تمهيـــــــد :
يدرك الإنسان مقدار خطره على تغيير مكونات غازات الغلاف الجوي وتلوثه إلاّ منذ ظهور النهضة الصناعية في الدول الأوروبية والولايات المتحدة الأمريكية. ومنذ ذلك الحين تميزت مدنها الصناعية بكثرة تعرضها للضباب الأسود Black Smog القاتل، وزيادة تلوث هوائها بالغبار والدخان وغازات ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكبريت الناتجة عن النشاط الصناعي فيها، ومن بين الكوارث، التي حدثت بسبب تلوث الهواء في المدن الصناعية، ما حدث في مدن حوض نهر الميز في بلجيكا سنة 1930، وفي مدينة بنسلفانيا (الولايات المتحدة الأمريكية) سنة 1948، وفي مدينة لندن سنة 1952، مما راح ضحيته أكثر من أربعة آلاف حالة وفاة بسبب تراكم الضباب الأسود، واستنشاق الدخان الصناعي والغازات الكبريتية المركزة في الهواء.
ويتلوث الهواء بسبب النفايات الناتجة من عمليات التصنيع، وإفراط النشاط البشري في بناء المدن، وتفجير أحجار الجبال، والتعدين، وحرق الأخشاب. ويمكن تقسيم هذه الملوثات إلى مجموعتين إحداهما غازية والأخرى مواد صلبة.
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 .
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 .
ملوثات الجو :
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
الإجراء 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
وقد أظهرت قراءات الأجهزة، في المحطات الميتورولوجية البريطانية سنة 1985، تدني حجم الأوزون، وتكوين ثقب هائل فوق المناطق القطبية الجنوبية The Antarctic's Ozone Hole، وقد اعتقد العلماء في البداية بأن ذلك الأمر قد يكون مرجعه أخطاء في عمليات التسجيل الميتورولوجي، غير أنه تبين لهم بعد ذلك استمرار اتساع ثقب الأوزون القطبي الجنوبي، حتى صار يحتل مساحة تناهز مساحة قارة أوروبا. كما أوضحت أجهزة الرصد أن ثقب الأوزون قد ازداد حجمه في الثمانينيات بنسبة 50% مما كان عليه في السبعينيات من هذا القرن.
وقد عنيت الدول المتقدمة بقياس حجم طبقة الأوزون والتسجيل اليومي لما يحدث فيها من تغيرات، عن طريق كل من أجهزة الرصد الأرضية والأجهزة المتيورولوجية المثبتة في الأقمار الصناعية المناخية. ونظراً لخطورة الأمر قررت بعض الدول (خاصة الولايات المتحدة الأمريكية وكندا والسويد والنرويج) تحديد كميات الإنتاج السنوي من مكونات الكلوروفلوروكربون. غير أن بعض الدول الصناعية الأخرى لم تلتزم بهذه السياسة
الغازات والادخنة : .
. غاز ثاني أكسيد الكربون Carbon Dioxide (CO2) :
أحد مكونات الهواء الجوي حيث يوجد في الهواء بتركيز 03ر0%. وإذا زاد تركيزه في الهواء الجوي إلى 1% فإنه يسبب أمراض تنفسية خطيرة للإنسان مثل السعال وضيق التنفس وسرعة النبض وارتفاع الضغط والحرارة والصداع، وقد يؤدي إلى الوفاة. وتأتى مشكلة هذا الغاز كملوث هوائي خاصة في المناطق أو المدن الصناعية الكبرى و بالذات عندما تكون هذه المناطق فقيرة في كسائها النباتي ، أو عندما تندمج هذه الزيادة في هذا الغاز مع التدهور المستمر للغابات الطبيعية ( Deforestation )في مختلف مناطق العالم. ولقد وصل مستوي الانبعاث السنوي من هذا الغاز في عام 1990م إلى أربعة أضعاف ما كان عليه في عام 1950م. هذا ولقد أوضحت الدراسات فعلا أن تركيز غازCO2 الجوي قد ارتفع من 290 جزء في المليون (ppm) إلى تركيزه الحالي 355 جزء في المليـون ( ppm ) وذلك خلال 65-70 سنة الماضيـة ( أي بمعدل زيـادة 22% ). ولا يزال تركيز غاز CO2 يزداد بمعدل 2 جزء في المليون/السنة، ومن المتوقع أن يصل تركيزه إلى (600-700 جزء في المليون ) أي ضعف ما هو عليه الآن بحلول عام 2030م أو 2050م. لذا فإن الزيادة المطردة في تركيز CO2 الجوي، وكذلك في بقية الغازات الدفيئة الأخرى “ GHGs ” ( غازات بيت محمي ) أو الاحتباس أو التسخين الحـراري مثـل غـازات الكلوروفلوروكربونـات ( CFCs CH4, N2O, وO3 ) والتي تتكون نتيجــة تراكمها في طبقات الجو العليا ، و بالتالي حدوث ما يسمي بظاهرة الاحتباس الحراري“Greenhouseeffect” .
