ریزگرد در 7 دقیقه! 

زمان مطالعه: 7 دقیقه

توفان‌های ریزگرد زمانی رخ می‌دهند که بادهای شدید، شن، خاک و سایر ذرات ریز را از بیابان‌ها و مناطق نیمه‌خشک وارد مناطق شهری ‌کنند. حتما می‌دانید توفان‌های گردوغبار می‌توانند اثرات نامطلوبی بر سلامتی داشته باشند، به‌ویژه برای افرادی که سابقه مشکلات تنفسی دارند. استنشاق این ذرات می‌تواند به اعماق ریه‌ها نفوذ کند و مشکلات جدی به بار آورد.

بیایید با ریزگرد و مشکلات ناشی از آن در 7 دقیقه آشنا شویم.

آیا غبار است یا گردوخاک؟

غبار یا Haze حاوی ذرات جامد و رطوبت است ولی گردوخاک یا Dust تنها از ذرات جامد تشکیل ‌شده است. این تقسیم‌بندی بیشتر از جنبه هواشناسی اهمیت دارد. اما ریزگرد کدام‌یک از این دو است؟ کلمه ریزگرد که در سال‌های اخیر رایج شده است همان گردوغبار است. ریزگردها دارای منشأ فرامنطقه‌ای هستند درحالی‌که منشأ گردوخاک محلی است.

انواع ریزگرد

ذرات گردوغبار که اغلب به‌عنوان ذرات معلق یا particulate matter (PM) شناخته می‌شوند، از منابع مختلف به وجود می‌آیند و اندازه و ترکیب شیمیایی آن‌ها بر اساس منبع و تاریخچه ذرات فرق می‌کند.

ذرات با قطر بیشتر از 2.5 میکرومتر (مثلاً 10 میکرومتر یا ^6-10X10) را به‌عنوان درشت و کمتر از 2.5 میکرومتر (PM2.5) را می‌توان ذرات ریز در نظر گرفت.

در شرایط مرطوب، بسیاری از این ذرات، بخارآب را جذب کرده و رشد می‌کنند تا قطرات کوچک را تشکیل دهند. از اصطلاح آئروسل Aerosol هم برای ذرات جامد و هم قطرات معلق در هوا استفاده می‌شود.

 

3 منبع اصلی برای آلودگی هوا وجود دارد:

ذرات معلق می‌توانند به‌صورت مکانیکی تولید شوند، به‌عنوان‌مثال توسط باد، ممکن است مستقیماً به اتمسفر ساطع شوند یا از واکنش بین گازهای موجود در جو به وجود آیند:

1.واکنش‌های شیمیایی بین گازهای موجود در اتمسفر

این واکنش‌ها می‌توانند موجب تولید ذرات کوچک با قطر چند نانومتر شوند (1 نانومتر برابراست با ^9-10 متر) که  نسبتاً سریع رشد می‌کنند. این واکنش‌ها شامل موارد زیر هستند:

• سولفات‌ها: از واکنش دی‌اکسید گوگرد (SO₂)  اتمسفر با منشأ انسانی، آتش‌فشانی، یا از انتشار دی متیل سولفید (DMS) به‌طور طبیعی از سطح  اقیانوس‌ها تشکیل می‌شوند.
• نیترات‌ها: احتراق سوخت‌های فسیلی باعث اکسیداسیون اکسید نیتریک (NO) و پدید آمدن دی‌اکسید نیتروژن و اسید نیتریک می‌شوند که نهایتاً نیترات را ایجاد می‌کنند.
• آئروسل‌های حاوی آمونیوم: از واکنش بین آمونیاک (NH₃) با گازهای اسیدی به وجود می‌آید.
• آئروسل‌های آلی: از اکسیداسیون فاز گازی تولیدات انسانی و انتشار طبیعی ترکیبات آلی فرار غیرمتانی (NMVOCs) حاصل می‌شوند. معمولاً وجود نور خورشید برای هدایت فرآیند اکسیداسیون ضروری است.

2.فرآیندهای احتراقی

شامل فرآیندهای احتراقی مرتبط با صنایع و امور حمل‌ونقل هستند و به‌طور مستقیم ذرات ریز در محدوده  0.1 تا 2.5 میکرومتر را منتشر می‌کنند.

• ذرات حاوی کربن (دوده): از احتراق سوخت‌های فسیلی (زغال‌سنگ، نفت، گاز طبیعی) توسط صنایع و وسایل نقلیه به وجود می‌آیند.
• ذرات حاوی فلزات سنگین: از طیف گسترده‌ای از منابع صنعتی و حمل‌ونقل ساطع می‌شوند. در حال حاضر دستورالعمل‌های تعیین غلظت فلزات سنگین در هوا از موارد سلامت انسان در هوای روستاها فراتر نمی‌رود. از سوی دیگر داده‌های ناچیزی برای تعیین میزان خطر در مناطق شهری وجود دارد، به‌ویژه که معلق شدن مجدد این ذرات در هوا به خاطر ترافیک ممکن است یک منشأ ثانویه مهم به شمار آید.

