العدد العدد الثالث - الثاين - سبمترب مايو 2012 4 تلوث الهواء مصادره وتأثيراته في املناطق احلضرية وأثره على االستثمار واالقتصاد صيف معتدل أو إعصار مدمر فالطقس قد يجلب األمطار التي تشتد احلاجة إليها أو اجلفاف املتواصل والرياح تخدم كوكب األرض بنقل احلرارة من املناطق األكثر دفئا إلى املناطق الباردة مما يجعل حرارة الكون أكثر توازنا. إن الغالف اجلوي مفيد لإلنسان أكثر مما مت ذكره من عوامل طبيعية فاإلنسان يستغل الغالف اجلوي بشكل واسع بجعله مستودعا ملا ينفثه من غازات وخاصة في اجملتمعات الصناعية إلى أن جتاوزت كمية ملوثات الهواء في الوقت احلاضر احلدود وقد أصبحت املدن واملناطق الريفية واحلدائق العامة تعاني من تلوث الهواء وأخطاره على صحة اإلنسان التي تؤثر بشكل رئيسي على الرئتني كونها حتتوي أنسجة حساسة جدا تستقبل يوميا حوالي 15 كغم من الهواء مقارنة مع 2.5 كغم من املاء و 1.5 كغم من الطعام. هذا باإلضافة إلى أن الهواء امللوث ينتشر ملسافات بعيدة وبشكل ال ميكن من الناحية Dr. Suhas P. Veetil Amity University Dubai, UAE املقدمة بدون الغالف اجلوي الذي يتكون من الغازات التي متأل الكون وحتيط بكوكب األرض والقمر فإنه ال ميكن التعر ف على تلك الكواكب ولن يكون هناك ضوء أو صوت وستبدو السماء سوداء ساكنة وبدون الهواء لن يكون هناك طيران للترحال ولن تستطيع الطيور أن حتلق في اجلو ولن تنتقل حبوب اللقاح لتثمر النباتات فكل شيء سيسقط على األرض وبالتالي لن تكون هناك حياة للنبات أو احليوان. كما أن الغالف اجلوي يعتبر مقر جلميع أنواع الطقس سواء كان نسيم تصدر عن مركز البيئة للمدن العربية جمةل
5 العملية جتنبه أو السيطرة عليه وقد أدى التلوث الكوني للهواء إلى ظاهرة االحتباس احلراري ذات العواقب الوخيمة على الكون بارتفاع درجات حرارة وتغير املناخ. وقد حدى ذلك باحلكومات والسلطات احمللية وخاصة في الدول الصناعية أن تتخذ إجراءات احترازية قوية وجادة للحد من تلوث الهواء بوضع حدود قصوى النبعاث ملوثات الهواء من املصادر اخملتلفة وتنفيذ إجراءات خلفض مستويات تلوث الهواء إلى احلدود احملتملة. ملوثات الهواء وتلوث الهواء ال زالت ملوثات الهواء حتى الوقت احلاضر تأتي من حرق الوقود األحفوري حيث تنبعث هذه امللوثات مباشرة من مداخن املصانع وعوادم املركبات أو قد تكون ناجتة عن التفاعالت الكيماوية بني هذه االنبعاثات واألشعة الشمسية. تشمل ملوثات الهواء الغازات الدفيئة والغازات السامة واجلسيمات العالقة واملركبات التي تتفاعل مع بخار املاء في اجلو مكونة األحماض والعناصر الثقيلة واألوزون. كما أن احتراق الغابات وغيرها من املواد العشبية تنتج أيضا ملوثات مماثلة وهناك نوع آخر من امللوثات العضوية املتطايرة تدخل الهواء في الغالب بفعل التبخر وأن بعض املواد العضوية املتطايرة تعمل على تدمير طبقة األوزون وبعضها غازات احتباس حراري والبعض اآلخر منها سام للبيئة. لقد تعامل اإلنسان مع تلوث الهواء آالف السنني وعمل على اتخاذ إجراءات للحد