لماذا مراقبة جودة الهواء في الهواء الطلق مهمة

 

اعتبارًا من 19 أكتوبر 2021 ، اشتعلت 17 حريقًا في كاليفورنيا وأيداهو ومونتانا وأوريجون وواشنطن. تم احتواء اثنين فقط من هذه العناصر ، وقد أحرق كل 17 شخصًا مجتمعة أكثر من 2.2 مليون فدان (حوالي 3400 ميل مربع). حتى الآن هذا العام ، تسبب أكثر من 47000 حريق في حرق حوالي 6.5 مليون فدان (ما يزيد قليلاً عن 10000 ميل مربع) في الولايات المتحدة (1)

غالبًا ما يؤدي الانتشار السنوي لحرائق الغابات إلى محادثة أكبر حول مراقبة جودة الهواء في الهواء الطلق بشكل عام ، بما في ذلك المخاوف بشأن الدخان والضباب الدخاني والأوزون وأول أكسيد الكربون وملوثات الهواء الأخرى التي تؤثر سلبًا على صحة الكائنات الحية. (1 ، 2)

تراقب وكالة حماية البيئة (EPA) وتنظم كلاً من تلوث الهواء المحيط ومصادر التلوث الثابتة في الولايات المتحدة. ومع ذلك ، هناك الكثير الذي يمكنك القيام به للمساعدة في تحسين جودة الهواء أيضًا. يمكن أن يؤدي اتخاذ بعض الإجراءات المقترحة إلى تحسين جودة الهواء في منزلك وبيئتك بمرور الوقت ، مما قد يؤدي إلى تحسين الصحة العامة لك ولعائلتك.

ملوثات الهواء

فيما يلي الأسباب الرئيسية لتلوث الهواء وتشكل تهديدات خطيرة لصحة الإنسان:

دخان حرائق الغابات. يحتوي دخان حرائق الغابات على آلاف المواد الكيميائية التي يمكن أن تسبب مشاكل تنفسية حادة وألمًا في الصدر وسرعة دقات القلب. الأطفال وكبار السن وأول المستجيبين والحوامل معرضون بشكل خاص لخطر عواقب وخيمة من الاستنشاق. ومما يضاعف الخطر حقيقة أن دخان حرائق الغابات يتقدم في العمر - مما يعني أن الشمس تؤثر عليه وعلى مواد كيميائية أخرى في الهواء - أثناء سفره ، مما يزيد من سميته. عادةً لا تنتقل الجسيمات الكبيرة مثل الرماد بعيدًا عن النار ، لكن الجزيئات الصغيرة المتطايرة يمكن أن تنتقل عبر القارات. تسمى هذه الجسيمات الأصغر ، التي يقل قطرها عن 2.5 ميكرومتر (50 مرة أصغر من حبة الأرز) ، مجتمعةً بالجسيمات الدقيقة. فهي صغيرة بما يكفي لتجاوز دفاعات الجسم الطبيعية ، ودخول الرئتين ، وتسبب مشاكل في الجهاز التنفسي مثل التهاب الرئة. (3 ، 4)

الضباب الدخاني . يتألف الضباب الدخاني من العديد من المواد الكيميائية ، وهو تلوث للهواء يقلل من الرؤية. يأتي المصطلح من الثورة الصناعية عندما يختلط الدخان الناتج عن حرق الفحم بالضباب بالقرب من الأرض نسبيًا ويخلق ضبابًا بنيًا مصفرًا. هناك نوعان من الضباب الدخاني: عادي وكيميائي ضوئي. ينتج الضباب الدخاني العادي عن حرق الفحم عالي الكبريت ، بينما يتشكل الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي عندما يتفاعل ضوء الشمس مع أكاسيد النيتروجين (NOx) والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) في الغلاف الجوي. (5 ، 6) المركبات العضوية المتطايرة هي مركبات لها ضغط بخار مرتفع وقابلية منخفضة للذوبان في الماء. العديد من المركبات العضوية المتطايرة هي مواد كيميائية من صنع الإنسان تُستخدم وتُنتج في صناعة الدهانات والمستحضرات الصيدلانية وغازات التبريد. (7)

