تلوث الهواء

تلوث الهواء هو تَعَرُّض الغلاف الجوي لمواد كيماوية أو جسيمات مادية أو مركبات بيولوجية تسبب الضرر والأذى للإنسان والكائنات الحية الأخرى، أو تؤدي إلى الإضرار بالبيئة الطبيعية.

ملوثات الهواء

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 %. − 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) (SO_x) - 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 الكبريت SO₂ والذي 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. − * أكاسيد النيتروجين (أكسيد النيتروجين) (NO_x) - 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 المادية Particulate 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 (CFC) - 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 بالصيغة NH₃. كما 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.
• 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 N0_x 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 NO_x 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.

تاريخ التلوث

ربما تضرر البشر القدامى من تلوث الهواء عندما اشعلوا الحرائق في الكهوف سيئة التهوية. منذ ذلك الحين ، بدانا في تلويث الكثير من المناطق على سطح الأرض. حتى وقت قريب ، كانت مشاكل التلوث البيئية المحلية والثانوية بسبب قدرة الأرض على استيعاب الخاصية وتنقية كميات ضئيلة من الملوثات. التصنيع في المجتمع ، وإدخال المركبات الآلية ، والانفجار من السكان ، من العوامل المساهمة تجاه مشكلة تلوث الهواء المتزايد. في هذا الوقت من الضروري أن نجد وسائل لتنظيف الهواء. ملوثات الهواء الرئيسية الموجودة في معظم المناطق الحضرية وأول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين ، وأكاسيد الكبريت ، والهيدروكربونات ، والجسيمات (سواء الصلبة والسائلة). تنتشر هذه الملوثات في جميع أنحاء الغلاف الجوي في العالم في تركيزات عالية بما يكفي ليسبب مشاكل صحية خطيرة تدريجيا. يمكن أن تحدث مشاكل صحية خطيرة بسرعة عند وجود ملوثات الهواء بتركيز عالي ، كما هو الحال عندما يتم حقن الهائلة المنبعثة من غاز ثاني أكسيد الكبريت والجسيمات المعلقة بواسطة ثوران بركاني كبير.

مصادر التلوث

تشير مصادر تلوث الهواء إلى المواقع والأنشطة والعوامل المختلفة المسؤولة 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 الجرثومية (حرب 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.

عوامل انبعاث ملوثات الهواء

إن عوامل انبعاث ملوثات (ملوث) الهواء هي القيم التمثيلية التي تربط بين كمية المادة الملوثة المنبعثة إلى الهواء المحيط بنا والنشاط المرتبط بانبعاث هذه المادة الملوثة. وعادة ما يتم التعبير عن هذه العوامل عن طريق وزن المادة الملوثة مقسومًا على وحدة الوزن أو الحجم أو المسافة أو المدة الخاصة بالنشاط الذي انبعثت منه المادة الملوثة (فعلى سبيل المثال، عدد الكيلوجرامات من المادة المنبعثة لكل كيلوا جرام من الفحم المحترق). وتسهل مثل هذه العوامل عملية تقييم الملوثات المنبعثة من المصادر المختلفة لتلوث الهواء. وفي أغلب الأحوال، تكون هذه العوامل مجرد معدلات للبيانات الكلية المتاحة عن درجة الجودة المقبولة كما أنها تعتبر بشكل عام نسب تمثيلية لهذه المعدلات على المدى الطويل. ولقد قامت وكالة حماية البيئة الأمريكية بنشر مجموعة من البيانات عن عوامل انبعاث ملوثات الهواء الخاصة بالعديد من المصادر الصناعية. كما قامت كل من المملكة المتحدة وأستراليا وكنداوبعض الدول الأخرى، بالإضافة إلى وكالة البيئة الأوروبية بنشر مثل هذه المجموعة من البيانات.

نوعية الهواء الداخلي

المقالة الرئيسة: نوعية الهواء الداخلي

إن عدم وجود تهوية كافية في الأماكن المغلقة يساعد في تركيز نسبة الهواء الملوث في هذه الأماكن التي يقضي فيها الأشخاص معظم أوقاتهم. فعلى سبيل المثال، نجد أن غاز الرادون (RN) وهو أحد المواد المسرطنة (مادة مسرطنة) ينبعث من القشرة الأرضية نفسها في بعض الأماكن، ثم يتراكم داخل أبنية المنازل الموجودة في هذه الأماكن. كما نجد أيضًا أن مواد البناء، بما فيها من مواد صنع السجاد والأدوات الخشبية، ينبعث منها غاز الفورمالديهيد (H₂CO). هذا، بالإضافة إلى أن مواد الطلاء والمواد المذيبة ينطلق منها مركبات عضوية متطايرة (VOCs) بمجرد أن تجف. كما يمكن أن تتحلل مواد الطلاء المحتوية على الرصاص إلى ذرات من الغبار، ومن ثم يتم استنشاقها. أما تلويث الهواء عن عمد، فيحدث عن طريق استخدام معطرات الهواء (معطر الهواء) والبخور وأي مواد معطرة أخرى. ونجد أيضًا أن إشعال الأخشاب في مواقد التدفئة والطبخ والأنواع الأخرى من المواقد (موقد)، يمكن أن يضيف كميات كبيرة من الدخان الذي يحتوي على جسيمات ملوثة إلى الهواء، وذلك داخل المكان وخارجه. أما التلوث القاتل الذي يمكن أن يحدث في الأماكن المغلقة، فقد ينتج عن استخدام المبيدات الحشرية (مبيد حشري) ورش المواد الكيماوية الأخرى داخل هذه الأماكن المغلقة دون وجود تهوية مناسبة. أما أول أكسيد الكربون (CO) الذي يتسبب في التسمم والوفاة، فعادة ما يصدر من المداخن والفتحات المصممة بشكل خاطئ، أو عن طريق حرق الفحم النباتي داخل الأماكن المغلقة. ومن الممكن أن ينتج التسمم المزمن بأول أكسيد الكربون من خلال استخدام اللمبات الغازية (لمبة غازية) غير المعدلة بشكل جيد. ويتم استخدام المحابس في جميع أنابيب المياه الموجودة في المنزل؛ (أنبوب المياه) وذلك لمنع الغازات الكريهة وكبريتيد الهيدروجين من الانبعاث إلى الخارج. أما الملابس فقد ينتج عنها مادة التتراكلورايثلين أو أية سوائل أخرى متعلقة بالتنظيف الجاف ويستمر ذلك لعدد من الأيام بعد التنظيف الجاف. وعلى الرغم من منع استخدام مادة الأسبستوس في كثير من الدول، فإن الاستخدام الواسع لهذه المادة في الصناعات والبيئات المحلية في الماضي قد تخلف عنه في العديد من الأماكن مواد من الممكن أن تكون شديدة الخطورة. وجدير بالذكر أن مرض الأسبستوس هو عبارة عن حالة طبية تصاب فيه أنسجة الرئة بالتهاب مزمن. ويحدث هذا المرض نتيجة للتعرض المكثف طويل المدى لغبار مادة الأسبستوس المنبعث من المواد التي تحتوي عليها في بعض المنشآت. والذين يعانون من التعرض المستمر لهذه المادة يصابون بصعوبة تنفس شديدة (قصر النفس) كما أنهم معرضون بشكل كبير لخطورة الإصابة بالعديد من الأنواع المختلفة لسرطان الرئة. ولما كانت الكتب غير العلمية لا تؤكد بشكل دائم على التفسيرات والشروح الواضحة، كان لا بد أن نتوخى الحذر في التفرقة بين الأنواع المختلفة من الأمراض المرتبطة ببعضها البعض. فوفقًا لما صرحت به منظمة الصحة العالمية (WHO)، يمكن تعريف هذه الأمراض بأشكال عدة: مرض الأسبستوس وسرطان الرئة و مرض ميزوثليوما (وبشكل عام، يعد هذا المرض أحد الأنواع النادرة من مرض السرطان والذي عندما ينتشر بشكل أوسع، فإنه عادة ما يكون مرتبطًا بالتعرض طويل المدى لمادة الأسبستوس). وقد نجد أيضًا في الأماكن المغلقة بعض المصادر البيولوجية لتلوث الهواء، وذلك مثل الغازات والجسيمات الصغيرة التي تنتقل عبرالهواء. فتربية الحيوانات الأليفة (حيوان أليف) ينتج عنها تساقط أوبار هذه الحيوانات، بالإضافة إلى أن جسم الأنسان نفسه قد يلوث الهواء عن طريق تساقط أجزاء صغيرة الحجم من الجلد الميت أو الشعر المتساقط، بالإضافة إلى عث الغبار الموجود في المفروشات في أماكن النوم. أما السجاد والأساس فقد ينتج عنها بعض الإنزيمات أو قطرات ميكروسكوبية الحجم من المواد الملوثة. وقد يصدر أيضًا عن المخلفات البشرية غاز الميثان كما تتكون الأتربة على الحوائط وتقوم بتوليد السموم الفطرية والجراثيم. أما أنظمة تكييف الهواء فهي تساعد في الإصابة بمرض ليجيونيرز وتكون الأتربة. وجدير بالذكر أيضًا أن النباتات المنزلية (نبات منزلي) والتربة والحدائق المحيطة بالأماكن التي نعيش فيها يمكن أن تساعد في انتشار حبوب اللقاح والغبار والأتربة. وفي الأماكن المغلقة، قد يؤدي نقص دورة الهواء إلى تراكم المواد الملوثة التي تنتقل عبر الهواء بشكل أكبر مما ستكون عليه في الطبيعة والهواء الطلق.

