مهندسی آلودگی هوا

نویسنده: مصطفی کلهر - شنبه ٢٩ خرداد ۱۳۸٩

انقلاب فناوری رایانه‌ای که در طول 25 سال گذشته رخ داده است، ابزارهای گسترش اطلاعات در زمینه آلودگی هوا را بهبود بخشیده است . از نظر تاریخی، اسناد فدرال در مورد آلودگی هوا توسط دفتر نشر دولتی آمریکا چاپ می‌شد و از طریق ادارات مرکزی مانند اداره مرکزی اطلاعات فناوری ملی[1] به اطلاع عموم مردم می‌رسید. این اطلاعات هم نشریات چاپ شده در زمینه هوا و هم مدل‌های سفارش شده در زمینه کیفیت هوا را شامل می‌شود. با افزایش انبوه اطلاعات بعد از تصویب قانون هوای پاک‌، از ابزارهای الکترونیکی مجهز به رایانه برای پخش اطلاعات استفاده شد. صفحات بولتن‌های الکترونیکی به وجود آمد تا اطلاعات وسیع در مورد تدوین قوانین و نشریات چاپ شده به صورت رایگان (با اندکی هزینه) در اختیار افراد وابسته به شرکت‌هایی که به شبکه اینترنت دسترسی دارند یا افرادی که از طریق رایانه‌های شخصی و مودم[2] به شبکه جهانی ارتباط پیدا می‌کنند یا دانشجویانی که به اینترنت وصل می‌شوند، قرار گیرد. این "بزرگراه‌های اطلاعاتی" کاملاً شناخته شده هستند و موجب دسترسی فوری به اطلاعاتی می‌شوند که به طریقی غیر از این می‌توانست هفته‌ها یا ماه‌ها طول بکشد و هزینه قابل توجهی در بر داشته باشد.

 



[1] - National Technical Information Clearinghouse

[2] - Modem




نویسنده: مصطفی کلهر - جمعه ٢۸ خرداد ۱۳۸٩

ازون گاز دیگری است که تشعشعات خورشیدی را جذب می‌کند. حضور ازون در آتمسفر تحتانی اثر واقعاً مفیدی در جذب مقادیر قابل توجهی از اشعه فرابنفش با طول موج‌های کوتاه ساتع شده از خورشید، دارد. انرژی فرابنفش پتانسیل عمده‌ای در ایجاد سرطان پوست و ایجاد اثرات زیانبار دیگر بر روی گیاهان و حیوانات در اکوسیستم کره زمین دارد. ازون تروپوسفری به دلیل واکنش‌های فتوشیمیایی در لایه مرزی سطح زمین تشکیل شده و یک اکسید‌کننده قوی است که باعث آسیب رساندن به گیاهان، حیوانات و مواد بی‌جان شده و بنابراین به عنوان یک آلاینده مورد توجه قرار می‌گیرد. از آنجایی که گازهای گلخانه‌ای در آتمسفر رو به ازدیاد هستند، جرم کلی ازون در هوای اطراف سطح زمین در دو دهه اخیر کاهش یافته است. این امر در درجه اول به کاهش ازون استراتوسفری به دلیل حضور گازهای ناشی از فعالیت‌های بشری نظیر کلروفلوروکربنها و هیدروکلروفلوروکربنها (CFCs و HCFCs) ارتباط دارد. این گازها در سطح زمین منتشر می‌شوند و نهایتاً در استراتوسفر پخش شده و باعث تخریب ازون می‌شوند. تخریب یا ایجاد حفره درلایه ازون، هم در نیمکره شمالی و هم در نیمکره جنوبی رخ می‌دهد، اما بزرگترین تخریب در استراتوسفر و بالای قطب به وجود آمده است. CFCs و HCFCs به طور گسترده‌ای به عنوان خنک کننده در سیستم‌های حرارتی، برودتی و یخچال‌ها در سراسر دنیا کاربرد دارند. انتشار این گازها در محیط‌زیست ،براثر وقوع حوادث مربوط به نشت از سیستم‌های سرد کننده تحت فشار بوده یا انتشار در سطح بین‌المللی می‌تواند بر اثر تعمیر چنین سیستم‌هایی باشد.




