ناقوس‌های مقطعی «مجادله با آلوده‌گی هوا» و راه‌کار‌های موجود

عارف نعیم‌زاد، استاد و رییس دانشکده انجنیری دانشگاه کابل

مدخل بحث

هوا به مخلوطی از گازها که هریک قشر نازکی را در اطراف زمین به وجود می‌آورند، گفته می‌شود. اضافه شدن مواد خارجی به هوا که هوا را تغییر داده و باعث تفاوت در وضعیت هوا گردد و مضراتی را برای زنده‌جان‌ها به دنبال داشته باشد، آلوده‌گی هوا حساب می‌شود .

 انواع مواد آلوده‌کننده هوا به سه حالت گاز، جامد، مایع در هوا وجود دارد. آلاینده‌های هوا شامل گازهایی مثل کاربن‌دای‌اکساید، کاربن‌مونواکساید، اکساید‌های کیمیایی، هایدروکاربن‌ها، مواد جامد معلق، ذرات گردوغبار، دوده، مایعات معلق در هوا و بخارات می‌شود.

تاریخچه آلوده‌گی هوا و بحث در مورد آن به قرون وسطی و حتا سال‌های قبل از آن باز می‌گردد و آلوده‌گی هوا و قوانین وضع شده در مورد آن پدیده جدیدی نیست. امروزه پی‌آمد‌های مختلف آلوده‌گی هوا باعث شده است که نظارت و کنترل کیفیت هوا به صورت مسأله جدی در تمام جوامع در رأس مسایل جدی ملی مطرح شود.

در بسیاری از کشورهای جهان اقداماتی برای کاهش آلوده‌گی هوا بر محیط زیست انجام شده است. در کشورهای پیش‌رفته صنعتی دانشمندان آثار زیان‌بار آلوده‌گی هوا را بر گیاهان، حیوانات و زنده‌گی انسان‌ها مطالعه می‌کنند، قانون‌گذاران قوانینی را برای کنترل کاهش آلاینده‌ها تصویب نموده و آموزگاران در مدارس و اساتید در دانشگاه‌ها آثار، علایم و معایب آلوده‌گی هوا را برای نسل جوان آگهی‌دهی می‌کنند.

اخیراً، ستادهای زیادی مرکب از اعضای نهادهای تحصیلی، ادارات اجرایی، مراکز و سکتور‌های مرتبط، هم در سطح دولت و هم در سطح سازمان‌های غیر دولتی برای مجادله با هوای آلوده کابل ایجاد و هر ستاد روی دریافت راه‌حل‌ها، نشست‌هایی را به استقبال رفته‌اند. راه‌حل‌های پیشنهادی و مورد بحث همه ستاد‌ها یک‌دست اند و در کوتاه مدت، روایتی به عنوان راه کار همه شمول؛ در مباحث نشست‌های‌شان دیدنی نیست. تعدادی از ره‌یافت‌ها مورد بحث، در قالب زمانی میان مدت و تعدادی دیگر در چهره درازمدت از نوع تحقیقاتی و پژوهشی، تعریف هویت می‌یابند.

شاید، بارش برف‌های اخیر باعث شود تا از شدت کار نشست‌های کاری ستاد‌ها کاهش یابد و به مجادله با آلوده‌گی هوا به عنوان یک بحث مقطعی پروژه ای برخورد شود. اگر این اتفاق نادرست در محدوده نشست‌های کاری شکل گیرد و بارش برف راه‌حل موضعی و فعلی تلقی شود؛ بن بست دیدگاه‌های نخبه‌گان شامل در نشست‌ها مشهود خواهد شد و برنامه‌های طرح ریزی شده تا حالا زیر سوال خواهد رفت. بارش برف، راه‌حل کلیدی برای مجادله با آلوده‌گی هوا نیست و این نباید باعث به تحلیل رفتن و توقف نشست‌های تخصصی کاری شود.

نگرش‌های اولی به مسأله

اولین نگرش برای حل مشکل آلوده‌گی هوا ارزیابی هوا است. پژوهش‌گران آلوده‌گی هوا را بررسی نموده و استندردهایی را برای اندازه‌گیری نوع و مقدار آلاینده‌های خطرناک تعیین کرده اند و حد مجاز آلاینده‌های هوا را مشخص ساخته اند.

