Skip to main content
Query

20.2: Uchafuzi wa hewa

  • Page ID
    166058
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Uchafuzi wa hewa hutokea kwa aina nyingi lakini kwa ujumla unaweza kufikiriwa kama uchafuzi wa gesi na chembechembe uliopo katika anga ya dunia. Kemikali zinazotolewa hewani ambazo zina athari ya moja kwa moja kwenye mazingira huitwa uchafuzi wa msingi. Uchafuzi huu wa msingi wakati mwingine huguswa na kemikali nyingine hewani kuzalisha uchafuzi wa sekondari.

    Uchafuzi wa hewa ni kawaida kutengwa katika makundi mawili: uchafuzi wa hewa nje na uchafuzi wa hewa ndani. Uchafuzi wa hewa nje unahusisha ufunuo unaofanyika nje ya mazingira yaliyojengwa. Mifano ni pamoja na chembe faini zinazozalishwa na kuchomwa kwa makaa ya mawe, gesi zenye sumu kama vile dioksidi sulfuri, oksidi za nitrojeni na monoksidi kaboni; ozoni ya chini na moshi wa tumbaku Uchafuzi wa hewa wa ndani unahusisha kufichua kwa chembe, oksidi za kaboni, na uchafuzi mwingine unaobebwa na hewa ya ndani au vumbi. Mifano ni pamoja na bidhaa za nyumbani na kemikali, nje ya gassing ya vifaa vya ujenzi, allergens (cockroach na panya kuacha, mold, poleni), na moshi wa tumbaku.

    Video hii inafupisha sababu, matokeo, na ufumbuzi wa uchafuzi wa hewa.

    Vyanzo vya uchafuzi wa hewa

    Chanzo cha stationary cha uchafuzi wa hewa kinamaanisha chanzo cha chafu ambacho hakihamishi, pia kinajulikana kama chanzo cha uhakika. Vyanzo vya stationary ni pamoja na viwanda, mimea ya nguvu, na kusafisha kavu. Chanzo cha eneo la neno hutumiwa kuelezea vyanzo vingi vidogo vya uchafuzi wa hewa vilivyo pamoja ambao uzalishaji wa mtu binafsi unaweza kuwa chini ya vizingiti vya wasiwasi, lakini uzalishaji wa pamoja ambao unaweza kuwa muhimu. Burners za mbao za makazi ni mfano mzuri wa chanzo kidogo, lakini ikiwa ni pamoja na vyanzo vingine vidogo vidogo, vinaweza kuchangia ngazi za uchafuzi wa hewa za ndani na za kikanda. Vyanzo vya eneo vinaweza pia kufikiriwa kama vyanzo visivyo na uhakika, kama vile ujenzi wa maendeleo ya makazi, vitanda vya ziwa kavu, na kufuta ardhi.

    Chanzo cha simu cha uchafuzi wa hewa kinamaanisha chanzo ambacho kina uwezo wa kusonga chini ya nguvu zake. Kwa ujumla, vyanzo vya simu vinamaanisha usafiri wa “barabarani”, unaojumuisha magari kama vile magari, magari ya huduma ya michezo, na mabasi. Aidha, kuna pia jamii ya “mashirika yasiyo ya barabara” au “off-road” ambayo inajumuisha zana za lawn za gesi na mowers, vifaa vya kilimo na ujenzi, magari ya burudani, boti, ndege, na treni.

    Vyanzo vya kilimo vinatokana na shughuli zinazoinua wanyama na kukua mazao, ambayo yanaweza kuzalisha uzalishaji wa gesi na suala la chembechembe. Kwa mfano, wanyama waliofungwa kwenye ghalani au eneo lililozuiliwa huzalisha kiasi kikubwa cha mbolea. Mbolea hutoa gesi mbalimbali, hasa amonia ndani ya hewa. Amonia hii inaweza kutolewa kutoka nyumba za wanyama, maeneo ya hifadhi ya mbolea, au kutoka kwenye ardhi baada ya mbolea kutumika. Katika uzalishaji wa mazao, matumizi mabaya ya mbolea, dawa za kuulia wadudu, na dawa zinaweza kusababisha uharibifu wa angani wa vifaa hivi na madhara yanaweza kusababisha.

