بحوث مدرسية

عن قريب جدا
1- اغلفة الكرة الارضية (الغلاف الجوي وطبقاته)
2- ملوثات الغلاف الجوي

بحث حول الغلاف الجوي - الثالثة متوسط

المقـــــدمــــة غلاف الأرض الجوي هو طبقة من خليط من غازات تحيط بالكرة الأرضية مجذوبة إليها بفعل الجاذبية الأرضية. ويحوي على 78 % من غاز النيتروجين و 21 % أوكسجين والارجون وثاني أكسيد الكربون وبحار الماء، والهيدروجين ، والهليوم, والنيون, والزينون. ويحمي الغلاف الجوي الأرض من امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ويعمل على اعتدال درجات الحرارة على سطح الكوكب. يعتبر الغلاف الجوي مستودعا كبيرا للمياه يستخدم لنقل الماء حول الأرض، إذ يصل حجم الماء الموجود في الغلاف الجوي إلى حوالي 12.900 كيلومتر مكعب يتساقط معظمها على شكل أمطار في المحيطات والبحار حيث أن إذا حدث وسقطت كل المياه الموجودة في الغلاف الجوي في آن واحد كأمطار فإنها ستغطي الكرة الأرضية بعمق يصل إلى 2.5 سم. ويقدر ثقل السحب التي يحتويها بآلاف الملايير من الأطنان. ومن خلال البحث نحاول أن نسلط الضوء أكثر على أغلفة الجو واقسامه وملوثاته البيــــــــــــئة : يرتبط مدلولها بنمط العلاقة بينها وبين مستخدمها فنقول:- البيئة الزراعية، والبيئة الصناعية، والبيئة الصحية، والبيئة الاجتماعية والبيئة الثقافية، والسياسية.... ويعنى ذلك علاقة النشاطات البشرية المتعلقة بهذه المجالات... كذلك نقول أيضا أن البيئة هي إجمالي الأشياء التي تحيط بنا وتؤثر علي وجود الكائنات الحية علي سطح الأرض متضمنة الماء والهواء والتربة والمعادن والمناخ والكائنات أنفسهم، كما يمكن وصفها بأنها مجموعة من الأنظمة المتشابكة مع بعضها البعض لدرجة التعقيد والتي تؤثر وتحدد بقائنا في هذا العالم الصغير والتي نتعامل معها بشكل دوري". فالحديث عن مفهوم البيئة إذن هو الحديث عن مكوناتها الطبيعية وعن الظروف والعوامل التي تعيش فيها الكائنات الحية. والبيئة هي الوسط الذي يحيط بنا كبشر بما فيه من مكونات حية من نباتات وحيوانات متباينة الخصائص التي استمدتها من المكونات غير الحية مثل المناخ والتربة وأنواع الصخور وملامح سطح الأرض الجيومورفولوجية . وقد قسم بعض الباحثين البيئة إلى قسمين رئيسين هما:- البيئة الطبيعية:- وهي عبارة عن المظاهر التي لا دخل للإنسان في وجودها أو استخدامها البيئة المشيدة:- وتتكون من البنية الأساسية المادية التي شيدها الإنسان ومن النظم الاجتماعية والمؤسسات التي أقامها عناصر البيئة يمكن تقسيم البيئة، وفق توصيات مؤتمر ستوكهولم ، إلى ثلاثة عناصر هي:- البيئة الطبيعية:- وتتكون من أربعة نظم مترابطة وثيقاً هي: الغلاف الجوي، الغلاف المائي، اليابسة، المحيط الجوي، بما تشمله هذه الأنظمة من ماء وهواء وتربة ومعادن، ومصادر للطاقة. البيئة البيولوجية:- وتشمل الإنسان "الفرد" وأسرته ومجتمعه، وكذلك الكائنات الحية في المحيط الحيوي وتعد البيئة البيولوجية جزءاً من البيئة الطبيعية. البيئة الاجتماعية:- ويقصد بالبيئة الاجتماعية ذلك الإطار من العلاقات الذي يحدد ماهية علاقة حياة الإنسان مع غيره . البيئة والنظام البيئي يطلق العلماء لفظ البيئة على مجموع الظروف والعوامل الخارجية التي تعيش فيها الكائنات الحية وتؤثر في العمليات الحيوية التي تقوم بها، ويقصد بالنظام البيئي أية مساحة من الطبيعة وما تحويه من كائنات حية ومواد حية في تفاعلها مع بعضها البعض ومع الظروف البيئية وما تولده من تبادل بين الأجزاء الحية وغير الحية، ومن أمثلة النظم البيئية الغابة والانهار والبحيرة والبحر، وواضح من هذا التعريف أنه يأخذ في الاعتبار كل الكائنات الحية التي يتكون منها المجتمع البيئي ( البدائيات، والطلائعيات والتوالي النباتية والحيوانية) وكذلك كل عناصر البيئة غير الحية (تركيب التربة، الرياح، طول النهار، الرطوبة، التلوث...