نگرش دوم، به گام‌هایی که برای کاهش آلوده‌گی هوا برداشته خواهند شد؛ بر می‌گردد. تنظیم مقرراتی برای موادی که در اثر فعالیت‌های انسانی در فضا منتشر می‌شود این نگرش را تکمیل می‌کند. بسیاری از کشورها برای میزان انتشار آلاینده‌های وسایط نقیله، تسخین منازل و صنایع محدودیت‌هایی را اعمال کرده‌اند. این کار از طریق ادارات هم‌آهنگ‌کننده که وظیفه نظارت بر محیط زیست و هوا را به عهده دارند، انجام می‌شود. در برخی کشورها علاوه بر اداره حفاظت محیط زیست ادارات محلی نیز در کنترل و نظارت بر محیط زیست نقش دارند.

نگرش سوم اینکه، پیشگیری مهمترین اقدام برای کنترل آلوده‌گی هواست. ادارات نظارتی نقش مهمی در کاهش آلوده‌گی هوا در محیط زیست ایفا می‌کنند. انسان در طول زنده‌گی خود متوجه ضرر و زیان‌های ناشی از آلوده شدن هوایی که استنشاق می‌کند شده است و روش‌هایی را برای مقابله با آنها ابداع و بکار برده است . برخی از این روشها الهام گرفته از طبیعت و برخی دیگر را نیز طی پیشرفت تکنولوژی ابداع کرده است.

نگرش چهارم بر در تصفیه و ضد عفونی هوا و روش‌های فزیکی و کیمیایی تاکید دارد .از روش‌های فزیکی می‌توان تصفیه، ته نشین کردن ذرات و شعاع دهی ماورای بنفش را نام برد:

– با تصفیه، بسته به نوع فیلتر بکار رفته ذراتی به درشتی گردوغبار تا ذراتی به اندازه ویروس‌ها از هوا جدا می‌شوند .هر چه تعداد دفعات تهویه هوا در یک فیلتر در زمان مشخص بیش‌تر باشد غلظت میکرو ارگانیسم‌های موجود در آن سریعتر پایین می‌آید. با یکبار گردش هوا از سیستم فیلتر تهویه به دلیل رقیق شدن هوای ورودی توسط هوای خروجی، ٨/٣۶ درصد از هوای آلوده قبلی در آن باقی می‌ماند. بنا بر این، هر چه تعداد دفعات تعویض هوا و ورود هوای پاک فیلتر شده بیش‌تر باشد، آلوده‌گی کمتر می‌شود.

ته‌نشین کردن ذرات روش دیگری برای جدا کردن ذرات معلق از هوا میباشد. این کار با استفاده از قوه فرار از مرکز و باردار کردن ذرات و سپس جذب آنها روی صفحات دارای بار الکتریکی انجام می‌شود.

– با شعاع‌دهی ماورای بنفش به راحت ترین شکل ممکن به شرط طراحی مناسب سیستم، تمام مایکروارگانیسم‌های مضر در هوا از بین می‌روند. امروزه در کشورهای پیشرفته برای تصفیه و ضد عفونی منابع آب و هوا استفاده از روش‌هایی که با طبیعت سازگار باشند بطور روز افزون مورد توجه قرار می‌گیرد . کاربرد شعاع ماورابنفش به این منظور از این جمله بوده و بر گرفته از روش‌هایی است که طبیعت برای تصفیه و ضد عفونی منابع آب و هوا اختیار کرده است.

نگرش پنجم روی اثر بخشی فناوری نانو در مبارزه پایدار با آلوده‌گی هوا و کاهش آلاینده‌ها در کشورهایی که دسترسی به فناوری‌های روز دارند؛ صحه می‌گذارد. تأثیرات مستقیم و غیر مستقیم فناوری نانو بر محیط زیست، از جنبه‌های مختلف قابل بررسی است. در حال حاضر، می‌توان موارد متعددی از کاربرد مواد نانو ساختاری در حفظ محیط زیست، از قبیل نانوفیلترها (برای تصفیه پس‌آب‌های صنعتی)، نانوپودرها (برای تصفیه گازهای آلاینده خروجی از وسایط نقیله و مراکز تولیدی و صنعتی) و نانو تیوب‌ها (برای ذخیره سازی سوخت کاملاً پاک‌هایدروجن) را برشمرد. اما دورنمای استفاده از این فناوری جدید بسیار گسترده تر از این گونه کاربردهای جزئی و مقطعی است. این فناوری می‌تواند راه‌های جدیدی برای بهبود و ارتقای فناوری‌های زیست‌‌محیطی ارائه کند. تولید نانو بیومواد، نانوتیوب‌ها، نانوکمپوزیت‌ها، نانوفیلترها و نانوذرات نمونه‌هایی از استفاده از فناوری نانو هستند که برای ساخت سیستم‌ها و کاربردهایی چشم‌گیر در مسایل زیست محیطی و طبابت به کار برده می‌شوند. استفاده وسیع از نانوکمپوزیت‌ها می‌تواند به کاهش مصرف ۵/۱ میلیارد لیتر تیل در عمر یک سال وسایط نقلیه منجر شود و آلوده‌گی‌های مربوط به کاربن‌دای‌اکساید را سالانه بیش‌تر از پنج میلیارد کیلو گرام کاهش دهد.

