اُزون، رهـاورد گـرما
چند سالی می‌شود که روزهای آلوده علاوه بر زمستان، در تابستان هم، دامن شهرهای بزرگی نظیر تهران را گرفته و سال به سال در حال جولان دادن است.
طبق اعلام شرکت کنترل کیفیت هوا، از ابتدای امسال، هوای شهر تهران به مدت ۲۰ روز برای گروه‌های حساس ناسالم بوده است و تهرانی‌ها تنها ۸ روز را در هوای سالم به‌سر برده‌اند، همچنین طبق این آمارها آلاینده غالب این روزهای تهران و دیگر شهرهای بزرگ گاز ازون O ۳ است. چندی پیش هم، خبر احتمال افزایش تعداد روزهای آلوده به ازون در تابستان منتشر شد؛ کارشناسان گفته‌اند در فصل گرم، این گاز ازون است که بیشتر روزها، لقب آلاینده شاخص هوای پایتخت را به خود اختصاص خواهد داد؛ چرا که در فصل تابستان شاهد تولید مضاعف پیش‌سازهای ازون شامل اکسیدهای نیتروژن ( NOx ها) و ترکیبات آلی فرار ( VOC ها) بر اثر فعالیت‌های صنعتی، احتراق ناقص سوخت در وسایل نقلیه غیراستاندارد و اجرا نشدن کامل طرح کهاب (طرحی برای صرفه‌جویی اقتصادی در مصرف سوخت) در جایگاه‌های سوخت هستیم و تابش شدید نور خورشید نیز باعث می‌شود که این پیش‌سازها بر اثر واکنش با اکسیژن موجود در هوا به گاز ازون تبدیل شوند که یک آلاینده خطرناک به‌حساب می‌آید. در این گزارش به بررسی میزان و شدت آلودگی ناشی از غلظت گاز ازون در فصل تابستان پرداخته است.
چالش تابستانه شهرهای بزرگ
مسعود تجریشی، رئیس مرکز تحقیقات سنجش از دور دانشگاه صنعتی شریف و معاون سابق محیط‌زیست انسانی سازمان محیط‌زیست در گفت‌وگو با به تفاوت غلظت آلاینده‌ها در تابستان و زمستان اشاره کرد.
وی گفت: دلیل اصلی غلظت آلاینده‌ها در فصل زمستان، وارونگی دما است. در واقع، وقتی این پدیده زمستانه در شهرها استقرار یابد، بسان اثر گلخانه‌ای عمل می‌کند و به‌دلیل پایداری هوا غلظت آلاینده‌ها افزایش می‌یابند. در این شرایط و باتوجه به وضعیت توپوگرافی شهر تهران، درصد زیادی ذرات معلق ناشی از سوخت خودروها در فضایی که نزدیک به یک کیلومتر ارتفاع دارد، حبس می‌شوند و به‌دلیل نبود وزش باد، در محیط ساکن می‌مانند. به‌همین‌دلیل در فصول پاییز و زمستان، ذرات معلق و آلاینده‌های ناشی از سوخت‌های فسیلی غلظت بالاتری دارند.
به‌گفته تجریشی، فصل تابستان پدیده وارونگی دما یا اینورژن وجود ندارد. به‌همین‌دلیل، افزایش غلظت آلاینده‌ها از الگوی دیگری پیروی می‌کنند. در واقع، در تابستان هم به همان میزان سوخت خودروها وجود دارد، اما تابش شدید آفتاب منجر به افزایش غلظت ازون بیش از دیگر آلاینده‌ها می‌شود.
چرای بی‌رویه و گردوغبار
رئیس مرکز تحقیقات سنجش از دور دانشگاه صنعتی‌شریف درباره وجود ۲ نوع آلودگی هوا در تابستان که یکی گردوغبار و دیگری ازون است، گفت: افزایش میزان گردوغبار در هوا بستگی به‌میزان بارش‌های بهاری دارد. به‌عبارت روشن‌تر، بارندگی زیاد موجب افزایش پوشش گیاهی در مراتع می‌شود و همین امر به‌میزان چرای دام می‌افزاید که خود موجب کاهش پوشش گیاهی می‌شود. بنابراین، زمین‌های خالی از پوشش گیاهی در اثر چرای بی‌رویه در فصل تابستان منشایی برای گردوغبار به‌حساب می‌آیند. در این شرایط، با وزش باد و طوفان، گردوغبار به شهرها هجوم می‌آورد و باعث بروز آلودگی ناشی از گردوغبار می‌شود. در بعضی از روزها قطر ذرات معلق این نوع آلودگی‌ها به ۱۰ ماکرون هم می‌رسد.