ولعل من أكبر الدلائل على البداية الخطيرة لظاهرة "الاحتباس الحراري" هي الفيضانات الكبيرة التي وقعت مؤخرا في شمال أوروبا في كل من ألمانيا وفرنسا وهولندا وبلجيكا، وكذلك موجات الدفء التي شهدتها كثير من دول العالم في شتاء عام 1995م. هذا بالإضافة إلى موجات الجفاف والحرارة التي اجتاحت كثير من دول العالم في السنوات الأخيرة خاصة في صيف عام 2000م وبالذات في مناطق دول الشرق الأوسط وجنوب إفريقيا وغرب الولايات المتحدة الأمريكية حيث تسببت مع الإزالة المستمرة والتحطيب الجائر وإهمال الإنسان لها ( مع الصواعق الرعدية المفاجئة ) إلى إشعال الكثير من الحرائق خاصة في غابات تركيا، وكذلك في كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية، بالإضافة إلى ذوبان كتل الجليد في القطب الجنوبي ، وفي نفس الوقت حدث انخفاض شديد في درجات الحرارة في مناطق أخرى من العالم كما حدث في جنوب الولايات المتحدة الأمريكية و في بلغاريا، و تساقط الثلوج في البرازيل، و حدوث فيضانات في شمال الهند. هذا بالإضافة إلى الفيضانات التي اجتاحت كل من الهند و تركيا و إيران وبعض دول أمريكا الجنوبية في مطلع عام 2001م وهذه ما هي إلا دلالة ( والله أعلم ) على حدوث تغيرات في المناخ الكوني نتيجة ظاهرة "الاحتباس الحراري" والتي من أهم أسبابه هي تراكم غازات ثاني أكسيد الكربون وغيره من الغازات البيئية في طبقات الجو العليا وتدهور الغطاء النباتي .
2. الأكاسيد النتروجينية وغاز الأوزون :
وتوجد هذه الأكاسيد في عدة صور مثل أكسيد النتريت(NO) ، أكسيد النترايت(N2O) ، ثاني أكسيد النتروجين ( NO2, N2O4 ). ويعتبر غاز N2O هو أحد غازات ظاهرة البيت المحمي أو الاحتباس الحراري ( Greenhouse effect ) والذي يزداد سنويا بنسبة 2.,. % إلى 3,. %. بينما أكسيد النتريت (NO)غاز عديم اللون و يتحول عادة إلى غاز ثاني أكسيد النتروجين (NO2) في وجود الرطوبة والنتروجين في الجو. وهذا الغاز( NO2 ) يكون ذو لون بنى محمر (يعطى الدخان اللون البني)، و يسبب حرقة في العيون و تهيج الجيوب الأنفية، وصعوبة التنفس، والسعال، والإزرقاق عند التعرض له لتراكيز مختلفة من 50-300 جزء في المليون ( 50-300 ppm).