نمایی از آلوده‌گی و دمه کابل ساعت ۸ صبح، جدی ۱۳۹۸

تولید نانوکامپوزیت‌ها با استفاده از فناوری نانو منجر به تولید مواد اولیه بسیار مقاوم و سبک شده که این مواد قادرند که جایگزین قطعات فلزی سنگین شده و کاهش چشمگیری در وزن تجهیزات و قطعات موتر و متعاقب آن کاهش چشم‌گیر مصرف انرژی و نهایتاً کاهش آلوده‌گی هوا را در پی داشته باشند.

نمایی از آلوده‌گی و دمه کابل ساعت ۹ صبح، جدی ۱۳۹۸

نانوکرستال‌ها ما را در داشتن هوایی پاک تر کمک می‌کنند. نانوکرستال درست مانند یک کاتالیزر عمل می‌کند، هنگامی که کاربن‌دای‌اکساید هوا بر روی این نانوکرستال که دارای کدمیوم، سیلینیوم و ایدیوم است می‌نشیند، یک الکترون به کاربن‌دای‌اکساید می‌دهد تا در مجاورت سایر اجزای دود واکنش نشان دهد و بی‌ضرر شود. اگر فیلترهای متشکل از نانوکرستال‌ها را بتوان با قیمت مناسب تری در شرایط بومی ساخت و آنها را در دودروها نصب کرد می‌توان تا حد زیادی از انتشار و خروج کاربن‌دای‌اکساید در هوا جلوگیری کرد.

نانوحس‌گر وسیله ای است بسیار کوچک که قادر به شناسائی و ارائه پاسخ به محرک‌های فزیکی در مقیاس یک نانومتر است. نانوحس‌گر‌ها کاربردهای متعددی در علوم مختلف از جمله محیط زیست به ویژه آلوده‌گی هوا دارند. هدف اصلی از ساخت غبارهای هوش‌مند، تولید مجموعه ای از حس‌گرهای پیش‌رفته به صورت نانو ذرات بسیار سبک است. این نانوحس‌گر‌ها که از سلیکان ساخته می‌شود به راحتی ساعت‌ها در هوا معلق باقی می‌مانند و می‌توانند از طریق بی‌سیم موجود در خود، اطلاعات جمع‌آوری شده را به یک مرکز اطلاعاتی ارسال کنند. انتشار و پخش گازهای سمی یکی از خطرات روزمره زنده‌گی صنعتی است. برای رفع این معضل، حس‌گر‌ها از نانوتیوب‌های تک لایه به ضخامت حدود یک نانومتر ساخته شده‌اند که می‌توانند مالکول‌های گازهای سمی را جذب کنند.

در مراکز تولید توان برقی، چنانچه اختلاط سوخت و هوا به هر دلیلی از حالت استندرد خارج شود، سوخت ناقص می‌سوزد و باعث مصرف بیش‌تر انرژی و سوخت و کاهش انرژی تولیدی می‌شود. راه کنترل و اطلاع از نحوه سوختن، آزمایش و تحلیل گازهای خروجی احتراق است. با اندازه‌گیری گازهای مختلف در گاز خروجی می‌توان به شرایط احتراق پی برد و تمهیدات لازم برای احتراق کامل را تدارک دید. کنترل گازهای خروجی توسط حس‌گرها صورت می‌گیرد. هر چه حس‌گر دقیق‌تر باشد و بتواند به صورت دائم اطلاعات کافی و دقیق و البته واقعی در اختیار قرار دهد ؛نظارت و تصمیم‌گیری صحیح‌تر بوده و باعث افزایش موثریت می‌شود.

