آلاینده های شیمیایی

کره زمین بوسیله اتمسفر گازی شکل که دارای ترکیب معینی است احاطه شده است. در این اتمسفر حدود 09/78 درصد نیتروژن، 95/20 درصد اکسیژن، 93/0 درصد آرگون، 03/0 درصد دی اکسید کربن و مقادیر ناچیزی نئون، هلیوم، کریپتون، هیدروژن، گزنون، مواد رادیو اکتیو، اکسیدهای ازت و ازن وجود دارد که ممکن است در هر محل با چند درصدی بخار آب مخلوط شود. مقدار هر یک از این گازها که از حد معمول بیشتر شود و یا هر ماده دیگری غیر از آنها که در اتمسفر وجود داشته باشد، ماده آلوده کننده یا آلاینده دانسته می شود. آلاینده را می توان بر حسب حالت فیزیکی، ترکیب شیمیایی و یا اثرات فیزیولوژیک آنها تقسیم بندی کرد.

 

تقسیم بندی آلاینده ها بر اساس حالت فیزیکی

بر این اساس می توان آلاینده ها را به دو دسته زیر تقسیم نمود.  

1- گازها و بخارات

2- مواد معلق

1- گازها و بخارات :

بطور کلی، گاز به ماده ای گفته می شود که در بالای درجه حرارت بحرانی خود قرار دارد و بخار به ماده ای گفته می شود که در حالت گازی در درجه حرارتی قرار دارد که آن درجه حرارت پایین تر از درجه حرارت بحرانی است و به همین دلیل با افزایش فشار می توان آن را به مایع تبدیل نمود. به دیگر سخن، گازها موادی هستند که در دمای 25 درجه سانتی گراد و فشار یک اتمسفر حالت گازی داشته و بخار، حالت گازی موادی است که در درجه حرارت و فشار یاد شده بصورت مایع یا جامد می باشند.

تعداد گازها بسیار زیاد است. برخی در فرآیندهای صنعتی به عنوان ماده اولیه مورد استفاده قرار می گیرند و برخی دیگر به عنوان فرآورده های نهایی تولید می شوند. بیشتر گازها دارای بوی نافذ بوده و حتی در مقادیر ناچیز، پس از انتشار، قابل تشخیص هستند. برخی از آنها دارای رنگ خاص بوده و در تراکم های معین می توان این رنگ را تشخیص داد. برای نمونه رنگ گاز کلر سبز و بوی آن نافذ و خفه کننده است. رنگ اکسید ازت زرد خرمایی و بوی آن محرک و سرفه آور است. رنگ بخارات برم نیز قهوه ای خرمایی و بوی آن خفه کننده می باشد. همچنین، تعدادی از گازها دارای رنگ و بوی خاصی نیستند و یا به عبارت دیگری بی رنگ و بی بو می باشند و از این رو، وجود آنها به آسانی حس نمی شود. این گازها در صورتی که خاصیت سمی داشته باشند بسیار خطرناک هستند. نمونه هایی از این گونه گازها منو اکسید کربن و دی اکسید کربن می باشند.

افزون بر داشتن خواص سمی، برخی از گازها اشتعال پذیرند و ممکن است در اثر عدم تشخیص وجود آنها و برخورد شعله، آتش سوزیهای بزرگ را ایجاد کنند و خسارات جانی و مالی زیادی به بار آورند. از این رو، مسئله نشت گاز، جستجو و تعیین مقدار آنها در صنعت اهمیتی ویژه دارد.

2- مواد معلق :

انتشار و پراکندگی ذرات ذره بینی جامد و یا مایع در یک فاز گازی خاص و یا در هوا، آئرسول (Aerosol) نامیده     می شود. به این ترتیب، مواد معلق شامل تمام ذرات گوناگونی است که در فضای محیط زیست یا محیط کار بصورت آئرسول موجود باشند. بر این اساس، مواد معلق در برگیرنده گرد و غبار (Dust)، مه (Fog or Mist)، دود (Smoke)، دمه (Fume)، مه دود (Smog) و اسپری (Spray) خواهد بود.                                                                                                                  

در مقابل آئرسول، اصطلاح هیدروسل (Hydrosol) قرار دارد که به سیستمهای پراکنده در آب گفته می شود. سوسپانسیون (Suspension) و امولسیون (Emulsion) گونه هایی از هیدروسل هستند.