اوج غلظت ازون از ۱۱ تا ۲ بعدازظهر
تجریشی در ادامه به نحوه افزایش غلظت ازون در تابستان اشاره کرد و گفت: در تابستان‌ها، افزایش شدت تابش آفتاب، واکنش شیمیایی ذرات معلق ناشی از سوخت خودروها را به‌دنبال دارد. در حقیقت، واکنش تابش آفتاب با مواد عالی فرار نظیر بخار بنزین باعث می‌شود که گاز ازون در لایه زیرین افزایش پیدا کند. گفتنی است، اوج غلظت این گاز بی‌رنگ و بو از ساعت ۱۱ تا ۲ بعدازظهر است؛ درست همزمان با شدت تابش آفتاب. بنابراین، دمای بالا باعث شکل‌گیری غلظت بالای ازون در تابستان می‌شود. بنابراین، در ۶ ماه نخست سال، آلودگی هوای شهرهای بزرگ ایران بیشتر ناشی از گردوغبار زمین‌های خالی از پوشش گیاهی است و در گام دوم آنچه به‌شدت خودنمایی می‌کند، ازون است. این گاز با تمام فوایدش در لایه‌های بالایی اتمسفر، روی سطح زمین به‌عنوان یک گاز سمی شناخته می‌شود.
وی افزود: باید توجه داشت که چنین فرآیندی یعنی افزایش غلظت ازون در شهرها معمولا در دماهای بالای ۳۵ الی ۳۶ درجه اتفاق می‌افتد. امروزه افزایش آلاینده ازون در بیشتر کشورهای صنعتی مشاهده می‌شود.
بی‌شک، سوختگی برگ‌های درختان در تابستان ناشی از افزایش غلظت گاز ازون روی سطح زمین است. این گاز سرطان‌زا است و اگر افراد به مرور زمان در معرض آن قرار بگیرند، به بیماری‌های پوستی و انواع سرطان مبتلا می‌شوند، اما برای جلوگیری از آسیب‌دیدگی ناشی از تماس یا استنشاق گاز ازون زمینی، شهروندان باید پوست خود را تا جایی که می‌توانند بپوشانند یا در زمان‌های اوج غلظت آن، بیرون نیایند.
دمای بالای ۳۰ درجه، بهشت ازون
به‌گفته معاون سابق محیط‌زیست انسانی سازمان محیط‌زیست، درصد زیادی از آلودگی توسط گاز ازون در نتیجه قدیمی بودن وسایل حمل‌ونقل و فرسودگی خودروها است. همچنین، کیفیت سوخت خودروها هم تاثیر جدی بر این روند دارد. در واقع، تا زمانی که دمای بالای ۳۰ درجه در شهرها حاکم باشد، کمابیش تا اواخر ماه‌های تیر و مرداد، ازون مهمان شهرهایی نظیر مشهد، تهران، اصفهان یا هر شهری است که دمای آن به بالای ۳۰ درجه سانتیگراد می‌رسد.
تجریشی بااشاره به الزام عملیاتی کردن طرح کهاب گفت: برای حل معضل آلودگی هوا در تابستان بهتر است که طرح‌هایی نظیر کهاب را عملیاتی کنیم. این طرح به کاهش مصرف بنزین اشاره دارد؛ اینکه باید تمام پمپ بنزین‌ها مجهز به سیستمی باشند که بخار حاصل از بنزین را جذب کنند. در واقع، از پالایشگاه تا پمپ‌بنزین نباید اجازه داد که بخار بنزین وارد هوا شود.
آگاه شوید تا در امان بمانید
این کارشناس، آگاهی‌بخشی را مهم‌ترین اقدام برای پیشگیری از آسیب‌های ناشی از گاز ازون برای انسان دانست و گفت: در بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته برای کاهش غلظت ازون در هوا، سوخت‌ها و موتورهای دیزلی حذف شده است، همچنین باید اطلاع‌رسانی و آگاهی‌بخشی عمومی در سطح وسیعی صورت بگیرد تا در تابستان‌ها مردم در ساعات اوج غلظت ازون یا بیرون نیایند یا از پوست خود در برابر این گاز محافظت کنند.
ازونسفر و خوبی‌هایش
اگر به تعریف کلی ازون در کتاب‌ها بسنده کنیم، باید گفت؛ ترکیب گاز ازون در لایه استراتسفر کره زمین به نوعی سپر و محافظ انسان است و مانع از آفتاب‌سوختگی و بروز انواع سرطان در پوست می‌شود.
مهری اکبری، اقلیم‌شناس و عضو هیات‌علمی دانشگاه خوارزمی تهران درباره ماهیت این گاز سمی مفید گفت: جو از لایه‌های گوناگونی تشکیل شده است و آن چیزی که ما به‌عنوان وضعیت هوا از آن یاد می‌کنیم، محدود به لایه تروپسفر است و در لایه بالایی تروپسفر، استراتسفر قرار دارد که مهم‌ترین ویژگی آن وجود گاز ازون است که در اصطلاح علمی ازونسفر هم می‌گویند.
