו מסוכנים במיוחד ברגע בו הנהג מגביר את עבודת מנוע הבנזין, תוך הפחתת היחס בין אוויר לדלק, תוך ניסיון ליצור "תערובת בנזין עשירה". במצבים כאלה, זנב של עשן משתרך מאחורי הרכב, המכיל כמות משמעותית של פחמימנים פוליציקליים, כמו בנזפירן.
אם מקורות טבעיים של זיהום אטמוספרי מופיעים מעת לעת, אז לגזי הפליטה יש השפעה שלילית מתמדת על כדור הארץ, והורסים באופן שיטתי את האטמוספירה שלו.
השפעות CO/CH על האווירה ובריאות האדם
כבר זיהינו כמה מקורות והשלכות. זיהום אטמוספרי מוביל להרס של צמחים ירוקים, הופעתן של מחלות גנטיות רבות. הכל עניין של גזי פליטה. הבה נתעכב על סוגיה זו ביתר פירוט.
מדענים גילו שכאשר כמות משמעותית של גזי פליטה חודרת לאטמוספירה של כדור הארץ, יש בעיות חמורות בהתפתחות העובר ברחם, הן בסוף ההריון והן בתחילת ההריון.
עם מיקומם של יישובים ליד כבישים מהירים שלאורכם נעים כלי רכב עם מנועי בנזין, נשים יולדות לעתים קרובות תינוקות עם בעיות בריאות חמורות.
זה מעניין
מדענים אמריקאים במהלך המחקר מצאו שגזי פליטה גורמים נזק משמעותי לנוירוניםלהשפיע על תפקוד המוח, לגרום לאובדן זיכרון. הם גם מובילים לדלקת, הקשורה להזדקנות מוקדמת ולהתפתחות מחלת אלצהיימר. חלקיקי הפחמימנים הבלתי שרופים בגזי הפליטה קטנים בגודלם, ולכן אינם נלכדים על ידי מערכת הסינון של המכונית. למרבה הצער, מדענים עדיין לא הצליחו למצוא דרך יעילה להגן על האוכלוסייה מפני ההשפעות השליליות של מוצרי בעירה בנזין.
אפשרויות מנוע חלופיות
מכיוון שהמקורות העיקריים של זיהום האוויר שנדונו לעיל הם איום רציני על האנושות, מדענים עבדו זמן רב על יצירת מנוע חשמלי שאינו כרוך בשימוש בבנזין במהלך פעולתו. מנוע חשמלי הוא מתקן שבו אנרגיה חשמלית מומרת לעבודה מכנית, וגם חום משתחרר. מערכת כזו מורכבת משני חלקים: סטטור קבוע, רוטור מסתובב.
מהנדסים רבים מתייחסים למנועים חשמליים כאל כלי רכב ללא פחמן. יעילותו מגיעה ל-95% (עבור בנזין, נתון זה אינו עולה על 60%). בין היתרונות של מנוע חשמלי, אנו מדגישים את עלויות התחזוקה הבלתי משמעותיות, תפעול כלי רכב מסוג זה.
לאחר ניתוח מה הם מקורות זיהום האוויר, איך הם קשורים להרכב הדלק, נוכל להסיק שכלי רכב חשמליים הם האפשרות הטובה ביותר לאיכות הסביבה.
אין צורך להכניס אותםבלמים מכניים, ודווקא כשהרכב עוצר משתחררת לאטמוספירה כמות משמעותית של גזי פליטה.
היבטים סביבתיים של המנוע החשמלי
סוללות מיוצרות באמצעות כימיקלים מסוימים לעיבודן. לדוגמה, מקורות כימיים של זיהום אטמוספרי כמו הקספלואוריד (SF6) מסוכנים פי 20,000 להתחממות כדור הארץ מאשר פחמן דו חמצני. אבל החומר הזה המשמש במנועים חשמליים הוא הרבה יותר קטן בנפח, ולכן, מנועים חשמליים יכולים להיחשב בצדק לסוגים ידידותיים לסביבה.
כדי להבין את ההבדל בין מכוניות בנזין למכוניות חשמליות, בואו נעשה השוואה.
מכיוון שמקורות זיהום האוויר העיקריים קשורים להובלת בנזין, נניח שצריך 3,785 ליטר דלק נוזלי כדי להזיז מכונית 64 קילומטרים. כדי לעבור שביל כזה ליד מכונית עם מנוע חשמלי, יידרש 10 קילוואט אנרגיה. בתהליך בעירה של 3.785 ליטר בנזין משתחררים 8.887 גרם פחמן דו חמצני לאטמוספירה של כדור הארץ. במהלך הפקת אנרגיה חשמלית חלופית של 10 קילוואטשעה, כולל תהליך המיצוי, הייצור, ההולכה והבעירה, מופקים 900 גרם CO2 עבור תחנות כוח הידרואלקטריות, 550 גרם עבור תחנות סולאריות, 150 גרם לאנרגיה גרעינית.