وبصفة عامة فإن غـاز ثانـي أكسيـد النتروجين(NO2) وفي وجود مركبات الهيدروكربون غير المشبعة في الــجو يدخـل في سلسلـة مـن التفاعلات الكيميائيـة عند تعرضها للأشعـة فـوق البنفسجيـة“Ultraviolet irradiation” الآتية من الشمس ويؤدى إلى تكوين غاز الأوزون “O3 ” الضار والذي يتراكم بدوره في الهواء الجوي في طبقة التربوسفير القريبة من سطح الأرض، وكذلك إلى تكوين ملوثات عضوية ضارة مثل: مركبات نترات البيروكسي أسيتيل (PAN) Peroxyacetyl itrate واللتان بدورهما تؤديان في النهاية إلى تكوين ما يسمى بـ : " الدخـان الضبابي الضوء كيميائي" أو " الدخاب "( Photochemical smog ). ولقد رصد حادثة تلوث الهواء بالدخان الضبابي في لندن في عام 1952م.
وبما أن غاز الأوزون هو أحد مكونات هذا الدخان الضبابي، فإن الدخان الضبابي “Smog” لا يؤدى فقط إلى حجب الرؤية، وإنما له أثر ضار أيضا على صحة الإنسان و الحيوان و النبات. وذلك لأن الأوزون هو في الحقيقة غاز سام خانق (يدمر الرئتين و الأكسيجين الجديد بتحويله إلى صدأ)، وقد يسبب تشوهات خلقية وسرطان. وإذا ما استنشق الإنسان كميات بسيطة من الأوزون 1-3 جزء في المليون (ppm) فإنه يمكن أن يصاب بالصداع والإعياء الشديد خلال ساعتين فقط من تعرضه للأوزون. وإذا زاد تركيز الأوزون في الهواء الجوي عن 9-10 جزء في المليون يمكن أن يؤدي إلى إصابة الإنسان باستسقاء رئوي حاد, وقد يؤدي إلى الوفاة إذا ما تعرض لهذا التركيز لفترة تزيد عن الساعة. ولقد وجد أن تركيز 5,. جزء في المليون(0.5 ppm) من هذا الغاز في الهواء يمكن أن يسبب ضعف في الرؤية والتنفس ووظائف المخ والتهاب الحلق. ولقد وجد فعلا هذا التركيز من الأوزون في كثير من المدن الأمريكية المزدحمة بالسكان والسيارات ووسائل النقل الأخرى كما في مدينة لوس أنجلوس بولاية كاليفورنيا، ومدينة مكسيكو بالمكسيك. كما أن هذا الغاز يسبب تآكل وشحوب ألوان اللوحات والأعمال الفنية والأثرية القيمة، نظرا لدرجة التفاعل العالية له. كما تبين أن الأشجار المزروعة في الحدائق والشوارع تتأثر أيضا بهذه الملوثات خاصة غاز الأوزون، فتتلون أوراقها بلون برونزي مع وجود بقع صفراء باهته عليها، مع أن الكثير منها لا تستطيع البقاء تحت ظروف التراكيز العالية من الدخان الضبابي الضوء كيميائي.
3. ثاني أكسيد الكبريت (SO2) “Sulphur Dioxide”:
إن تأثير غاز ثاني أكسيد الكبريت لا يقتصر فقط على المناطق القريبة من مصادره، وإنما يصل أيضا إلى مناطق ودول بعيدة عن مصادره الأساسية، لأن هذا الملوث الغازي له قدرة كبيرة على الانتشار لمسافات كبيرة في الفضاء. ويرجع هـذا الغـاز في النهايـة إلى الأرض حيث تسقط كأمطار حمضية “ acid rains ” بدرجة حموضة تصل إلى 3.5 أو أقل (pH) [ نتيجة تلامس هذا الغاز مع جزيئات الماء الموجودة في الهواء مكونة أحماض كبريتية “ sulphuric acid ”]. وقد تسقط هذه الأمطـار في مناطـق أو في أماكن بعيـدة جدا عن مصادرها الأساسية بمئات بل بآلاف الكيلومترات، كما هو حاصل في الولايات المتحدة الأمريكية وبريطانيا والدول الاسكندنافية.
