Hava Kirliliği, İnsan dahil Biyotayı Nasıl Etkiler?
Hava Kirliliği, İnsan dahil Biota'yı Etkiliyor!
Atmosfere enjekte edildikten sonra, kirleticiler biyojeo-kimyasal çevrimlere farklı yollardan girerler. Birçok şehrin üzerindeki hava, havanın hareket etmesi ve dağılması koşuluyla büyük miktarlarda ince partikül ve gaz halindeki kirleticileri özümseyebilir ve dağıtabilir.
Resim Nezaket: thestar.com/content/dam/thestar/news/world/2013/10/17/air_pollution.jpg
Ancak şehirlerdeki hava kütleleri durgunlaşırsa, kirleticiler hızla birikir ve insan ve diğer hayvanlarda birçok solunum yolu hastalığına neden olan hava kalitesini bozar. Hava kirleticileri aynı zamanda sıcaklık inversiyonları sırasında da toplanır, daha soğuk yüzey hava katmanları warmar üst katmanlarının altında tutulur.
Bu durumlarda, üstteki ılık hava katmanları zemine yakın tutulan kirleticilerin dikey yükselmesini ve dağılmasını önler. Sıcaklık değişimleri genellikle dağlarla çevrili veya dağ tarafındaki dağlarla çevrili bölgelerde ortaya çıkar.
Bundan başka, hava kirleticilerin bir kısmı kuru serpinti olarak toprağa ulaşır; daha sonra su ve toprak yoluyla çeşitli besin döngüleri ve besin zincirlerine girebilir. Diğer hava kirleticileri kimyasal olarak veya foto kimyasal olarak birbirleriyle reaksiyona girerler ve sülfürik asit, ozon ve peroksiasetil nitrat veya PAN gibi ikincil kirleticiler üretirler.
Aerosoller ve diğer ince tanecikli madde formları, havada bulunan su buharlarının hızlı bir şekilde sis veya yağmur damlacıkları oluşturmak üzere çevrelendiği yoğuşma çekirdekleri olarak işlev görür.
Ayrıca, farklı hava kirleticileri, belirli bir bölgenin florasını, faunasını ve iklimini çeşitli şekillerde olumsuz yönde etkilemekte ve bazı yaygın hava kirleticilerinin bazılarının insan, bitki örtüsü, iklim vb. Üzerindeki spesifik etkileri tartışılmaktadır:
A. Hava kirliliğinin genel patolojik etkileri:
Şiddetli hava kirliliği insan sağlığını etkiler ve içlerinde birçok ölümcül hastalığa neden olur. Örneğin, uzun yıllar boyunca mayın tozunu solunan kömür madencileri arasında kara akciğer hastalığı gibi mesleki tehlikelere maruz kalan işçilerde akciğer hastalıkları vardır; veya boru tesisatçıları ve yalıtım işçileri arasında hava yoluyla asbest liflerine maruz kalan asbest.
Tablo 25T'de listelendiği gibi, çeşitli hava kirleticilerinin, amfizem, kronik bronşit, polen alerjileri, akciğer kanseri gibi birçok insan hastalığına, özellikle şehir sakinlerinde neden olduğu bulunmuştur. Mountain ve arkadaşları, (1968), New York City'deki partikül madde ve karbon monoksit kaynaklı hava kirliliğinin 8 yaşından küçük çocuklarda solunum sorunlarına neden olduğunu bildirdi.
Becker ve arkadaşları, (1968), Doğu Kıyısı boyunca birçok Amerikan kentinde bronşit, öksürük, boğaz ağrısı, hışırtı, göz tahrişleri ve insanlarda genel sağlık durumunun sıklığını arttırarak, hava kirliliği seviyesi arttıkça ortaya çıkmışlardır.
Doğrudan veya dolaylı olarak erkeklere ekonomik zarar veren önemli hava kirleticilerinden bazıları şunlardır:
1. Kükürt dioksit:
İnsan sağlığına zararlı olduğu bilinen yaygın gaz halindeki hava kirleticilerinden biri kükürt dioksit veya S02'dir. Öncelikle kömür ve petrolün yanmasından kaynaklanır ve genellikle solunum epitelini tahriş eder ve normal nefes almayı bozar. S02 ayrıca insanlarda öksürük, farenjit, göz tahrişi ve baş ağrısında artışa neden olur.