من االنبعاثات امللوثة للهواء عدة قرون وفي محاوالته حلماية الهواء من التلوث وإبقائه صاحلا للتنفس فقد جنح اإلنسان في بعض هذه احملوالت وفشل في بعضها اآلخر. تعاني معظم املدن املتوسطة والكبيرة في جميع أنحاء العالم من تلوث الهواء ووفقا ملنظمة الصحة العاملية فإن تلوث الهواء يسبب 1.34 مليون حالة وفاة مبكرة سنويا وهذا يشير إلى أن االستثمار في احلد من تلوث الهواء يؤدي إلى انخفاض معدالت اإلصابة باألمراض وبالتالي خفض تكاليف الرعاية الصحية. على الرغم من أن بعض ملوثات الهواء تشمل جزء من التكوين الطبيعي للغالف اجلوي مثل ثاني أكسيد الكربون CO2 إال أن األنشطة البشرية تنفث كميات أعلى من املعدل الطبيعي وأن بعض املركبات تعتبر ملوثات ألنها لم تكن موجودة أصال في الهواء ولم تكن من مكوناته ومنها على سبيل املثال األوزون الذي يوجد في طبقة الستراتوسفير حيث يعمل كدرع واق لألرض من األشعة فوق البنفسجية UV الضارة إال أنه يعتبر من ملوثات الهواء عندما يتواجد في طبقة الغالف اجلوي السفلية التروبوسفير. هناك ملوثات تنتج عن األنشطة الكيماوية التي ميارسها اإلنسان تعمل على تدمير طبقة األوزون في الغالف اجلوي وملوثات أخرى تتحد مع بخار املاء ليصبح حامضي وأن احلرارة الزائدة تعتبر أيضا من ملوثات الهواء حيث تعاني املناطق احلضرية من ارتفاع درجات احلرارة ومن تغيرات الطقس. ووفقا ملعدالت تلوث الهواء في العالم فإن %49 من ملوثات الهواء تنتج عن وسائط النقل و %28 تنتج عن احتراق الوقود في املصانع ومحطات توليد الطاقة و %13 من تبخر املواد املتطايرة و %3 من مدافن النفايات الصلبة و %7 من مصادر أخرى متفرقة وتشمل ملوثات الهواء الرئيسية األوزون اجلسيمات املتطايرة ثاني أكسيد الكبريت ثاني أكسيد النيتروجني أول أكسيد الكربون ومعدن الرصاص الثقيل. إن الكم األكبر من ملوثات الهواء تنتج عن حرق الوقود األحفوري وأن امللوثات الناجتة عن أدخنة املصانع وعادم املركبات تدخل مباشرة إلى الغالف اجلوي كملوثات أولية تتولد عنها ملوثات ثانوية تتشكل نتيجة تفاعل كيميائي بني امللوثات األولية وبعض العناصر األخرى املوجودة في الهواء مثل بخار املاء أو أي ملوث آخر واألوزون يعتبر ملوث رئيسي ثانوي. تلوث الهواء الداخلي غالبا ما يتم جتاهل تلوث الهواء الداخلي بالرغم من أنه أكثر ضررا من تلوث الهواء اخلارجي وخاصة ألننا نقضي اجلزء األكبر من اليوم داخل املنزل أو املكتب فالهواء داخل منازلنا ومكاتب عملنا يكون في بعض األحيان ملوث بدرجة عالية مقارنة مع تلوث الهواء اخلارجي وبالتالي يشكل تهديدا صحيا كبيرا. أظهرت أحدث دراسة قام بها علماء بريطانيون على نوعية الهواء الداخلي والهواء اخلارجي لثالث مباني سكنية تستخدم أنواع مختلفة من الطاقة بأن مستوى ثاني أكسيد النيتروجني NO2 وهو أحد أكثر ملوثات الهواء شيوعا كان في مطبخ إحدى الشقق من تلك املباني مع غاز الطبخ يشكل ثالثة أضعاف مستواه في الهواء اخلارجي وأعلى بكثير من معايير الهواء النظيف. من أجل احلد من تكاليف التدفئة أو التبريد )اعتمادا على املنطقة التي يعيشون فيها( حاول كثير من الناس جعل منازلهم ومكاتبهم بيئة املدن الالكرتونية جمةل
