بحث حول تلوث الغلاف الجوي الغلاف الجوي

المقدمة :

يعتقد الكثيرون من الناس أن الغلاف الجوي ليس سوى طبقة الهواء التي نسبح فيها والتي تتكون فيها أنواع الغيوم المختلفة ، وهي طبقة لا يتجاوز ارتفاعها 10 كم فوق سطح الأرض ، وتتناقص فيها كمية الهواء كلما زاد الارتفاع ، ولعل الكثيرون منا لا يعلمون أن من يتسلقون جبال هملايا يحملون معهم أسطوانات الهواء المضغوط لأن كميات الهواء هناك تنقص كثيراً عما هي عليه بقرب سطح الأرض ، فيصبح التنفس صعباً . أما منبع هذا الاعتقاد ، الذي أشرنا إليه في البداية ، فهو عدم معرفتهم بوجود طبقات غلاف جوي أخرى على ارتفاعات أكبر ، أو عدم الاهتمام بمعرفتها بالنظر لأنها لا تؤثر مباشرة على الحياة الإنسانية على الأرض . وقد بدأ بعض الناس يعرفون وجود هذه الطبقات بالنظر لتأثيرها على استقبال موجات الراديو في بعض الأحيان .
باختصار الغلاف الجوي ليس طبقة الهواء القريبة فحسب ، إنه غلاف كبير وعال درسه العلماء مباشرة في مناطقه القريبة وبطريقة غير مباشرة عن طريق أجهزة أرضية وأجهزة فضائية يرسلونها مع الأقمار الصناعية والمراكب الفضائية عند ارتياد الفضاء.
تركيب الغلاف الجوي
إذا جمعت عينات من الهواء الجوي الجاف الموجود في الغلاف الغازي المضطرب (بدون بخار الماء وملوثات) ، ثم حللت هذه العينات فإن نتيجة التحليل مقاسة بالنسبة المئوية الحجمية هي:
طبقات الغلاف الجوي
يتكون الغلاف الجوي من أربع طبقات تبدأ بالقرب من سطح الأرض لتصل إلى مناطق في الفضاء بعيدة جداً عن سطح الأرض .

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

الغلاف الجوي: Atmosphere
تعريف مختصر :
الغلاف الجوي هو الطبقة التي تحمي الكائن الحي من الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الفضاء وهي أنواع والطبقة التي يتركز نشاط الإنسان فيها تسمى بالتروبوسفير.
1* تعريف الغلاف الجوي :
هو الجزء الغازي الذي يحيط بالكرة الأرضية و يتكون هذا الغلاف من النيتروجين (بنسبة 79.1%) و الأكسجين (بنسبة 20.9%) بالإضافة إلى كميات صغيره من ثاني أكسيد الكربون (بنسبة 0.036%) و غازات أخرى بتركيزات قليلة جداً أهمها (بخار الماء والهيدروجين و الهليوم و الأرجون و الكربتون). ويتكون الغلاف الهوائي من أربع طبقات طبقاً للخواص الكيميائية والحيوية:
1 - التروبوسفير: Troposphere
الطبقة القريبة من سطح الأرض بسمك حوالي 8 كم فوق القطب الشمالي والقطب الجنوبي وحوالي 17 كم فوق خط الاستواء. تحدث فيها التغيرات اليومية في الظواهر الجوية( مثل السحب- المطر- البرد- الثلج- ) والتي تقتصر على هذه الطبقة. وتحتوي هذه الطبقة على بخار الماء والإيروسولات الموجودة في الغلاف الجوي كما تحتوي على ثلاث أرباع وزن الغازات في الغلاف الجوي. وتتناقص درجة الحرارة في التروبوسفير بالاتجاه للأعلى بمعدل حوالي 6.5 درجة مئوية لكل كيلومتر
2 - الستراتوسفير Stratosphere

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

الطبقة التالية التروبوسفير وتصل إلى ارتفاع حوالي 50 كم فوق سطح الأرض وتشمل طبقة الأوزون Ozone Layer التي تحجب الأشعة فوق البنفسجية الضارة عن الأرض (الرجاء الرجوع تعريف الأشعة فوق البنفسجية). ولا توجد في هذه الطبقة سحب أو أتربة ولا تتأثر بالرياح والاضطرابات الهوائية التي تحدث في التروبوسفير.

3 - الميزوسفير Mesosphere
فوق طبقة الستراتوسفير ويصل إلى ارتفاع 80-90 كم فوق سطح الأرض.
4 - الثرموسفير Thermosphere
أعلى طبقات الغلاف الجوي حيث يبدأ في التلاشي تدريجياً إلى حدود الغلاف الجوي ومن ثم إلى الفضاء الخارجي. وتسمى أيضاً طبقة الأيونوسفير (Ionosphere) حيث بها تركيزات عالية من الأيونات الحرة التي تدخل الغلاف الجوي من الفضاء الخارجي.
2 * أهمية الغلاف الجوي:
* يزود المخلوقات الحية بالهواء للتنفس.
* يسمح بنفاذ الأشعة الحرارية والضوئية القادمة من الشمس والتي تمتصها الأرض مما يوفر الدفء والحماية.
* يقي سطح الأرض من الإشعاعات فوق البنفسجية الضارة ويمنع وصولها للأرض
* يساهم في تنظيم وتوزيع درجات الحرارة السائدة على سطح الكرة الأرضية حيث ينظم وصول أشعة الشمس ويمنع نفاذ كل الإشعاع الأرضي إلى الفضاء الخارجي، ولو لم يكن هناك غلافا جويا للأرض لتجاوز المدى اليومي200 درجة حرارية.
* يقوم بتوزيع بخار الماء على مناطق العالم المختلفة.
* حماية الكائنات الحية على سطح الأرض من الإشعاعات الكونية الضارة، وخاصة الأشعة فوق البنفسجية.
* يشكل درعا واقيا يحمي سطح الأرض من النيازك والشهب حيث يتفتت معظمها قبل وصوله إلى