الخ) ويأخذ الإنسان – كأحد كائنات النظام البيئي – مكانة خاصة نظراً لتطوره الفكري والنفسي، فهو المسيطر- إلى حد ملموس – على النظام البيئي وعلى حسن تصرفه تتوقف المحافظة على النظام البيئي وعدم استنزافه. أغلفة الكرة الأرضية • الغلاف الجوي: هو ذلك الغلاف الذي يحيط بالأرض من جميع الجهات ويبدأ من سطح الأرض ، حيث يمثل سطح البحر الحد الأسفل للغلاف الجوي ويرتفع إلى مالا نهاية في الجو. يتألف الغلاف الجوي من عنصرين رئيسين يمثلان حوالي 99% من الهواء حيث يكون النتروجين 78% من الهواء ويكون الأكسجين 21% من الهواء والبقية عبارة عن غازات مختلفة وعديدة أهمها ثاني أكسيد الكربون وتزيد كثافة الغازات في هذا الغلاف كلما اقتربنا من سطح الأرض نظرا لزيادة الضغط ، وتقل كلما ابتعدنا عن سطح الأرض حتى أننا نجد في طبقات الجو العليا غازات قليله جداً وخفيفة مثل غاز الهيدروجين والهليوم. وقد قسم بعض العلماء هذا الغلاف إلى أربعة أقسام هي كالتالي : الجو الأدني : وهو الملامس لسطح الأرض إلى ارتفاع 60 كلم تقريبا. الجو الأعلى ويلي الجو الأدنى ويصل إلى ارتفاع 90 كلم تقريبا وبه توجد طبقة الأوزون التي تحمي وتخفف من الأشعة فوق البنفسجية الصادرة من الشمس . الجو الأيوني : ويصل ارتفاعه إلى حوالي 500كلم تقريبا ويحوي غازات متأينة وفيه يكون الهواء ضئيلا ومخلخلا . الجو الخارجي : ويمتد إلى ما لا نهاية في الكون. ويحوي الغازات الخفيفة مثل الهليوم والهيدروجين التي تكون جزءاً من خليط غازات الكواكب. • الغلاف الصخري: هو أهم أغلفة الأرض في علم الجيولوجيا ويمثل تلك الصخور والمعادن المختلفة والمتباينة التي تكون سطح (قشرة ) الأرض الذي نعيش عليه. ويتأثر الغلاف الصخري بجميع الأغلفة الأخرى . حيث أنها تساهم بشكل كبير جدا في تكوين معالمه. وتحديد أشكال وأنواع صخوره ومعادنه .• الغلاف الحيوي هو ذلك النطاق الذي تتمثل به شتى صور الحياة على سطح الأرض فهو يحوي جميع الكائنات الحية التي توجد وتؤثر بشكل أو بآخر على سطح الأرض وتدخل في العمليات الجيولوجية المختلفة كالنحت والترسيب. ويشمل الغلاف الحيوي كذلك تلك الكائنات التي وجدت على سطح الأرض خلال العصور الجيولوجية المختلفة ومن ثم تلاشت وانقرضت ((كالديناصورات)) • الغلاف المائي تغطي المياه حوالي 71% من سطح الأرض وتعتبر البحار والمحيطات أهم صور الماء على سطح الأرض حيث تمثل حوالي 97% من المياه الموجودة على الأرض ، وللمياه بشكل عام و البحار والمحيطات بشكل خاص دور هام وفعال في عمليات الترسيب والنحت على سطح الأرض. وتوجد صور أخرى للمياه على الأرض مثل العيون والأنهار والجليد والمياه الجوفية والتي لها هي أيضا دور فعال في العمليات الجيولوجية . والمياه على سطح الأرض في تجدد مستمر عن طريق دورة المياه في الطبيعة . مكونات الغلاف الجوي يتكون الغلاف الجوي من عنصرين رئيسيين هما : الأزوت (النترجين )بنسبة 78% وهو غاز لا يحترق بسهولة والأوكسجين بنسبة 21% وهو غاز فعال يساعد على الاشتعال ويتحد مع معظم العناصر الأخرى وهذان العنصران يشكلان 99% من مجموع الغلاف الغازي أما الباقي فهو 1% وهو عبارة عن عدد من الغازات التي تمتزج بنسبة ضئيلة جدا وهذه الغازات هي :الأرغون -النيون -الهيليوم-الأوزون-ثاني أكسيد الكربون -ومن الجدير ذكر أن الأرغون يشكل 0.9% من ال1% وهو غاز خامل بينما تشكل بقية الغازات 0.1من 1%أي ما يعادل 1000 جزء لكل مليون جزء من الهواء الجاف ويكون غاز ثاني أكسيد الكربون حوالي 330 جزءا في المليون وهذه الكمية المتناهية في الصغر هي المسئولة عن عملية التمثيل الكلور وفيلي كما أن غاز ثاني اكسيد الكربون هذا هو الذي يحافظ على حرارة جو الكرة الأرضية خلال الليل ذلك لأنه يمتص بكثرة الاشعاع الأرضي ويمنع تسربه إلى الفضاء الخارجي أما ثلثا عشر ال1% الباقية من حجم الهواء الجاف فهي عبارة عن مجموعة الغازات الخاملة وهي : النيون -هيليون - هيدروجين - كريبتون بالاضافة إلى الملوثات المختلفة كالأوزون وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وجسيمات صلبة ومواد سائلة أن جميع النسب التي تحدثنا عنها حسبت على أساس أن الهواء جاف غير أنه في الحقيقة فإن الجو مهما كان جافا فإنه لا يخلو من بخار الماء وتتراوح هذه الكمية بين صفر في المائة في هواء الصحارى إلى 4% من حجم الهواء فوق البحار والمحيطات وبالرغم من صغر هذه الكمية فإنها المسئولة عن الظواهر الجوية كالسحب والأمطار والثلوج بالاضافة إلى أن بخار الماء والذي يكثر وجوده في طبقات الجو السفلى يعمل على امتصاص جزء من الإشعاع الشمسي وبذلك يحتفظ بحرارة الجو ومن الجدير بالذكر أن الإشعاع الشمسي وبخار الماء يلعبان دورا كبيرا في عمليات التلوث . فأكسيد الكبريت يتحد مع بخار الماء المعلق في الهواء وتكون أحماض الكبريت أو ما يعرف بالمطر الحامضي كما أن أكاسيد الأزوت تتحد مع الهيدرو كربونات مكونة الأوزون كما أن غاز الأوزون يتكون في طبقات الجو العليا بفعل الأشعة فوق البنفسجية ِولو قارنا بين الملوثات المعلقة في الهواء وبين الحجم الإجمالي للغلاف الجوي الذي يحيط بالكرة الأرضية لوجدنا أن هذه النسبة ضئيلة جدا لا تكاد تذكر وبالتالي يخيل