نانو فناوری رویکردی جدید در تمام رشته‌ها است. در زمینه محیط زیست، می‌تواند تأثیر قابل ملاحظه ای، در درک مالکولی فرآیندهای در مقیاس نانو که در طبیعت رخ می‌دهد، را فراهم آورد و در ایجاد و حل مسائل زیست محیطی از طریق کنترل انتشار آلاینده‌ها، در توسعه فناوری سبز جدید که محصولات جانبی ناخواسته کمتری دارند و یا در جریانات و مناطق حاوی فاضلاب، نقش کلیدی و عمده داشته باشند.

راه‌کارهای عملی موجود

راه‌حل‌های پیشنهادی بومی و کوتاه مدت برای مجادله با آلوده‌گی هوا در کلان‌شهر‌های افغانستان به ویژه کابل را می‌شود در موارد زیر دید و راه‌برد‌های عملکردی منطبق با آن را روی دست گرفت:

راه‌حل اول:

 نظارت از کارخانجات تولیدی-صنعتی دود زا و آلوده‌کننده محیط زیست می‌تواند یک اقدام خوب در زمینه کاهش آلوده‌گی هوا قلمداد شود. جلوگیری از پراکنده‌گی صنایع تولیدی و هدایت به استقرار در شهرک‌های صنعتی متمرکز دور از شهر یک راه کار مناسب تلقی می‌شود. هم چنان، برنامه ریزی جهت هدایت و انتقال کوره‌های خشت‌پزی به مکان مناسب دور از شهر و مناطق رهایشی؛ میزان آلوده‌گی هوا را تا حدی تقلیل خواهد داد.

راه‌حل دوم:

تقویت سیستم حمل‌ونقل عمومی به جای وسایط تک‌سرنشین و وضع تردد وسایط نقلیه شخصی با «طرح پلیت‌ها جفت و تاق» در روزهای جفت و تاق هفته یک راه‌حل بدیل برای کاهش نسبی آلوده‌گی هوا خواهد بود.

 راه‌حل سوم:

جای‌گزینی سوخت وسایط نقلیه از تیل‌های وارداتی بی‌کیفیت، بدکیفیت و آلوده به سوخت‌های مایع و «CNG» به عنوان راه‌حل وضعی مجادله با آلوده‌گی کلان‌شهر‌ها مطرح بحث قرار گیرد و تا آن‌جا که مقدور است، محقق گردد.

 راه‌حل چهارم:

تقویت سیستم نظارتی از سوی اداره محیط زیست، شهرداری و اداره پولیس جهت ایجاد ممانعت استفاده از سوخت غیر معیاری (زغال‌سنگ، پلاستیک و پس‌ماند‌ه‌های پولیمری) در شهرک‌های رهایشی و صنعتی می‌تواند به حل معضل آلوده‌گی به صورت کوتاه‌مدت اثر مثبت بگذارد.

راه‌حل پنجم:

 تقویت سیستم مدیریت ترافیک، ایجاد مرکز مکانیزه معاینه فنی وسایط حمل و نقل شهری، نصب چراغ‌های هوشمند، نصب پارکومتر، سیستم کنترل هوشمند ترافیک شهری و تعیین محدوده ترافیکی در میان مدت می‌تواند کاهش آلوده‌گی در سطح کلان شهر‌ها را به نشانه رود.

راه‌حل ششم:

کنترل آلاینده‌ها و سر و سامان‌دهی خروجی از صنایع تولیدی و انتقال صنایع آلاینده به بیرون از شهر و مناطق رهایشی در درازمدت، حل معضل آلوده‌گی هوا را کمک خواهد کرد.

راه‌حل هفتم:

 توسعه و احداث فضای سبز از سوی کارگزاران سکتور خصوصی، شهرداری‌ها، وزارت شهرسازی و اراضی در درازمدت کمک بی‌بدیل در زمینه کاهش قابل ملاحظه آلوده‌گی هوا خواهد داشت.

راه‌حل هشتم:

آموزش‌های مرتبط و مشاغل ذی‌ربط شامل برنامه‌های کوتاه مدت آموزشی، فنی و حرفه‌ای، دوره لیسانس، علمی و کاربردی؛ ذهنیت مجادله با آلوده‌گی هوا را در جمع سکتور‌های مرتبط تقویت خواهد کرد.