SO 2 ciddi kirlendiğinde, ölüm oranı ve bronşiyal astımın arttığı ve geçmişte 1930'da Belçika'daki Meuse Vadisi gibi felaketlere neden olduğu; Donora, 1938'de; 1952'de Londra; ve 1960’larda New York ve Tokyo’ya bakın (bkz. Southwick, 1976).
Ayrıca, atmosferde, S02 uzun süre gaz halinde kalmaz, fakat çok geçmeden sülfürik asit veya H2S04 oluşturmak için nemle reaksiyona girer. Sülfürik asit, insanda birçok solunum yolu hastalığına neden olur ve ayrıca dünyanın bazı bölgelerine asit yağmuru yağar.
İskandinavya'da, İngiltere'nin sanayi merkezlerinden ve Ruhr Vadisi'nden geriye doğru, yağışların asitliği 1966'dan bu yana 200 kat arttı ve pH değerleri 2 8'e kadar kaydedildi (Oden ve Ahl, 1970).
Bu asit yağmur suyu, İskandinav akarsularının asitliğini artırdı, somonun üremesine engel oldu ve somonun akıntılarına zarar verdi. Orman büyümesini azalttı ve tarımsal topraklardan ayrılan kalsiyum ve diğer besin maddelerinin miktarını arttırdı.
Atmosferik kükürt alanlarına maruz kalan bitkiler yaralandı veya tamamen öldürüldü. Bitkilerin düşük SO 2 kirliliğine maruz kalması, hem akut hem de kronik yaralanmalara neden olabilir. Bitkilerde yaralanma, sisli havalarda, hafif yağmurlu veya yüksek bağıl nem ve orta dereceli sıcaklık dönemlerinde asitli aeroaollerden kaynaklanır. Çamlar geniş yapraklı ağaçlardan daha hassastır ve kısmi yaprak dökümü ve düşük büyüme ile reaksiyona girerler.
2. Karbon monoksit:
İnsan sağlığına zarar veren bir diğer önemli gaz hava kirletici karbon monoksit veya CO'dur. Esas olarak benzinli motordan ve kömürün yanmasından salınır. Karbon monoksit, oksijen taşınmasını engelleyen karboksihaemoglobin oluşturmak üzere insan kanındaki hemoglobin ile birleşir.
Sinir sistemi fonksiyonu, sadece 30ppm karbon monoksitle hava soluduktan sonra ortaya çıkan yüzde 2 ila yüzde 5 karboksihaemoglobin seviyesinden etkilenebilir (Bodkin, 1974). Sigara içme sorunu da büyük ölçüde artmaktadır.
Düşük seviyeli CO zehirlenmesi belirtileri, reaksiyon sürelerinin azalması, psikomotor bozukluk, baş ağrısı, baş dönmesi ve lassitudedir. Daha ileri aşamalarda bulantı, kulaklarda çınlama, kalp çarpıntısı, göğüste basınç ve nefes almada güçlükler ortaya çıkar.
3. Azot oksitler ve fotokimyasal smog:
Azot oksitler, otomobillerde ve enerji santrallerinde fosil yakıtların yanması nedeniyle ortaya çıkan en önemli gaz kirletici maddelerdir. En yaygın azotlu hava kirletici türü azot oksit veya N02'dir. Atmosferde azot dioksit ultraviyole ışığı ile azot monoksit ve atomik oksijene indirgenir:
NO 2 → NO + O
Atomik oksijen ozon oluşturmak için oksijenle reaksiyona girer:
O 2 + O → O 3
Ozon azot dioksit ve oksijen oluşturmak için azot monoksit ile reaksiyona girerek çevrimi kapatır:
NO + O 3 → NO 2 + O 2
Bazen, güneş ışığının varlığında, N02'nin fotokimyasal indirgenmesinden gelen atomik oksijen ayrıca, tümü fosil yakıtların yanmasından veya doğrudan bitkilerden kaynaklanan bir dizi reaktif hidrokarbonla (metan, etan, toluen vb.) Reaksiyona girer. radikal denilen reaktif ara ürünler oluşturmak.
Bu radikaller daha sonra oksijen, hidrokarbonlar ve N02 ile birleşen daha fazla radikal oluşturmak için bir dizi reaksiyonda yer alır. Sonuç olarak azot dioksit yeniden üretilir, nitrik oksit kaybolur, ozon birikir ve formaldehit, aldehit ve peroksiasetil nitrat veya PAN (C2H3O5 N) gibi bir dizi ikincil kirletici madde oluşur. Bunların hepsi toplu olarak fotokimyasal smog oluşturur.