    Tofauti na vyanzo vilivyotajwa hapo juu vya uchafuzi wa hewa, uchafuzi wa hewa unaosababishwa na vyanzo vya asili haukusababishwa na watu au shughuli zao. volkano mlipuko hutoa chembechembe jambo na gesi, misitu na prairie moto inaweza emit kiasi kikubwa cha uchafuzi (takwimu\(\PageIndex{a}\)), vumbi dhoruba inaweza kujenga kiasi kikubwa cha chembechembe jambo, na mimea na miti kawaida emit tete misombo hai ambayo inaweza kuunda erosoli ambayo inaweza kusababisha asili haze ya bluu. Wanyama pori katika mazingira yao ya asili pia huchukuliwa vyanzo vya asili vya “uchafuzi wa mazingira”.

    mtazamo angani ya moshi kutoka Camp Fire katika California.
    Kielelezo\(\PageIndex{a}\): Moshi kutoka Camp moto katika Novemba ya 2018 inashughulikia sehemu kubwa ya Kaskazini mwa California na inaenea juu ya Bahari ya Pasifiki. Picha na NASA Earth Observatory/Lauren Dauphin (uwanja wa umma).

    Vigezo Uchafuzi hewa

    Shirika la Ulinzi wa Mazingira limetambua uchafuzi sita wa hewa unaoitwa vigezo vya uchafuzi wa hewa Wao ni suala la chembe, ozoni ya kiwango cha chini, monoxide ya kaboni, oksidi za sulfuri, oksidi za nitrojeni, na risasi. Uchafuzi huu unaweza kuharibu afya na mazingira, na kusababisha uharibifu wa mali. Kati ya uchafuzi sita, uchafuzi wa chembe na ozoni ya ngazi ya ardhi ni vitisho vingi vya afya. Shirika la Ulinzi wa Mazingira la Marekani (EPA) linasimamia kwa kuendeleza vigezo kulingana na masuala ya afya ya binadamu na mazingira.