وتؤثر الأكاسيد الكبريتية (مثلها مثل الأكاسيد النيتروجينية) والأمطار الحمضية المتكونة منها على كل من الإنسان والحيوان والنبات والتربة والصخور والمباني والماء والهواء. ولقد وجد أن تركيزات بسيطة من غازات ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وثالث أكسيد الكبريت(SO3) تسبب احتقان القصبات والشعب الهوائية في الإنسان، وقد تشجع أيضا من حالات الإصابة بالربو وبالأمراض التنفسية الأخرى، وبالذات لدى الأطفال. كما تسبب الأمطار الحمضية الكثير من الأضرار الخطيرة على الكساء النباتي و التربة. فهذه الأمطار تعمل على غسل وفقد العناصر المعدنية خاصة الكالسيوم من الأوراق، وهذا بدوره يجعل النباتات باهتة وضعيفة، وتبدأ في التدهور والانقراض كما هو الحال الآن في أشجار الغابات الأوروبية، وكما لوحظ مؤخرا في غابات ألمانيا وفرنسا وانجلترا وأمريكا وكندا وذلك بعد ظهور أعراض التسمم فيها فور سقوط الأمطار والتي اتضح أنها حامضية ( 2ر4 PH ) وقد أثرت على العمليات الفسيولوجية في النبات وأدت إلى حرق أطراف النبات والأوراق وموت القمم النامية.
ولا يقتصر تأثير الأمطار الحمضية السلبية على الإنسان و النبات و التربة ، و لكنها تسبب أيضا تدهور المنازل والمباني خاصة تلك التي يدخل في تركيبها الحجر الجيري“Limestone” (كربونات الكالسيوم)، أو الدولومايت ) “Dolomite”كربونات مشتركة للكالسيوم والماجنيسيوم ) . ولعل من ابرز الأمثلة على الأضرار الخطيرة للأمطار الحمضية هي تآكل سطوح ونقوش وألوان المباني الأثرية والتاريخية خلال العقود الماضية القليلة، كما يعتقد حصوله لذقن تمثال أبو الهول والنقوش الفرعونية والأثرية الأخرى بمصر.
4. أول أكسيد الكربون “Carbon Monoxide” (CO) :
وهو أحد نواتج الاحتراق غير الكامل للوقود أو المواد الكربونية مثل معامل صهر الحديد الخام و مصافي البترول، و مناجم الفحم و أفران و مدافئ المنازل، و كذلك تنتج من عمليات الاحتراق الداخلي للوقود كما في محركات السيارات و المعدات الثقيلة الأخرى.
وهذا الغاز عديم اللون و الرائحة. وتأثيره سام على الإنسان و الحيوان. ولحسن الحظ، فإن التراكيز المنخفضة من هذا الغاز (10 جزء في المليون) لا تؤثر على كثير من الناس. ولكن هناك دلائل تشير بوجود تركيزات عالية من هذا الغاز في شوارع المدن المكتظة بالسكان و المزدحمة بحركة مرور وسائل النقل المختلفة، فعلى سبيل المثال وجد تركيز 30 جزء في المليون من هذا الغاز على جسر بوتنى في لندن خلال فترات العمل اليومية.
5. هيدروكاربونات Hydrocarbons :
تعتبر من أخطر ملوثات الهواء. و مصادرها عديدة أهمها عوادم السيارات، مصانع الطلاء، البتروكيماويات و الأسمدة. كما أن هناك نسبة كبيرة منها تتسرب من بخاخات الطلاء و أجهزة التبريد المختلفة. من أمثلتها : أبخرة البنزين "Benzene" ، التولوين "Toluene" ، مركبات الكربون الكلورية الفلورية (كلوروفلوروكاربونات (CFCs) "Chlorofluorocarbons")، مركبات الكربون البرومية الفلورية (الهالونات). هذا ومع أن التركيزات البسيطة من هذه المركبات لها تأثيرات قليلة على الإنسان والنبات، إلا أنها يمكن أن تتحد مع ملوثات هوائية أخرى مثل الأكاسيد النتروجينية وتؤدى إلى تكوين ما يسمي بـ: الدخان الضبابي والذي يؤثر سلبا على الإنسان والحيوان والنبات كما سبق ذكره. ومن أهم هذه المركبات الهيدروكربونية هي غازات الفريون أو مركبات الكربون الكلورية الفلورية (CFCs) ( أحد غازات البيت المحمي أو الاحتباس الحراري ) . ومركبات الكربون الكلورية الفلورية هي مركبات ثابتة خاملة في أسفل الغلاف الجوي ويمكنها البقاء لفترة طويلة تصل إلى حوالي 150 سنة، والانتقال إلى طبقة الأستراتوسفير Stratosphere . وتكمن خطورة هذه المركبات عندما تتسرب إلى الهواء الجوي ومن ثم إلى طبقات الجو العليا (طبقة الأستراتوسفير Stratosphere ). في هذه الطبقة، تعمل الأشعة فوق البنفسجية على تحليل وتدمير مركبات الكربون الكلورية الفلورية وتنتج ذرات كلور تعمل على تحطيم الأوزون الإستراتوسفيري. كما أن مركبات الكربون البرومية الفلورية "بروموفلوروكربون" (الهالونات 1211 و 1301) والتي تستخدم على نطاق كبير في أجهزة إطفاء الحرائق وبصورة أساسية في الدول النامية (خاصة هالون-1301) لها قدرة كبيرة على استنفاذ طبقة الاوزون تصل عشرة أضعاف قدرة مركب الكربون الكلوري فلوري-11.
فهـذه المركبــات تعمل على تآكل ونضـوب طبقــة الأوزون “ Ozone shield ” الموجـودة في طبقـة الإستراتوسفير “Stratosphere” المحيطة بالأرض ، وبالتالي فإن هذه الطبقة تصبح نفاذة للأشعة فوق البنفسجية - ب"Ultraviolet radiation-B (UV-B)" الضارة للإنسان والحيوان والنبات.
6. الدخـــان:
وهو عبارة عن جزيئات غازية صلبة صغيرة ناتجة من مصادر الاحتراق المختلفة خاصة مواقد الفحم المفتوحة. ويؤثر الدخان بصفة عامة على الظروف المناخية المحلية Microclimate المحيطة بالمدن حيث أنه يحجب الرؤية ويقلل من نفاذية أشعة الشمس إلى الأرض.
تأثيرات الدخان على عمليات التنفس في الإنسان والكائنات الحية الراقية الأخرى معروفة وكثيرة . فالدخـان يسبب الالتهابات الرئوية والشعبية والكثير من الأمراض التنفسية الأخرى إلى درجة الاختناق والوفاة . كما أن التأثيرات السلبية والتهيجية للملوثـات الغازيـة الأخرى مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO2)تزيد بوجود الدخان . هذا بالإضافة إلى أن ترسبات الدخان على جدران المباني تسبب اتساخها واسودادها ، كما أن هذه الترسبات تؤثر سلبيا على نمو النباتات.
التلوث الاشعاعي:
ان المقصود بالتلوث هو تغير نسب العناصر الكيميائية الموجودة في الجو او داخل جسم الانسان. وهناك التلوث المحيطي وهو تغير هذه العناصر في المحيط او التلوث الداخلي اي تغير نسبها داخل جسم الانسان. ويعتبر التلوث الاشعاعي من المشاكل الخطيرة والمهمة التي يتعرض لها الانسان ان كان مباشراً او غير مباشر ( من الارض النباتات والحيوانات او الماء).
لقد عرف معنى التلوث من وقت تأثير الاشعاع على الانسان( كما حصل لمدام كوري عندما عملت على دراسة خواص عنصر الراديوم المشع وقد تأثرت به أيّما تأثير أودى بحياتها). كذلك يوم سقطت اول قنبلة نووية على هيروشيما في 6 آب 1945 و 9 آب من نفس السنة لمدينة ناغازاكي, فقد ادت هذه التفجيرات الى قتل عشرات الآلاف واصابة العدد الكبير من السكان المحيطين بموقع الانفجار على ابعاد متباينة تصل الى اكثر من عشرين كيلو متراً وربما اكثر وقد بقي هذا التلوث لسنين عديدة , ادى الى التأثير في جيل واحد على الاقل من البشر.
تاثير التلوث على طبقة الاوزون :
الاوزون غاز سام يتكون الجزيء منه من ثلاثة ذرات من الاكسجين . ويوجد الاوزون في طبقتي الجو السفلي ( التروبوسفير ) والعليا ( الاستراتوسفير ) . ويتكون الاوزون في طبقات الجو القريبه من سطح الارض نتيجة التفاعلات الكيميائيه الضوئيه بين الملوثات المنبعثه من وسائل النقل - خاصه بين اكاسيد النيتروجين والهيدروكدربونات - عندما يتكون الضباب الدخاني الذي سبق ان اشرنا اليه ، وفي هذه الحاله يعتبر الاوزون من الملوثات الخطره على صحة الانسان والاحياء الاخرى . خاصه النباتات.