Azot oksit ve ikincil kirleticiler hem insanlara hem de bitkilere zararlıdır. Kahverengimsi bir pus üreten keskin bir gaz olan N02, burun ve göz tahrişlerine ve akciğer rahatsızlığına neden olur. Düşük ozon konsantrasyonları burun ve boğazı tahriş eder, yüksek konsantrasyonlarda boğaz kuruması, baş ağrısı ve solunum zorluğu.
Ozon, PAN ve azot dioksit birçok bitki yaşam biçimine ciddi şekilde zarar verir, yaprak hücrelerini tahrip eder, kloroplastlara zarar verir ve bitkinin metabolik işlemlerine müdahale eder.
4. Kurşun:
Atmosferde esas olarak otomobillerin egzozundan kurşun enjekte edilir ve uzun süreli çevre kirliliğine neden olduğu tespit edilir. Otomobil benzininde yandığında atmosfere giren tetra-etil kurşun [(CH3CH2) 4 Pb] var. Kentsel alanların yağış ve toprak örneklerinde büyük kurşun konsantrasyonları bildirilmiştir.
Yol kenarındaki bitkilerin ve ana karayollarında yaşayan çayır farelerinin dokularında yüksek konsantrasyonlarda kurşun içerdiği bulunur ve bunun hayvan sağlığı ve uzun ömürlülüğü üzerinde önemli bir etkisi vardır.
Trafik polisleri ve uzun süre yoğun trafiğe maruz kalanlar kanlarındaki ortalama kurşun seviyesinden daha yüksektir. Solunan kurşunun% 30 ila% 50'sinin vücuda emildiği ve bu havadaki kurşun bileşiklerinin kurşun zehirlenmesine yol açtığı tahmin edilmektedir.
Ayrıca, yemek pişirmek için kurşun astarlı kapların kullanılması ve şarabın depolanması, Roma vatandaşlarının bedenlerinde ağır kurşun yükleriyle sonuçlandı. Bazıları Roma İmparatorluğu'nun düşüşünü kronik kurşun zehirlenmesine bağladı. Aslında, Roma vatandaşlarının kemiklerinin analizi yüksek kurşun konsantrasyonlarını ortaya çıkardı (bakınız Kimball, 1975).
Ayrıca, bazı boyalar ve macunlar kurşunta önemli bileşenlere sahiptir ve boyacıların mesleki olarak maruz kalmaları nedeniyle kurşun zehirlenmesinin meydana geldiği ve ayrıca eski boyaların alışılmış veya kazayla kesilen çatlakları ve kabukları soyulan çocuklar için kurşun zehirlenmesi olduğu durumlar vardır. Alınan kurşunun% 90-95'i çözülmez ve çabucak elimine edilse de, geri kalan kemik ve kemiğe dahil dokulara girer. 100 g kan başına (0.2-0.4 ppm) 20-40 µg kurşun seviyeleri şehir sakinleri için normal ve zararsız kabul edilir.
Her ikisi de 0.8 ppm erişkin insan kanında kurşun seviyeleri anemi, böbrek hastalığı ve kasılmalar gibi açık belirtilere neden olur. Bununla birlikte, çocuklarda 0.6 ppm kandaki kurşun seviyesi kurşun zehirlenmesine ve nihai ölüme neden olabilir.
Örneğin, 1954'ten 1967'ye kadar New York'ta 2018 çocuğa kurşun zehirlenmesi tedavisi uygulandı. Bu grubun 128'i öldü ve diğerleri, merkezi sinir sistemine bir miktar geri dönüşü olmayan zarar verdi.
Son olarak, Grönland buz tabakasının 200 yıllık bir dönem boyunca kar tabakalarında kurşun birikimi, sanayi ve taşımacılığın gelişmesiyle birlikte artan kirliliğe çarpıcı bir örnek teşkil etmiştir (Southwick, 1976).