آلاینده دوشخصیتی
وی درباره ویژگی‌های لایه ازونسفر گفت: ویژگی مهم ازونسفر این است که یک اکسیدکننده قوی و بسیار ناپایدار است و اصلی‌ترین مسئولیت آن، این است که مانع ورود اشعه UV به زمین شود و همین لایه مانع از اختلال در سیستم تابشی کره زمین هم شده است؛ به‌گونه‌ای که این لایه از اتمسفر، تنها از طریق پنجره جوی اجازه ورود اشعه‌های خورشیدی را می‌دهد که نام دیگر آن ازون خوب است.
اکبری بااشاره به تفاوت ازون خوب و ازون تروپسفری گفت: با تمام آثار مثبت، باید توجه داشته باشیم که جایگاه اصلی ازون، لایه استراتسفر است، اما باتوجه به تحقیقات انجام‌گرفته در سال‌های اخیر، دانشمندان متوجه ازونی دیگر در لایه تروپسفر شده‌اند، در حقیقت ازونی که در نزدیکی سطح زمین قرار دارد یا همان ازون تروپسفری با اینکه همان گاز ازون یا O ۳ است، اما چون ترکیبی از سوخت‌های فسیلی را هم در خود دارد؛ حاوی گازهای سمی بیشتری است و چون در جایگاه خودش هم نیست، آسیب بیشتری برای بشر دارد؛ در واقع در ازون تروپسفری، ترکیبی از گازهای NOX وجود دارد که این گازها جزو ترکیبات اکسیژن و نیتروژن هستند که مهم‌ترین منابع آنها اگزوز خودروها و ترکیبات نفتی است.
وی افزود: لازم به ذکر است که تابش خورشید در تشکیل ازون تروپسفری نقش مهمی دارد و مانند یک کاتالیزور عمل می‌کند. در حقیقت، اشعه خورشید یک عامل تثبیت‌کننده این شرایط است.
این اقلیم‌شناس بااشاره به ترکیبات و منشأ ازون خوب با ازون بد گفت: ترکیب این ازون با ازونی که در استراتسفر وجود دارد، بسیار متفاوت است.
همان‌گونه که اشاره شد، در حقیقت منشأ ازون تروپسفری، انسان‌ها و ترکیبات شیمیایی اگزوز خودروها هستند؛ اما منشأ ازون استراتسفر، فعالیت‌های طبیعی اتمسفر کره زمین است. باتوجه به تحقیقاتی که در سال‌های اخیر در جو شهر تهران انجام شده است، برخی سامانه‌های اتمسفری که منجر به نزول هوا و پایداری آن می‌شوند، ازون تروپسفر را می‌توانند به لایه‌های نزدیک‌تر سطح زمین برسانند. به‌همین‌دلیل در تابستان که شرایط جوی پایدار بر ایران حاکم است، معمولا غلظت ازون ثابت و اصولا بیشتر می‌شود؛ اما در روزهای بارندگی به‌علت تعدد کم‌فشار و پرفشار، غلظت آن متغیرتر از فصل تابستان است.
سخن پایانی
براساس نظر کارشناسان، گاز ازون یک آلاینده ثانویه است، یعنی ابتدا گازهای آلاینده‌ای به‌عنوان پیش‌سازهای O ۳ به هوا راه پیدا می‌کنند که در مجاورت نور خورشید و بر اثر افزایش دما، طی یک واکنش شیمیایی به آلاینده ازون تبدیل می‌شوند. مهم‌ترین پیش‌سازهای گاز ازون در آسمان تهران نیز VOC ها یا همان ترکیبات آلی فرار هستند و تنها با کنترل کردن میزان تولید این ترکیبات است که می‌توانیم غلظت آلاینده ازون را در هوای پایتخت کاهش دهیم. به‌گفته زهره عبادتی، معاون محیط‌زیست انسانی اداره‌کل حفاظت محیط‌زیست استان تهران در شهر تهران، ترکیبات آلی فرار عمدتا از بخارات بنزین و دیگر مواد سوختی ناشی می‌شود که این بخارات می‌تواند بر اثر احتراق ناقص سوخت در وسایل نقلیه غیراستاندارد و همچنین از طریق پمپ‌بنزین‌ها و دیگر جایگاه‌های ذخیره یا عرضه سوخت تولید شود. بنابراین، برای جلوگیری از افزایش غلظت آلاینده ازون، علاوه بر اینکه باید کیفیت خودروها و سایر وسایل نقلیه ارتقا یابد، جایگاه‌های سوخت و انبارهای نفت موجود در پایتخت نیز باید طرح کهاب را به‌طورکامل اجرا و هرچه زودتر، تجهیزات مربوط به اجرای این طرح را نصب کنند.