راه‌حل نهم:

 آگهی‌دهی همه‌گانی شامل برنامه‌های کوتاه رسانه‌ای، سخنرانی‌ها، کنفرانس‌ها و سپوزیم‌ها، سطح آگاهی مردم را بالا برده و مردم خودشان در جهت مبارزه با آلوده‌گی‌ها سهم فعال را بازی خواهند کرد.

راه‌حل دهم:

احداث ایستگاه‌های دایمی سنجش آلوده‌گی‌های هوا (حداقل ۱۰ ایستگاه ثابت سنجش آلوده‌گی هوا) در کلان‌شهر‌های کشور و استفاده از اطلاعات آن‌ها در رسانه‌ها در حالات بحرانی مردم را عملاً کمک خواهد کرد.

راه‌حل یازدهم:

 تغییر در مدیریت و گماشته شدن متخصصین محیط زیست در اداره محیط زیست و تجهیز آزمایش‌گاه‌های مراکز هواشناسی اداره حفظ محیط زیست؛ موثریت اقدامات پیش‌گیرانه را در سطح کلان‌شهر‌های کشور افزایش خواهد داد.

نتیجه‌گیری و پیشنهادها

آلوده‌گی هوا از زمره مشکلات محیط زیستی جهان‌شمول است. تشریک مساعی در حل مشکلات محیط زیستی و استفاده از فناوری نانو در درازمدت، نرخ آلاینده‌گی هوا را کاهش خواهد داد. تجارب کشورهای صنعتی نشان می‌دهد که نانوفناوری توان حذف آلوده‌گی‌های هوایی بسیار کوچک‌تر، تشخیص و تخفیف مداوم آلوده‌گی در مناطق بزرگ‌تر را دارد.

کشور ما نیز در بخش مجادله با آلوده‌گی هوا و حفاظت از محیط زیست نیاز دارد، تا با برنامه‌ریزی بلندمدت، خود را با روند رو به رشد دهکده جهانی همراه سازد. به این مقصد موارد زیر پیشنهاد می‌گردد:

– لحاظ نمودن نانو فناوری به عنوان یکی از اولویت‌ها در برنامه دولت و اداره حفاظت از محیط زیست،

– استفاده از توانایی‌های تحقیقاتی مراکز علمی و دانشگاهی، مراکز پژوهشی و آموزش پژوهشگران محیط زیست و فن‌آوری‌های مرتبط با آن،

– راه‌اندازی واحدهای تحقیق و توسعه مجادله با آلوده‌گی هوا در سکتور‌های مرتبط با محیط زیست،

منابع و روی‌کرد‌ها

[۱] ترکیان، آ. و ک. نعمت. ۱۳۸۶. مهندسی کنترل آلوده‌گی هوا. انتشارات مهر.

[۲] قاسمعلی، ه. ۱۳۸۷. ذخیره سازی هیدروژن در نانو لوله‌های کربنی. اولین همایش منطقه ای فناوری‌های نوین زیستی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد فلاورجان.

[۳] ابدالی، آ. ۱۳۸۷. دانش نانو و کاهش آلوده‌گی هوا. انتشارات جم.

[۴] عباس، پ.ن.، ۱۳۹۶. بررسی تاثیرات آلوده‌گی محیط زیست بر صحت عمومی(آلوده‌گی آب، هوا و مواد زاید جامد)، موسسه انکشاف روانی – اجتماعی فکر، کابل

[۵] Jamir, R. Nanotechnology for water Treatment: Challenges, 8TH Asian Textile Conference 2005.

[۶] Zelini, S. Density profile of hard sphere fluid confined within slit-like pores in wide range of pore width and fluid density, proceeding of 4th International Nanotechnology Symposium, Dresden, Germany, pp. 177-180, Nov. 2005.

[۷] Borani, G. 2007. Environmental Protection Using Nano photo catalyst Technology, International fiber Conference, Korea, pp.91-92.

[۸] Chawla, H. S. 2008. Introduction to Nono technology. Science publisher INC.

[۹] Jefri, S. 2009.Stability in Nano Fluids. International Conference on Micro and Nano Technologies, ICMNT06. Algeria.

[۱۰] Vincent, T. 2016. Climate Change in Afghanistan: Perspectives & Opportunities, Heinrich Boll stiftung, 1st Edition, Printing Village, Kabul – Afghanistan.

دکمه بازگشت به بالا