تأثير ملوثات الهواء على الصحة

لقد أعلنت منظمة الصحة العالمية أن 2,4 مليون شخص يموتون سنويًا كنتيجة لبعض الأسباب التي تعزو بطريقة مباشرة إلى تلوث الهواء، ومنهم 1,5 مليون شخص يموتون من الأمراض التي تعزو إلى تلوث الهواء في الأماكن المغلقة. Estimated deaths & DALYs attributable to selected environmental risk factors, by WHO Member State, 2002. كما توضح الدراسات الوبائية أن أكثر من نصف مليون أمريكي يموتون كل عام بسبب الإصابة بالأمراض القلبية الرئوية والتي يسببها استنشاق الجسيمات الناعمة الملوثة للهواء. وجدير بالذكر أيضًا أن عدد الوفيات الذي يعزو إلى تلوث الهواء يكون أكبر من عدد الوفيات المرتبط بحوادث السيارات وذلك على مستوى العالم كل عام.^{[ادعاء غير موثق منذ 4747 يوماً]}

فقد نشر في عام 2005 أن 310,000 من الأوروبيين يموتون سنويًا بسبب تلوث الهواء.[ادعاء غير موثق منذ 4747 يوماً]
أما الأسباب المباشرة للوفيات المرتبطة بتلوث الهواء فتشتمل على الإصابة الخطيرة بمرض الربو والتهاب الشعب الهوائية وانتفاخ الرئة وأمراض القلب والرئة وإصابة الجهاز التنفسي بالحساسية.[ادعاء غير موثق منذ 4747 يوماً]
وقد قدرت وكالة حماية البيئة الأمريكية أن المجموعة المقترحة من التغيرات على تكنولجيا محركات الديزل (Tier 2)، يمكن أن تؤدي إلى خفض نسبة الوفيات بنسبة 12,000 شخص ممن يموتون في عمر صغير و15,000 ممن يموتون نتيجة الأزمات القلبية و6,000 من الأطفال المصلما بين بالربو والذين يتم استقبالهم في غرفة الطوارئ و8,900 من المرضى الذين يدخلون المستشفى وهم مصابون بأمراض متعلقة بالجهاز التنفسي، وذلك كل عام في الولايات المتحدة الأمريكية.[ادعاء غير موثق منذ 4747 يوماً]

إن أسوأ كارثة تلوث حدثت في الهند على المدى القصير في المجتمع المدني كانت كارثة بوبال عام 1984. فقد أدت الأبخرة الصناعية المتسربة من مصنع يونيون كاربايد، التابع لشركة يونيون كاربايد الأمريكية إلى قتل ما يزيد عن 20,000 شخص في الحال وإصابة من 150,000 إلى 600,000 شخص آخرين في أماكن متفرقة بأجسامهم، ولقد توفي منهم ما يقرب من 6,000 شخص تأثرًا بإصاباتهم.^{[ادعاء غير موثق منذ 5299 يوماً]}

كما عانت المملكة المتحدة من أسوأ موجة من الهواء الملوث عندما ساد لندن في الرابع من ديسمبر الضباب الدخاني الهائل عام 1952. ففي خلال ستة أيام، توفي ما يزيد عن 4,000 شخص، ثم توفي 8,000 شخص خلال الأشهر التالية لهذه الكارثة.[ادعاء غير موثق منذ 5299 يوماً]
كما يعتقد أن حادثة تسرب حراثيم الجمرة الخبيثة من أحد معامل الحرب البيولوجية في الاتحاد السوفيتي السابق في عام 1979 بالقرب من منظقة سفيردولفسك الروسية، قد أدت إلى وفاة المئات من الأشخاص المدنيين.[ادعاء غير موثق منذ 5299 يوماً]
أما حادثة تلوث الهواء الوحيدة والتي كانت الأسوأ على مستوى الولايات المتحدة الأمريكية فقد وقعت في دونورا بولاية بنسلفانيا في أواخر أكتوبر عام 1948، وذلك عندما توفي عشرون شخصًا وأصيب ما يزيد عن 7,000. 

إن الآثار الصحية الناجمة عن ملوثات الهواء يمكن أن تتنوع ما بين التغيرات البيوكيمائية والجسدية الطفيفة إلى الإصابة بصعوبة في التنفس أو أزيز الصدر أو الكحة أو الحالات المرضية الخطيرة التي تصيب الجهاز التنفسي والقلب. وقد يترتب على الإصابة بهذه الأمراض زيادة استخدام الأدوية الطبية وزيادة عدد الحالات التي تعرض على الأطباء أو التي تستقبلها غرفة الطوارئ أو التي تدخل إلى المستشفيات، بالإضافة إلى زيادة عدد الوفيات في سن مبكرة. إن الآثار التي يحدثها سوء نوعية الهواء على صحة الإنسان لا يزال من الصعب إحصاؤها، ولكنه يؤثر بشكل أساسي على الجهاز التنفسي والجهاز الدوري. ويعتمد رد فعل الفرد لملوثات الهواء على نوع الملوث الذي يتعرض له الشخص ودرجة التعرض والحالة الصحية العامة لهذا الفرد، بالإضافة إلى الجينات المكونة لجسمه.^{[ادعاء غير موثق منذ 5299 يوماً]}

ولقد أوضحت إحدى الدراسات الاقتصادية الجديدة التي أجريت حول الآثار الصحية الناتجة عن تلوث الهواء والتكاليف المرتبطة بذلك في حوض لوس أنجلوس ووادي سان جاكوين في شمال كاليفورنيا، أن ما يزيد عن 3,800 شخص يموتون سنويًا في سن مبكرة (وذلك بما يقرب من 14 عامًا أقل عن معدل العمر الطبيعي لهم)؛ ويرجع ذلك إلى أن مستويات التلوث قد تجاوزت بشدة المعايير الفيدرالية المسموح بها. إن العدد السنوي للوفيات التي تحدث في سن مبكرة تعتبر أعلى بكثير من الوفيات التي تحدث نتيجة حوادث تصادم السيارات في المنطقة نفسها، والتي يقل معدلها عن 2,000 شخص كل عام. ويعد عادم الديزل (DE) أحد العوامل الرئيسية التي تساعد في تلوث الهواء بالجسيمات المادية الناتجة عن الاحتراق. وفي العديد من الدراسات التجريبية التي أجريت على مجموعة من الأشخاص، فإنه عن طريق التعرض لكمية مسموح بها من عادم الديزل داخل حجرة مخصصة لذلك، كان لذلك النوع من العادم دور في الإصابة بالخلل الوظيفي الحاد في الأوعية الدموية وزيادة تكون الجلطات. وقد يكون ذلك رابطًا ميكانيكيًا مقبولاً للعلاقة التي تم وصفها سابقًا بين تلوث الهواء بالجسيمات المادية وانتشار الإصابة بأمراض الأوعية الدموية والوفيات الناتجة عن ذلك.