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

سطح الأرض.
* يعد واسطة اتصال تستخدمه الطائرات، وتنتقل فيه الأصوات ولولا وجود الهواء في الغلاف الجوي لساد سكون وهدوء مخيف على سطح الأرض.
* ينظم انتشار الضوء بشكل مناسب.

3 * مصادر تلوث الغلاف الجوي :
تنقسم مصادر تلوث الغلاف الجوي إلى قسمين :
أ- المصادر الطبيعية و تتمثل في الغازات و الأتربة الناتجة عن ثوران البراكين و من حرائق الغابات و الأتربة الناتجة من العواصف ، وهذه المصادر عادة ما تكون محدودة في مناطق معينة تحكمها العوامل الجغرافية و الجيولوجية ، و يعد التلوث منها متقطعا أو موسميا، أما المصدر الثاني فهو نتيجة لأنشطة الإنسان على سطح الأرض.
طبقة الأوزون تكونها ووظيفتها بالغلاف الجوي
الأوزون(O3) طبقة تتواجد في طبقة الستراتوسفير تحمي وتقي سطح الأرض من وصول الأشعة الضارة للشمس وهي الأشعة فوق البنفسجية (UV).
ب-المصادر الصناعية: إن من أهم ملوثات الهواء الشائعة: أكسيد الكبريت والنيتروجين و الجسيمات العالقة ( مثل الأتربة و الدخان ورذاذ المركبات الكيميائية المختلفة ) وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات وجميع هذه الملوثات تنتج أساسا من احتراق الوقود الحفري ( الفحم والبترول والغاز الطبيعي ) وكذلك من حرق الخشب و المخلفات الزراعية ( مثل حطب القطن والذرة وغيرها ) . وتختلف كمية الملوثات المنبعثة طبقا لنوع الوقود وظروف حرقه. ويعتبر قطاع الصناعة ( بما في ذلك توليد الكهرباء ) القطاع الرئيسي المسبب لتلوث الهواء . يليه قطاع النقل ثم قطاع الزراعة. وتعد الغبار والأتربة والأملاح والدخان المتصاعد من المصانع ونواتج الاحتراق والمركبات ذات المحركات و السيارات والقاطرات والبواخر أهم مصادر التلوث الجوي ، فضلاً عن التجارب النووية والمبيدات الحشرية.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

فاستخدام الوقود في الصناعة ووسائل النقل وتوليد الكهرباء وغيرها من الأنشطة يؤدي إلى انبعاث غازات مختلفة وجسيمات دقيقه إلى الهواء . وهذا النوع من التلوث مستمر باستمرار أنشطة الإنسان ومنتشر بانتشارها على سطح الأرض في التجمعات السكانية . وهو التلوث الذي يثير الاهتمام والقلق حيث أن مكوناته وكمياته أصبحت متنوعة وكبيره بدرجه أحدثت خللا ملحوظا في التركيب الطبيعي للهواء ، وقد أحصى العلماء أكثر من مئة مادة ملوثة للجو ولها آثار مدمرة على البيئة وعلى التوازن الحيوي. وأصبح التلوث يهدد طبقة الأوزون التي تحمي الأرض من أخطار الأشعة الضارة.
4 * طرق حماية الغلاف الجوي من التلوث:
الوسائل المسخدمة 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 و فلتر 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

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

إزالة الغبار).
*/ 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.

صورة عن تلوث الغلاف الجوي :

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

الخاتمة :

وفي نهاية هذا البحث يمكن إن نقول إن الغلاف الجوي يعتبر عنصرا أساسيا لاستمرار عيش الكائنات الحية الإنسان منها و غيرها ، إلا أن ظاهرة التلوث أصبحت تهدده بشكل مباشر.
و لذلك يجب حماية هذا الغلاف بالتكنولوجيا الحديثة ليضمن حياة مطمئنة و مستقرة للإنسان و باقي الكائنات الأخرى .

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

الفهرس :

مقدمة
الغلاف الجوي Atmosphere
تعريف مختصر
1 * تعريف الغلاف الجوي
1 – التروبوسفير Troposphere
2 – الستراتوسفير Stratosphere
3 – الميروسفير Mesosphere
4 – الثرموسفير Thermosphere
2 * اهمية الغلاف الجوي
3 * مصادر تلوث الغلاف الجوي
أ – المصادر الطبيعية
ب – المصادر الصناعية
4 * طرق حماية الغلاف الجوي من التلوث
الخاتمة
الفهرس

*-*-*THANK YOU *-*-*