اما في طبقات الجو العليا ( الاستراتوسفير ) فيتكون الاوزون من التفاعلات الطبيعيه بين جزيئات الاكسجين وذراته التي تنتج من انشطارهذه الجزيئات بفعل الاشعه فوق البنفسجيه . وفي نفس الوقت تتفكك جزيئات الاوزون الى جزيئات وذرات من الاكسجين بامتصاص الاشعه فوق البنفسجيه ذات الموجة الاطول والتي تعرف باسم الاشعه فوق البنفسجيه ب . وهذه التفاعلات المستمره توجد في حالة توازن - اي ان الاوزون يتكون و يتفتت بفعل الاشعه فوق البنفسجيه بصوره طبيعيه متوازنه تحافظ على تركيزه في طبقات الجو العليا على ارتفاع بين 25 و 40 كيلو متر فيما يعرف بطبقة الاوزون وفيها لا يتعدى متوسط تركيز الاوزون اكثر من عشرة اجزاء في المليون حجما من الهواء.
وتعد طبقة الاوزون ضروريه لحماية الحياه على سطح الارض فهي تعمل كمرشح طبيعي يمتص الاشعه فوق البنفسجيه - ب التي تدمر الكثير من اشكال الحياه و تلحق اضرارا بالغه بصحة الانسان .
ومع بداية السبعينيات بدأ الاهتمام بأثر بعض المركبات الكيميائيه المنبعثه من نشاطات الانسان على طبقه الاوزون . فقد وجد ان اكاسيد النيتروجين تقوم بدور حافز يسرع من تفتت جزيئات الاوزون وبذا يخل من التوازن الطبيعي الذي اشرنا اليه عاليه . وفي عام 1974 وجد ايضا ان عددا من المركبات الكلوروفلوروكربون ( بعضها معروف صناعيا باسم الفريون ) تقوم بنفس الدور ولكن بقوه اكبر وتؤدي الى سرعة تفتت جزيئات الاوزون . ونظرا لزيادة انتاج هذه المركبات واستخدامها كمواد مذيبه وفي صناعة الايروصولات ( بخاخات المركبات المختلفه ) وكذلك كمواد سائله في معدات التبريد وتكييف الهواء ... الخ ، بدا القلق من ان تزايد انبعاث هذه المركبات في الهواء وصعودها الى الطبقات الجو العليا سوف يؤدي الى تآكل شديد في طبقة الاوزون . بالاضافه الى هذه المركبات وجد ان مركبات الهالون التي تستخدم في اطفاء الحرائق ورابع كلوريد الكربون وغيرها من مركبات الكلور والبروم لها ايضا تاثير حافزي في تدمير جزيئات الاوزون .
ومنذ حوالي عامين يثور جدل واسع بين العلماء حول نوعية وكمية المركبات الكيميائية المختلفه التي تصل لطبقة الاستراتوسفير والتي تؤثر فعلا في طبقة الاوزون . فهناك فريق يرى ان الكلور الناتج من استخدام مركبات الكلوروفلوروكربون هو جزء يسير اذا ما قورن بالكلور الناتج من عمليات طبيعيه مختلفه (قدر البعض كمية الكلور المنبعث الى الهواء نتيجة التبخر الطبيعي لمياه البحر بحوالي 600 مليون طن سنويا والكلور الناتج من ثورات البراكين بحوالي 804 مليون طن سنويا وكل هذا في مقابل 750,000 طن من الكلور الناتج من استخدام مركبات الكلوروفلوروكربون ) . وبالاضافه الى هذا هناك جدل حول دور العوادم الناتجه من الطائرات . التي تطير على ارتفاعات كبيره (اي على مقربه من طبقة الاستراتوسفير) والتي تحتوي على كميات كبيره من اكاسيد النيتروجين التي تقوم بدور حافز في تدمير جزيئات الاوزون .