تلوث الهواء والتليف الكيسي

المقالة الرئيسة: تليف كيسي

لقد أوضحت إحدى الدراسات التي أجرتها جامعة واشنطن على مدار عامي 1999 و2000 أن المرضى القريبين من تلوث الهواء بالجسيمات المادية تزداد خطورة تعرضهم لتفاقم مرض الالتهاب الرئوي وانخفاض الوظائف التي تقوم بها الرئة. ولقد تم فحص المرضى قبل الدراسة لمعاينة كميات من أنواع معينة من المواد الملوثة مثل بكتريا الزائفة الزنجارية أو بيركهولدرية بصلية جديدة، بالإضافة إلى آثارها الاجتماعية والاقتصادية. ولقد تم وضع المشاركين في الدراسة في الولايات المتحدة الأمريكية بالقرب من وكالة حماية البيئة. وأثناء هذه الدراسة، تم رصد 117 حالة وفاة مرتبطة بتلوث الهواء. أما الاتجاه العام الذي تمت ملاحظته فهو أن المرضى الذين يعيشون بالقرب من أو في داخل المدن الكبيرة والعواصم من أجل أن تكون الخدمات الطبية في متناولهم، ترتفع نسبة الملوثات في جهازهم التنفسي بسبب زيادة الملوثات المنبعثة في المدن الكبرى. أما مرضى التليف الكيسي الذين هم في الأساس مصابون بانخفاض في وظائف الرئة، فإن التعرض اليومي للملوثات مثل الدخان المنبعث من السيارات ودخ benhallamان السجائر والاستخدام الخاطئ لأجهزة التسخين المختلفة من الممكن أن يضيف بشدة إلى الخلل الذي يصيب وظائف الرئة.Michael Kymisis, Konstantinos Hadjistavrou (2008). "Short-Term Effects Of Air Pollution Levels On Pulmonary Function Of Young Adults". The Internet Journal of Pulmonary Medicine. ج. 9 ع. 2.

مرض انسداد الشعب الهوائية المزمن

يجمع مرض انسداد الشعب الهوائية المزمن (COPD) بين مجموعة من الأمراض مثل الالتهاب الشعبي المزمن وانتفاخ الرئة وبعض أنواع الربو. وفي الدراسة التي أجريت في عامي 1960 و1961 في أعقاب حادثة الضباب الدخاني الهائل عام 1952، تمت مقارنة 293 مواطن يعيشون في لندن بحوالي 477 شخص من قاطني بعض المدن التي تصدر عنها نسب وفيات قليلة بسبب الالتهاب الرئوي المزمن (مثل مدن جلوسيستر، بيتربورو ونورويش). وكان جميع الأشخاص الذين أجريت عليهم هذه الدراسة من الذكور الذين يعملون في البريد وتتراوح أعمارهم ما بين 40 و59 عامًا. وعند المقارنة بالأشخاص القادمين من المدن البعيدة، لوحظ أن الحالات القادمة من لندن بها نسبة أكبر من الأعراض الحادة التي تصيب الجهاز التنفسي (ومنها الكحة والبلغم وضيق التنفس) بالإضافة إلى انخفاض كفاءة وظائف الرئة (الحجم الزفيري الأقصى FEV₁ ومعدل قوة التنفس) وزيادة تكون الصديد والنخامة. ولقد كانت الاختلافات أكثر وضوحًا بين الحالات التي كانت أعمارها تتراوح ما بين 50 و59 عامًا. وحددت الدراسة نطاقها في العمر وعادات التدخين، ومن ثم خلصت إلى أن تلوث الهواء على المستوى المحلي هو السبب الأساسي للاختلافات التي تمت ملاحظتها. ومن المعتقد أن الكثير من الأمراض مثل التليف الكيسي تظهر بشكل أكبر عند العيش في البيئات التي يغلب عليها طابع المدن بشكل أكبر وذلك لما يحتويه من مخاطر شديدة على صحة الإنسان.فلقد أظهرت الدراسات أن المرضى الذين يعيشون في المدن يعانون من الإفرازات الزائدة من المخاطوانخفاض الكفاءة الوظيفية للرئة بالإضافة إلى المزيد من التشخيصات الخاصة بالالتهاب الرئوي المزمن وانتفاخ الرئة.

الضباب الدخاني الهائل عام 1952

في أوائل ديسمبر عام 1952، سادت مدينة لندن موجة باردة من الضباب. ونتيجة للبرد الشديد الذي تعرضت له المدينة في هذه الفترة، قام سكان لندن بإشعال الفحم للتدفئة بشكل أكثر من المعتاد. ولقد نتج عن ذلك كمية من الهواء الملوث الذي تقابل مع طبقة عكسية تكونت بفعل كتلة كثيفة من الهواء البارد. ومن ثم تراكمت بشكل كبير النسب المركزة من الملوثات الهوائية وبخاصة الدخان الناتج عن احتراق الفحم. ومما زاد هذه الكارثة سوءًا استخدام أنواع من الفحم تفتقر إلى الجودة وترتفع فيها نسبة الكبريت من أجل تدفئة المنازل في المدينة، وذلك من أجل توفير كميات كافية من الفحم ذي الجودة العالية لتصديره إلى الخارج؛ حيث كانت البلاد تعاني من ظروف اقتصادية متدهورة بعد الحرب العالمية. ولقد كان الضباب أو الضباب الدخاني كثيفًا للغاية حتى أن قيادة السيارات كانت من الأمور الصعبة أو المستحيلة. ولقد كان انخفاض مستوى الرؤية بشكل حاد مصحوبًا أيضًا بزيادة كبيرة في النشاط الإجرامي؛ بالإضافة إلى تأخر وسائل النقل عن مواعيدها الطبيعية والتعطيل الفعلي لجميع الأنشطة الحياتية في المدينة. وفي خلال الأربعة أيام التي استمر فيها الضباب الدخاني، توفي على الأقل 4,000 شخص كنتيجة مباشرة لهذا الطقس السيء.

الآثار الناجمة عن التلوث على الأطفال

العديد من المدن الموجودة في مختلف أنحاء العالم والتي ترتفع فيها نسبة التعرض لملوثات الهواء من الممكن أن يصاب الأطفال الذين يعيشون فيها ببعض الأمراض مثل الربو والالتهاب الرئوي وبعض أمراض الجهاز التنفسي الأخرى، هذا بالإضافة إلى انخفاض معدل المواليد. ولقد تم أخذ بعض التدابير الوقائية للحفاظ على صحة الشباب في بعض المدن مثل نيودلهي بالهند، حيث أصبحت السيارات تستخدم الغاز الطبيعي المضغوط الذي يساعد في التخلص من الضباب الدخاني الكثيف. كما أوضحت أبحاث منظمة الصحة العالمية أن أكبر نسب تلوث بالجسيمات المادية تكون في الدول التي تعاني من تدهور الاقتصاد وارتفاع معدل الفقر والكثافة السكانية. ومن أمثلة هذه الدول مصر والسودان ومنغوليا وإندونيسيا. وعلى الرغم من أن قانون الهواء النظيف صدر عام 1970، فإنه في عام 2002 كان هناك ما لا يقل عن 146 مليون أمريكي يعيشون في مناطق لا يتوفر فيها أي من معايير الملوثات التي تم ذكرها في المعايير القومية لنوعية الهواء المحيط الصادرة عام 1997. وقد ضمت هذه المواد الملوثة ما يلي: الأوزون والجسيمات المادية وثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون والرصاص. وعادة ما يكون الأطفال أكثر عرضة لمخاطر تلوث الهواء نتيجة لأنهم دائمًا ما يكونون خارج المنزل كما أن منافذ التهوية بالنسبة لهم تكون أصغرحجمًا.