يمكن أن يحتوي كل من دخان حرائق الغابات والضباب الدخاني على أي مزيج من العناصر الستة التالية:

أول أكسيد الكربون (CO) . ثاني أكسيد الكربون هو غاز سام ، عديم اللون ، عديم الرائحة ، لا طعم له وهو مميت بتركيزات عالية. ينطلق ثاني أكسيد الكربون من احتراق المواد المحتوية على الكربون ، مثل البنزين والبروبان والغاز الطبيعي. عن طريق إزاحة الأكسجين في الدم ، يحرم ثاني أكسيد الكربون الأعضاء الحيوية من الأكسجين. يمكن أن يؤدي التعرض لكميات كبيرة أو تركيزات عالية من ثاني أكسيد الكربون إلى الوفاة في غضون دقائق. حتى إذا تم إنقاذ شخص مصاب بتسمم أول أكسيد الكربون ونجا ، فقد يكون مصابًا بتلف دائم في الجهاز العصبي والقلب. يلعب العمر والصحة العامة أيضًا دورًا في تشخيص الناجي. (8 ، 9)

أكاسيد النيتروجين (NOx) . خليط من الغازات التي تحتوي على النيتروجين والأكسجين ، يتم إطلاق أكاسيد النيتروجين في الهواء بشكل أساسي من عادم السيارات ، وكذلك حرق الفحم والغاز الطبيعي. تستخدم أكاسيد النيتروجين في إنتاج وقود الصواريخ والمتفجرات ، من بين أشياء أخرى. (10)

الأوزون الأرضي (O3) . يتكون الأوزون التروبوسفيري أو الأرضي عندما تتفاعل الملوثات من السيارات ومصافي النفط ومحطات الطاقة والمصانع الكيماوية مع ضوء الشمس. يحتوي الأوزون الأرضي على أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة. (11 ، 12)

الجسيمات (PM) . يشير مصطلح PM إلى جزيئات صلبة وسائلة في الهواء ، ويمكن رؤية بعضها بالعين المجردة. لا يمكن اكتشاف البعض الآخر إلا باستخدام المجهر الإلكتروني. يأتي بعضها مباشرة من مصادر معينة ، مثل مواقع البناء ، أو الطرق غير المعبدة ، أو الحقول ، أو الحرائق ، ولكن معظمها ناتج عن تفاعلات كيميائية معقدة لمحطة توليد الطاقة ، والملوثات الصناعية ، والسيارات. (13)

ثاني أكسيد الكبريت (SO2) . ثاني أكسيد الكبريت هو غاز عديم اللون له رائحة نفاذة ورائحة البيض الفاسد. في الطبيعة ، يتم إطلاقه في الغلاف الجوي من الانفجارات البركانية. كما أنه يدخل الغلاف الجوي من خلال حرق الفحم والنفط ومن صهر النحاس. (14)

الرصاص (الرصاص) . معدن رمادي مزرق موجود في جميع أنحاء البيئة ، يأتي الرصاص من حرق الوقود الأحفوري والتصنيع وإنتاج البطاريات والأجهزة التي تحمي الناس من الأشعة السينية. على الرغم من انخفاض انتشاره بشكل كبير بسبب المخاوف الصحية ، إلا أن الرصاص لا يزال موجودًا في الهواء وبالتالي لا يزال يمثل خطرًا. (15)

؟

• الآثار الصحية السلبية لملوثات الهواء

هناك العديد من المواد الكيميائية الضارة الأخرى في الهواء ، ولكن المواد الستة المذكورة أعلاه هي تلك التي تراقبها وكالة حماية البيئة عن كثب لأنها الأكثر انتشارًا في الولايات المتحدة.التعرض لهذه المواد الكيميائية يمكن أن يسبب عددًا من المشكلات الصحية الخطيرة لأي شخص. ومع ذلك ، تظهر العديد من الدراسات التي أجريت على الأطفال والنساء الحوامل وكبار السن أن هذه الفئات هي الأكثر عرضة للأمراض التي يسببها تلوث الهواء. على سبيل المثال (16 ، 17):

- عند الأطفال:

التهابات الجهاز التنفسي

أزمة

التهاب شعبي

تلف الرئة

-؟ عند النساء الحوامل:

تغير حجم دماغ الجنين ، مما يؤدي إلى ضعف الإدراك مثل اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه والتوحد

ضغط دم مرتفع

انخفاض وزن الجنين عند الولادة

الولادة المبكرة

؟ - في كبار السن:

زيادة خطر الإصابة بمرض الزهايمر والخرف

تفاقم الإعاقات الجسدية

؟

كيف تقوم وكالة حماية البيئة (EPA) بمراقبة جودة الهواء في الهواء الطلق

تراقب وكالة حماية البيئة جودة الهواء بطريقتين: مراقبة جودة الهواء المحيط ومراقبة انبعاثات المصادر الثابتة. يراقب كلاهما جودة الهواء وفقًا للشروط المنصوص عليها في قانون الهواء النظيف (CAA) لعام 1970 ، والذي سمح للوائح الحكومية والفيدرالية بالحد من التلوث من المصادر المتنقلة والثابتة. في نفس الوقت تقريبًا ، تم إنشاء وكالة حماية البيئة لتنفيذ هذه اللوائح. في عام 1990 ، وقع الرئيس جورج إتش دبليو بوش تعديلات على قانون الطيران المدني ليصبح قانونًا. تضمنت هذه المراجعات برامج أبحاث موسعة حول تلوث الهواء وسلطة متزايدة لفرض قانون الطيران المدني. (18 ، 19)

مراقبة جودة الهواء المحيط

تقوم مراقبة جودة الهواء المحيط بجمع وقياس عينات من ملوثات الهواء المحيط التالية لتقييم حالة الغلاف الجوي: ثاني أكسيد الكربون ، أكاسيد النيتروجين (NO2 و NO3) ، O3 ، الرصاص (Pb) ، PM (كلا الجسيمات بأقطار هوائية أقل من 10 ميكرومتر [PM-10] وتلك الأقطار الهوائية أقل من 2.5 ميكرومتر [PM-2.5]) وثاني أكسيد الكبريت والمركبات العضوية المتطايرة. (20)

مراقبة انبعاثات المصادر الثابتة

تتضمن مراقبة المنشآت الثابتة ومصانع التصنيع جمع بيانات الانبعاثات لإثبات الامتثال لمتطلبات تنظيمية معينة. يستخدم مشغل المنشأة أيضًا هذه البيانات لاتخاذ إجراءات تصحيحية إذا لزم الأمر. هناك ثلاثة أنواع من أنظمة مراقبة انبعاثات المصادر الثابتة (20):

نظام المراقبة المستمرة للانبعاثات (CEMS): يقيس باستمرار الملوثات محل القلق ، مثل ثاني أكسيد الكربون أو أكاسيد النيتروجين.

نظام مراقبة العتامة المستمر (COMS): يقيس كمية ضوء الشمس التي تحجبها الجسيمات في الانبعاثات الصادرة. على سبيل المثال ، إذا تم حجب كل الضوء ، يُقال إن المادة التي تحجب الضوء تحتوي على عتامة 100٪. نظام المراقبة المستمر (CPMS): يقيس معلمة معينة تعد مؤشرًا رئيسيًا لأداء النظام. على سبيل المثال ، يمكن لنظام CPMS مراقبة درجة الحرارة أو الضغط أو معدل التدفق. إذا تم طلب ذلك ، يمكن لنظام CPMS قياس معلمات متعددة في وقت واحد.

برامج وكالة حماية البيئة

لدى وكالة حماية البيئة العديد من البرامج التي تنفذ مراقبة جودة الهواء المحيط ومراقبة انبعاثات المصادر الثابتة. إحدى هذه الشبكات هي شبكة PAMS. يرمز PAMS إلى "محطة مراقبة التقييم الضوئي الكيميائي" ، ويوجد 45 منهم في جميع أنحاء البلاد. بدأت هذه الشبكة في التسعينيات لتلبية معايير هيئة الطيران المدني ، وأهدافها الأساسية (21):

لتطوير قاعدة بيانات للملوثات التي تخلق طبقة الأوزون على مستوى الأرض ، مثل أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين.