    1. Ozoni ya kiwango cha chini haipatikani moja kwa moja ndani ya hewa, lakini imeundwa na athari za kemikali kati ya oksidi za nitrojeni (NO X) na oksijeni ya gesi (O 2) katika anga huguswa mbele ya jua. Pia huunda wakati oksidi za nitrojeni na misombo ya kikaboni yenye tete (VOCs) huguswa. Uzalishaji kutoka vifaa vya viwanda na huduma za umeme, motor kutolea nje, mvuke za petroli, na vimumunyisho vya kemikali ni baadhi ya vyanzo vikuu vya NO X na VOC. Kupumua ozoni kunaweza kusababisha matatizo mbalimbali ya afya, hasa kwa watoto, wazee, na watu wa umri wote ambao wana magonjwa ya mapafu kama vile pumu. Ozoni ya ngazi ya chini inaweza pia kuwa na madhara kwa mimea nyeti na mazingira. (Ozoni ya ngazi ya chini haipaswi kuchanganyikiwa na safu ya ozoni, ambayo ni ya juu katika anga na inalinda Dunia kutoka mwanga wa ultraviolet; ozoni ya ngazi ya ardhi haitoi ulinzi huo).
    2. Chembechembe jambo, pia inajulikana kama uchafuzi wa chembe, ni mchanganyiko tata wa chembe ndogo sana na matone kioevu. Uchafuzi wa chembe hujumuishwa na vipengele kadhaa, ikiwa ni pamoja na asidi (kama vile nitrati na sulfates), kemikali za kikaboni, metali, na chembe za udongo au vumbi. Mifano ya chembechembe yanayotokana na binadamu ni kutokana na mwako (kama vile kuchoma kuni au makaa ya mawe) na madini (ambayo hutoa vumbi). Moto wa mwitu au mmomonyoko wa upepo ni vyanzo vya asili vya jambo chembe Ukubwa wa chembe huhusishwa moja kwa moja na uwezo wao wa kusababisha matatizo ya afya. EPA ina wasiwasi kuhusu chembe ambazo ni mikromita 10 kwa kipenyo au ndogo kwa sababu hizo ni chembe ambazo kwa ujumla hupita kupitia koo na pua na kuingia kwenye mapafu. Zaidi ya hayo, chembe ambazo ni micrometers 2.5 katika kipenyo au ndogo inaweza kupita kutoka mapafu katika mfumo wa damu, kwa njia ambayo wao ni kusafirishwa kwa viungo mbalimbali na kusababisha madhara makubwa ya afya.
    3. Monoxide ya kaboni (CO) ni gesi isiyo na rangi, isiyo na harufu iliyotokana na michakato ya mwako. Kitaifa na, hasa katika maeneo ya miji, wengi wa uzalishaji wa CO kwa hewa iliyoko hutoka magari. Hata hivyo, mlipuko wa volkeno na moto wa mwitu pia hutoa monoksidi kaboni. Monoksidi ya kaboni inaweza kusababisha madhara ya afya kwa kupunguza utoaji wa oksijeni kwa viungo vya mwili (kama moyo na ubongo) na tishu. Katika viwango vya juu sana, CO inaweza kusababisha kifo.
    4. Oksidi za nitrojeni (NO X) ni kundi la gesi yenye nguvu sana, ambayo inajumuisha monoksidi ya nitrojeni (NO) na dioksidi ya nitrojeni (NO 2). EPA ya Taifa Ambient Air Quality Standard inatumia NO 2 kama kiashiria kwa kundi kubwa la oksidi nitrojeni. Oksidi za nitrojeni huunda haraka kutokana na uzalishaji kutoka magari, malori na mabasi, mitambo ya nguvu, na vifaa vya barabarani. Zaidi ya hayo, oksidi za nitrojeni hutolewa kwa kawaida na bakteria fulani. Mbali na kuchangia katika malezi ya ozoni ya kiwango cha chini, na uchafuzi wa chembe faini, oksidi za nitrojeni huguswa katika anga ili kuunda asidi ya nitriki (HNO 3) na asidi ya nitrous (HNO 2), ambayo ni sehemu ya Utuaji wa Acid. Oksidi za nitrojeni zinahusishwa na madhara kadhaa kwenye mfumo wa kupumua.
    5. Dioksidi ya sulfuri (SO 2) hutolewa hasa kutokana na mwako wa mafuta ya mafuta kwenye mimea ya nguvu (73%) na vifaa vingine vya viwanda (20%). Vyanzo vidogo vya uzalishaji wa SO 2 ni pamoja na michakato ya viwanda kama vile kuchimba chuma kutoka madini, na kuchomwa kwa sulfuri ya juu yenye fueli kwa inji, meli kubwa, na vifaa visivyokuwa vya barabara. Volkano ni chanzo asilia cha SO 2. Dioksidi ya sulfuri inahusishwa na madhara kadhaa kwenye mfumo wa kupumua. Humenyuka katika anga kuunda asidi sulfuriki (H 2 SO 4), sehemu ya Acid Deposition.
    6. Kiongozi ni chuma kinachopatikana kiasili katika mazingira na pia katika bidhaa za viwandani. Vyanzo vikubwa vya uzalishaji wa risasi vimetokana na nishati katika magari ya barabarani (kama vile magari na malori) na vyanzo vya viwanda. Kutokana na jitihada za udhibiti nchini Marekani kuondoa risasi kutoka kwa petroli ya magari ya barabarani, uzalishaji wa risasi kutoka sekta ya usafiri ulipungua kwa kasi kwa asilimia 95 kati ya 1980 na 1999, na viwango vya risasi hewani ilipungua kwa asilimia 94 kati ya 1980 na 1999. Leo, viwango vya juu vya risasi katika hewa hupatikana karibu na smelters ya risasi. Vyanzo vikubwa vya uzalishaji wa risasi hadi hewa leo ni usindikaji wa madini na metali na ndege ya injini ya pistoni inayoendesha petroli ya anga inayoongoza. Volkano na mmomonyoko ni vyanzo vya asili vya risasi.