معلق شدن مجدد (resuspention) به برخاستن مجدد مواد ته‌نشین شده از روی زمین به هوا درنتیجه وزش باد، ترافیک، شخم زدن خاک و سایر فعالیت‌ها اشاره دارد.

• ذرات خاکستر معلق: از احتراق زغال‌سنگ در دمای بالا ایجاد می‌شود.

3.تولیدات مکانیکی

این ذرات درشت با قطر 2.5 تا 20 میکرومتر درنتیجه تلاطم باد منتشر می‌شوند:

• ذرات حاوی فلز از منابع اصطکاکی مانند سایش لاستیک‌ها و ترمزها به وجود می‌آید.
• ذرات حاوی مواد معدنی از فرسایش خاک‌های کشاورزی، فوران‌های آتش‌فشانی، معدن کاری و فعالیت‌های ساختمانی حاصل می‌شود.
• گردوغبار سیمان و کود ناشی از کارخانه‌ها و کارگاه‌های ساختمانی. برخی نیز ممکن است مستقیماً منتشر شوند.
• ذرات نمک دریایی که از ترکیدن حباب‌ها بر فراز اقیانوس‌ها و سواحل دریا تولید می‌شوند.

چهارمین حالت !

واکنش‌های شیمیایی SO₂ و NO_x اسیدی با NH₃ قلیایی نیز در سطح این ذرات رخ می‌دهد. این واکنش‌ها منجر به اختلاط قابل‌توجه آلاینده‌های مختلف موجود در ذرات می‌شود؛ بنابراین، پس از چند روز در اتمسفر، یک ذره منفرد ممکن است دارای اجزای محلول در آب (مانند سولفات، نیترات و آمونیوم) و اجزای نامحلول (مانند کربن، فلزات سنگین یا خاک) باشد.

 

 

 چه مشکلاتی ایجاد می‌کنند؟

با توجه به تنوع گسترده آلاینده‌ها و ترکیبات شیمیایی موجود در آن‌ها، ذرات گردوغبار در بسیاری از مشکلات ناشی از آلودگی هوا نقش دارند:

• اثر بر سلامت انسان؛ مشکلات تنفسی و قلبی با استنشاق ذرات کوچک زیر 10 میکرومتر مرتبط است.
• اثرات موضعی گردوغبار بر پوشش گیاهی
• رسوب آلاینده‌های منطقه‌ای باعث اسیدی شدن و اوتروفیکاسیون خاک می‌شوند
• رسوب فلزات سنگین دارای اثرات سمی بر گیاهان، حیوانات و انسان است.
• انتقال فرامرزی آلاینده‌های هوا باعث پدیده ریزگرد می‌شود.
• تفرق نور منجر به پتانسیل جبران گرمایش جهانی می‌شود.
• تغییرات آب و هوایی بر غلظت ذرات معلق در محیط‌های آلوده به میزان ±0.1-1μg m^-3 در دهه‌های آینده تأثیر می‌گذارد. آتش‌سوزی‌های ناشی از تغییرات آب و هوایی می‌توانند تبدیل به یک منبع PM با اهمیت فزاینده شوند.
• پراکندگی نور منجر به کاهش دید می‌شود.

همان‌طور که در بالا ذکر شد، غلظت آئروسل‌ها در طول زمان منعکس‌کننده نرخ انتشار آلاینده‌های گازی اولیه است.

 

شاخص مجاز برای آلودگی هوا چقدر است؟

شاخصی برای گزارش روزانه‌ی کیفیت هوا وجود دارد که به آن AQI یا Air Quality Index می‌گویند. این شاخص نشان می‌دهد که هوای اطرافتان چقدر تمیز یا آلوده است و این حد از آلودگی چه اثرات احتمالی بر سلامتی شما دارد. این شاخص بر اثراتی متمرکز است که ممکن است چند ساعت یا چند روز بعد از تنفس در این هوا با آن‌ها مواجه شوید.

شاخص کیفیت هوا برای ۶ آلاینده‌ اندازه‌گیری و به‌صورت روزانه گزارش می‌شود:

• منوکسیدکربن (CO)
• ازن (O₃)
• دی‌اکسید نیتروژن (NO₂)
• دی‌اکسید گوگرد(SO₂)
• ذرات معلق زیر ۲٫۵ میکرون(PM2.5)
• ذرات معلق زیر ۱۰ میکرون(PM10)

بالاترین شاخص در بین این شش مقدار، به‌عنوان شاخص کلی آن روز گزارش می‌شود.

 

اعداد شاخص کیفیت هوا چه معنایی دارند؟

محدوده این شاخص بین 0 تا 500 میکرومتر مکعب متغیر است. هر چه شاخص بالاتر باشد، هوا آلوده‌تر و اثر مضرش بر سلامتی بیشتر است. مثلاً شاخص 50 نشان‌دهنده‌ی هوای پاک با اثری خیلی کم بر سلامت عموم است، اما شاخص 300 نشان‌دهنده‌ی وضعیت هوای اضطراری است.