إلينا للوهلة الاولى أنها لا تشكل خطورة على سكان الكوكب غير أننا من ناحية أخرى نجد أن كمية الملوثات التي تنطلق في الجو تزيد على مئات الملايين من الأطنان وتشمل هذه الملوثات : أول اكسيد الكربون , الجسيمات المعلقة –أكاسيد الكبريت – أكاسيد الأزوت –الهيدروكربونات ملوثات الغلاف الجوي ومصادرها :•الملوثات الطبيعية: تتمثل في الانبعاثات الناتجة عن شدة أشعة الشمس خاصة في فصل الصيف في المناطق الصحراوية المكشوفة (غاز الأوزون) ، والغبار والشوائب الدقيقة الناجمة عن الرياح والعواصف ... هذا بالإضافة إلى الانبعاثات الناجمة عن تسرب الغاز الطبيعي أو عن البراكين ، وحبوب اللقاح ، والميكروبات المختلفة (البكتيريا والخمائر والفطريات والفيروسات) المنتشرة في الهواء ، وكذلك الإشعاعات المنطلقة من التربة أو صخور القشرة الأرضية . • الملوثات الصناعية: وتشمل المنشآت الصناعية المختلفة مثل محطات توليد الطاقة الكهربائية ، ومنشآت صناعة النفط والغاز الطبيعي ، ومصانع الاسمنت والسماد والأصباغ والمعادن كالذهب والألمنيوم والحديد وغيرها ، ومدافن النفايات العضوية وغير العضوية ، ومحارق النفايات وخاصة النفايات الطبية والنفايات الخطرة ، ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي ، والكسارات والمحاجر ، وأعمال الهدم والبناء وغيرها، كما تشمل أيضا وسائل النقل المختلفة مثل السيارات والمركبات والطائرات والسفن وغيرها . الاحتراقات المسببة لانطلاق بعض الغازات: تؤدي صناعة النفط إلى تلوث الهواء بأكاسيد الكبريت والنتروجين والنشادر (الامونيا) وأول أكسيد الكربون وكبريت الهيدروجين. وتطلق صناعة الألمنيوم والأسمدة الفوسفاتية غاز فلور ا لهيدروجين وغيره من مركبات الفلور. وتنبعث بعض الغازات كالميثان وأكاسيد الكربون والنشادر وكبريت الهيدروجين من النفايات العضوية في مرادم النفايات. وتنطلق السيليكات والغبار والأتربة (العوالق الجوية) في الهواء المحيط بمصانع الاسمنت والمحاجر والكسارات وأعمال الهدم والبنـــاء. وتنبعث أكاسيد الحديد في المناطق التي توجد فيها صناعة الحديد والصلب. كما تنطلق بعض المواد والمركبات العضوية الطيارة في الهواء المحيط بمصانع الأصباغ ومستودعات البترول ، وكذلك وسائل النقل تطلق في الهواء المحيط العديد من الغازات والمواد الضارة بصحة الإنسان والبيئة مثل أول أكسيد الكربون ، وأكاسيد النتروجين ، وأكاسيد الكبريت ،وأكاسيد وكلوريدات وبروميدات الرصاص ، وبعض الهيدروكربونات كالميثان والإيثان والايثلين والبنزبيرين وغيرهـا . كما تنطلق بعض الغازات السامة من الأجهزة والمعدات الكهربائية ، وعن الاستعمال غير الآمن والسليم للمبيدات ، وعن الأسمدة العضوية والكيميائية ، والأصباغ ومواد الإنشاءات والزخرفة ، وعن التدخين ، وعن أجهزة التبريد وتكييف الهواء ومرذات الايروسولات وغيرها . اهم ملوثات الهواء : اهم ملوثات الهواء الشائعه هي اكاسيد الكبريت والنيتروجين و الجسيمات العالقه ( مثل الاتربه و الدخان ورذاذ المركبات الكيميائيه المختلفه ) واول اكسيد الكربون والهيدروكربونات وجيمع هذه الملوثات تنتج اساسا من احتراق الوقود الحفري ( الفحم والبترول والغاز الطبيعي ) وكذلك من حرق الخشب و المخلفات الزراعيه ( مثل حطب القطن والذره وغيرها ) . وتختلف كميات الملوثات المنبعثه طبقا لنوع الوقود وظروف حرقه . ولقد اوضحت دراسات متعدده ان الدول الصناعيه ( دول امريكا الشماليه وغرب اوروبا و اليابان مجموعه دول منظمة التعاون الاقتصادي و الانمائي ) تنتج اكبر كميات من ملوثات الهواء تليها دول شرق اوروبا و روسيا . ويعتبر قطاع الصناعه ( بما في ذلك توليد الكهرباء ) القطاع الرئيسي المسبب لتلوث الهواء . يليه قطاع النقل ثم قطاع الزراعه وبالاضافه الى ملوثات الهواء الشائعه كشفت البحوث العلميه خلال العقدين الماضيين عن انبعاث مئات من المركبات الكيميائيه غير العضويه والعضويه في تركيزات شحيحه في الهواء نتيجة انشطة الانسان المختلفه . فقد وجدت 261 ماده في الهواء في امريكا وغيرها من الدول الصناعيه بعضها شديد التفاعل مع مركبات اخرى. كذلك لوحظت زيادة تركيزات بعض المركبات في مناطق معينه نتيجة اسخدامها . فمثلا وجدت تركيزات عاليه من المبيدات في الهواء في المناطق المجاوره للحقول الزراعيه التي يجري رشها بالمبيدات كذلك وجدت تركيزات عاليه من النحاس و الزئبق بجوار مناطق تعدين هذه المواد. ومن القضايا التي حظيت باهتمام كبير زيادة تركيزات الرصاص في الهواء نتيجة لاستخدام بعض مركباته كإضافات للبنزين لتحسين اداء موتورات السيارات . وقد وجد ان 80-90 % من الرصاص الموجود في الهواء نتج من احتراق البنزين المحتوى على الرصاص . أول أكسيد الكربون (co) :*ينتج هذا الملوث الغازي في المناطق المأهولة بشكل رئيس من الاحتراق غير الكامل في محركات المركبات الآلية خاصة المحركات التي تعمل بالبنزين . ويتم الحد من انبعاث الغاز في المركبات الآلية عن طريق التحكم بنظام الاحتراق فيها واستخدام نظم معينة لتحويله الى ثاني أكسيد الكربون وتنظيم حركة المرور ــ الاجراء الوقائي *كإجراء وقائي تم التوقيع اثناء مؤتمر قمة الارض في ريودي جانيرو 1992 على معاهدة المناخ الدوليه التي بمقتضاها تعمل الدول - اختياريا - على خفض انبعاث غازات الاحتباس الحراري ، خاصه ثاني اكسيد الكربون ، بحلول عام 2000 ، الى مستويات عام 1990 ولقد بدأت بالفعل بعض الدول المتقدمه في ترشيد استخدام الطاقه الحفريه ( خاصه الفحم والبترول ) ، واقترحت دول اخرى فرض ضريبة سمية باسم ضربية الكربون على استهلاك البترول ، ولكن اثارت هذه الضريبه جدلا واسعا بالنسبه لآثارها الاقتصاديه البعيدة المدى ، خاصه على الدول المنتجه للبترول ، لأن موضوع احتمال ارتفاع درجة حرارة الجو ما زال غير مؤكدا وفي دراسة حديثة لوكالة الطاقه الدوليه ذكر ان ضريبة الكربون ليست الطريقه المثلى للحد من انبعاث ثاني اكسيد الكربون وان الطريقه العمليه هي رفع كفاءة استخدام الطاقه (ترشيد استخدام الطاقه). فالطريقه الاخيره يمكن ان تؤدي الى تثبيت تركيزات ثاني اكسيد الكربون عند مستوياته عام 1990 بحلول عام 2010 ، وقالت وكالة الطاقه انه حتى لو فرضت ضريبة قدرها 36 دولار على برميل النفط ( يدورالجدل حاليا حول ضريبة قدرها 10 دولار على البرميل ) فإن هذا سوف يؤدي الى زيادة نسبة ثاني اكسيد الكربون في الهواء بمعدل 36% عن مستواه في عام 1990 بحلول عام 2010 ، وتجدر هنا الاشاره الى ان الدول الصناعيه ( امريكا الشماليه / الاتحاد السوفيتي سابقا / غرب اوروبا / اليابان / استراليا ) التي يبلغ تعداد سكانها 20% من سكان العالم هي اكبر منتج لغاز ثاني اكسيد الكربون ( 59% من انبعاثات ثاني اكسيد الكربون في العالم ) وتتصدر الولايات المتحده الامريكيه هذه الدول بنسبة قدرها 23 أ ـ وضع السياسة العامة لحماية الغلاف الجوي وإعداد الإستراتيجية الوطنية اللازمة لذلك وتطويرها ووضع الخطط والبرامج لتنفيذها . ب ـ قياس عناصر الغلاف الجوي ومتابعته من خلال المختبرات التي يعتمدها المجلس ويحدد فيها اسلوب تقويم المختبرات واعتمادها . ج ـ إعداد المواصفات والمعايير القياسية لعناصر الغلاف الجوي . د ـ إجراء البحوث والدراسات المتعلقة بشؤونالغلاف الجوي ودعمها . هـ ـ مراقبة المؤسسات والجهات العامة والخاصة بما في ذلك المشاريع والشركات للتحقق من مدى تقيدها بالمواصفات البيئية القياسية والمعايير المعتمدة . و ـ وضع التعليمات والشروط والمواصفات البيئية اللازمة للمشاريع الزراعية والتنموية والتجارية والصناعية والإسكانية وغيرها وما يتعلق بها من خدمات للتقيد بها واعتمادها كجزء من الشروط المسبقة لترخيص أي منها وتجديد ترخيصها . ز ـ وضع أسس تداول المواد الضارة والخطرة على البيئة والغلاف الجوي وتصنيفها وتخزينها ونقلها وإتلافها والتخلص منها وتحديد ما يمنع إدخاله منها الى المملكة وفقاً لنظام يصدر بمقتضى أحكام هذا القانون . ح ـ وضع أسس وشروط إنشاء المحميات الطبيعية والمتنزهات الوطنية ومراقبتها وسائر الشؤون المتعلقة بها وفقا لنظام يصدر بمقتضى أحكام هذا القانون كيفية المحافظة على البيئة يعد تلوث الهواء السبب الأساسي في التغيرات المناخية والبيئية الخطيرة. ويكمن الحل في أن نبادر جميعا، على المستويات المحلية والوطنية والفردية، وكل حسب قدراته، في تغيير أنماطنا الاستهلاكية، سواء على مستوى المنزل أو العمل في المستوى الفردي، يمكننا إيجاز أهم الممارسات التي تسهم في التخفيف من تلوث الهواء، بما يلي: أولا: فلنحاول ألا نستخدم السيارات للمسافات القصيرة، ولنمشي أو نستخدم وسائل النقل العام، علما بأن استعمال المواصلات العمومية يقلل من عدد السيارات على الشوارع، وبالتالي يخفض كثيرا في استهلاك الوقود، ويقلل من الانبعاثات الغازية السامة ولتخفيض استعمالنا لوقود السيارات، يمكننا استعمال الدراجات الهوائية، بدلا من السيارات، في الجزء الأعظم من التنقلات القصيرة. وهنا من المفيد التنويه إلى أن معدل الإنفاق السنوي على استعمال سيارة اعتيادية (في فلسطين)، ومنه الوقود والتأمين والترخيص واهتلاك السيارة وصيانتها، يتراوح بين 2300 إلى 2800 دولار، وهذا المبلغ يعادل نحو 30% من معدل دخل الفرد السنوي في الضفة الغربية ثانيا: فلنتحقق دائما من ضغط الهواء في إطارات السيارات، لأن ضغط الهواء الصحيح يوفر نحو خمسة في المائ كما يجب ألا نستعمل المِخنقة كثيرا، وحين تكون السيارة باردة، لا بد من قيادة السيارة ببطء. وحين تتوقف السيارة وتنتظر، في زحمة السير، يفضل إطفاء المحرك.