لتتبع تركيزات ملوثات الأوزون. على أساس كل ساعة ، يقيس كل موقع PAMS أشياء مثل المركبات العضوية المتطايرة وأكاسيد النيتروجين (سلائف الأوزون) ودرجة الحرارة المحيطة والرطوبة وهطول الأمطار والأشعة فوق البنفسجية. (21)

برنامج آخر هو شبكة National Air Toxics Trends Station (NATTS) ، التي تم تطويرها لتلبية الحاجة إلى بيانات مراقبة متسقة وطويلة الأجل. تقوم شبكة NATTS بتقييم الاتجاهات وفعالية برنامج الحد من الانبعاثات ، من بين أمور أخرى. بدأ التكوين الحالي لشبكة NATTS في عام 2003 ، ويتضمن 26 موقعًا (21 موقعًا حضريًا وخمسة مواقع ريفية) عبر الولايات المتحدة. عادة ، تراقب وكالة حماية البيئة أكثر من 100 ملوث في كل NATTS ، على الرغم من أن 19 فقط من هذه الملوثات مطلوبة رسميًا. تشمل الملوثات المستهدفة المركبات العضوية المتطايرة ، والكربونيل ، ومعادن PM-10 ، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) ، وهي فئة من المواد الكيميائية تحدث بشكل طبيعي في الفحم والنفط الخام والبنزين. يتم إنتاج الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات عند حرق الفحم والنفط والغاز والخشب والقمامة والتبغ. (22 ، 23)

ما الذي يمكنك فعله لمكافحة تلوث الهواء

لدى وكالة حماية البيئة العديد من البرامج الأخرى التي توفر مراقبة جودة الهواء في الهواء الطلق ، كما هو مطلوب من قبل هيئة الطيران المدني وتعديلاتها ؛ ومع ذلك ، هناك بعض الأشياء التي يمكنك القيام بها للمساعدة في تحسين جودة الهواء أيضًا (24 ، 25):

حافظ على الكهرباء. اضبط منظم الحرارة أعلى قليلاً في الصيف وأقل في الشتاء. المشاركة في برامج الحفاظ على الطاقة المحلية.

ابحث عن ملصق ENERGY STAR عند شراء معدات منزلية أو مكتبية. إن ENERGY STAR هي الرمز الموثوق به للمنتجات والممارسات الموفرة للطاقة. تم إنشاء علامة ENERGY STAR من أجل:

تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وغيرها من الملوثات الناتجة عن الاستخدام غير الفعال للطاقة.

اجعل من السهل على المستهلكين تحديد وشراء المنتجات الموفرة للطاقة التي توفر وفورات في فواتير الطاقة دون التضحية بالأداء والميزات والراحة.

حافظ على محركات السيارة مضبوطة بشكل صحيح.

استخدام Carpool أو استخدام وسائل النقل العام أو الدراجة أو المشي عندما يكون ذلك ممكنًا.

اجمع بين المهمات لتقليل "الانطلاق البارد" لسيارتك.

لا تحرق سوى الأخشاب الجافة أو المخضرة ، أو الأفضل من ذلك ، استخدم سجلات الغاز. إذا كنت تستخدم موقدًا يعمل بحرق الأخشاب أو ملحقًا به ، فتأكد من توافقه مع مواصفات تصميم وكالة حماية البيئة.

سماد أوراق الشجر ونفايات الفناء بدلاً من حرقها.

بينما تم تكليف وكالة حماية البيئة بمراقبة جودة الهواء للأمة ، يمكن للجميع المساعدة من خلال اتخاذ بعض الإجراءات المذكورة أعلاه. يمكن أن يؤدي القيام بذلك إلى تحسين جودة الهواء في منزلك وبيئتك بمرور الوقت ، مما قد يؤدي إلى تحسين الصحة العامة لك ولأحبائك.