الضباب الدخاني ( الضبخان ) Smog
شكل من أشكال تلوث الهواء الجوي الذي تشهده المدن و المناطق العمرانية نتيجة الأنشطة البشرية و فيه تجثم سحابة من الضباب الدخاني الكثيف فوق المنطقة المتعرضة في ظروف جوية تقل فيها حركة الريح مما يساعد على ركود الملوثات.
معظم المدن الكبرى مثل لندن و لوس أنجلوس و مكسيكو سيتي و القاهرة تعاني من مناسيب خطرة من الضبخان.
يمكن لهذا النوع من الضبخان أن يتكون في مختلف المناخات، إلا أنه يكون أسوأ في الأجواء الدافئة المشمسة التي يكون فيها الهواء في الطبقات الأعلى دافئا بحيث يحول دون الدوران الأفقي للرياح .
... مما يتكون الضباب الدخاني ؟
أكاسيد الكربون
ثاني أكسيد الكربون :
يشكل حوالي 0.35% من مكونات الهواء الجوي ، و ذلك التوازن الطبيعي الذي وضعه الله سبحانه و تعالى للكون ، و في ظله يفترض أن تبقى نسب مكونات الهواء ثابتة .
و يتمثل هذا النظام في استهلاك النباتات لثاني أكسيد الكربون في صنع غذائها ( عملية البناء الضوئي ) من جهة ... و من جهة أخرى يظهر ثاني أكسيد الكربون كناتج طبيعي لتنفس الكائنات الحية و احتراق المواد العضوية في الهواء .
غير أن تزايد الاستهلاك لموارد الطاقة في المصانع أو كوقود للسيارات و الاستهلاك المنزلي للوقود تبعاً لزيادة عدد السكان على الأرض و التقدم الصناعي أدى إلى رفع نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء الجوي .و بالتالي إلى اختلال في التوازن البيئي ... و على الرغم من أن النباتات تستهلك جزءاً من ثاني أكسيد الكربون ، و يذوب جزء كبير منه في البحار و المحيطات
إلاّ أن هذه العمليات لم تعد قادرة على التخلص من الزيادة في نسبة ثاني أكسيد الكربون في الجو .
ماذا ينتج عن زيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ؟
تمتص الأرض الحرارة القادمة من الشمس ، لتعكس معظمها إلى الطبقات العليا من الجو على هيئة أشعة حرارية هي الأشعة تحت الحمراء . و لأن جزيئات ثاني أكسيد الكربون لها مقدرة على امتصاص تلك الأشعة فهي بالتالي تمنع الأشعة الحرارية المنعكسة عن الأرض من الخروج خارج الغلاف الجوي .
و بالتالي فإن زيادة معدلات ثاني أكسيد الكربون في الجو يزيد من نسبة الأشعة الحرارية غير المنعكسة ؛ مؤديةً إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض . و ينشأ عن ذلك ظاهرة الاحتباس الحراري Global Warming أو ما يعرف بالبيت الأخضر Green House .
أول أكسيد الكربون :
ينطلق أول أكسيد الكربون في الهواء الجوي كناتج طبيعي للتفاعلات الكيميائية الضوئية و احتراق الغابات .
إن أول أكسيد الكربون مركب شديد السمّيّة ... إذ أنه يتحد مع هيموجلوبين الدم مكوناً مركباً ثابتاً ( كربوكسي هيموجلوبين ) فيعوق الدم عن وظيفة نقل الأكسجين لخلايا الجسم .
يزداد تركيز أول أكسيد الكربون في المدن المزدحمة بالسيارات على الرغم من أنه يتأكسد في وجود أشعة الشمس بمعدل 1% كل ساعة ، و نتيجة لزيادته تزداد حالات الصداع و الهبوط العام ، كما أنه يسبب الموت السريع إذا بلغ تركيزه في الهواء 0.001
وسبب تزايد هذا الغاز هو الاحتراق غير التام للوقود داخل محركات السيارات .
أكاسيد النيتـروجين
يشكل النيتروجين حوالي 78% من الهواء الجوي ... و تتواجد أكاسيد النيتروجين كملوثات إما بسبب النشاط البركاني ، أو أثناء البرق ، أو نتيجة للنشاط البكتيري ، أو من عوادم السيارات عند احتراق الجازولين و أبخرة المصانع فيتكون أكسيد النيتريك و ثاني أكسيد النيتروجين .