 

طبق استانداردهای ملی شاخص 100 عمدتاً نشان‌دهنده‌ی مقدار مجاز آلاینده‌ها است و این مقداری است که برای حفاظت از سلامت عمومی تعیین گردیده است. مقادیر زیر 100 معمولاً قابل‌قبول فرض می‌شوند اما با عبور شاخص از 100، کیفیت هوا ابتدا برای گروه‌های حساس و سپس به‌تدریج برای همه ناسالم خواهد شد.

ریزگرد چطور شما را بیمار می‌کند؟

ممکن است فکر کنید که نفس کشیدن در گردوغبار مشکلی ندارد، اما در برخی افراد پنومونیت حساسیتی ایجاد می‌کند. این حالت، یک واکنش آلرژیک در ریه نسبت به ذرات گردوغبار است و می‌تواند با علائمی مثل سرفه و تنگی نفس همراه باشد.

تأثیر بر سلامت انسان

گردوغبار موجود در هوا خطرات جدی بر سلامت انسان دارد. اندازه ذرات گردوغبار عامل تعیین‌کننده اصلی در این رابطه است.

ذرات بزرگ‌تر از 10 میکرومتر قابل‌تنفس نیستند، بنابراین فقط می‌توانند به اندام‌های خارجی آسیب برسانند. عمدتاً باعث تحریک پوست و چشم، ملتحمه شده و زمینه‌ساز عفونت چشمی می‌شوند.

ذرات قابل استنشاق، کوچک‌تر از 10 میکرومتر، اغلب در بینی، دهان و دستگاه تنفسی فوقانی گیر می‌افتند، بنابراین می‌توانند با اختلالات تنفسی مانند آسم برونشیال، ذات‌الریه، رینیت آلرژیک و سیلیکوزیس همراه باشند.

بااین‌حال، ذرات ریزتر ممکن است به دستگاه تنفسی تحتانی نفوذ کرده و وارد جریان خون شوند و بر تمام‌اندام‌های داخلی تأثیر بگذارند یا باعث اختلالات قلبی عروقی شوند.

 

یک ارزیابی مدل جهانی در سال 2014 تخمین زده است که قرار گرفتن در معرض ذرات گردوغبار باعث 400،000 مرگ زودرس ناشی از بیماری قلبی ریوی در بین بیش از 30 کشور جهان شده است.

 

علائم مسمومیت با ریزگرد چیست؟

علائم رایجی که ممکن است در شرایط ریزگرد تجربه کنید عبارت‌اند از:

• خارش یا سوزش چشم؛
• تحریک گلو؛
• تحریک پوست؛
• سرفه یا عطسه؛
• مشکلات تنفسی ازجمله حملات آسم.

اگر بیماری قلبی یا ریوی دارید، برنامه درمانی تجویزشده توسط پزشکتان را دنبال کنید. اگر احساس گرفتگی قفسه سینه، خس‌خس سینه یا مشکل تنفسی کردید به دنبال کمک فوری پزشکی باشید.

 

چه کسانی بیشتر تحت تأثیر ریزگرد قرار می‌گیرند؟

هرکسی می‌تواند علائم توفان ریزگرد را تجربه کند. هر چه مدت طولانی‌تری در معرض مقدار بیشتری از گردوغبار قرار بگیرید، احتمال تأثیرگذاری بر سلامت شما بیشتر می‌شود.

افراد حساس عبارت‌اند از:

• افراد مبتلابه بیماری‌های قلبی یا ریوی (ازجمله آسم و آلرژی)؛
• نوزادان، کودکان و نوجوانان؛
• زنان باردار
• افراد بالای 65 سال.

 

چه اقداماتی می‌توانید انجام دهید؟

اقدامات احتیاطی زیر می‌تواند در کاهش اثرات ناشی از قرار گرفتن در معرض ریزگرد کمکتان کند:

• در دوره‌های آلوده به مناطقی با هوای پاکیزه بروید یا در خانه بمانید و در و پنجره‌ها را ببندید.

• تهویه مطبوع را روی حالت بسته نگه‌دارید تا میزان گردوغبار واردشده به ساختمان کاهش یابد یا
• به محلی دارای تهویه مطبوع مانند کتابخانه، مراکز اجتماعی یا مرکز خرید بروید.
• از ورزش شدید خودداری کنید، به‌خصوص اگر بیماری قلبی یا ریوی دارید.
• اگر آسم دارید، به مصرف داروی خود ادامه دهید و در صورت نیاز با پزشک خود مشورت کنید.
• ممکن است همسایه مسن‌تان یا افراد دیگری به کمک نیاز داشته باشند، در صورت لزوم به آنان کمک کنید.
• اگر مجبور شدید به فضای باز بروید، از ماسک P2/N95 استفاده کنید که برای فیلتر کردن ذرات ریز طراحی ‌شده است. این ماسک‌ها را می‌توانید از داروخانه‌ها یا فروشندگان تجهیزات پزشکی تهیه کنید.

 

 

مطالعه بیشتر

Air pollution information system-Dust

Airborne Dust: A Hazard to Human Health, Environment and Society | World Meteorological Organization

Dust Storms – Health Impacts

Air Quality in USA