الآثار الصحية في المناطق النظيفة نسبيًا

حتى في المناطق التي تنخفض فيها مستويات الهواء الملوث، يمكن أن نجد أن الآثار الناتجة على الصحة العامة قد تكون خطيرة ومكلفة. ويرجع ذلك إلى أن هذه الآثار يمكن أن تحدث على مستويات منخفضة للغاية ومن المحتمل أن يستنشق عدد كبير من الأشخاص مثل هذه الملوثات. وفي إحدى الدراسات العلمية التي أجرتها جمعية الرئة في كولومبيا البريطانية عام 2005، اتضح أن 1 في المائة من التحسن في مدى تركيز كل من الجسيمات المادية الناعمة البالغ قطرها 2.5 ميكروجرام (PM2.5) وغاز الأوزون في الهواء المحيط، سوف يوفر 29 مليون دولار من المدخرات السنوية لهذه المنطقة في عام 2010. [13][13] ولقد اعتمدت هذه النتيجة على تقييم الصحة بالنسبة للآثار المهلكة التي قد تؤدي إلى الوفاة (معدل الوفيات) والآثار الأقل إهلاكًا التي قد تؤدي إلى الإصابة ببعض الأمراض (معدل الإصابة ببعض الأمراض).

وتتنوع ملوثات الهواء حسب طبيعة تأثيرها على الإنسان إلى أنواع متعددة أهمها

1-الملوثات السامة:وهي تلك التي تتلف أنسجة الجسم التي تصل إليها عن طريق الدم ومن أمثلتها مركبات الزرنيخ والزئبق والرصاص.

2-الملوثات الخانقة:وهي تلك التي تعطل تحقيق الهدف من عملية التنفس، وأهمها غاز أول أكسيد الكربون الذي يمنع استخلاص الأوكسجين من الهواء.

وتعتبر الملوثات الخانقة أكثر أنواع المخلفات انتشاراً، وبالتالي أكثرها خطورة وهي ستظل قائمة ما بقيت السيارات والطائرات والآلات الأخرى.

ولهذه الملوثات آثار خطيرة، وهي تتسبب بإجهاد شديد يؤدي إلى كثير من أمراض القلب والصدر وخاصة عند رجال المرور، ولذلك كثيراً ما يصاب سكان المناطق المزدحمة بالمرور بأعراض التسمم الحاد والصداع، وضعف الرؤية، ونقص تناسق العضلات، والغثيان, وكثيرمن الآلام الباطنية.

3-الملوثات المهيجة:وهي التي تحدث التهاباً في الأسطح المخاطية الرطبة من الجسم كالأنف والعين ومنها أكاسيد الكبريت التي تكوّن بذوبانها في الماء حمض الكبريتيك. ومنها أنواع الغبار والأتربة المختلفة التي تهيج الجهاز التنفسي وتعيق أداءه لمهمته بالشكل الأمثل.

4-الملوثات المخدرة:وهي التي تخفض ضغط الدم، ونشاط الجهاز العصبي عن طريق الرئتين، ومن أمثلتها المواد الهيدروكربونية. وتوجد هذه الملوثات نتيجة احتراق الوقود، ومن القار المستخدم في تعبيد الطرق، كما توجد في دخان السجائر والتبغ، وهي ملوثات خطيرة جداً وقد تؤدي إلى السرطان والوفاة.

5-الملوثات الحرارية: لا يقتصر التلوث الهوائي على الإخلال بنسب الغازات المكونة للهواء أو وجود بعض العوالق الضارة به، وإنما يحدث أيضاً أن يتلوث الهواء تلوثاً حرارياً نتيجة الحرائق ودخان المصانع وأجهزة تكييف الهواء، ولا يخفى ما لهذه الملوثات الحرارية من آثار سيئة على صحة الإنسان. وتعتبر حرائق آبار النفط الكويتية مثالاً واقعياً على الملوثات الحرارية للهواء، فقد أشعلت القوات العراقية النيران في الآبار الكويتية عند انسحابها من الكويت في فبراير 1991، ولا يخفى مدى الآثار المدمرة لهذه الحرائق على صحة الإنسان وعلى مكونات البيئة عموماً.

6-ملوثات الروائح الكريهة: يعتبر من ملوثات الهواء أيضاً، أية روائح كريهة تنبعث في الأماكن العامة، سواء كان مصدرها إلقاء القاذورات وتحلل المواد العضوية، أم كان مصدرها احتراق الوقود أياً كان الغرض من استعماله، وذلك لأن الإنسان يتأذى من استنشاق هذه الروائح فضلاً عما تؤدي إليه من أضرار صحية.

وتجدر الإشارة إلى أن هواء المدينة أكبر تلوثاً من هواء القرية، والأمر الخطير هو أنه يوجد في هواء المدينة مجموعة مواد وعناصر تتضافر مع بعضها، ويقوي بعضها بعضاً، في إحداث الضرر بصحة الإنسان، ومن هنا تتضح أهمية الحد من التلوث والعمل على مجابهته بكل الطرق والوسائل الممكنة.

أثر تلوث الهواء على الحيوان والنبات

يتأثر الحيوان بالتلوث كما يتأثر الإنسان، إما بشكل مباشر أو بتناول نباتات ترسبت عليها ملوثات الجو. ومن الأمثلة المعروفة تأثر الحيوانات كالأبقار والجواميس بمركبات الفلور التي تسبب تآكل الأسنان، وهزال الحيوان، ونقص في إدرار اللبن، وكلها تنعكس على اقتصاديات الإنسان نفسه. وينتشر التلوث بمركبات الفلور في المناطق المجاورة لمصانع الألمنيوم ومصانع الأسمدة الفوسفاتية. وقد تعرضت كثير من الحيوانات الأليفة للاختناق وماتت نتيجة لامتلاء منطقة الخليج العربي بسبب الدخان الأسود الناتج عن حرائق النفط الكويتية عام 1991، وهذا يوضح لنا مدى الأثر المدمر للتلوث الجوي على منظومة الحيوان. ومن ناحية أخرى، يؤدي التلوث إلى قصور نمو النباتات ونقص المحصول وتغير لون النبات، وينتج ذلك عن عدة عوامل منها نقص كمية الضوء التي تصل إلى النبات نتيجة لوجود الأتربة في الجو ونتيجة لترسبها على أوراق النبات، الأمر الذي يؤدي إلى انسداد مسام الأوراق التي يستعملها النبات في عملياتها الحيوية. كما تسبب الغازات حمضية التفاعل، أضراراً للنباتات ومنها ثاني أوكسيد الكبريت والغازات المؤكسدة وحمض الإيدروفلوريك، وكلها تؤثر بشكل سلبي على النبات وتعيق نموه واستمراره في الحياة.

أثر تلوث الهواء على العقارات والمباني والمنشآت الأثرية

كثيراً ما تتأثر العقارات والأبنية بما يلوث الجو من غازات وأحماض، فيحدث تغير في ألوان المباني نتيجة لترسب الأتربة وتفاعل بعض الملوثات مع الألوان المستعملة في الطلاء، مثل مركبات الرصاص، كما تتآكل المعادن المستعملة في البناء نتيجة لوجود الغازات الحمضية ومن هذه المعادن الحديد والنحاس. ويلعب الهواء دوراً مهماً في الاعتداء على الآثار التاريخية، حيث أن الأمر هنا يتعدى الضرر الخاص بأحد الأشخاص، على اعتبار أن هذه الآثار ملك للأمة وللأجيال القادمة فهي من عناصر التراث الحضاري المشترك للإنسانية، ولذلك ينبغي المحافظة عليها وصيانتها. والآثار بقيمتها العلمية والتاريخية والأدبية والفنية الدينية- وإن كانت تعد ملكاً للدولة التي توجد على إقليمها –إلا أنها في ذات الوقت تعد من عناصر بيئة الإنسان، وهي تعد في نظر المجتمع الدولي جزءاً من التراث المشترك للإنسانية، التي يجب أن تتضافر جميع الجهود لحمايتها.