5. Toz kirliliği:
Tozun, çöllerde ve denizlerde binlerce kilometre yol kat ettiği bulunmuştur. Saharan kumunun hava yoluyla taşınan parçacıkları, Arap Denizi'ni geçip Hindistan'a ulaşırken, toz parçacıkları bulut oluşumu için çekirdek oluştursa da, ilaç endüstrisi ve gıda işleme tesisleri gibi aseptik ve temiz çevre gerektiren bazı endüstriler için rahatsız edici olabilirler. Alerjik astım, bronşit, amfizem ve hatta akciğerlerin ibidi gibi hastalıklara yol açabildikleri için sağlık tehlikesi oluştururlar (Das ve diğerleri, 1981).
Bununla birlikte, havanın toz kirliliğinin herdem yeşil bitkiler, otlar ve orkideler gibi epifitler tarafından kontrol edildiği bulunmuştur. Kireç Araştırma Laboratuarı, Ziraat Fakültesi, Kalküta Üniversitesi, bazı tesislerin olağanüstü toz filtreleme, hava temizleme ve hava temizleme kapasitelerine sahip olduğunu bildirdi.
Çalışmada, peepal (Ficus riligiosa), pakur (Ficus infectoria), banyan (Ficus benghalensis), tik (Tectona grandis), sal (Shorea robusta), tik (Tectona grandis), sade (Ficus benghalensis) gibi basit yapraklı bazı bitkilerin araştırıldığı araştırılmıştır. Terminalia arjuna), direk (Polyalthia longifolia), mango (Mangifera indica) - vb., Gul mohar (Poinclana regia), demirhindi (Tamarindus indica) gibi bileşik yapraklı bitkilerden daha iyi toz toplayıcılarıdır. Cassia fistül, neem (Azadirachta indica) (Das etal., 1981).
B. Hava kirliliğinin bazı çeşitli etkileri:
İnsan üzerindeki patolojik etkilerinin yanı sıra, hava kirliliği insana verilen aşağıdaki zararları da beraberinde getiriyor:
1. Şehirlerdeki kara ve hava kirliliği kubbelerinin artması, pilotların vizyonunu engellemeye neden olmuş ve hava aracı kazalarının ana katkıları olmaya devam etmiştir.
2. Birçok alanda, hava kirliliği hem tarımsal ürünlere hem de doğal bitki topluluklarına ciddi şekilde zarar vermektedir. Duman ve hava kirliliğinin özellikle çam ormanlarına, kamyon bahçe bitkilerine, narenciye bahçelerine, soğan ve kerevizlere ve alfa-alfa ve tatlı mısırın tarla bitkilerine zarar verdiği bulunmuştur. Turk ve arkadaşları, 1974, ABD'deki hava kirliliği nedeniyle bitki örtüsünün tahrip olması nedeniyle yıllık bir milyar dollor kaybı tahmin etmişlerdir.
3. Özellikle hayvan kaynaklı florür ve arsenik kirliliği nedeniyle tarım hayvanlarında zarar görmüştür. Çökerek yemleri kirleten aşırı flüor bileşikleri, bazen sığırların sarkıklığa yol açan anormal bir kemik kireçlenmesi olan flüoroza neden olmuştur (Turk ve ark. 1974).
4. Hava kirliliği aynı zamanda binaların ve diğer insan yapımı eşyaların ücretini de alır. Kirli havada nem biriktiğinde, kükürt, karbon ve azot oksitleri metal, taş, boya, kauçuk, tekstil ve hatta bazı plastiklere aşındırıcı olan zayıf sülfürik, karbonik ve nitrik asit oluşturur.
Avrupa genelinde ve Agra, Delhi, Lucknow, Calcutta ve Bombay gibi büyük Hindistan metropolleri ve şehirlerinde, birçok ünlü bina, anıt ve sanat hazinesi, hava kirliliğinin erozyonel etkileri nedeniyle endişe verici bir oranda bozuluyor.
C. Hava kirliliğinin hava, iklim ve atmosferik süreçler üzerindeki etkileri:
Brüt düzeyde, hava kirliliği dünya çapında iki soruna neden olur - üst atmosferin kirlenmesi, hava ve iklim değişikliği. Aslında, kirlilik ve nüfus konsantrasyonları, şehirlerin etrafındaki “sıcak adalar” fenomeninde olduğu gibi yerel hava örneklerini etkilemektedir. Yerel yağış örüntüleri, alt atmosferdeki partikül çekirdeklerin bolluğu dağılımına bağlı olarak değiştiğinden (Brodine, 1973), hava kirliliği nedeniyle şehirlerde ve çevresinde yağışlarda önemli bir artış vardır (Thompson, 1975).