من ناحيه اخرى ثار جدل واسع في السبعينيات حول آثار برنامج الفضاء الامريكي ( وغيره) على طبقة الاوزون حيث ان الوقود المستخدم في الصواريخ التي تحمل مركبات الفضاء هو من الوقود الصلب الذي ينتج عن احتراقه كميات كبيره من الملوثات المختلفه . ان كميات الكلور التي تصل الى الاستراتوسفير لا يمكن التقليل من شأنها وآثارها على طبقة الاوزون خاصه وان عدد رحلات المركبات الفضائيه يزيد عاما بعد عام لارسال اقمار صناعيه للاتصالات اوالاستكشاف ... الخ .
وفي دراسه حديثه اوضح فريق من العلماء ان القياسات التي اجريت في اسفل طبقة الاستراتوسفير في مايو 1993 اوضحت ان عملية تحطيم جزيئات غاز الاوزون تتوقف على التفاعلات بين عدد كبير من المركبات الموجوده ووجد ان شق ثاني اكسيد الهيدروجين مسئول عن 50% من تحطيم جزيئات الاوزون في حين ان الكلور مسئول عن 30% فقط وثاني اكسيد النيتروجين عن 20% الباقيه
التدابير الوقائية للمحافظة على سلامة ونظافة الغلاف الجوي
1. السيطرة على انتشار التلوث 2. السيطرة على مخلفات المصانع والسيارات 3. المحافظة على الغطاء النباتي الاجراء الوقائي من آثار تآكل طبقة الاوزون على البيئه: في ضوء هذه المعلومات عن احتمال حدوث تآكل في طبقة الاوزون اتخذ المجتمع الدولي إجراءا وقائيا بوضع اتفاقية فيينا لحماية طبقة الاوزون عام 1985 . التي تنص على تبادل المعلومات والبحوث ونتائج الرصد لحماية صحة الانسان والبيئه من الآثار السلبيه التي قد تنتج عن تآكل طبقة الاوزون . وفي عام 1987 تم التوقيع على بروتوكول مونتريال الذي وضع جدولا زمنيا للخفض من إنتاج واستهلاك مركبات الكلوروفلوروكربون والهالون التي تحفز من تآكل طبقة الاوزون . وفي عام 1990 تم تعديل بروتوكول مونتريال لمنع انتاج واستهلاك هذه المركبات بحلول عام 2000 ووضع جدول زمني لمنع انتاج واستهلاك مركبات اخرى مثل رابع كلوريد الكربون . كما ادرجت جيمع البدائل المؤقته لمركبات الكلوروفلوروكربون في قائمة منفصله بحيث يمنع استخدامها خلال الفتره من عام 2020 الى عام 2040 وفي نهاية عام 1992 اتفقت الدول على الاسراع في منع انتاج واستخدام جميع هذه المركبات قبل عام 2000 . ولكن في عام 1993 اعدت بعض الدول الاوروبيه قائمة بإستخدامات ضروريه ترى انه لا يمكن الاستغناء فيها عن بعض مركبات الكلوروفلوروكربون (مثل بعض الرذاذات لعلاج حالات الربو) او عن الهالونات ( بعض اجهزة الاطفاء على الطائرات او في القطارات ). تطالب هذه الطول بإستثناء هذه الاستخدامات من المنع الذي نص عليه بروتوكول مونتريال . ولكن في الاجتماع الاخير لدول بروتوكول مونتريال الذي عقد في اكتوبر 499w تمت الموافقة على ثلاثة استثناءات فقط : الاستخدام في رذاذ ادوية الربو ، معايره بعض الاجهزه ، وعمليات تنظيف اجهزة مركبات الفضاء . الاجراء الوقائي من احتمالات تغير المناخ: 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 الصناعية ( أمريكا الشمالية / الاتحاد السوفيتي سابقا / غرب اوروبا / اليابان / استراليا ) التي يبلغ تعداد سكانها 20% من سكان العالم هي اكبر منتج لغاز ثاني أكسيد الكربون ( 59% من انبعاثات ثاني اكسيد الكربون في العالم ) وتتصدر الولايات المتحدة الامريكيه هذه الدول بنسبة قدرها 23%