أثر تلوث الهواء على المناخ

لعل هذا الموضوع أضحى من أكثر الموضوعات أهمية في عصرنا الحالي، وبالتالي فقد حظي باهتمام عالمي واسع النطاق.فلقد تجاوز فساد الإنسان حدود أرضه وتصاعد التلوث الناشئ عن أعماله إلى عنان السماء، فأصاب بعض طبقات الغلاف الجوي للأرض، رغم أهميتها بالنسبة لحياته. إن طبقة الأوزون – وهي طبقة غازية من طبقات الغلاف الجوي تعلو الطبقة المتاخمة لكوكب الأرض – تقوم بدور أساسي في امتصاص الأشعة فوق البنفسجية التي تضر بالحياة على الأرض. ويؤكد كثير من العلماء المختصين إن إتلاف طبقة الأوزون أو إحداث ثغرات بها يؤدي إلى آثار ضارة على الصحة البشرية، وعلى مختلف الكائنات الحية، بل وعلى البيئة المادية أيضاً. وقد ثبت لهؤلاء العلماء أن بعض العمليات الفيزيائية أو الكيميائية التي تقع في كثير من البلاد تؤدي إلى نقص تركيز الأوزون في طبقات الجو العليا، مما يؤدي إلى أضرار كثيرة، نتيجة نفاذ كمية كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض حيث تؤدي إلى:( ) ‌أ-بالنسبة للإنسان: زيادة معدل الإصابة بسرطان الجلد والحروق الشمسية واختلال نظام المناعة، وإصابة عدسة العين بالماء الأبيض. ‌ب-بالنسبة للنبات: يمكن أن تتأثر المحاصيل الزراعية والغابات وتتلف أو تقل إنتاجيتها، وتضطرب عملية التمثيل الضوئي. ‌ج-بالنسبة للكائنات البحرية: قد تصاب الأسماك والحيوانات البحرية بالأذى ويقل إنتاج الأوكسجين من النباتات البحرية المغمورة. ‌د-تغييرات كبيرة في مناخ الأرض وزيادة درجة الحرارة، وزيادة حدوث الأمطار الحمضية والضباب الحمضي. وتشير أصابع الاتهام في حدوث ثقب الأوزون إلى عدد كبير من الملوثات التي أدت إلى هذه المشكلة، ومن هذه الملوثات: 1-عادم الطائرات التي تطير بسرعة أكبر من الصوت، وذلك لاحتوائه على غازات أكاسيد النتروجين، وكذلك التفجيرات النووية التي تحتوي على هذه الغازات. 2-تبين أن هذه الأكاسيد النتروجينية تتصاعد في الهواء من سطح الأرض بنسبة كبيرة جداً عند إحراق الوقود في المصانع ومحطات توليد الطاقة، وكذلك عند حرق الوقود الصلب المستخدم في إطلاق مركبات الفضاء فهي ذات تأثير مدمر على طبقة الأوزون. 3-تحتوي غازات الفريون المستخدمة في دوائر التبريد بالثلاجات وأجهزة التكييف، على مركبات الكلورفلوركربون وهذه تشترك مع أكاسيد النتروجين في تدمير طبقة الأوزون. وهذه المركبات على قدر كبير من الثبات، ولذلك فهي تبقى في الهواء لمدة طويلة، وتنحل بعض جزئياتها في طبقات الجو العليا بتأثير الأشعة فوق البنفسجية معطية بعض ذرات الكلور النشيطة التي تتفاعل بعد ذلك مع الأوزون.

الجهود المبذولة للحد من خطر التلوث

هناك العديد من التقنيات الحديثة التي تستخدم للتحكم في تلوث الهواء بالإضافة إلى الاستراتيجيات المتاحة لتخطيط استخدام الأراضي من أجل خفض نسبة تلوث الهواء. وتخطيط استخدام الأراضي في مستواه الأساسي يتضمن تقسيم المناطق وتخطيط نقل البنية التحتية. وفي معظم الدول المتقدمة، يعد تخطيط استخدام الأراضي أحد الأجزاء المهمة للغاية في السياسة الاجتماعية، الأمر الذي يؤكد على أن الأراضي يتم استخدامها بشكل فعال للغاية من أجل تحقيق المنفعة للاقتصاد الكلي ومصلحة الأشخاص، بالإضافة إلى حماية البيئة. إن الجهود المبذولة للحد من التلوث الناتج من المصادر المتحركة تتضمن وضع القوانين الأساسية (العديد من الدول النامية لديها قوانين متساهلة فيما يخص هذا الشأن)^{[ادعاء غير موثق منذ 5299 يوماً]}

وتوسيع نطاق هذه القوانين لتشمل المصادر الجديدة للتلوث (مثل السفن السياحية وسفن النقل ومعدات الزراعة والمعدات الصغيرة التي تعمل بالوقود مثل آلة تهذيب الحدائق والمنشار السلسلي ومزلجات الجليد)، بالإضافة إلى زيادة كفاءة الوقود (وذلك مثل استخدام السيارات الهجينة) والتحول إلى استخدام الوقود الأكثر نظافة (مثل البيوإيثانول والبيوديزلأو التحول إلى استخدام السيارات الكهربية). 

الوسائل المستخدمة للسيطرة على تلوث الهواء

إن الوسائل الوارد ذكرها فيما يلي يتم استخدامها بشكل شائع للسيطرة على التلوث عن طريق الصناعة ووسائل النقل. وهذه الوسائل إما يمكنها أن تقضي تمامًا على المواد الملوثة (مادة ملوثة) أو تعمل على فصل هذه المواد عن العادم المنطلق قبل أن ينبعث في الغلاف الجوي.

• السيطرة على الجسيمات المادية
  • المجمعات الميكانيكية (مثل الفرازات المخروطية لتنقية الهواء من الغبار، الفرازات المخروطية متعددة الأغراض
  • المرسبات الكهروستاتيكية (المرسب الكهروستاتيكي) - المرسب الكهروستاتيكي (ESP)، أو منقي الهواء الكهروستاتيكي وهو عبارة عن وسيلة لجمع الجسيمات تقوم بإزالة أي جسيمات توجد في أي نوع من أنواع الغازات المنطلقة (مثل الهواء) وذلك باستخدام قوة الشحنات الكهربية المستحثة. وتعد المرسبات الكهروستاتيكية من أكثر وسائل التنقية فاعلية؛ حيث تقوم على الأقل بإعاقة مجموعة الغازات المنطلقة، كما أنها تستطيع بسهولة إزالة الجسيمات المادية الناعمة مثل ذرات الغبار والدخان من تيار الهواء.
  • أكياس مرشحات (فلاتر) مصممة للتعامل مع الأتربة الثقيلة، وهي عبارة عن مجمع غبار يتكون من مروحة وفلتر خاص بتنقية الهواء من الغبار ونظام تنظيف وتنقية ووعاء لجمع الغبار أو نظام لإزالة الغبار (وهذا هو ما يميزه عن منقيات الهواء الأخرى التي تعتمد على الفلاتر القابلة للتخلص منها في إزالة الغبار).
• أجهزة غسيل الغاز الرطبة|أجهزة غسيل (تنقية) الغاز من الجسيمات المادية]] (جهاز غسيل الغاز)، يعد جهاز غسيل الغاز الرطب أحد أنواع التكنولوجيا المستخدمة في السيطرة على تلوث الهواء. ويصف هذا المصطلح مجموعة متنوعة من الأجهزة التي تتعامل مع الملوثات المنبعثة مع الغاز المنطلق من مداخن الأفران أو أي غازات أخرى. وفي حالة جهاز غسيل الغاز الرطب، فإن تيار الغاز الملوث يختلط بسائل غسيل الغاز، وذلك إما عن طريق رش الغاز بالسائل أو عن طريق ضغط الغاز داخل وعاء به كمية من السائل أو من خلال أية طريقة أخرى للخلط بين الاثنين؛ وذلك لكي يتم التخلص من الملوثات.
• أجهزة غسيل الغاز (جهاز غسيل الغاز)
  • أجهزة غسيل أكاسيد النيتروجين
  • إعادة تدوير (استخدام) غاز العادم
  • استخدام المحول الحفاز (وذلك من أجل السيطرة أيضًا على المركبات العضوية المتطايرة)
• الحد من تأثير المركبات العضوية المتطايرة
  • استخدام أنظمة الامتزاز مثل الكربون النشط
  • أنابيب اللهب (أنبوب اللهب) (flares)، وهي عبارة عن أنابيب توجد داخل المداخن من أجل التخلص عن طريق الحرق من الغازات الضارة المنبعثة. وفي نهاية هذه الأنابيب تنبعث ألسنة من اللهب.
  • المؤكسدات الحراراية
  • المؤكسدات الحفازة
  • الفلاتر البيولوجية
  • أجهزة غسيل الغاز الرطبة|الامتصاص (أجهزة غسيل الغاز)]]
  • مكثفات تبريد
  • أنظمة استرجاع البخار
• السيطرة على الغازات الحمضية (غاز حمضي) وغاز ثاني أكسيد الكبريت
  • أجهزة غسيل الغاز الرطبة|أجهزة غسيل الغاز الرطبة]]
  • أجهزة غسيل الغاز الجافة
  • إزالة مادة الكبريت من الوقود
• السيطرة على تلوث الهواء بمادة الزئبق
  • ]] (عند استخدام هذه التقنية والتي تعني حقن المواد الماصة في غاز المداخن المختلط بالزئبق، فإن تلك المواد تختلط بالغاز وتهبط لأسفل، ومن ثم يتم التخلص من الزئبق)
• السيطرة على نسبة الديوكسين والفوران
• نظم متنوعة ومرتبطة بالحد من التلوث

|نظم تنقية الهواء من الملوثات والشوائب]]