العدد الثالث - سبمترب 2012 6 أكثر إحكاما مبا يؤدي إلى عدم كفاية تبديل الهواء وبالتالي ارتفاع مستويات تلوث الهواء الداخلي مما قد يؤثر سلبا على صحة اإلنسان. يشكل تلوث الهواء الداخلي خطورة أكبر على األطفال وكبار السن وخطورته ال تقف عند أمراض اجلهاز التنفسي كالربو بل ميكن أن تسبب أيضا مشاكل في القلب وقضية تلوث الهواء الداخلي ال تزال غير شائعة وأن املعلومات املتوفرة حول معدالت انبعاث ملوثات الهواء من األجهزة اخملتلفة التي نستخدمها داخل املنازل أو املكاتب قليلة جدا. هذا باإلضافة إلى عدم كفاية األنظمة التي حتدد املستوى املقبول من االنبعاثات امللوثة للهواء الداخلي مما يتطلب املزيد من البحوث عن نوعية الهواء الداخلي ويجب أن ال يكون هناك تغاضي عن تأثير تلوث الهواء في األماكن املغلقة على الصحة. مكافحة تلوث الهواء تبدأ اخلطوة األولى في مكافحة مشاكل تلوث الهواء بتحديد مصادره وذلك من خالل تنفيذ عمليات رصد على املدى الطويل للملوثات الرئيسة والثانوية في جميع املناطق ومبجرد حتديد املصادر يتم وضع الضوابط التقنية للحد من انبعاث امللوثات باستخدام الوقود النظيف وتركيب معدات تقنية لتقليل االنبعاثات ونتيجة لتطوير تكنولوجيا جديدة فإن العقد أو العقدين القادمني سيشهدان خفض في انبعاث امللوثات من محطات الطاقة ومن املصانع ووسائط النقل في الدول املتقدمة على األقل. وفيما يلي بعض اإلجراءات التي يجب اتخاذها للحد من تلوث الهواء: 1. تقليل االنبعاثات باستبدال مصادر الطاقة إنه من األهمية مبكان أن القادة السياسيني في جميع أنحاء العالم وقادة الصناعات التي تسبب االنبعاثات امللوثة للهواء قد بدءوا باتخاذ إجراءات للحد من هذه االنبعاثات وأن النهج الذي مت إتباعه يتمثل مبنع دخول ملوثات للغالف اجلوي ومن إحدى الطرق التي مت إتباعها تقليل االعتماد على مصادر الطاقة التي تستخدم الوقود األحفوري الذي ينتج عنه معظم امللوثات وذلك باستخدام مصادر بديلة للطاقة مثل الطاقة املائية طاقة الرياح طاقة حرارة باطن األرض الطاقة النووية و الطاقة الشمسية )بالرغم من أن لبعضها تأثيرات سلبية أخرى خطيرة على البيئة والصحة(. إن التغيير بهذا احلجم صعب حتقيقه لسبب واحد وهو أن التوسع باستخدام هذه املصادر من الطاقة يتطلب تكنولوجيا على درجة كبيرة من التطور ومن ناحية أخرى فإن مثل هذا التغيير يتطلب حتوال في البنية التحتية للطاقة فالناس يودون احلصول على الطاقة من مصادر مختلفة اعتمادا على مواقعهم وما يتوفر لديهم منها فبعض املناطق التي تتوفر فيها أشعة الشمس بصورة دائمة ميكنها حتويل هذه األشعة إلى طاقة ومناطق أخرى ميكنها أن تعتمد على طواحني الهواء ومن شأن مثل هذه اإلستراتيجية جعل إنتاج الطاقة أقل مركزية وبالتالي احلد من تلوث الهواء مبستوى كبير. كما أن هناك إمكانيات أخرى خلفض االنبعاثات وذلك باستخدام الوقود النظيف فمثال ميكن حملطات الطاقة أن تستخدم الغاز الطبيعي والفحم قليل الكبريت وحصر استخدام الغاز الطبيعي وقود لوسائط النقل. 2. خفض االنبعاثات الناجتة عن محطات توليد الطاقة يوجد عدة طرق إلزالة امللوثات من انبعاثات محطات توليد الطاقة فعمليات غسل االنبعاثات تقلل من امللوثات وخاصة ثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجني وغيرها من امللوثات الغازية خالل مرورها مبرشح مائي Scrubber قبل انطالقها من مداخن محطات حرق الفحم أو استخدام أكياس الترشيح التي تعمل بنفس طريقة املكنسة الكهربائية حيث تعمل على خفض مستوى اجلزيئات الصلبة العالقة بنسبة %98. كذلك ميكن جمع الغازات السامة واجلسيمات العالقة داخل سايكلونات باستخدام قوة الطرد املركزي ومن ثم تشتيتها بعيدا عن املركز. والترسيب االلكتروني باستخدام الكهرباء الساكنة جلمع وإزالة املواد غير املرغوب فيها املعلقة في الغازات الساخنة جدا. كما يجري تطوير تقنيات حديثة تعمل على احلد من انبعاثات محطات الطاقة بدرجة أكبر ومن تلك التقنيات التشليل Gasification وهو احلرق في معزل عن الهواء والتي مت اختبارها ولكن لم يتم استخدامها في محطات توليد الكهرباء على نطاق واسع والتشليل ينتج فحم نظيف وهو أكثر كفاءة من الفحم الطبيعي واالنبعاثات الناجتة عنه أقل بكثير. 3. احلد من االنبعاثات الناجتة من وسائط النقل إن امللوثات الناجتة عن السيارات واملركبات أصبحت أقل بكثير مما كانت عليه قبل عقود قليلة مضت ويرجع ذلك إلى رفع مستوى معايير االنبعاثات وحتسني نوعية الوقود وتركيب أجهزة تقنية للحد من التلوث في كثير من املركبات ومن التقنيات احلديثة التي مت تطبيقها للحد من التلوث بعادم املركبات ومت استخدامها على املركبات احلديثة في الواليات املتحدة جهاز حفاز Catalytic Converter يعمل على خفض وأكسدة ثالث ملوثات وهي أول أكسيد الكربون CO وأكاسيد النيتروجنيNOx واملركبات العضوية املتطايرة.VOCs إن من اخليارات املتاحة التي بدأ تطبيقها للحد من التلوث الناجت عن وسائط النقل هي استخدام سيارات هجينة تعمل مبحرك احتراق داخلي صغير وموتور كهربائي وبطارية قابلة للشحن وجمعها بطريقة تساهم بتقليل استهالك الوقود بدرجة كبيرة. فالسيارات العادية حترق الوقود بواسطة محركها الداخلي للحصول على طاقة احلركة وعند استخدام الكوابح تفقد السيارة طاقة احلركة فينتج انبعاثات غازية ضارة والسيارات الهجينة تستخدم أيضا البنزين لتشغيل احملرك ولكن عند استخدام الكوابح فإن الطاقة الالزمة لذلك تستمدها من البطارية والتي يتم شحنها مما يوفر الوقود ويقلل من انبعاث العادم. ومبا أن محركات السيارات الهجينة صغيرة جمةل تصدر عن مركز البيئة للمدن العربية