نویسنده: مصطفی کلهر - پنجشنبه ٢٧ خرداد ۱۳۸٩

همانطور که در قبل نشان داده شد، به هر حال، آلودگی هوا و انتقال آن، تأثیرات جهانی در پی دارد. به علاوه کاهش قابلیت دید به دلیل وجود ذرات و آلاینده‌های گازی، برخی ترکیبات گازی خاص، به دلیل خصوصیت آنها در جذب تشعشعات، باعث به وجود آمدن برخی نگرانی‌‌ها در سطح جهانی می‌شود. برخی از این ترکیبات هم اکنون به عنوان آلاینده ثبت شده‌اند و سایر ترکیبات ممکن است در آینده به عنوان آلاینده طبقه‌بندی شوند. مفاهیم جهانی در برگیرنده پیامدهایی نظیر باران اسیدی، انتشار گازهای مسبب گرم شدن کره زمین و انتشار ترکیباتی نظیر [1]CFCs است که می‌تواند لایه ازون استراتوسفری را تخریب کند. اثر دو مورد آخری مربوط به جذب تشعشعات آتمسفری است.

جذب آتمسفری

سطح زمین و آتمسفر بالای آن،دارای اثری طبیعی تحت عنوان اثر گلخانه‌ای هستند. بدون این اثر، زمین کاملاً با آن چه که ما می‌شناسیم متفاوت خواهد بود. اگر زمین آتمسفری نداشت، دمای آن سردتراز دمای امروزی آن بود. دمای گرم‌تری که ما در سطح زمین تجربه می‌کنیم مربوط به وجود گازهای گلخانه‌ای در آتمسفر اطرافمان است. دامنه طول موج برای نور فرابنفش کمتر از mm 4/0؛ دامنه نور مرئی mm 75/0-4/0؛ و برای نور مادون قرمز mm100-1 است. در طول یک چرخه عادی روزانه ، اشعه خورشیدی (در ابتدا در دامنه فرابنفش (UV)، مرئی ، و نزدیک مادون قرمز (IR) طول موج‌های mm 4-2/0) از میان آتمسفر شفاف عبور کرده و توسط سطح زمین جذب می‌شوند. سطوح گرم شده زمین، که بسیار سردتر از خورشید هستند، در ابتدا انرژی جذب شده از خورشید را به وسیله تشعشع در طول موج‌های بلندتر ناحیه مادون قرمز (mm 100-5) از دست می‌دهند. در حالی که ابرها، جاذب‌های تشعشات خورشیدی، کارایی بیشتری در جذب تشعشعات با طول موج بلندتر منتشر شده از سطح زمین‌، دارند. هنگامی که غلظت‌های کمی از دی‌اکسیدکربن و بخار آب در آتمسفر وجود داشته باشد، مقدار انرژی ورودی خورشیدی با تشعشعات خروجی از زمین برابر بوده و تعادلی بین دمای سطح زمین و آتمسفر تحتانی به وجود می‌آید. 

با افزایش غلظت بخار آب، دی‌اکسیدکربن یا سایر گازهای گلخانه‌ای، جذب اشعه مادون قرمز در آتمسفر افزایش یافته در حالی که تشعشعات با طول موج کوتاه بدون تغییر عبور می‌کند. نتیجه آنکه میانگین دمای سطح زمین و آتمسفر تحتانی افزایش می‌یابد ،زیرا مقدار اشعه خورشیدی در طول روز بدون تغییر می‌ماند در حالی که تشعشعات زمینی کاهش می‌یابد. بخار آب جالب توجه‌ترین گاز گلخانه‌ای است زیرا همانطور که در شکل 1-14 ملاحظه می‌شود عامل جذب اشعه بازتابش IR با طول موج کمتر از mm 8 و بالای mm 20 است. دی‌اکسیدکربن دومین گاز گلخانه‌ای مهم با جذب اولیه در ناحیه IR در طول موج mm 18-12 است. گروه بعدی گازهای گلخانه‌ای CFCs ها هستند که باندهای جذبی نزدیک mm 10 دارند.