ة من استهلاك الوقود، فضلا عن كونه أكثر أمانا. ثالثا: يجب الإقلاع عن الحرق المتعمد للنفايات، مثل النفايات الصلبة والإطارات المطاطية والأعشاب الجافة، علما بأن الغازات السامة الناتجة عن حرق النفايات، تؤثر سلبيا على صحتنا رابعا: فلنزرع الأعشاب والأشجار حول منازلنا وفي محيط سكننا، لأن الأعشاب تُثَبِّت التربة والجزيئات الأخرى وتمنع تكون الغبار. أما الأشجار فتعمل على تنقية ملوثات الهواء. في استهلاك الكهرباء، لا يوفر المال فقط، بل يخفض أيضا من تلوث الهواء سادسا: حَذار أن نشتري قارورة رذاذ تحتوي على الكلوروفلوروكربون، أي الكلور والفلور والكربون، إذ تعد هذه الغازات من أخطر مسببات التغيرات المناخية. ولا بد من الإشارة، إلى أن الثلاجات القديمة تحتوي على الكلوروفلوروكربون، بينما لا تحتوي الثلاجات الجديدة على تلك المركبات. الخـــــــــاتـــــــــــــــمة إن تنقية الهواء والمحافظة عليه من التلوث يرفع من معنويــات الشـعب والــناس ويدفعهم إلي العمل والإنتاج ويجذب رؤوس الأمــوال نحو الاستثمــار ويجـــعلهم يشعرون بأن ما يدفعون من ضرائب يعود عليهم وعلي صحتهم ومجتمعهم بالخير والسعادة الفهـــــــــــــــرس  البيـئة  البيئة الطبيعية  البيئة البيولوجية  البيئة والنظام البيئي  الغلاف الجوي  الغلاف الصخري  الغلاف الحيوي  ملوثات الغلاف الجوي ومصادرها  الملوثات الطبيعية  الملوثات الصناعية  الاحتراقات المسببة لانطلاق بعض الغازات  كيفية المحافظة على البيئة

بحث حول تلوث الغلاف الجوي

تلوث الغلاف الجوي
أغلفة الكرة الأرضية

:• الغلاف الجوي:هو ذلك الغلاف الذي يحيط بالأرض من جميع الجهات ويبدأ من سطح الأرض ، حيث يمثل سطح البحر الحد الأسفل للغلاف الجوي ويرتفع إلى مالا نهاية في الجو.يتألف الغلاف الجوي من عنصرين رئيسين يمثلان حوالي 99% من الهواء حيث يكون النتروجين 78% من الهواء ويكون الأكسجين 21% من الهواء والبقية عبارة عن غازات مختلفة وعديدة أهمها ثاني أكسيد الكربونوتزيد كثافة الغازات في هذا الغلاف كلما اقتربنا من سطح الأرض نظرا لزيادة الضغط ، وتقل كلما ابتعدنا عن سطح الأرض حتى أننا نجد في طبقات الجو العليا غازات قليله جداً وخفيفة مثل غاز الهيدروجين والهليوم.وقد قسم بعض العلماء هذا الغلاف إلى أربعة أقسام هي كالتالي :الجو الأدني : وهو الملامس لسطح الأرض إلى ارتفاع 60 كلم تقريبا.الجو الأعلى ويلي الجو الأدنى ويصل إلى ارتفاع 90 كلم تقريبا وبه توجد طبقة الأوزون التي تحمي وتخفف من الأشعة فوق البنفسجية الصادرة من الشمس .الجو الأيوني : ويصل ارتفاعه إلى حوالي 500كلم تقريبا ويحوي غازات متأينة وفيه يكون الهواء ضئيلا ومخلخلا .الجو الخارجي : ويمتد إلى ما لا نهاية في الكون. ويحوي الغازات الخفيفة مثل الهليوم والهيدروجين التي تكون جزءاً من خليط غازات الكواكب.
•الغلاف الصخري :هو أهم أغلفة الأرض في علم الجيولوجيا ويمثل تلك الصخور والمعادن المختلفة والمتباينة التي تكون سطح (قشرة ) الأرض الذي نعيش عليه.ويتأثر الغلاف الصخري بجميع الأغلفة الأخرى . حيث أنها تساهم بشكل كبير جدا في تكوين معالمه. وتحديد أشكال وأنواع صخوره ومعادنه .•
الغلاف الحيوي هو ذلك النطاق الذي تتمثل به شتى صور الحياة على سطح الأرض فهو يحوي جميع الكائنات الحية التي توجد وتؤثر بشكل أو بآخر على سطح الأرض وتدخل في العمليات الجيولوجية المختلفة كالنحت والترسيب .ويشمل الغلاف الحيوي كذلك تلك الكائنات التي وجدت على سطح الأرض خلال العصور الجيولوجية المختلفة ومن ثم تلاشت وانقرضت ((كالديناصورات))

• الغلاف المائي تغطي المياه حوالي 71% من سطح الأرض وتعتبر البحار والمحيطات أهم صور الماء على سطح الأرض حيث تمثل حوالي 97% من المياه الموجودة على الأرض ، وللمياه بشكل عام و البحار والمحيطات بشكل خاص دور هام وفعال في عمليات الترسيب والنحت على سطح الأرض.وتوجد صور أخرى للمياه على الأرض مثل العيون والأنهار والجليد والمياه الجوفية والتي لها هي أيضا دور فعال في العمليات الجيولوجية .