לכלי רכב חשמליים אין השפעה שלילית על מערכת העצבים האנושית, אין להפריע לאורגניזמים חיים לנשום במלואו, ליהנות מאוויר נקי.
מתיבהתחשב בטכנולוגיות למיחזור סוללות חשמליות משומשות, סוגים אלו של מנועים יהיו האפשרות הטובה ביותר לשיפור המצב הסביבתי על פני כדור הארץ.
פליטות תעשייתיות
כאשר מנתחים את המקורות העיקריים של זיהום אוויר, יש צורך להתעכב על התהליכים הטכנולוגיים השונים הנחוצים על מנת לספק לאוכלוסייה כימיקלים, ביגוד, מזון, מכשירי חשמל ביתיים ואנרגיה תרמית. נכון לעכשיו, חלקן של פליטות תעשייתיות לאטמוספירה הולך ופוחת, מכיוון שארגונים גדולים מתקינים יחידות יעילות להשבת גז. במדינה שלנו, פליטות תעשייתיות לאטמוספירה מוסדרות על בסיס חקיקתי, מה שעוזר גם להפחית פליטות כימיקלים מזיקות.
מזהמים במשק בית
קבוצה זו כוללת תרכובות שנוצרות במהלך עיבוד פסולת ביתית שונות, וגם נכנסות לאטמוספירה של כדור הארץ בתהליכי בעירה. חלקם בנפח קטן בהרבה מהפליטות מתחבורה, הפעלת מפעלים תעשייתיים.
אפשרויות סיווג
אם תלמידי בית הספר נשאלים השאלה: "שמות מקורות זיהום האוויר", הם, עונים עליה, משתמשים בחלוקה של חומרים כאלה למספר קבוצות. שקול כמה מהקריטריונים המשמשים לסיווג זה:
- בהרכב. הקצאת זיהומים מכניים, כגון אבק המתקבל במהלך הבעירה של תרכובות דלק מוצק, ייצור מלט. זה כולל גם פיח,רכיבי צמיג מתחככים על פני הכביש.
- מזהמים כימיים במצב גזי או מוצק תורמים לתהליכים שתוצריהם משפיעים לרעה על האטמוספרה. ביניהם: אמוניה, תחמוצות חנקן, דו תחמוצת גופרית, אלדהידים, קטונים.
- מקורות רדיואקטיביים כוללים איזוטופים וקרינה.
- מזהמים ביולוגיים הנישאים באוויר הם אורגניזמים פטרייתיים, מיקרוביאליים, ויראליים.
מסקנה
כיום, האטמוספירה של כדור הארץ מותקפת ממגוון מזהמים. מטבעם, הם יכולים להיות מקור טבעי, מלאכותי. הבה נתעכב על התהליכים הקשורים להתפרצויות געשיות. בבטן האדמה מתבצעים תהליכים, שתוצאתם היווצרות תרכובות שונות בעלות אופי אורגני ואי-אורגני.
במהלך התפרצות געשית, בנוסף לאבק ורכיבים מוצקים אחרים, תרכובות רבות נכנסות לאטמוספירה: מימן גופרתי, תחמוצות גופרית, סולפטים. המזהמים הללו אינם ניתנים לחיזוי ולכן לא ניתן לתמרן על ידי בני אדם.
לאחרונה, נושאים הקשורים להפחתת פליטות שליליות לאטמוספירה של כדור הארץ זכו לתשומת לב מיוחדת בכל רחבי העולם. ישנם ארגונים בינלאומיים רבים שמטרתם העיקרית היא למצוא את השיטות והאמצעים הטובים ביותר להגנה על החי והצומח מפני זיהום כימי, תעשייתי, טבעי.
בין אותם אמצעים יעילים שיש להם השפעה חיובית עלהפחתת פליטות של פחמן חד חמצני, תרכובות גופרית, חנקן, אפשר למנות מעבר הדרגתי לדלק באיכות גבוהה, כמו גם דחייה חלקית של מנועי בנזין. דאגות מרכזיות רבות בתחום הרכב מפתחות מנועי חשמל ומימן שאינם משחררים כימיקלים מזיקים לאטמוספירה.