7 فإن السيارة تكون أخف وزنا ويستهلك احملرك وقود أقل للتشغيل وعندما تتوفر ظروف السير املالئمة للسيارة الهجينة فإن حركتها تعتمد على احملرك الكهربائي والبطارية فقط وفي حالة السير بسرعات ثابتة داخل املدينة فان محرك البنزين يغلق متاما. خاليا الوقود اختراع قدمي وتطبيق بطيء تعمل بنظام كهروكيميائي فهي تتكون من رقائق معدنية مسطحة تتحد على سطحها جزيئات الهيدروجني واألكسجني فيتولد عن هذا االحتاد حتويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية تخزن في تلك الشرائح فتكون جاهزة لالستخدام وهي بذلك تشبه البطاريات ولكنها أكثر كفاءة. كما أنها على عكس البطاريات التي تكون محكمة اإلغالق على كل محتواها من املواد الكيماوية بينما خاليا الوقود تتدفق عليها املواد الكيماوية الالزمة لشحنها )الهيدروجني و األكسجني( بصورة مستمرة لذلك فصالحيتها ال تنتهي باإلضافة إلى أنه ال ينتج عن خاليا الوقود عند استعمالها في املركبات أية انبعاثات ملوثة للهواء. إن تقنية خاليا الوقود ال تزال في بداية استخدامها ولكنها داخلة في مرحلة منو سريع وسوف حتل مكان البطاريات في األجهزة اإللكترونية احملمولة ألنها أفضل وتدوم وقابلة للشحن. جمةل بيئة املدن الالكرتونية
العدد الثالث - سبمترب 2012 8 اخلالصة يواجه كوكب األرض والغالف اجلوي الذي يحيط به كثير من التحديات واملشاكل الصعبة الناجمة عن األنشطة البشرية بعض هذه املتاعب مت التغلب عليها بطرق ايجابية ناجحة ولكن الطرح التدريجي لبعض امللوثات الكيماوية في اجلو قد انعكس سلبا على البيئة باتساع ثقب األوزون وأن اإلجراءات إلصالح هذا اخللل قد حتتاج إلى عدة عقود. عملت أجهزة ضبط التلوث على تنظيف الهواء من بعض امللوثات الضارة وأن تركيز ملوثات الهواء الستة الرئيسية األوزون اجلسيمات العالقة ثاني أكسيد الكبريت أكاسيد النيتروجني أول أكسيد الكربون والرصاص قد انخفض في الدول املتقدمة وأن الهواء فوق كثير من املدن أصبح أكثر نقاء مما كان عليه قبل عقود قليلة مضت. كما عملت أجهزة ضبط التلوث على خفض امللوثات املسببة لألمطار احلمضية. ال يزال الكثير من الناس يتنفسون هواء ملوث وأن العديد من البحيرات ومجاري املياه تعاني من احلموضة العالية وأن سكان في استخدام تقنيات خفض امللوثات. ميكن للحوافز أن تستهدف الصناعات واألعمال التجارية الصغيرة وحتى األفراد الذين يكون الدافع االقتصادي لديهم شراء سيارات أقل تلويثا أو استخدامهم للمواصالت العامة. وحيث أن احلوافز وحدها ال تكفي فإن القيود املفروضة على االنبعاثات امللوثة يجب أن تناقش بجدية وتنفذ. تتطلب معظم األنشطة الضرورية إجراءات للحد من مستويات التلوث على املدى الطويل وااللتزام بها وقبل التوسع في اإلجراءات التي ميكن تطبيقها فإنه يجب عمل تغييرات في مواقف أفراد اجملتمع بحيث تتوفر لدى كل فرد املعرفة باملشاكل التي تواجه اجملتمع واتخاذ قرارات واعية ومدروسة الختيار منط احلياة السليم وأن التعليم والتوعية في مجاالت البيئة اخملتلفة من األمور الهامة حلماية العالم من أخطار التلوث وميكن للفئات الشابة في اجملتمعات البشرية أن تلعب الدور الرئيسي في إحداث التغييرات التي ميكن أن حتول مسار العالم تدريجيا وبشكل كامل نحو بيئة آمنة ومستقرة باملعرفة والعزم والتفاني. جمةل تصدر عن مركز البيئة للمدن العربية