والمياه على سطح الأرض في تجدد مستمر عن طريق دورة المياه في الطبيعة

ملوثات الغلاف الجوي ومصادرها
يُعَرّف ملوث الهواء بأنه أي مادة في الهواء يمكن أن تسبب الضرر للإنسان والبيئة. ومن الممكن أن تكون هذه الملوثات في شكل جزيئات صلبة أو قطرات سائلة أو غازات. هذا، بالإضافة إلى أنها قد تكون طبيعية أو ناتجة عن نشاط الإنسان بحيث تبلغ نسبته في الوطن العربي 40 %. [1] ويمكن تصنيف الملوثات إلى ملوثات أولية وملوثات ثانوية. وعادة، ما تكون الملوثات الأولية هي المواد التي تصدر بشكل مباشر من إحدى العمليات، مثل الرماد المتناثر من ثورة أحد البراكين أو غاز أول أكسيد الكربون المنبعث من عوادم السيارات أو ثاني أكسيد الكربون المنبعث من مداخن المصانع. أما الملوثات الثانوية فهي التي لا تنبعث في الهواء بشكل مباشر، وإنما تتكون هذه الملوثات في الهواء عندما تنشط الملوثات الأولية أو تتفاعل مع بعضها البعض. ومن الأمثلة المهمة على الملوثات الثانوية اقتراب الأوزون من سطح الأرض - والذي يمثل أحد الملوثات الثانوية العديدة التي تُكَوِّن الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي. ولكن يجب أن نضع في الاعتبار أيضًا أن بعض الملوثات قد تكون أولية وثانوية في الوقت نفسه، أي أنها تنبعث في الهواء بشكل مباشر وتكون ناتجة أيضًا عن بعض الملوثات الأولية الأخرى. ووفقًا لبرنامج الهندسة والعلوم البيئية في كلية هارفارد للصحة العامة، فإنه ما يقرب من 4% من حالات الوفيات في الولايات المتحدة يمكن أن تعزو إلى تلوث الهواء. وتضم الملوثات الأولية الرئيسية الناتجة عن النشاط البشري ما يلي:

أكاسيد الكبريت (أكسيد الكبريت) (SOx) - وبخاصة ثاني أكسيد الكبريت وهو أحد المركبات الكيميائية المعروفة بالصيغة SO2. ينبعث ثاني أكسيد الكبريت SO2 من البراكين والعمليات الصناعية المختلفة، وحيث إن الفحم والبترول يحتويان على مركبات الكبريت، فإن احتراقها ينتج عنه أكاسيد الكبريت. كما أن التأكسد الزائد لمادة ثاني أكسيد الكبريتوالذي عادة ما يحدث في وجود مادة محفزة مثل ثاني أكسيد النيتروجين NO2، يعمل على تكوين حمض الكبريتيك H2SO4، ومن ثم تكوين الأمطار الحمضية. ويعد ذلك أحد الأسباب الداعية للقلق بشأن تأثير استخدام هذه الأنواع من الوقود كمصادر للطاقة على البيئة. SO2
أكاسيد النيتروجين (أكسيد النيتروجين) (NOx) - وخاصة ثاني أكسيد النيتروجين، حيث تنبعث هذه المواد من الاحتراق في درجة حرارة عالية. ويمكن رؤية هذا النوع من الغازات في شكل قباب من الضباب البني أو سحب ريشية الشكل تنتشر فوق المدن. ويعد ثاني أكسيد النيتروجين مركبًا كيميائيًا يُشار له بالصيغة NO2. كما أنه يمثل أحد أنواع مركبات أكاسيد النيتروجين المتعددة. ويتميز هذا الغاز السام ذو اللون البني الضارب إلى الحمرة بأن له رائحة قوية ونفاذة. لذا، يعد ثاني أكسيد النيتروجين NO2 من أكثر ملوثات الهواء وضوحًا.
أول أكسيد الكربون - غاز عديم اللون والرائحة ولايسبب أي تهيج للكائن الذي يقوم باستنشاقه إلا أنه غاز سام للغاية.وينبعث أول أكسيد الكربون من خلال عملية الاحتراق غير الكامل للوقود مثل الغاز الطبيعي أو الفحم أو الخشب. لذا، تعد عوادم السيارات أحد المصادر الرئيسية لتكون غاز أول أكسيد الكربون.
ثاني أكسيد الكربون (CO2) - هو أحد غازات الصوبة الزجاجية (غاز الصوبة الزجاجية) والمعروفة أيضًا بالدفيئة، وينبعث أيضًا هذا الغاز من عملية الاحتراق، إلا أنه يعد من الغازات الضرورية لـلكائنات الحية. فهو من الغازات الطبيعية الموجودة في الغلاف الجوي.