 



[1] - Chloro Fluoro Carbons




نویسنده: مصطفی کلهر - چهارشنبه ٢٦ خرداد ۱۳۸٩

غلظت‌های آلودگی در تونل وابسته به جریان هوا در تونل، تجهیزات تهویه و نرخ انتشار در طول تونل است. نرخ انتشار آلودگی بستگی به تعداد اتومبیل‌ها، شیب تونل، و شرایط آب و هوائی دارد. معادلات دیفرانسیلی که غلظت‌ها را تشریح می‌کند می‌توان بوسیله انتگرال‌گیری با استفاده از شرایط مرزی متغیر با زمان بدست آورد. نتایج این انتگرال‌گیری غلظت را در طول تونل بر اساس غلظت اولیه و تابعی از جریان هوای تازه ورودی، نرخ خروجی هوا (تهویه) و البته نرخ انتشار بدست می‌دهد. جریان هوا در هر مقطع از سیستم تونل بوسیله تعادل جرم هوا و فشار کل برای تمام طول تونل بدست آمده، و معادله انرژی برای جریان ثابت بر اساس محاسبات و افت‌های انرژی مانند محاسبات جریان برای لوله‌های معمولی انجام می‌گیرد. از آنجا که تغییرات توابع رانندگی نسبتا آهسته است، مطالعات دینامیکی نیاز نیست و برنامه برای محاسبه شرایط دائمی در نقاط مشخص در هر زمان استفاده شده ‌است

تهویه تونل‌ها

بجز برای تونلهای کوچک (کمتر از 300 متر) باید از تهویه مکانیکی برای کاهش غلظت آلاینده‌های انتشاری از خودروها برای رسیدن به مقادیر قابل قبول استفاده کرد. معمولا تجهیزات تهویه بر اساس کاهش غلظت CO طراحی می‌شود چرا که این امر معمولا تضمین می‌کند که غلظت دیگر آلاینده‌های حاضر در تونل به حد کافی رقیق شده‌اند. تصمیم در خصوص نوع تهویه مناسب اساسا بر پایه طول تونل (جدول زیر)، موقعیت،  شکل آن و هزینه سیستم تهویه، که می‌تواند بسیار حیاتی باشد و چه بسا ممکن است منجر به عدم ساخت تونل شود، دارد.

حدود مجاورت متوسط با  CO در تونل

حداکثر غلظت CO بر حسب ppm

زمان مجاورت (دقیقه)

120

15

65

30

45

45

35

60

 




نویسنده: مصطفی کلهر - سه‌شنبه ٢٥ خرداد ۱۳۸٩

سرب تنها فلزی است که در حال حاضر در فهرست آلاینده‌های اصلی قرار دارد. سرب فلزی خاکستری – سفید با نقطه ذوب پایین، نرم، قابل انعطاف، شکل‌پذیر، مقاوم در مقابل خوردگی و دارای هدایت الکتریکی نسبتاً ضعیف است. بدین دلیل، سرب از 2000 سال پیش از میلاد مسیح توسط فنقی‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت. این عنصر در رنگ‌ها، لوله‌کشی‌ها، سقف منازل، محفظه‌های ذخیره برای موادخورنده، پوشش‌های محافظ در مقابل پرتوافشانی، در باطری‌های سرب-اسید و در ترکیبات آلی سرب‌دار به عنوان افزودنی‌های بنزین جهت کاهش ضربه و افزایش عدد اکتان، کاربرد دارد. نخستین استفاده از سرب در این قرن استفاده از آن به عنوان افزودنی به صورت تترا اتیل سرب و تترا متیل سرب به بنزین است. به دلیل کاربرد آن طی مدت 4000 سال، غلظت‌های جزئی از سرب را می توان  در سراسر دنیا یافت . مثلاً در مناطق دوردست در قطب شمال (جای گرفته در میان یخ‌ها)، در دامنه کوه‌ها، در خاک و در آب دیده شده است. منابع انتشار سرب که باعث تراکم آن در آتمسفر می‌گردند شامل منابع صنعتی، منابع متحرک، فرسایش خاک‌های سطحی زمین و رسوب رنگ‌های حاوی سرب بر روی خاک و به دنبال آن انتشار غبار فرار (به دلیل باد، ساختمان سازی و سایر ابزارهای مکانیکی فرسایش خاک) است. علی‌رغم اینکه استفاده از سرب در سه تا از پنج منبع فوق‌الذکر ممنوع شده است (رنگدانه در رنگ‌سازی، بنزین خودروها و جوش‌کاری)، بسیاری از سطوح رنگ شده موجود و لوله‌های جوشکاری شده هنوز هم حاوی سرب هستند و به عنوان منابعی با توان بالقوه انتشار سرب در محیط‌زیست محسوب می‌شوند.

          در اسناد مربوط به معیارهای کیفیت هوا در مورد سرب قید شده است که "از مراجع گسترده وقابل دسترسی چنین استنباط می‌شود که... اثرات بیولوژیکی دائمی در ارتباط با طیف وسیعی از مجاورت با سرب وجود دارد". در مقادیر کم، تغییرات بیوشیمیایی شروع می‌شود و اثر آن بر روی  فعالیت‌های آنزیمی در بیوسنتز است که در عملیات فیزیولوژیکی عادی اندام‌های بدن اهمیت دارد. درغلظت‌های بالا آغاز تأثیرگذاری بر سیستم عصبی بوده و می‌تواند ضمن مختل کردن عمل تولید مثل، عملیات ایمن سازی بدن  را تضعیف نماید. در موردی که مجاورت با مقادیر بالای سرب مطرح باشد، اختلال در سیستم عصبی و ایمنی بدن می‌تواند منجر به مسمومیت سرب، عقب ‌ماندگی ذهنی دائمی و حتی مرگ شود. به طور کلی، شدت تأثیر سرب در ابتدا ، مربوط به غلظت آن در جریان خون می شود. براساس اینکه حداکثر غلظت قابل اطمینان سرب در جریان خون 30 میکروگرم در هر دسی لیتر خون است، در سال 1978 استاندارد ملی کیفیت هوا برای سرب 1.5 میکروگرم بر متر مکعب(میانگین سه ماهه) تعیین و مورد تصویب قرار گرفت. همینطور اثراتی منفی بر روی پیشرفت رفتارهای عصبی بعد از تولد دارد. اگرچه استاندارد تدوین شده تا کنون تغییر نیافته است، اما بعد از سال 1970 تا کنون در آمریکا، انتشار سرب در محیط‌زیست به طور قابل توجهی کاهش یافته و این به دلیل ممنوعیت استفاده از بنزین سرب دار است.

اگرچه سرب تنها فلزی است که جزء آلاینده‌های اصلی هوا به شماره آمده است ولی این فلز با تعداد دیگری از فلزات در بخش سوم از قانون هوای پاک مصوب 1990، به عنوان آلاینده‌های خطرناک هوا طبقه‌بندی شده است. ترکیبات حاوی فلزاتی نظیر آنتیمون، کادمیوم، کرم، منگنز و نیکل، همینطور عناصری چون آرسینک، کبالت و سلنیوم در فهرست 189 تایی ترکیبات سمی قرار دارند که باید حداکثر فناوری‌های موجود برای کنترل آنها به کار گرفته شود.

 




نویسنده: مصطفی کلهر - دوشنبه ٢٤ خرداد ۱۳۸٩

سرب تنها فلزی است که در حال حاضر در فهرست آلاینده‌های اصلی قرار دارد. سرب فلزی خاکستری – سفید با نقطه ذوب پایین، نرم، قابل انعطاف، شکل‌پذیر، مقاوم در مقابل خوردگی و دارای هدایت الکتریکی نسبتاً ضعیف است. بدین دلیل، سرب از 2000 سال پیش از میلاد مسیح توسط فنقی‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت. این عنصر در رنگ‌ها، لوله‌کشی‌ها، سقف منازل، محفظه‌های ذخیره برای موادخورنده، پوشش‌های محافظ در مقابل پرتوافشانی، در باطری‌های سرب-اسید و در ترکیبات آلی سرب‌دار به عنوان افزودنی‌های بنزین جهت کاهش ضربه و افزایش عدد اکتان، کاربرد دارد. نخستین استفاده از سرب در این قرن استفاده از آن به عنوان افزودنی به صورت تترا اتیل سرب و تترا متیل سرب به بنزین است. به دلیل کاربرد آن طی مدت 4000 سال، غلظت‌های جزئی از سرب را می توان  در سراسر دنیا یافت . مثلاً در مناطق دوردست در قطب شمال (جای گرفته در میان یخ‌ها)، در دامنه کوه‌ها، در خاک و در آب دیده شده است. منابع انتشار سرب که باعث تراکم آن در آتمسفر می‌گردند شامل منابع صنعتی، منابع متحرک، فرسایش خاک‌های سطحی زمین و رسوب رنگ‌های حاوی سرب بر روی خاک و به دنبال آن انتشار غبار فرار (به دلیل باد، ساختمان سازی و سایر ابزارهای مکانیکی فرسایش خاک) است. علی‌رغم اینکه استفاده از سرب در سه تا از پنج منبع فوق‌الذکر ممنوع شده است (رنگدانه در رنگ‌سازی، بنزین خودروها و جوش‌کاری)، بسیاری از سطوح رنگ شده موجود و لوله‌های جوشکاری شده هنوز هم حاوی سرب هستند و به عنوان منابعی با توان بالقوه انتشار سرب در محیط‌زیست محسوب می‌شوند.