• • أنظمة الرصد المستمرة للملوثات المنبعثة)

التشريعات والضوابط القانونية

الضباب الدخاني في القاهرة

بشكل عام، يوجد نوعان من معايير نوعية الهواء. والنوع الأول من هذه المعايير (مثل المعايير القومية لنوعية الهواء المحيط في الولايات المتحدة الأمريكية) يحدد أعلى نسب تركيز لنوع معين من الملوثات في الغلاف الجوي. وتعمل الوكالات البيئية على تفعيل القوانين المعدة من أجل الوصول إلى هذه المستويات المستهدفة. أما النوع الثاني (مثل مؤشر نوعية الهواء في أمريكا الشمالية) فيأخذ شكل الميزان المكون من مستويات متعددة ويستخدم هذا الميزان في توضيح المخاطر المرتبطة بالأنشطة التي تتم ممارستها في البيئة للأفراد المحيطين. ومن الممكن أن يكون الميزان قادرًا على التمييز بين المواد الملوثة المختلفة ومن الممكن ألا يكون قادرًا على ذلك.

كندا

يتم تقييم تلوث الهواء في كندا وفقًا للمعايير التي تم وضعها بواسطة Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME) وهو عبارة عن جهاز حكومي يجمع بين عدد من وزراء الأقاليم أو المحافظات أو الاتحادات المسئولين عن البيئة. ولقد وضع Canadian Council of Ministers of the Environment المعايير الكندية الشاملة (CWS). ويمكن تمثيل [1][18][18] للجسيمات المادية (PM) وغاز الأوزون كما يلي:

• المعايير الكندية الشاملة الخاصة بالجسيمات المادية الناعمة البالغ قطرها 2.5 ميكروجرام= 30 ميكروجرام/متر مكعب (ويتم الوصول إلى هذا المعدل بحلول عام 2010 إذا كان معدل التعرض لهذه الملوثات على مدار 24 ساعة يوميًا؛ وذلك اعتمادًا على مقياس 1/98 في المائة سنويًا على مدار ثلاث سنوات متتالية في المتوسط).
• المعايير الكندية الشاملة لغاز الأوزون = 65 جزء لكل مليون (ويتم الوصول إلى هذا المعدل بحلول عام 2010 إذا كان معدل التعرض لهذه الملوثات كل ثمان ساعات، وذلك اعتمادًا على رابع أعلى نسبة قياس سنوية، على مدار ثلاث سنوات متتالية في المتوسط).

وجدير بالذكر، أن عدم وصول كندا إلى مثل هذه المعايير لن يدعو للدهشة، فهذه المعايير لا تنطبق سوى على مناطق معينة تزيد فيها نسبة السكان عن 100,000 نسمة. علاوة على ذلك، قد تقوم بعض المناطق والقطاعات بوضع معايير أشد من تلك التي تم وضعها بواسطة CCME.

الاتحاد الأوروبي

لقد أشار أحد التقارير الصادرة عن وكالة البيئة الأوروبية أن طرق النقل لا تزال هي أكبر مصدر لتلوث الهواء في أوروبا . ولقد تم تنظيم الحدود القومية القصوى لانبعاث الملوثات (NEC) الخاصة بأنواع معينة من المواد التي تلوث الغلاف الجوي من خلال القانون 2001/81/ EC. انظر موقع Directive 2001/81/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2001 on national emission ceilings for certain atmospheric pollutants, وكجزء من العمل التمهيدي المرتبط بمراجعة قانون الحدود القصوى لانبعاث الملوثات NECD، تمت معاونة المفوضية الأوروبية من قبل مجموعة عمل (National Emission Ceilings – Policy Instruments) NECPI Terms of Reference, Working Group on the Revision of National Emissions Ceilings and Policy Instruments بي دي إف  (24.4 سابقة ثنائية) ولقد بدأ تفعيل قانون 50/2008/EC، الصادر عن البرلمان الأوروبي والمجلس بتاريخ 21 مايو 2008 فيما يخص نوعية الهواء المحيط وتوفير هواء أنظف لدول أوروبا (قانون نوعية الهواء الجديد)، في 11-06-2008.. ومن الممكن أن يجبر المواطنون الأفراد المجالس المحلية في بلدتهم على معالجة مشاكل التلوث، وذلك بعد صدور أحد القوانين المهمة في يوليو 2008 بواسطة محكمة العدل الأوروبية. فلقد تم تقديم طلب للمحكمة الأوروبية لإصدار حكم في قضية المواطن ديتر يانسك القاطن في مدينة ميونيخ، والذي ادعى أنه وفقًا لقانون نوعية الهواء الأوروبي الصادر عام 1996 (قانون المجلس الأوروبي 96/62/EC الصادر في 27 سبتمبر 1996 فيما يخص إدارة وتقييم نوعية الهواء المحيط )، فإن السلطات في ميونيخ ملزمة بفعل ما يجب لوقف التلوث الذي تجاوز المعايير المحددة له. وجدير بالذكر أن المواطن يانسك قد قام بعد ذلك بعرض قضيته على محكمة العدل الأوروبية والتي أعلن قضاتها أن المواطنين الأوروبيين لديهم الحق في طلب الخطط التي تم وضعها للحفاظ على نوعية الهواء من السلطات المحلية في حالة ما إذا كانت هناك خطورة من تخطي الحدود التي وضعها الاتحاد الأوروبي.

المملكة المتحدة

إن مستويات نوعية الهواء المطلوبة والتي تم وضعها بواسطة إدارة البيئة والغذاء والشئون الريفية هي تقريبًا ما يهدف إليه ممثلو الحكومة المحلية المسئولون عن إدارة نوعية الهواء في المدن التي يعد فيها إدارة نوعية الهواء من أكثر القضايا الملحة. ولقد قامت المملكة المتحدة بتأسيس شبكة خاصة بنوعية الهواء يتم فيها نشر مستويات ملوثات الهواء الأساسية [22][22] عن طريق مراكز مراقبة. وجدير بالذكر أن نوعية الهواء في كل من أوكسفورد وباث و [23][23] بشكل خاص رديئة للغاية. فلقد قامت إحدى الدراسات المثيرة للجدل [24][24] والتي أجرتها شركة كالور للغاز وتم نشرها في جريدة الغارديان الإنجليزية، بمقارنة المشي في مدينة أوكسفورد في اليوم العادي بتدخين ما يزيد عن ستين سيجارة. وهناك مقارنات أخرى أكثر دقة يمكن الحصول عليها من أرشيف المملكة المتحدة الخاص بنوعية الهواء [25][25] والذي يعطي الفرصة للمستخدم لمقارنة إدارة المدن وكيفية تعاملها مع الملوثات بالأهداف القومية لنوعية الهواء [26][26] والتي تم وضعها بواسطة إدارة البيئة والغذاء والشئون الريفية في عام 2000. وغالبًا ما يتم ذكر أعلى القيم على المستوى المحلي، إلا أن القيم المتوسطة أيضًا تكون ذات أهمية بالنسبة لصحة الإنسان. إن الأرشيف القومي للمعلومات الخاصة بنوعية الهواء في المملكة المتحدة يوفر تقريبًا نوعًا من المراقبة الحالية لأعلى قياسات حالية لنسب تلوث الهواء في العديد من مدن المملكة المتحدة.[2] كما يوفر هذا المصدر نطاقًا واسعًا من البيانات المحدثة بشكل دائم والتي تضم ما يلي:

• متوسط معدل الأوزون لكل ساعة (ميكروجرام/مكعب)
• متوسط معدل ثاني أكسيد النيتروجين لكل ساعة (ميكروجرام/متر مكعب)
• متوسط معدل ثاني أكسيد الكبريت بحد أقصى كل 15 دقيقة (ميكروجرام/متر مكعب).
• متوسط معدل أول أكسيد الكربون لكل ثمان ساعات (مليجرام/متر مكعب)
• متوسط معدل الجسيمات المادية الخشنة البالغ قطرها 10 ميكروجرام (PM₁₀) (ميكروجرام/متر مكعب ـ تكافؤ الجاذبية)

ولقد اعترفت إدارة البيئة والغذاء والشئون الريفية أن تلوث الهواء صار له تأثير خطير على الصحة كما قامت بوضع نظام تصنيفي بسيط يستخدم لإحداث نظام تحذير يومي وتقوم ببث هذا النظام قناة الـبي بي سي الإخبارية عن طريق خدمة الطقس التي تقدمها. [27][27] كما قامت إدارة البيئة والغذاء والشئون الريفية بنشر مجموعة من الإرشادات للأشخاص الذين يعانون من أمراض القلب والجهاز التنفسي.[28][28]

الولايات المتحدة الأمريكية

إن النظر إلى أسفل تلال هوليود من نقطة رصد جريفيث الموجودة على التل الواقع في المقابل، يجعل من تلوث الهواء الموجود في مدينة لوس أنجلوس أمرًا واضحًا للعيان في آخر فترات الظهيرة.

قام الكونغرس الأمريكي في الستينات والسبعينات والتسعينات بتفعيل مجموعة من قوانين الهواء النظيف (قانون الهواء النظيف) التي ساعدت بشكل كبير في دعم قوانين تلوث الهواء. ولقد قامت كل ولاية من الولايات الأمريكية وبعض الدول الأوروبية، بالإضافة إلى الاتحاد الأوروبي باتباع مثل هذه المبادرات. ويضع قانون الهواء النظيف مجموعة من الحدود العددية على نسب تركيز مجموعة معينة من ملوثات الهواء بالإضافة إلى توفير التقارير وآليات التنفيذ.

وفي عام 1990 قامت وكالة حماية البيئة الأمريكية باستبدال مؤشر نوعية الهواء (AQI) Pollution Standards Index بمؤشر معايير التلوث (PSI) Pollution Standards Index، وذلك لدمج المعايير الجديدة الخاصة بكل من الجسيمات المادية الناعمة التي يبلغ قطرها 2.5 ميكروجرام وغاز الأوزون. ولقد كان لهذه القوانين تأثير شديد الإيجابية. ففي الولايات المتحدة الأمريكية فيما بين 1970 و2006، استمتع المواطنون الأمريكيون بانخفاض نسبة انبعاث ملوثات الهواء التي يتم رصدها سنويًا، وذلك كما يلي:

• انخفاض انبعاثات أول أكسيد الكربون من 197 مليون طن إلى 89 مليون طن
• انخفاض انبعاثات أكسيد النيتروجين من 27 مليون طن إلى 19 مليون طن
• انخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت من 31 مليون طن إلى 15 مليون طن
• انخفاض انبعاثات الجسيمات المادية بنسبة 80 في المائة
• انخفاض انبعاثات الرصاص بنسبة تزيد على 98 في المائة

وفي خطاب تم توجيهه إلى وكالة حماية البيئة في أكتوبر عام 2006، حذر المستشارون العلميون المستقلون في الوكالة من أن المعايير الخاصة بالضباب الدخاني المحتوي على غاز الأوزون في حاجة ماسة إلى الانخفاض كما أنه لا يوجد أي تفسير علمي للإبقاء على المعيار الضعيف الذي يتم استخدامه حاليًا. ولقد أوصى العلماء بالإجماع على ضرورة أن يكون مستوى الضباب الدخاني يتراوح ما بين 60 و70 جزء لكل مليون، وذلك بعد أن أجروا مراجعة شاملة للدليل على ذلك. [29][29] بينما قدمت وكالة حماية البيئة في يونيو عام 2007 اقتراحًا بتغيير المعيار الذي يجب أن يكون عليه هذا النوع من الملوثات وجعله 75 جزءًا لكل مليون. ولقد كان هذا المعيار أقل شدة مما أوصى به العلماء إلا أنه كان أكثر شدة من المعيار الذي يتم استخدلمه حاليًا. ويحاول بعض أصحاب الصناعات عدم تغيير المعايير المنخفضة الحالية. أما علماء البيئة والمدافعون عن الصحة العامة فهم يحاولون دعم التوصيات العلمية.^{[ادعاء غير موثق منذ 5299 يوماً]}

إن المعايير القومية لنوعية الهواء المحيط هي عبارة عن مستويات التلوث التي تستدعي وضع خطط لمواجهة التلوث عن طريق الدولة والحكومات المحلية، وتقوم بتنفيذها وكالة حماية البيئة. هناك كميات هائلة من الغبار المحمل بالملوثات الناتجة عن الأنشطة البشرية مثل السلفات والضباب الدخاني والأدخنة الصناعية وحبيبات الكربون والنترات، حيث تنتقل هذه الملوثات عبر المحيط الهادي من خلال الرياح القادمة من الدول الصناعية الكبرى في آسيا وتكون هذه الملوثات في شكل سحب ريشية تعمل على تغيير المناخ في سرعة كبيرة. فما يقرب من ثلث الهواء الذي يحيط بمدينتي لوس أنجلوس وسان فرانسيسكو يمكن أن يعزو مباشرة إلى الهواء القادم من قارة آسيا. وعلاوة على ذلك، قد يتكون الهواء من ثلاثة أرباع جسيمات الكربون السوداء التي تصل إلى الساحل الغربي. [30][30] / [31][31] أما الليبراليون فيقترحون مجموعة من الطرق المناسبة التي تساعد في وقف انتشار التلوث. وهم يدافعون بشدة عن مبدأ المسئولية المطلقة الذي يجعل أي شخص يلوث الهواء المحيط بشخص آخر مسئولاً عما تسبب فيه. فهذا السلوك الخاطئ من الممكن اعتباره اعتداءً، كما أن الأضرار التي تنتج عن ذلك من الممكن النظر فيها بموجب القانون العام، وذلك من خلال رفع دعوى جماعية. ونظرًا لأن الطرق السريعة في المجتمع الذي يؤمن بالحرية يتم خصخصتها تحت نظام طرق السوق الحرة، فإن أصحاب هذه الطرق السريعة يجب أن يكونوا أيضًا في موضع المسئولية بسبب التلوث الناتج من السيارات التي تعبر من هذه الطرق التي يمتلكونها. وهذا الأمر سيجعل لديهم حافزًا ماديًا يجبرهم على التخلص من المواد الملوثة الأكثر سوءًا بعيدًا عن المرور في الطرق التي يمتلكو

إحصائيات

المدن الأكثر تلوثًا

عادة ما يتركز تلوث الهواء في المناطق الكبيرة التي بها كثافة سكانية عالية خاصة في الدول النامية التي تكون فيها القوانين التي تحافظ على البيئة غير صارمة أو غير موجودة على الإطلاق. ولكن حتى المناطق الآهلة بالسكان في الدول المتقدمة تنالها المستويات التي عندما يصل إليها التلوث تكون ضارة بالصحة.