المركبات العضوية المتطايرة - تعد المركبات العضوية المتطايرة VOCs من الملوثات الخطيرة التي توجد في الهواء الطلق. وفي هذا المجال، عادة ما يتم تقسيم هذه المركبات إلى أنواع مختلفة من المركبات الميثانية (CH4) والمركبات غير الميثانية (NMVOCs). ويعد الميثان أحد الغازات الدفيئة شديدة الفعالية، حيث يساهم في زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري على سطح الأرض. أما المركبات المتطايرة الأخرى من الهيدروكربونات VOCs فهي تعد أيضًا من الغازات الدفيئة المؤثرة، ويرجع ذلك إلى الدور الذي تلعبه في تكوين الأوزون وزيادة فترة بقاء غاز الميثان في الغلاف الجوي. وذلك، على الرغم من أن تأثير هذه الغازات يختلف وفقًا لنوعية الهواء في المنطقة المحيطة. ومن المركبات العضوية المتطايرة غير الميثانية NMVOCs بعض المركبات ذات الرائحة النفاذة مثل البنزين والتولوين والزيلين، والتي يعتقد أنها من المواد المسببة للسرطان؛ حيث قد يؤدي التعرض طويل المدى لمثل هذه المركبات إلى الإصابة بسرطان الدم. أما أحادي وثلاثي البوتاديين، فهو يعد من المركبات الخطيرة الأخرى التي عادة ما تصاحب الاستخدامات الصناعية.
الجسيمات المادية - يُشار إليها باسم الدقائق الماديةParticulate Matter (PM) أو الجسيمات المادية الناعمة. وهذه المواد عبارة عن جسيمات بالغة الصغر قد تكون صلبة أو سائلة أو عالقة في الغاز. وفي المقابل، نجد أن مصطلح الأيروسول (دقائق فوق مجهرية من سائل أو صلب معلقة في الغاز) يشير إلى الجسيمات المادية والغاز معًا. ومصادر هذه الجسيمات قد تكون ناتجة عن النشاط البشري أو طبيعية. فبعض الجسيمات المادية توجد بشكل طبيعي، حيث تنشأ من البراكين أو العواصف الترابية أو حرائق الغابات والمراعي أو الحياة النباتية أو رذاذ البحر. أما الأنشطة البشرية مثل حرق الوقود الحفري في السيارات ومحطات توليد الطاقة الكهربائية والعمليات الصناعية المختلفة، فقد تساعد أيضًا في تكوين كميات كبيرة من الرذاذ المحتوي على الجسيمات المادية. وعلى مستوى الكرة الأرضية، نجد أن كميات الأيروسول الناتج عن الأنشطة البشرية يمثل حاليًا ما يقرب من 10 في المائة من الكمية الكلية للأيروسول الموجود في غلافنا الجوي. وجدير بالذكر، أن زيادة نسبة الجسيمات المادية الناعمة العالقة في الهواء عادة ما تكون مصحوبة بمخاطر صحية مثل الإصابة بأمراض القلب وتعطيل وظائف الرئة، بالإضافة إلى سرطان الرئة.
المعادن (معدن) السامة مثل الرصاص والكادميوم والنحاس.
مركبات الكلوروفلوركربونات (CFCs) - وهي من المركبات الضارة جدًا بطبقة الأوزون وتنبعث هذه المركبات من بعض المنتجات التي منع استخدامها في الوقت الحالي.
الأمونيا (NH3) - وهي من المواد التي تنبعث من العمليات الزراعية. وتمثل الأمونيا مركبًا كيميائيًا يعرف بالصيغةكما تعرف هذه المادة بأن إحدى خصائصها الطبيعية تتمثل في أن لها رائحة قوية ونفاذة. وتسهم الأمونيا بشكل كبير في سد الاحتياجات الغذائية للكائنات الحية على سطح الأرض؛ وذلك من خلال مساهمتها في تكوين المواد الغذائية والأسمدة. كما أن الأمونيا تعد الأساس الذي تقوم عليه عملية تصنيع العديد من المستحضرات الطبية، وذلك إما بشكل مباشر أو غير مباشر. وعلى الرغم من الاستخدام الواسع لمادة الأمونيا، فإن هذه المادة تعد من المواد الكاوية والخطيرة. NH3.
الروائح (الرائحة) - وذلك مثل الروائح المنبعثة من القمامة والصرف الصحي والعمليات الصناعية المختلفة.
الملوثات المشعة (ملوث مشع) - والتي تنتج عن التفجيرات النووية والمواد المتفجرة المستخدمة في الحروب، بالإضافة إلى بعض العمليات الطبيعية مثل الانحلال الإشعاعي لغاز الرادون.
أما الملوثات الثانوية فتضم ما يلي:
الجسيمات المادية التي تتكون من الملوثات الأولية الغازية والمركبات الموجودة في الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي. والضباب الدخاني يعد أحد أنواع تلوث الهواء الذي يعرف في اللغة الإنجليزية بكلمة smog وهي كلمة مشتقة من كلمتي smoke وfog. وكان الضباب الدخاني قديمًا ينتج من حرق كميات كبيرة من الفحم في منطقة معينة نتيجة لاختلاط الدخان وثاني أكسيد الكبريت. أما الضباب الدخاني في العصر الحديث فلا ينتج عادة من احتراق الفحم، ولكن من المواد الضارة المنبعثة من محركات السيارات والعمليات الصناعية، حيث تتفاعل هذه المواد في الغلاف الجوي عن طريق ضوء الشمس لتكون مجموعة من الملوثات الثانوية التي تتحد أيضًا مع الملوثات الأولية المنبعثة مما يؤدي إلى تكون الضباب الكيميائي الضوئي.
اقتراب الأوزون من سطح الأرض (O3)، وهو الأمر الذي ينتج عن أكاسيد النيتروجين N0x والمركبات العضوية المتطايرة VOCs. ويعد غاز الأوزون (O3) أحد المكونات الأساسية لطبقة التروبوسفير في الغلاف الجوي (كما أنه يمثل أيضًأ أحد المكونات الأساسية لمناطق معينة في طبقة الاستراتوسفير وتعرف هذه المناطق عمومًا باسم طبقة الأوزون). كما أن التفاعلات الكيميائية والكيميائية الضوئية المرتبطة بهذا الغاز تتحكم في العديد من العمليات الكيميائية التي تحدث في الغلاف الجوي ليلاً ونهارًا. وعندما ترتفع نسب تركيز الأوزون بشكل غير عادي عن طريق الأنشطة البشرية (والتي يساهم احتراق الوقود الحفري بنسبة كبيرة منها)، فإنه يصبح أحد الملوثات الهوائية كما أنه يمثل أحد مكونات الضباب الدخاني.