          در اسناد مربوط به معیارهای کیفیت هوا در مورد سرب قید شده است که "از مراجع گسترده وقابل دسترسی چنین استنباط می‌شود که... اثرات بیولوژیکی دائمی در ارتباط با طیف وسیعی از مجاورت با سرب وجود دارد". در مقادیر کم، تغییرات بیوشیمیایی شروع می‌شود و اثر آن بر روی  فعالیت‌های آنزیمی در بیوسنتز است که در عملیات فیزیولوژیکی عادی اندام‌های بدن اهمیت دارد. درغلظت‌های بالا آغاز تأثیرگذاری بر سیستم عصبی بوده و می‌تواند ضمن مختل کردن عمل تولید مثل، عملیات ایمن سازی بدن  را تضعیف نماید. در موردی که مجاورت با مقادیر بالای سرب مطرح باشد، اختلال در سیستم عصبی و ایمنی بدن می‌تواند منجر به مسمومیت سرب، عقب ‌ماندگی ذهنی دائمی و حتی مرگ شود. به طور کلی، شدت تأثیر سرب در ابتدا ، مربوط به غلظت آن در جریان خون می شود. براساس اینکه حداکثر غلظت قابل اطمینان سرب در جریان خون 30 میکروگرم در هر دسی لیتر خون است، در سال 1978 استاندارد ملی کیفیت هوا برای سرب 1.5 میکروگرم بر متر مکعب(میانگین سه ماهه) تعیین و مورد تصویب قرار گرفت. همینطور اثراتی منفی بر روی پیشرفت رفتارهای عصبی بعد از تولد دارد. اگرچه استاندارد تدوین شده تا کنون تغییر نیافته است، اما بعد از سال 1970 تا کنون در آمریکا، انتشار سرب در محیط‌زیست به طور قابل توجهی کاهش یافته و این به دلیل ممنوعیت استفاده از بنزین سرب دار است.

اگرچه سرب تنها فلزی است که جزء آلاینده‌های اصلی هوا به شماره آمده است ولی این فلز با تعداد دیگری از فلزات در بخش سوم از قانون هوای پاک مصوب 1990، به عنوان آلاینده‌های خطرناک هوا طبقه‌بندی شده است. ترکیبات حاوی فلزاتی نظیر آنتیمون، کادمیوم، کرم، منگنز و نیکل، همینطور عناصری چون آرسینک، کبالت و سلنیوم در فهرست 189 تایی ترکیبات سمی قرار دارند که باید حداکثر فناوری‌های موجود برای کنترل آنها به کار گرفته شود.

 




نویسنده: مصطفی کلهر - دوشنبه ٢٤ خرداد ۱۳۸٩

فیلترالکترواستاتیک یا نشست‌دهنده الکترواستاتیک دستگاهی است که با ایجاد یک میدان الکتریکی، ذرات موجود در گاز(عموما هوا) را از آن جدا می‌سازد. مزیت برتر این فیلتر نسبت به بقیه فیلترها این است که افت فشار کمتری در مسیر جریان هوا ایجاد می‌کند. همچنین برای جداسازی ذرات کمتر از یک میکرون که فیلترهای دیگر بازده جداسازی پایینی دارند استفاده از این فیلتر مناسب می‌باشد. این فیلتر طی دو مرحله عمل جداسازی ذرات را انجام می‌دهد. در مرحله اول ذرات معلق در هوا پس از عبور از کرونای تخلیه که ناحیه کوچکی در فیلتر است و با نور بنفش مشخص می‌شود باردار می‌شوند.در مرحله دوم این ذرات که به بار اشباع خود رسیده‌اند توسط یک میدان‌الکتریکی قوی از جریان هوا جدا گردیده و بسوی یک الکترود که جهت خنثی‌سازی بار این ذرات بکار می‌رود حرکت کرده و در آنجا با از دست دادن بار خود بر روی یک بستر مناسب ته‌نشین می‌شوند. بازدهی این فیلترها به دو عامل مدت زمانی که جریان هوا از ناحیه جداسازی عبور می‌کند و مدت زمانی که ذره باردار به الکترود بیرونی می‌رسد بستگی دارد. با توجه به بررسی‌ها و آزمایش‌های انجام شده با استفاده از یک فیلتر الکترواستاتیک ساده می‌توان هشتاد درصد از ذرات دوده خروجی از اگزوز خودروها را جداسازی کرد.