Hava kirliliği ayrıca karasal veya küresel bazda havayı etkiler. Birçok gaz kirletici ve ince aerosol, güneş ışığının emilmesi ve emilmesi üzerinde temel etkileri olan üst atmosfere ulaşır.
Brodine (1973) ve diğer bazı modern çevre biyologları, partikül kirliliğinin artmasının, dünya yüzeyine ulaşan güneş ışığı enerjisinin miktarını azaltacağını, böylece dünyanın yüzeyinde güneş ışığını düşürdüğünü ve sonuç olarak başka bir buzu tetikleyebilecek dünya iklimlerinde bir soğutma etkisi yaratacağını düşünüyorlar. yaş. Aslında, Thompson (1975) kuzey yarım küredeki ortalama yıllık sıcaklıklarda bir düşüş ve kuzey kutup buzunun kapağında bir artış olduğunu bildirmiştir.
Sera etkisi:
Karbondioksit atmosferin doğal bir bileşenidir, ancak endişe verici bir hızla havada konsantrasyon artıyor. Fosil yakıtın yanmasının bir yan ürünü olması, mutlaka bir kirletici değildir. Sadece çok yüksek seviyelerde olumsuz fizyolojik etkiler üretir.
Girişin yaklaşık yarısının atmosferde kaldığı ve bunun diğer yarısının okyanuslar ve bitkiler tarafından uzaklaştırıldığı tahmin edilmektedir. Atmosferdeki artmış CO2 miktarının toprak sıcaklığını arttırdığı bulunmuştur.
CO2'nin atmosferdeki spektral özellikleri, uzun dalga ışınlarının (yani kızıl ötesi ısı radyasyonu) yeryüzünden dış uzaya kaçmasını ve toprağa saptırmasını önleme eğilimindedir. Sonuncusu yüzeyde yüksek bir sıcaklığa sahiptir (Turk ve diğ., 1974). Bu olguya atmosferik etki (Lee, 1974) veya sera etkisi (bkz. Southwick, 1976, Smith, 1977).
Hava kirliliğinin dünya üzerindeki eşzamanlı soğutma ve ısınma etkileri, küresel gıda üretimine ciddi bir tehdit oluşturabilecek dünya çapındaki hava örneklerinde değişkenliği arttırmıştır (Thompson, 1975). Son zamanlarda, bazı ekolojistler hava kirliliğini ciddi ve uzun süreli kuraklıklar, daha şiddetli yağışlar ve taşkınlarla ve daha ciddi kasırgalar ve kasırgalar ile ilişkilendirmeye çalıştılar (bkz. Southwick, 1976).
Ozon şemsiyesinin CFM ile soyulması:
Kloroflorometanlar veya CFM'ler veya "freon" olarak adlandırılan bazı florokarbon bileşikleri, basınçlı aerosol kutularında itici gaz olarak kullanılır. Normal kimyasal ve fiziksel reaksiyonlarda etkisizdirler, ancak yüksek irtifalarda daha yüksek miktarlarda biriktirilirler ve burada stratosferde bu inert gaz halindeki bileşikler (yani, CFM'ler) yoğun kısa dalga ultraviyole ışınımının etkisi altında klor atomları salgılarlar.
Klor zincirinin her atomu daha sonra 1, 00.000'den fazla ozon molekülü ile reaksiyona girerek ozonu oksijene dönüştürür. Stratosferik ozondaki azalma, dünya yüzeyindeki UV radyasyonunu yoğunlaştıran ultraviyole ışığının daha fazla nüfuz etmesine izin verir.
Ahmed (1975), Brodeur (1975) ve Russell (1975) gibi bazı bilim adamları, bu yoğunlaştırılmış radyasyonun cilt kanserinde önemli bir artışa neden olacağını ve sonunda insan dahil birçok organizma üzerinde ölümcül etki yaratacağını düşünüyor.
Stratosferin koruyucu ozon tabakası aynı zamanda süpersonik jetler olan SST'ler tarafından tehlike altında olan birçok ekolojist tarafından da düşünülmektedir. Yüksek rakımlı uçan süpersonik uçağın jet motorları, ozon moleküllerini katalitik olarak tahrip eden azot oksidi (NO x ) serbest bırakır (bakınız Southiwick, 1976).