الف- گرد و غبار :

گرد و غبار در اثر جدا شدن و شکستن مواد جامد و تبدیل آنها به ذرات کوچک تشکیل می شود و معمولاَ در هوا برای مدتی شناور و معلق می ماند. اعمال مکانیکی مانند خرد کردن، اره کردن، شکستن، مته کردن، ساییدن و ... باعث  تولید گرد و غبار می شوند. این ذرات ممکن است بسیار ریز  بوده و از ذرات قابل دیدن با چشم تا ذره بینی و فرا ذره بینی تغییر کنند. انتشار و پراکندگی ذرات گرد و غبار در محیط می تواند بر روی افرادی که با آن تماس می یابند اثر نامطلوب بجا گذاشته و عوارض و بیماریهای گوناگونی ایجاد کند. عوارض و بیماریهای حاصله، به جنس گرد و غبار، اندازه ذرات، طول مدت استنشاق و حساسیت فردی بستگی دارد.

ب- مه :

مه عبارتست از آئرسولهای قابل دیدن که بصورت ذرات و قطرات ریز مایع در هوا تولید می شوند. مه در اثر تراکم بخار آب در شرایط فیزیکی خاص از نظر دما و فشار ایجاد می گردد. برخی از آلاینده ها در صنعت به شکل مه در هوا منتشر می شوند. برای نمونه، در عملیات آبکاری کروم، بخارات اسید کرومیک بصورت مه اسید در آمده و هوای محیط کار را آلوده می سازد.

ج- دود :

دود در اثر سوختن مواد آلی مانند چوب، روغن، چربی، بافتهای حیوانی، لاستیک و ... تولید می شود و عبارت است از ذراتی که در اثر سوختن ناقص دارای مقدار زیادی کربن هستند.

د- دمه :

دمه یا دود فلزی عبارتست از ذرات فلزی جامد که از سطح فلز مذاب خارج شده و در هوا منتشر می شوند. تشکیل دود فلزی معمولاَ با انجام یک واکنش شیمیایی مانند اکسیداسیون همراه است. ذرات دود فلزی بسیار کوچک اند و اندازه ی آنها معمولاَ کمتر از یک میکرون (2/0 تا 3/0 میکرون) می باشد. به همین دلیل، دودهای فلزی پس از استنشاق می توانند به سادگی به قسمتهای پایینی ششها (حبابچه های ششی) رسیده و سپس همانند گازهای تنفسی به داخل جریان خون سرازیر گردیده و عوارض شدید را ایجاد کنند. دودهای فلزی در اثر ذوب فلزاتی مانند سرب، کادمیوم، روی، آهن و ... تولید می شوند و خطرهای آنها برای کارگرانی که در صنایع کار می کنند بسیار زیاد است.

و- مه دود :

مه دود یا اسماگ اصطلاحی است که از دو واژه مه و دود بر گرفته شده و به آلودگیهای وسیع اتمسفری ناشی از  آلاینده های صنعتی و منابع طبیعی اطلاق می شود. آلودگی هوا در شهرهای بزرگ اغلب از نوع مه دود است.

ه- اسپری :

بکار بردن ‎آئروسلها، سوسپانسیونها و یا امولسیونها تحت فشار و بصورت پاشیدنی به نام اسپری شناخته می شود. در برخی صنایع، به ویژه در صنعت خودروسازی، رنگ آمیزی بدنه خودرو به روش افشانه انجام می گیرد و ماده رنگی به شکل ذرات بسیار ریز به روی سطوح پاشیده می شود. همچنین در کشاورزی و بهداشت، مواد آفت کش و حشره کشها بوسیله تلمبه سم پاش بصورت افشانه به مصرف می رسد. 

ح- سوسپانسیون :                                                                              

سوسپانسیون عبارتست از تعلیق ذرات جامد در مایع که برای مدت کوتاه و طولانی پایدار و بر قرار بماند. ثبات پایداری تعلیق به جنس مواد بکار رفته، اندازه ذرات معلق و نیز وجود مواد پخش کننده و خیس کننده بستگی دارد. مواد پخش کننده خاصیت کشش سطحی را پایین آورده و به پایداری تعلیق کمک می کنند.

خ- امولسیون :

امولسیون عبارتست از تعلیق ذرات ریز مایع در یک مایع دیگر که به کمک مواد امولسیون ساز انجام می پذیرد. نمونه ای از امولسیون طبیعی، شیر پستانداران است که در آن کازئین نقش امولسیون سازی دارد