 

 

 




نویسنده: فرید آریا - دوشنبه ٢٤ خرداد ۱۳۸٩
مساله آلودگی یکی از حادترین و بغرنج ترین مسائل ناشی از تمدن صنعتی است، اگرچه در حالت عادی تنها به اثرات سوء وارد بر انسان توجه می شود ولی علاوه بر انسان بر روی گیاهان، جانوران و یا محیط زیست جهانی تاثیر گذاشته و با آلوده کردن هوا و ایجاد بوهای نامطلوب جلوه نامناسبی ایجاد می کنند.

روزانه مقدار زیادی از آلاینده ها از طریق نفس کشیدن وارد دستگاه تنفسی بدن می شود که باعث پیامدهایی نظیر، اختلال در بویایی، بیحالی، خستگی، ناراحتی های اعصاب، تحریک گلو، چشم، اشکالات تنفسی و افزایش برونشیت و ... می شود.
از جمله ذرات معلق در هوا عنصر سرب است که بیشتر از طریق تنفس وارد بدن می شود و قابلیت حمل اکسیژن در خون را کم می کند، بنابراین اکسیژن کافی به مغز نمی رسد. اثرات مزمن ممکن است ایجاد سردرد، ضعف، بی اشتهایی و کم خونی، کاهش میدان دید است که بر اثرکاهش میدان دید، حمل و نقل زمینی و هوایی با اشکالاتی رو به رو می شود.
بر این اساس وقتی از تهران دور می شویم و پشت سر خود را نگاه می کنیم جز هاله ای از دود و یک پرده سیاه رنگ که شهر را به تسخیر خود در آورده چیز دیگر نمی بینیم و تاسف بار است که در هر دم و بازدم فقط منواکسید کربن تنفس می کنیم و هیچ خبری از گاز حیات بخشی به نام اکسیژن نیست.
این در حالی است که سال ها است که کلان شهر تهران، جمعیت ساکن در آن از مشکل زیست محیطی مهمی به نام آلودگی هوا رنج برده و نفس مردم این شهر در اثر بلعیدن منوکسید کربن، گوگرد و ... در رنج می باشد و این ابرشهر به عنوان یکی از آلوده ترین شهرهای بزرگ جهان از سوی نهادها و سازمان جهانی معرفی شده است.
حدود دویست سال پیش، زمانیکه پایتخت تهران توسط شاه اسماعیل به مرحله اجرا درآمد، این منطقه سرسبزترین و خوش آب و هوا ترین مناطق ایران بود که در حال حاضر اکسیژن در هوای تهران وجود ندارد.
البته در خصوص خودروها به عنوان یکی از اصلی ترین منابع تولید آلودگی، درصد زیادی از خودروهایی که در خیابان های تهران تردد می کنند، فرسوده هستند و خودروهای شخصی بیشترین سهم را به خود اختصاص داده اند و هر چند نقش آن ها در آلودگی هوا قابل کتمان نیست.
اما واقعیت این است که علاوه بر خودروهای شخصی، وسایل نقلیه عمومی و دولتی نیز سهم قابل توجهی در این آلودگی دارند و علت اصلی آن نیز فرسودگی بخش قابل توجهی از ناوگان حمل و نقل عمومی شهری و وسایل نقلیه دولتی با همان سرویس کارکنان دولت است.
بنابراین در شرایطی که آلودگی هوا در تهران در وضعیت ناسالم و یا هشدار آمیز قرار می گیرد میزان آلاینده ها به ویژه گاز منواکسید کربن و ذرات معلق در هوا، افزایش می یابد و مه دودآلود غلیظی آسمان شهر را می پوشاند.
اغلب هم این بخش از شهر در هاله ای از دود مه خاکستری غرق است، میزان آلودگی در مواقعی از سال به حدی می رسد که سازمان های مسوول در کشور آن را خطرناک اعلام کرده و خواستار عدم ورود کودکان، سالخوردگان و بیماران قلبی و تنفسی به سطح شهر می شوند.
دانشمندان معتقدند رابطه ای مستقیم بین میزان آلودگی هوا و تعداد دفعات ابتلا به مشکلات قلبی دیده می شود و آلودگی هوای ناشی از ترافیک اتومبیل، دود کارخانه ها و یا دود سیگار موجب بیماری قلبی می شود.
برخی از کارشناسان محیط زیست معتقدند بخشی از آلاینده ها متعلق به خودروهاست و سهم منابع آلاینده دیگر از جمله کارخانه ها و منازل کمتر بوده و گروهی دیگر بر این اعتقادند که عمده ترین عامل آلودگی هوای تهران، خودروهای فرسوده هستند که بیش از حد سوخت مصرف می کنند و مقدار زیادی مواد آلاینده وارد هوا می کنند.
به هر حال، در شهر تهران عمده آلودگی هوا ناشی از تردد وسایل نقلیه است که در این راستا ترافیک جاده ای علاوه بر ایجاد آلودگی هوا در سطح یک منطقه باعث افزایش آلوده سازی هوا در سطح جهانی می شود

خبرگزاری ایسکانیوز




نویسنده: مصطفی کلهر - دوشنبه ٢٤ خرداد ۱۳۸٩

عوامل اکسید کننده نظیر ازون ، پراکسی استیل نیترات، پراکسی بنزوئیل نیترات، پراکسید هیدروژن اسید فرمیک و سایر موادی که بتوانند یدورپتاسیم را اکسید نمایند به عنوان اکسیدان‌ فتوشیمیایی نامیده می‌شوند. اکسیدان‌های فتوشیمیایی بر اثر واکنش‌هایی در آتمسفری ایجاد می‌شوند که ترکیبات آلی فرار، رادیکال هیدروکسیل و سایر رادیکال‌ها و نور خورشید در به وجود آمدن آنها نقش دارند. بدین ترتیب اکسیدان‌های فتوشیمیایی عموماً آلاینده‌های ثانویه‌ای هستند که در آتمسفر بر اثر مجموعه‌  پیچیده‌ای از واکنش‌ها بین آلاینده‌های اولیه موجود در هوا در مقابل نور خورشید، تشکیل می‌شوند. در چنین آتمسفری ازون و در بالاترین غلظت خود وجود دارند و اثرات مخرب اسماگ فتوشیمیایی عموماً مربوط به غلظت‌های بالای این دو آلاینده است. آئروسل‌های تشکیل شده در طول واکنش‌های فتوشیمیایی که ایجاد اسماگ فتوشیمیایی می‌کنند، سبب کاهش قابل توجه میزان دید شده و آتمسفر را به رنگ خرمایی در می‌آورند.

ازون لاستیک طبیعی و پلی‌مرهایی نظیر بوتادین[1]، ایزوپرن[2] و استایرن[3] را مورد حمله قرار داده سبب شکسته شدن ملکول‌ها، سخت شدن و کاهش عمر لاستیک خودروها و روکش مواد لاستیکی شده و طول عمر پوشش‌های نگهدارنده خطوط برق در فضای آزاد را کم می‌کند. با اضافه کردن بازدارنده‌های ازون به محصولات پلی‌مری، تخریب این فرآورده‌ها به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. ازون همچنین بر روی سلولز موجود در مواد نساجی تاثیر گذاشته و نیز پلی‌مرهای مصنوعی نظیر الیاف نایلون و آکریلیک را مورد حمله قرار می دهد  و باعث کاهش استقامت چنین موادی می‌شود. تمام اکسیدان‌ها سبب کمرنگ شدن مواد رنگی مورد استفاده در الیاف می‌شوند. از دیرباز، شکستن ملکول‌های لاستیک و آسیب رسیدن به برگ سبزیجات، بیشترین نشانه‌های قابل رویت مجاورت با ازون بوده است. صدماتی از جمله آسیب آشکار به برگ‌ها، کاهش رشد گیاهان و محصولات کشاورزی را به دنبال داشته و به این ترتیب  تنش‌های زیستی نیز افزایش می‌یابد.