نترات البروكسياسيتيل (PAN) - تتكون أيضًا هذه المادة من أكاسيد النيتروجين NOx والمركبات العضوية المتطايرة VOCs.
وتوجد أيضًا الملوثات الهوائية الأقل خطورة والتي تضم ما يلي:
عدد هائل من الملوثات الهوائية الأقل خطورة، والتي تم التحكم في بعضها عن طريق إصدار بعض القوانين مثل قانون الهواء النظيف في الولايات المتحدة الأمريكية وقانون حماية الهواء (Air Frame Work Directive) في أوروبا.
مجموعة متنوعة من الملوثات العضوية الثابتة والتي يمكن أن تتحد مع بعض الجسيمات المادية.
إن الملوثات العضوية الثابتة (POPs) هي مركبات عضوية مقاومة للانحلال البيئي من خلال بعض العمليات الكيميائية والبيولوجية، بالإضافة إلى عملية الانحلال الضوئي.ونتيجة لذلك، فقد لوحظ أن هذه المركبات توجد في البيئة بشكل مستمر كما أنها قادرة على الانتقال طويل المدى والتراكم البيولوجي داخل الأنسجة البشرية والحيوانية والتركيز البيولوجي داخل سلاسل الغذاء، هذا بالإضافة إلى ملاحظة إمكانية تأثيراتها الخطيرة على صحة الأنسان والبيئة بشكل عام.
مصادر التلوث

تشير مصادر تلوث الهواء إلى المواقع والأنشطة والعوامل المختلفة المسئولة عن تسرب المواد الملوثة إلى الغلاف الجوي. ويمكن تصنيف هذه المصادر إلى نوعين رئيسيين : المصادر البشرية(أي المتعلقة بالنشاط البشري) وترتبط معظم هذه الأنشطة باحتراق الأنواع المختلفة من الوقود.
المصادر الثابتة والتي تشتمل على مداخن محطات توليد الطاقة الكهربائية المنشآت الصناعية (المصانع) ومحارق القمامة، بالإضافة إلى الأفران والأنواع الأخرى المستخدمة في حرق الوقود.
المصادر المتحركة والتي تشتمل على محركات السيارات والمركبات البحرية والطائرات، وذلك بالإضافة إلى تأثير الأصوات وغيرها.
المواد الكيماوية والأتربة وأنشطة الحرائق الموجهة التي تتم الاستفادة منها في إدراة الزراعة والغابات. فالحرائق الموجهة أو المقصودة هي إحدى الوسائل التي تستخدم في بعض الأحيان في إدارة الغابات والزراعة والحفاظ على الأراضي الخضراء والتخفيف من حدة تأثير الغازات الدفيئة. وجدير بالذكر أن الحرائق تمثل أحد المكونات الطبيعية في النظام الإيكولوجي الخاص بكل من الغابات والمراعي، بالإضافة إلى أن الحرائق الموجهة يمكن أن تكون إحدى الأدوات التي يستفيد منها المعنيون بإدارة الغابات. كما تساعد الحرائق الموجهة في تحفيز عملية إنبات بعض الأنواع المرغوب فيها من أشجار الغابات، ومن ثم تجدد الغابات.
المواد المنبعثة من مواد الطلاء ومثبتات الشعر والورنيش والأيروسولات وغيرها من المواد المذيبة الأخرى.
التخلص من القمامة في مواقع طمر النفايات، تلك العملية التي ينتج عنها غاز الميثان. والميثان ليس من الغازات السامة، إلا أنه في الوقت ذاته من الغازات سريعة الاشتعال وقد يؤدي إلى تكوين بعض المواد المتفجرة مع الهواء. ويعد الميثان أيضًا من المواد المسببة للاختناق كما أنه قد يقوم بإحلال الأكسجين في الأماكن المغلقة.وقد يحدث الاختناق إذا قلت نسبة تركيز الأكسجين عن 19.5% عن طريق الإحلال بغاز آخر.
الأنشطة العسكرية وذلك مثل استخدام الأسلحة النووية (سلاح نووي) والغازات السامة (غاز سام) والحروب الجرثوميةحرب جرثومية) واستخدام الصواريخ. (
المصادر الطبيعية

الغبار المنبعث من بعض المصادر الطبيعية والتي تتمثل عادة في المساحات الواسعة من الأراضي التي تحتوي على القليل من النباتات أو التي تنعدم فيها الحياة النباتية على الإطلاق.
الميثان الذي ينبعث من عملية هضم الأطعمة عن طريق الحيوانات (حيوان) مثل الماشية.
غاز الرادون الذي ينبعث من التحلل الإشعاعي في القشرة الأرضية. ويعد غاز الرادون من الغازات عديمة اللون والرائحة التي تنشأ بشكل طبيعي في البيئة وهو أيضًا من الغازات الإشعاعية التي تتكون من انحلال عنصر الراديوم. ولكن يعتبر غاز الرادو من الغازات التي تمثل خطورة على صحة الإنسان. ومن الممكن أن يتراكم غاز الرادون المنبعث من مصادر طبيعية داخل المباني وخاصة في الأماكن الضيقة مثل الأدوار السفلية. كما أنه يحتل المركز الثاني في قائمة مسببات مرض سرطان الرئة وذلك بعد تدخين السجائر.
الدخان وأول أكسيد الكربون المنبعثين من حرائق الغابات.
الأنشطة البركانية التي يصدر عنهاالكبريت والكلورين وجسيمات الرماد.