انبعاثات ثاني أكسيد الكربون

المجموع الكلي لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون

يتم انبعاث 10⁶ طن من ثناني أكسيد الكربون سنويًا:

• الولايات المتحدة: 2.795
• الصين: 2.680
• روسيا: 661
• الهند: 583
• اليابان: 415
• ألمانيا: 356
• أستراليا: 340
• جنوب أفريقيا: 232
• المملكة المتحدة: 212
• كوريا الجنوبية: 185

نسبة كل شخص من انبعاثات ثناني أكسيد الكربون

الأطنان المنبعثة سنويًا من ثناني أكسيد الكربون CO₂ بالنسبة للفرد:

• أستراليا: 10
• الولايات المتحدة: 8.2
• المملكة المتحدة: 3.2
• الصين: 1.8
• الهند: 0.5

تشتيت الهواء

إن التقنية الأساسية المستخدمة في تحليل تلوث الهواء تتمثل في استخدام مجموعة متنوعة من النماذج الرياضية (نموذج حسابي) من أجل التنبؤ بكيفية انتقال ملوثات الهواء في طبقة الغلاف الجوي السفلى. والمناهج الأساسية المستخدمة في ذلك يمكن توضيحها كما يلي:

• تشتيت المصدر النقطي، وتستخدم هذه الطريقة مع مصادر التلوث الصناعية.
• تشتيت المصدر الخطي، وتستخدم هذه الطريقة في نموذج تشتيت الهواء في المطارات وطرق السيارات.
• تشتيت المصدر المساحي، وتستخدم هذه الطريقة مع حرائق الغابات وعواصف الغبار.
• النماذج الكيميائية الضوئية، وتستخدم هذه النماذج من أجل تحليل المواد الملوثة المتفاعلة التي تؤدي إلى تكون الضباب الدخاني.

شكل توضيحي لنموذج جاوسيان المستخدم في تشتيت الهواء في المناطق التي بها مواد ملوثة عالقة، حيث يتم استخدامه في العديد من نماذج تشتيت الهواء

وتعد مشكلة المصدر النقطي أكثر المشاكل التي تم استيعابها بشكل جيد؛ ويرجع ذلك إلى أنها تقوم على مجموعة بسيطة من العمليات الرياضية، بالإضافة إلى أن دراستها قد بدأت منذ فترة طويلة يعود تاريخها إلى عام 1900. وتعتمد هذه الطريقة على استخدام نموذج التشتيت جاوسيان الخاص بالملوثات العالقة بالهواء، والذي يستخدم للتنبؤ بخطوط التساوي لتلوث الهواء، مع الأخذ في الاعتبار سرعة الرياح ونسبة الانبعاثات، بالإضافة إلى درجة الاستقرار (وحدة لقياس اضطرابالغلاف الجوي). ولقد تم فحص هذا النموذج والتصديق عليه بشكل واسع من خلال البيانات التجريبية الخاصة بجميع أنواع الظروف الجوية المختلفة. أما نموذج تشتيت الهواء الخاص بطرق السيارات فقد ظهر بداية من أواخر الخمسينات وأوائل الستينات وذلك كاستجابة لمتطلبات قانون السياسة البيئية القومية ووزارة النقل الأمريكية (التي عرفت بعد ذلك باسم الإدارة الفيدرالية للطرق السريعة) وذلك بهدف فهم التأثيرات التي يمكن أن تنجم على نوعية الهواء نتيجة لمشاريع الطرق السريعة الجديدة التي تم اقتراحها، وخاصة في المدن. ولقد ساهمت مجموعات بحث عديدة في وضع هذا النموذج، ومن هذه المجموعات: مجموعة the Environmental Research and Technology (ERT) والتي توجد في ليكسنجتون بماساتشوستس ومجموعة the ESL Inc. في صانيفيل بكاليفورنيا ومجموعة the California Air Resources Board في ساكرامنتو بكاليفورنيا. ولقد نال البحث الذي قامت به مجموعة ESL دعمًا من خلال الحصول على عقد مع وكالة حماية البيئة الأمريكية للتصديق على نموذج المصدر الخطي باستخدام سداسي فلورايد الكبريت كعنصر استشفافي. ولقد كان هذا البرنامج ناجحًا في التصديق على نموذج المصدر الخطي الذي قامت بوضعة مجموعة ESL inc. ولقد تمت الاستعانة بهذا النموذج في بداية ظهوره في بعض القضايا المتعلقة بتلوث الهواء في الطرق السريعة مثل طريق أرلينجتون بفيرجينيا والطريق السريع 66 وخط تيرنبايك نيوجيرسي السريع، بالإضافة إلى مشروع توسيع الطرق من خلال منطقة إيست برانسويك في نيوجيرسي. أما نماذج المصدر المساحي فقد تم وضعها في 1971 وحتى نهاية 1974 بواسطة مجموعات البحث the ERT and ESL، إلا أن هذه النماذج كانت مخصصة لجزء أصغر من الانبعاثات الكلية لتلوث الهواء. لذا، نجد أن استخدام هذه النوعية من النماذج لم يكون واسع النطاق كما كان الحال بالنسبة لنموذج المصدر الخطي والذي تم استخدامه في المئات من التطبيقات المختلفة في بداية السبعينات. وبالمثل تمامًا، تم وضع النماذج الضوئية الكيميائية في الستينات والسبعينات، ولكن استخدامها كان أكثر تخصصًا كما أنها كانت مقتصرة على بعض احتياجات مناطق معينة مثل استيعاب تكوين الضباب الدخاني الذي ساد لوس أنجلوس في كاليفورنيا.

الآثار البيئية الناتجة عن الغازات الدفيئة الملوثة للهواء

المقالات الرئيسة: تحميض المحيطات واحتباس حراري

إن تأثير الصوبة الزجاجية هو ظاهرة تقوم بواسطتها الغازات الدفيئة ـ غازات توجد في الغلاف الجوي تتميز بقدرتها على امتصاص الاشعة التي تفقدها الأرض ـ بتهيئة حالة معينة في الغلاف الجوي العلوي يتسبب عنها ارتفاع درجة الحراراة كما تؤدي إلى زيادة درجات الحرارة في السطح وطبقة التروبوسفير السفلية. ويعد ثاني أكسيد الكربون الناتج من احتراق الوقود الحفري هو المشكلة الأساسية. وتوجد أنواع أخرى من الغازات الدفيئة تتضمن الميثان ومركبات الهيدروفلوروكربون والبرفلوروكربون والكلوروفلوروكربون وأكاسيد النيتروجين وغاز الأوزون. ولقد تعرف العلماء على تأثير هذه الغازات منذ ما يقرب من القرن. وفي هذه الفترة ساعد التقدم التكنولوجي في زيادة اتساع وعمق البيانات المتعلقة بهذه الظاهرة. وحاليًا، يقوم العلماء بدراسة التغيرات الطارئة على تركيب الغازات الدفيئة الناتجة عن المصادر الطبيعية أو النشاط البشري من أجل معرفة تأثير ذلك على تغير المناخ. وهناك أيضًا عدد من الدراسات الأخرى التي تقوم بالبحث في احتمالية ارتفاع درجة حموضة مياه المحيطات نتيجة لارتفاع مستويات غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على المدى الطويل، بالإضافة إلى التأثيرات المحتملة على النظم الإيكولوجية المائية فلذا علينا المحافظة على البيئية المحيطى بنا.

انظر أيضًا

• ضبخان
• غاز المداخن
• غبار كوني
• كيمتريل
• جهاز تنقية الغاز الرطب
• الفحم فى الصين

روابط إضافية

علوم نوعية الهواء ومعلومات عامة

• International Conference on Urban Air Quality.
• UNEP Urban Issues
• European Commission> Environment> Policies> Air>Air Quality.
• UNEP Partnership for Clean Fuels and Vehicles

نماذج نوعية الهواء

• Stuff in the Air نماذج لمعايير نوعية الهواء بالنسبة للمصادر الصناعية
• Wiki on Atmospheric Dispersion Modelling يخاطب هذا الموقع المجتمع الدولي من واضعي نماذج تشتت الهواء، بحيث يخاطب بشكل أساسي الباحثين ولكنه يعنى أيضًا بمستخدمي هذه النماذج. والغرض من هذا الموقع هو تجميع أكبر قدر ممكن من التجارب التي اكتسبها واضعي نماذج التشتت أثناء عملهم في هذا المجال.
• Air Dispersion Modeling Conversions and Formulas تمثل هذه المقالة واحدة من ستة مقالات فنية تخصصت في نوعية الهواء ووضع نماذج تشتيت المواد الملوثة في الهواء.

الآثار الناتجة على الصحة البشرية

Air Pollution Triggers Blood Clots

• American Lung Association of New England on air quality.

RT: for Decision Makers in Respiratory Care