 



[1] - Butadiene

[2] - Isoprene

[3] - Styrene

 




نویسنده: مصطفی کلهر - یکشنبه ٢۳ خرداد ۱۳۸٩

گرچه استانداردهای ملی کیفیت هوا اصولاً در سال 1971 برای هیدروکربن‌های غیرمتانی تصویب شد، اما تا سال 1983 که بازنگری گسترده‌ای روی آن انجام گرفت، عملاً مورد استفاده قرار نگرفت. هیدروکربن‌ها همراه با اکسیدهای نیتروژن در حضور نور آفتاب موجب تشکیل اکسیدان‌های فتوشیمیایی، از جمله ازون می‌شوند که اثرات مخربی روی سلامت انسان و روی گیاهان دارند. بدین دلیل اعتقاد بر این بود که تدوین استاندارد برای ازون مناسب‌تر از استاندارد برای هیدروکربن‌هاست.

مطالعات انجام شده بر روی تاثیر بسیاری از هیدروکربن‌های گازی با غلظت‌های موجود در آتمسفر اثر تخریبی و مستقیم آنها را بر سلامت انسان ثابت نمی‌کند. بررسی‌ها در مورد سرطانزایی گروه‌های هیدروکربنه معین نشان می‌دهد که برخی سرطان‌ها به علت مجاورت با هیدروکربن‌های آروماتیک موجود در دوده و قیر، ظاهر شده‌اند. برخی ذرات سرطانزا، از جمله هیدروکربن‌های آروماتیک چند هسته‌ای در هوای آزاد قابل تشخیص هستند.

گروه گسترده هیدروکربن‌های گازی اغلب از نظر خورندگی اثر قابل سنجشی روی مواد باقی نمی‌گذارند. از بین تمام هیدروکربن‌ها، تنها اتیلن در غلظت‌های شناخته شده در هوای تنفسی، اثرات نامطلوبی روی گیاهان دارد. اثر اصلی اتیلن، بازدارندگی در رشد گیاهان است. اتیلن با غلظت‌های ppm ٠.٠٠١ تا ٠.۵  سببتحریک گیاهان حساس از جمله افتادگی گل‌ها و عدم بازشدن درست برگ‌ها می‌شود. ایجاد صدمه به گل‌های ارکیده و پنبه به اثبات رسیده است.

با وجود آنکه در حال حاضر هیدروکربن‌ها در یک گروه کلی از آلاینده‌ها جزء فهرست آلاینده‌های اصلی قرار نگرفته اند ، تعداد زیادی از ترکیبات هیدروکربنه خاص در بین 189 آلاینده خطرناکی هستند که تحت نام تبصره مواد سمی هوا در قانون هوای پاک مصوب 1990 قرار دارند.

 




نویسنده: مصطفی کلهر - شنبه ٢٢ خرداد ۱۳۸٩

دینامیک سیالات محاسباتی[1] علم پیش‌بینی جریان سیال، انتقال حرارت، انتقال جرم، واکنشهای شیمیائی، و پدیده‌های وابسته به آن بوسیله حل معادلات ریاضی، که قوانین فیزیکی را بیان می‌کنند،  با استفاده از یک فرآیند عددی است.

این معادلات شامل، پایستاری جرم، مومنتم، انرژی، ذرات و غیره می‌باشد. نتیجه داده‌های CFD، داده‌های مهندسی از قبیل موارد زیر می‌باشد:

1.     تهیه معادلات مفهومی از پدیده‌های فیزیکی

2.     پیش‌بینی عملکرد یک مدل فیزیکی

3.     عیب‌یابی و بهبود فرآیندهای فیزیکی

در واقع تحلیل‌های دینامیک سیالات محاسباتی مکمل آزمایشات و تجربیات بوده و مجموع تلاش‌ها و هزینه‌های مورد نیاز در آزمایشگاه را کاهش می‌دهد. استراتژی دینامیک سیالات محاسباتی بطور کلی استراتژی عمده دینامیک سیالات محاسباتی ‌عبارت از جایگذاری دامنه مسائل پیوسته با یک دامنه گسسته با استفاده از شبکه‌بندی است. در یک دامنه پیوسته، هر یک از متغیرهای جریان در هر نقطه از دامنه تعریف شده‌اند.



[1] Computational Fluid Dynamic