آلودگی مونو اکسید کربن و تاثیرات آن

CO Pollutant

انواع متعددی از آلاینده‌ها در اثر فعالیتهای طبیعی و مصنوعی ناشی از فعالیتهای بشر که در زمین انجام می‌گیرد، وارد اتمسفر می‌گردند، بنابراین بطور کلی آلودگی هوا به معنی حضور یک ماده خارجی در هواست. بر اساس یکی از تعاریف، مفهوم آلودگی هوا بدین صورت بیان می‌گردد.

آلودگی هوا عبارتست از وجود هر نوع آلاینده اعم از جامد، مایع، گاز و یا تشعشع پرتوزا و غیرپرتو زا در هوا به تعداد و در مدت زمانیکه کیفیت زندگی را برای انسان و دیگر جانداران به خطر انداخته و یا به اموال و تجهیزات خسارت وارد آورد. با توجه به هویت آلاینده های شهری، آلاینده های پارکینگ و آلاینده های موجود در تونل، تمرکز اصلی در این بخش بر روی گاز های آلاینده خواهد بود.

اثر گاز منو اکسید کربن بر سلامت بدن

مؤسسه حفاظت از محیط زیست آمریکا EPA، شش آلاینده اصلی را به عنوان معیار انتخاب نموده و اینها را به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم کرده است. آلاینده‌های اولیه موادی هستند که از منابع مستقیماً به هوای محیط وارد می‌شوند و شامل پنج آلاینده منواکسیدکربن (CO)، دی‌اکسیدنیتروژن (NO2)، دی‌اکسیدگوگرد (SO2)، ذرات معلق با قطر کمتر از 10 میکرون (PM-10) و سرب -Pb می‌باشد. آلاینده‌های ثانویه به موادی اطلاق می‌شود که در اثر فعل و انفعالات موجود در هوای اطراف زمین بوجود می‌آید و در این گروه می‌توان از ازن (O3) نام برد. در این مطالب و مطالب بعدی به بررسی اثرات آلاینده های اولیه پرداخته می شود و سیستم تهویه نیز بر مبنای رقیق سازی این گازها طراحی خواهد شد.

مقاله آشنایی با گازهای آلاینده

منو اکسید کربن یا قاتل خاموش

منو اکسید کربن گازی بی رنگ و بی بو ولی بسیار سمی است. منبع اصلی تولید این گاز موتورهای احتراق داخلی و تجهیزاتی است که به کمک احتراق کار می کند. گاز منواکسید کربن در هوای آزاد و به مقدار کم، زندگی بیماران قلبی و ریوی را به خطر می اندازد و در افراد سالم باعث سردرد، سرگیجه، خستگی زیاد و تحریک اعصاب می شود. استنشاق این گاز در محیط های در بسته و سقف دار، به خصوص تونلها، سوله ها و کارخانجات در زمان طولانی و با غلظت بالا حتی می تواند باعث خفگی و مرگ می شود. در حالت کلی سرعت ترکیب شدن منو اکسید کربن با هموگولوبین خون 200 برابر سریعتر از اکسیژن بوده و تولید کربوکسی هموگلوبین می کند. منوکسید کربن نه تنها با اتصال به هموگلوبین مانع چسبیدن اکسیژن به آن می شود، بلکه از آزاد شدن اکسیژن از اکسی-هموگلوبین باقیمانده نیز جلوگیری خواهد نمود .

تاثیر منفی منو اکسید کربن بر جذب اکسیژن در سلول های قرمز خون

به این ترتیب پس از استنشاق منو اکسیدکربن نسوج بدن با کمبود اکسیژن روبرو شده و اعضای حیاتی بویژه قلب آسیب می بیند، گذشته از این منواکسیدکربن - CO خود به طور مستقیم نیز به سلولهای قلب آسیب رسانده و به روند تنگی عروق سرعت می بخشد.

اثرات و عوارض مصمومیت با گاز منو اکسید کربن

یکی از مهمترین مواردی که موجب خطرناک شدن گاز CO یا همان منوکسید کربن می شود، بی بی بودن و بی رنگ بودن آن است. به همین دلیل در بسیاری از مواردی که متاسفانه افراد در مجاورت بخاری های گازی جان خود را از دست می دهند، علت مرگ استنشاق گاز منو کسید کربن است. بر خلاف منوکسید کربن، گاز دی اکسید کربن به دلیل دارا بودن طعم ترش (خاصیت اسیدی) نسبت به منو اکسید کربن قابل تشخیص است.

به همین دلیل عدم امکان شناسایی از روی رنگ یا بو، به گاز منو اکسید کربن لقب قاتل خاموش را نیز داده اند.

حد مجاز گاز منوکسیدکربن(CO)

بر طبق استاندارد ها حد مجاز گاز منوکسید کربن در محیط زندگی نباید بیشتر از 9 الی 10 ppm باشد. البته در مدت زمان کوتاه مقدار حد مجاز منوکسید کربن می تواند بیشتر شود. در محیط های کار بر اساس استاندارد حدود مجاز شغلی که مرکز سلامت محیط کار منتشر می کند، مقدار غلظت گاز CO نباید از 25 ppm بیشتر باشد.

در نمودار زیر مقدار غلظت مجاز گاز منو اکسید کربن، بر حسب زمان نشان داده شده است. دقت داشته باشید که این نمودار بیشتر برای درک ارتباط حد مجاز غلظت CO با زمان است و اعداد آن ممکن است دقیق نباشد.

حد مجاز منو کسید کربن

طراحی تهویه تونل

شبیه سازی تهویه (CFD)

ارائه راهکار کاهش آلودگی هوا در شهر ها

طراحی تهویه پارکینگ با جت فن

شبیه سازی آتش سوزی

مدلسازی دود

شرکت آراکو، محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166129745

02166561974

www.araco.ir

۰ نظر

محمد قربانعلی بیک

آلودگی هوا

Air pollution

مؤسسه حفاظت از محیط زیست آمریکا EPA، شش آلاینده اصلی هوا را به عنوان معیار انتخاب نموده و این آلاینده ها را به دو دسته آلاینده اولیه و آلاینده ثانویه تقسیم کرده است. آلاینده‌های اولیه هوا موادی هستند که بر اثر واکنش های شیمیایی و به ویژه احتراق، به محیط وارد می‌شوند و شامل پنج گاز آلاینده منو اکسید کربن(CO)، دی‌ اکسید نیتروژن(NO2)، دی‌ اکسید گوگرد و اکسید گوگرد(SO2)، ذرات معلق با قطر کمتر از 10 میکرون(PM-10) و سرب Pb می‌باشد. آلاینده‌ های ثانویه هوا به موادی اطلاق می‌شود که در اثر فعل و انفعالات موجود در جو زمین بوجود می‌آید و در این گروه می‌توان از ازن(O3) نام برد.

دانلود مقالات و جزوات آموزشی در مورد آلودگی هوا(PDF)

با توجه به بروز مشکلات فراوان در زمینه آلودگی هوا در کلان شهر ها و شهر های بزرگ مانند تهران، اصفهان، مشهد، اهواز، تبریز، آبادان و سایر شهر ها، در این بخش به ارائه توضیحات تکمیلی در خصوص گازها و عوامل آلاینده به صورت اجمالی می پردازیم. در ابتدا این بخش توضیحی در خصوص واحد PPM - پی پی ام - که به عنوان واحد اندازه گیری آلاینده ها شناخته می شود، ارائه می کنیم.

واحد PPM چیست؟

PPM مخفف Part Per Million به معنی واحد در میلیون می باشد. همانطور که درصد جهت تعریف واحد در صد می باشد. ppm یک کمیت بدون واحد است و جهت مشخص کردن میزان بسیار کمی از مواد استفاده می شود.

قسمت در واحد سنجش یک کمیت بدون بعد است. کمیت بدون بعد (Dimensionless quantity) در تحلیل ابعادی به کمیتی اطلاق می‌شود که فاقد یک واحد فیزیکی مشخص باشد. این نوع کمیت‌ها در فیزیک، ریاضی، علوم اقتصادی و مهندسی به چشم می‌خورد. این کمیت‌ها معمولا از نسبت دو کمیت با واحدهای مشابه یا نسبت دو عبارت جبری با واحدهای یکسان تشکیل می‌شود. برای مثال مفهوم 2 PPM، یعنی 2 میلی گرم از یک ماده حل شونده در 2 کیلوگرم از حلال حل شده است و یا 2 سانتی متر مکعب از یک گاز معین در 2 متر مکعب از هوا وجود دارد. در واقع یکای هر دو جزء مورد نظر (حل شونده و حلال) می‌بایست یکی باشد تا در نهایت ppm یک کمیت بدون بعد باشد.

گاز آلاینده منو اکسید کربن(CO)

گاز آلاینده منوکسید کربن، گازی بی رنگ و بی بو ولی بسیار سمی است. منبع اصلی تولید منوکسید کرین، موتورهای احتراق داخلی مانند خودرو های سواری و سنگین هستند. گاز منواکسید کربن در هوای آزاد و به مقدار کم، زندگی بیماران قلبی و ریوی، کودکان و افراد مسن را به خطر می اندازد و در افراد سالم باعث سردرد، سرگیجه، خستگی زیاد و تحریک اعصاب می شود. استنشاق گاز CO در محیط های در بسته و سقف دار، به خصوص تونلها، سوله ها و کارخانجات در زمان طولانی و با غلظت بالا، حتی می تواند باعث خفگی و مرگ شود.

حد مجاز گاز CO، بسته به نوع محیط متفاوت می باشد. به عنوان مثال حد مجاز گاز CO - منو اکسید کربن در محیط های شغلی با در نظر گرفتن زمان قرارگرفتن در معرض این گاز متفاوت است که این میزان در کتاب حدود مواجهه استاندارد شغلی درج شده است.

گاز آلاینده منو اکسید کربن یا قاتل خاموش چیست؟

دانلود کتاب حدود مواجهه شغلی و سایر مراجع در حوزه تهویه صنعتی و شبیه سازی

آلاینده اکسیدهای نیتروژن(NOX)

دی‌اکسید ‌نیتروژن که بیشتر از سایر اکسیدهای نیتروژن در هوا منتشر می‌شود گازی است قهوه‌ای رنگ و بدبو که توسط وسایل نقلیه موتوری و کارخانجاتی که از موتورهای احتراق داخلی استفاده می‌کنند، وارد هوا می‌شود. این گاز باعث تحریک چشمها و قسمتهای عمقی ریه‌ شده و موجب بروز خستگی مفرط و افزایش موارد بیماری می‌گردد. علاوه بر این منوکسید نیتروژن و دی اکسید نیتروژن به گیاهان صدمات زیادی وارد می‌کنند. اکسیدهای نیتروژن نیز بیشتر از خودرو های سنگین مانند اتوبوس، کامیون، مینی بوس و وانت تولید می شود. علاوه بر موارد ذکر شده، اکسید های نیتروژن که شامل دی اکسید نیتروژن و مونو اکسید نیتروژن می شود، توسط لکوموتیو (قطار) و هواپیما نیز تولید می گردد. به همین دلیل مناطقی از شهر که نزدیک ایستگاه راه آهن یا فرودگاه هستند، از آلودگی هوای بیشتری رنج می برند و درصد آلاینده منوکسید نیتروژن و گاز دی اکسید نیتروژن در آنها به شدت بالا است.

باید توجه داشت که منوکسید نیتروژن - NO حد مجاز پایین تری نسبت به منو اکسید کربن - CO داشته و خطرات بیشتری ایجاد می کند.

آلاینده اکسیدهای گوگرد(SOx)

گاز آلاینده دی‌ اکسید گوگرد (SO2)که بیشتر از دیگر اکسیدهای گوگرد در هوا منتشر می‌شود، گازی است بی‌رنگ و بدبو که باعث تحریک مجاری تنفسی بخصوص حلق، بینی و حنجره شده و ایجاد برونشیت‌های مزمن، آسم و آمفیزم می‌کند. منبع اصلی تولید این گاز، احتراق گازوئیل و مازوت در منازل، کارخانجات و وسایل نقلیه موتوری است. درعین حال باید توجه داشت که یکی از مهمترین منابع تولید این گاز در ایران، خودروهای سنگین می باشد.

دلیل این مطلب وجود درصد نسبتا بالای گوگرد در سوخت سنگین (گازوئیل، نفت خام و مازوت) است که در ایران بسیار شایع می باشد. همانند اکسید های نیتروژن، گاز آلاینده دی اکسید گوگرد نیز در اطراف نیروگاه، ایستگاه قطار و راه آهن، فرودگاه و محل دپوی اتوبوسها از غلظت بسیار بالایی برخوردار است که برای ساکنین این مناطق می تواند خطر آفرین باشد.

آلاینده های هوا و گازهای گلخانه ای خطرات زیادی برای موجودات زنده و کره زمین دارند

ذرات معلق هوا (PM 10) (PM 2.5)

ذرات معلق با قطر کمتر از 10 میکرومتر به دلیل راهیابی به سیستم تنفسی، به عنوان شاخص اصلی مواد معلق آلاینده در هوا معرفی می‌شوند. بر اساس مطالعات ذرات معلق در مقایسه با گاز های اکسید گوگرد و اکسیدهای ازت برای سلامتی مخاطره آمیزتر است و مقدار بیش از حد مجاز آن در تشدید بیماریهای قلبی ریوی، کاهش مقاومت سیستم ایمنی بدن در مقابل بیماریها، از بین رفتن بافت ریه، آسم کودکان، مرگ و میر زودرس و سرطان نقش عمده‌ای دارد.

منشا تولید ذرات معلق در شهرها خودرو های سنگین است. لیکن در ایران منشا این ذرات به خصوص در شهرهای غربی و جنوبی کشور مانند اهواز، آبادان و ... ریزگرد ها هستند. علاوه بر شهرهای استان خوزستان که در معرض ذرات معلق PM هستند، استان سیستان و بلوچستان و شهر زابل نیز به شدت در اثر نفوذ ریزگردها، دچار آلودگی هوا است.

ذرات معلق در مقایسه با سایر گازهای آلاینده که وارد سیستم متابولیسم بدن می شوند، از جهاتی خطر بیشتری دارند، زیرا به صورت مستقیم وارد ریه شده و جذب نخواهند شد.

توضیحات تکمیلی درباره ریزگرد و ذرات معلق آلاینده

باید توجه داشت که به منظور ارائه راهکار در خصوص کاهش آلودگی هوا و گازهای آلاینده و ریزگرد ها، ابتدا باید مطالعات دقیقی در خصوص شرایط اقلیمی و جغرافیایی موقعیت مورد نظر انجام داد و حتی جهت و شدت متوسط جریان باد غالب را بررسی نمود تا بتوان راهکاری را برای مقابله با ذرات معلق و ریزگرد ها شناسایی نمود که البته این روش در هر منطقه، نتایج متفاوتی خواهد داد که تابع شرایط آن محدوده می باشد.

دانلود مقاله با موضوع تاثیرات ریزگرد ها و ذرات معلق PM بر سلامتی

PM effect on health article - PDF

ذرات آلاینده معلق pm 10 و مقایسه اندازه آنها با یک تار مو