    Indoor Air Uchafuzi (masuala makubwa katika nchi zilizoendelea)

    Watu wengi hutumia takriban asilimia 90 ya muda wao ndani ya nyumba. Hata hivyo, hewa ya ndani tunayopumua katika nyumba na majengo mengine inaweza kuwa na uchafu zaidi kuliko hewa ya nje na inaweza kuongeza hatari ya ugonjwa. Kuna vyanzo vingi vya uchafuzi wa hewa ndani ya nyumba. Hujumuisha uchafuzi wa kibiolojia kama vile bakteria, molds na poleni, kuchomwa kwa fueli na moshi wa tumbaku wa mazingira, vifaa vya ujenzi na vyombo, bidhaa za nyumbani, inapokanzwa kati na mifumo ya baridi, na vyanzo vya nje. Uchafuzi wa hewa nje unaweza kuingia majengo na kuwa chanzo cha uchafuzi wa hewa ya ndani.

    Ugonjwa wa jengo la wagonjwa ni neno linalotumika kuelezea hali ambazo wakazi wa jengo wana dalili za afya ambazo zinahusishwa tu na kutumia muda katika jengo hilo. Sababu za ugonjwa wa ugonjwa wa jengo huaminika kuwa ni pamoja na uingizaji hewa usiofaa, uchafuzi wa hewa wa ndani, na uchafuzi wa kibiolojia. Kawaida matatizo ya ubora wa hewa ya ndani husababisha usumbufu. Watu wengi wanahisi vizuri mara tu wanapoondoa chanzo cha uchafuzi wa mazingira. Kuhakikisha kwamba jengo lako lina hewa nzuri na kuondokana na uchafuzi unaweza kuboresha ubora wa hewa yako ya ndani.

    Moshi wa pili (Moshi wa Tumbaku Mazingira)

    Moshi wa pili ni mchanganyiko wa moshi unaotokana na sigara na moshi unaopumua na mvutaji sigara. Wakati asiyevuta sigara ni karibu na mtu anayevuta sigara, hupumua moshi wa pili.

    Moshi wa pili ni hatari kwa mtu yeyote anayeipumua. Hakuna kiasi salama cha moshi wa pili. Ina zaidi ya kemikali 7,000 hatari, angalau 250 kati ya ambayo inajulikana kuharibu afya ya binadamu. Inaweza pia kukaa katika hewa kwa saa kadhaa baada ya mtu kuvuta sigara. Hata kupumua moshi wa pili kwa muda mfupi unaweza kuumiza mwili wako.

    Baada ya muda, moshi wa pili unaweza kusababisha masuala makubwa ya afya kwa wasiovuta sigara. Njia pekee ya kulinda kikamilifu wasiovuta sigara kutokana na hatari za moshi wa pili ni kuruhusu sigara ndani ya nyumba. Kutenganisha wavuta sigara kutoka kwa wasiovuta sigara (kama sehemu za “hakuna sigara” katika migahawa) - kusafisha hewa na kukimbia nje ya majengo haukuondoa kabisa moshi wa pili.

    Chanzo: Smokefree.gov

    Kushughulikia Uchafuzi

    Mchanganyiko wa mikakati ya udhibiti, kiuchumi, na teknolojia inaweza kupunguza uchafuzi wa hewa. Sheria ya Air Clean Air ya 1970 ni kanuni muhimu ya shirikisho ambayo imefanikiwa kupunguza uzalishaji wa uchafuzi wa hewa kama vile risasi na dioksidi sulfuri. Shirika la Ulinzi wa Mazingira huweka kiwango cha ubora wa hewa kwa emitters kubwa ya vigezo vya uchafuzi wa hewa, ambayo ni kiwango cha juu cha halali cha uchafu ambacho kinaweza kutolewa. Kila hali inaendelea mpango wa kuzingatia viwango hivi. Kumbuka kuwa mamia ya uchafuzi wa hewa zaidi ya vigezo sita uchafuzi hewa ni umewekwa chini ya Sheria ya Air Safi.