و من بين التلوثات البيئية التي تفرزها تواجد هذه الغازات بالإضافة إلى الضباب الدخاني لتفاعل ثاني أكسيد النيتروجين مع الرطوبة مكوناً حمض النيتريك HNO3و حمض النيتروز HNO2 التي تساهم في تكوين الأمطار الحامضية بالإضافة إلى أكاسيد الكربون و أكاسيد الكبريت .
كما أن حمض النيتروز عند تحلله يكوّن أكسيد النيتريك و ماء و المزيد من حمض النيتريك ... بينما أكسيد النيتريك يتأكسد مكوناً ثاني أكسيد النيتروجين .
و يلعب ثاني أكسيد النيتروجين دوراً كبيراً في إحداث تلوثات بيئية خطيرة ... إذ أن جزء منه يتفاعل مع الرطوبة مكوناً المزيد و المزيد من حمض النيتريك
و لأن غاز ثاني أكسيد النيتروجين يتميز بأنه ماص قوي للأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس ؛ لذا فإنه يتفكك بفعل الفوتونات الضوئية إلى أول أكسيد النتيروجين ( أكسيد النيتريك ) و ذرات أكسجين حرة ، و هذه الأخيرة بدورها تتحد مع الهيدروكربونات غير المحترقة احتراقاً تاماً لتكوين مركبات عضوية سامة و مركبات مهيجة للعيون و الأنف .
كما تتحد ذرات الأكسجين الحرة أيضاً مع جزيئات الأكسجين لتكوين الأوزون .
مركب الأوزون عامل مؤكسد قوي جداً ، و له رائحة مهيجة و كريهة ... كما أن له تأثيرات مدمرة على النباتات و الخلايا الحيوانية .
يتفكك الأوزون في وجود الطاقة الآتية من الشمس إلى غاز الأكسجين و الأكسجين الذري ... ليعاود مرة أخر تكوين الأوزون ... مما يعني بقاء الأوزون في طبقات الجو السفلى .
إن وجود الأوزون مطلوب في طبقات الجو العليا و غير مطلوب بقرب سطح الأرض ... و لكن أكاسيد النيتروجين تسبب انقلاب لذلك النظام بعملها المزدوج على توفير الأوزون على الأرض و تدميره في السماء .
الهيدروكربونات :
يعد البترول و مشتقاته مثل الجازولين و السولار المصدر الرئيسي للهيدروكربونات الملوثة للهواء الجوي ، و ذلك كنتاج لعمليات التبخير و الاحتراق الداخلي غير التام .
هذا الاحتراق غير التام للوقود في عادم السيارات يزداد نتيجة لزيادة نسبة الوقود لنسبة الهواء في المحرك .
كيف يتكون الضباب الدخاني ؟
تتكون غازات عوادم السيارات من أكاسيد الكربون و مركبات هيدروكربونية لم تتأكسد تأكسداً تاماً بالإضافة إلى وجود بعض أكاسيد النيتروجين .
تتأكسد الهيدروكربونات التي لم تحترق احتراقاً تاماً و الصادرة عن عوادم السيارات في ظل وجود الأكسجين الحر مكونةً ألدهيدات أو كيتونات .
كما أن المركبات الهيدروكربونية تتفاعل مع شقوق الهيدروكسيل و الأكسجين و أكاسيد النيتروجين لتنتج مركب بيروكسي أسيل نيترات PAN . و يعتبر هذا المركب من أهم مصادر الضباب الدخاني .
و نظراً لاحتواء الخليط الغازي السام على غاز ثاني أكسيد النيتروجين الذي يمتص الأشعة فوق البنفسجية ، فإنه يتفكك إلى أكسيد النيرتيك و أكسجين ذري ، و هذا الأخير يتفاعل مع جزيئات الأكسجين ليتكون الأوزون ، الذي يدخل في سلسلة من التفاعلات مع الهيدروكربونات النشطة و الموجودة في الخليط ... و نتيجة لهذا التفاعل الكيميائي الضوئي يتكون الضباب الدخاني الذي يبقى معلقاً في الهواء و يغلف جو المدن مسبباً احتقان الأغشية المخاطية و حرقة في العيون و زيادة في أمراض الجهاز التنفسي .
المواضيع المتشابهه
الضباب الدخاني
العرض العادي