    Motisha za kiuchumi hufanya kuwa na manufaa ya kifedha kwa watu binafsi, taasisi, au makampuni ya kutumia teknolojia au vinginevyo kuchukua hatua inayopunguza uchafuzi wa hewa. Kwa mifano, kodi ya kijani huongeza gharama ya hatua ya hatari ya mazingira. Kwa mfano, Canada kodi ya kijani juu ya magari mafuta-ufanisi. Ruzuku, kwa upande mwingine kupunguza gharama ya uchaguzi wa mazingira ya manufaa. Kwa mfano, shirikisho nishati ya jua kodi ya mikopo nchini Marekani inaruhusu wamiliki wa makazi kudai asilimia ya gharama ya kufunga paneli za jua wakati wao kufungua kodi Kiasi hiki ingekuwa hivyo kupunguza kodi zinadaiwa au kutolewa kama refund kodi. (Kuongezeka kwa matumizi ya umeme wa jua hatimaye hupunguza haja ya mitambo ya makaa ya mawe na gesi asilia, ambayo huzalisha uchafuzi wa hewa.)

    Vibali vinavyotumika (cap-na biashara) ni motisha nyingine ya kiuchumi. Kwanza, jumla ya halali ya uzalishaji kwa chombo (kama vile serikali au nchi) imewekwa. Kisha, mikopo ya chafu ni kusambazwa kwa wachafuzi uwezo. Viwanda vinavyopunguza uzalishaji vinaweza kuuza mikopo yao, wakati wale walio na uzalishaji wa juu wanaweza kuhitajika. Kwa mfano, emitters kubwa ya gesi za chafu huko California lazima kwa vibali vya uchafuzi wa kaboni. Ununuzi wa vibali hivi unafadhili Mikopo ya Hali ya hewa ya California, ambayo California hupokea kama kupunguza kwa bili zao za umeme za Aprili na Oktoba.

    Hatimaye, teknolojia mbalimbali hupunguza uchafuzi wa hewa. Kwa mfano, filters hewa na uingizaji hewa sahihi ni muhimu kwa kupunguza uchafuzi wa hewa ndani. Maendeleo katika usafiri wa umma (na sera zinazowaendeleza), na magari yenye ufanisi wa nishati hupunguza uchafuzi wa hewa. Magari ya umeme pia hupunguza uchafuzi wa hewa (takwimu\(\PageIndex{b}\)), hasa kama umeme unaowapa unatokana na chanzo safi, mbadala, kama vile paneli za jua. Waongofu wa atalytic C hufanya uzalishaji kutoka kwa magari ya kawaida yasiyo na madhara kwa kuwezesha athari za kemikali. Kwa mfano, huchochea athari zinazobadilisha oksidi za nitrojeni (NO X) kwa gesi ya nitrojeni (N 2) na monoksidi kaboni (CO) hadi dioksidi kaboni (CO 2). (Wakati dioksidi kaboni ni gesi chafu, si moja kwa moja sumu kama monoxide kaboni ni.)

    Teknolojia nyingine hupunguza uzalishaji kutoka sekta. Kwa mfano, scrubbers za smokestack huondoa baadhi ya uchafuzi kutokana na uzalishaji wa mimea ya nguvu kabla ya kutolewa na kupunguza uzalishaji wa dioksidi sulfuri kutokana na kuchoma makaa ya mawe. Wafanyabiashara wa umeme husababisha vibaya uchafuzi na kuondoa uchafuzi wa kushtakiwa na electrode nzuri (takwimu\(\PageIndex{c}\)). Wakati precipitators umeme walikuwa awali maendeleo kwa ajili ya sekta, matoleo madogo yanaweza kutumika kama watakaso hewa katika nyumba au biashara.

    Basi ya umeme ya bluu ambayo inatangaza nishati yake safi
    Kielelezo\(\PageIndex{b}\): Usafiri wa Misa, hasa wale wanaotumia nishati safi, hupunguza uchafuzi wa hewa. Picha na Mtattrain (CC-BY-SA).
    Precipitator ya umeme inashutumu vibaya uchafuzi, ambayo huondolewa kwa electrodes nzuri kama jopo.
    Kielelezo\(\PageIndex{c}\): Precipitator ya umeme. Mishale ya bluu inawakilisha mtiririko wa viboko vya chuma vya zamani vya hewa, ambavyo vinasababisha vibaya uchafuzi. Hizi hutolewa kwa electrodes nzuri (nyekundu, sahani za gorofa za chuma), kuondoa uchafuzi huunda hewa. Picha na Evan Mason (CC-BY-SA).

    Attribution

    Ilibadilishwa na Melissa Ha kutoka vyanzo vifuatavyo: