4/8/2017

1

آلودگی محیط زیست

Environmental Pollution

فاضلی محمود

)عضو هیئت علمی گروه علوم خاك دانشگاه گیالن(تخصص در زمینه شیمی و آلودگی خاك

1

جلسه 16= نظريواحد 2

)نمره 2(حضور و فعالیت در کالس

)نمره 8(امتحان میان ترم

)نمره 10(امتحان پایان ترم 2

4/8/2017

2

:منابع پیشنهادي

3

4

4/8/2017

3

5

6

4/8/2017

4

7

8

4/8/2017

5

9

زیست چیست؟محیط

تعریف آلودگی

انواع آلودگی

زیستتعریف محیط

مشکالت عمده زیست محیطی جهان

آلودگی چیست؟

آلودگی محیط زیست

10

4/8/2017

6

تعریف محیط زیست

است” برگیرندهدر “و ” احاطه کننده“ محیط در فارسی به معناي .

زندگی, زندگانی, به معناي زیستنزیست

محل زیستن= محیط زیست

محیط زیست =Environment

11

WHAT IS ENVIRONMENT ?

12

4/8/2017

7

The word environment is derived from the French word “environ”. The meaning of the French word is somewhat related to “encompass” “encircle” etc.

Itis believed to have been introduced into the subject by biologist Jacob Van Erkulin the early 1900

13

DEFENITIONS

1. Environment can be defined as the naturalsurroundings of that organism which directly orindirectly influences the growth and developmentof the organism.

2. Environment is defined as the surroundings inwhich an organization operates including air, water,land and natural resources, flora, fauna, humans andtheir inter relations” – ISO Definition

3. Environment is the sum total of all living and nonliving factors that compose the surroundings ofman. 14

4/8/2017

8

مجموعه اي از عوامل فیزیکی خارجی و موجودات زنده که با هم در

.کنش هستند و بر رشدونمو و رفتار موجودات تأثیر گذارند

زیستمحیط =

15

مرتبطواژه هاي

زیست بوم(اکو سیستم:(

سیستمی است که از موجودات زنده و محیط غیر زنده تشکیل شده اکوسیستم یک جنگل شامل انواع گیاهان ” مثال. باشد

، جانوران ، آب ، خاك ، هوا و حتی موجودات زنده ذره بینی است .که همه با هم در ارتباط متقابل هستند

اکولوژي:

دانشی است که به مطالعه موجودات جاندار در رابطه با محیط

و همچنین روابطی -جائی که آنها زندگی می کنند–طبیعیشان .که بین ارگانیسم ها و محیط برقرار می شود ، می پردازد

16

4/8/2017

9

واژه هاي مهم و کلیدي در مباحث زیست محیطی

ENVIRONMENT)محیط یا محیط زیست) :اسم

ENVIRONMENTAL)مربوط به محیط زیست): صفت

ENVIRONMENTALLY)از نظر زیست محیطی):قید

ENVIRONMENTALISM عنوان مجموعه اي از ارزشهاي اخالقی به.دهدکه رفتار انسانی را در رابطه با محیط زیست تحت تاثیر قرار می

ENVIRONMENTALIST)طرفدار حفظ محیط زیست):اسم.Environment-friendly :سازگار یا موافق با محیط زیست

ENIRONMENTAL MANGEMENT : مدیریت زیست محیطیمحیط : نگرشی است که وراي مدیریت منابع طبیعی عمل کرده و شامل(،

طبیعی می شود و به مسائل ارزشی، با یک مکانیزم .... سیاسی ،اجتماعی و .) توزیع برابر بین کلیه اشخاص ، نسل ها و مناطق جغرافیایی می پردازد

17

WHY WE NEED ENVIRONMENT?

survive

food to live,

air to breath,

water to drink

If there were no suitable environment on the earth then it will be unable for the human to survive on earth.

18

4/8/2017

10

Types of Environment?

Natural environment

Manmade environment

19

WHAT IS NATURAL ENVIRONMENT?

Natural environment is in which an organism live naturally on the earth.

In other words, wildness is called Natural environment of the organisms.

Wildness means the organism lives and interact with natural atmosphere such as earth, rocks and air etc.

20

4/8/2017

11

NATURAL ENVIRONMENT

The components of natural environment are air, water, soil, land, radiations, forests, wildlife, flora and fauna etc.

21

MANMADE ENVIRONMENT

It include transportation, housing, agricultural and livestock farms, aquatic farms, industries, dams, energy such as hydro thermal and nuclear energy plants etc.

22

4/8/2017

12

COMPONENTS OF ENVIRONMENT

1. Abiotic components

2. Biotic components

3. Biophysical components

4. Energy components

23

TYPES OF ENVIRONMENT

Environment

Physical /Abiotic Biological/Biotic manmade

Lithosphere ( Solid) Floral ( Bio sphere) Economic ,

Hydrosphere (Liquid) Faunal Social, cultural Atmospheric ( Gas)

24

4/8/2017

13

1.ABIOTIC COMPONENTS

the components which surround us but these are non living.

Abiotic components are non living chemical and physical factors in the environment, which affect ecosystems.

The abiotic components of an ecosystem can be listed through SWATS: Soil, Water, Air, Temperature and Sunlight.

25

2.BIOTIC COMPONENTS

components which surround us but includes living components.

Biotic components include:a) producersb) Consumersc) Decomposers

26

4/8/2017

14

3.BIOPHYSICAL COMPONENTS

Living and non living components both are when combined they form biophysical components.

It includes all the factors that have an influence on the survival, development and evolution of organisms. For example these components form

a) Marine environment

b) Atmospheric environment

c) Terrestrial environment 27

4.ENERGY COMPONENTS

it include solar energy, geo chemical energy, thermo electrical energy, nuclear energy etc.

28

4/8/2017

15

29

COMPOSITION OF ATMOSPHERE

Atmosphere includes the thick gaseous mantle surrounding the earth.

It spreads up to 300 km. above the earths surface.

Apart from gases there are water vapor, industrial gases, dust and smoke particles in suspended state, micro organism etc.

30

4/8/2017

16

MAIN LAYERS OF ATMOSPHERE

31

MAJOR LAYERS OF THE ATMOSPHERE

Region Altitude range (km)

Temperature range ( C )

Important chemical species

Troposphere 0-20 15 to - 56 Nitrogen, oxygen, water vapour, carbon

dioxide

Stratosphere 20 - 50 -56 to -2 Ozone

Mesosphere 50 - 85 -2 to -92 Oxygen +, nitric oxide

Thermosphere 85 - 500 - 92 to 1200 Oxygen + nitric oxide 32

4/8/2017

17

LAYERS OF THE EARTH'S ATMOSPHERE

The Troposphere The troposphere is where all weather takes

place; There is a thin buffer zone between the

troposphere and the next layer called the tropopause.

The Stratosphere and Ozone Layer In stratosphere, air flow is mostly horizontal. The thin ozone layer in the upper stratosphere

has a high concentration of ozone.33

The Mesosphere and Ionosphere

Above the stratosphere is the mesosphere and above that is the ionosphere (or thermosphere), where many atoms are ionized.

Ionosphere is very thin, but it is where aurora take place, and is also responsible for absorbing the most energetic photons from the Sun, and for reflecting radio waves, thereby making long-distance radio communication possible.

34

4/8/2017

18

LITHOSPHERE

The word lithosphere originated from a Greek word mean "rocky" + "sphere” i.e. the solid outermost shell of the rocky planet.

The Earth is an oblate spheroid. It is composed of a number of different layers. These layers are:

The Core which is approximately 7000 kilometers in diameter (3500 kilometers in radius) and is located at the Earth's center.

The Mantle which surrounds the core and has a thickness of 2900 kilometers.

The Crust floats on top of the mantle. It is composed of basalt rich oceanic crust and granitic rich continental crust. 35

DIAGRAM

Earth cut Lithosphere

36

4/8/2017

19

37

CORE

2 layers – inner core & outer core

Inner core theorized to be solid

Density 13 gram /cubic cm

Radius about 1220 km

Rich in iron & nickel

Outer core is liquid

Density 11 gram /cubic cm

Radius -2250 km

38

4/8/2017

20

MANTLE

Mantle surround the core and is divided in 2 parts.

Upper mantle - 670 km radius

Composed of ultramafic rock – olivine, pyroxene

Lower mantle -2230 km in radius

Hot & plastic

Asthenosphere : the weaker, hotter, and deeper part of the upper mantle is known as asthenosphere. It is 100-200 km in stretch.

39

CRUST

Crust is divided in two parts:

Oceanic crust is thin and measures between 5 to 10 km.

Composed of basalt

Density 3.0 gram/cubic cm

Continental crust is 20 – 70 km thick

Composed of lighter granite

Density – 2.7 gram/ cubic cm.

40

4/8/2017

21

Hydrosphere:

41

Pie charts represent % of the whole

42

4/8/2017

22

HYDROSPHERE

The hydrosphere includes all water on Earth. 71% of the earth is covered by water and only 29%

is terra firma. The range of surface temperatures and pressures

of our planet permit water to exist in all three states: solid (ice), liquid (water), and gas (water vapor).

Most of the water is contained in the oceans. It buffers the Earth surface from large temperature

changes such as those observed on the moon. Water is the universal solvent and the basis of all

life on our Planet.

43

44

4/8/2017

23

COMMON BIOTIC COMPONENTS

a) Producers (autotrophs)

b) Consumers (heterotrophs)

c) Decomposers (detritivores)

45

PRODUCERS

They convert the energy [from photosynthesis] into food.

They transfer light, water, carbon dioxide into energy.

For example; plants

46

4/8/2017

24

CONSUMERS

They depend upon the producers (occasionally other consumers) for food.

For example; animals

47

DECOMPOSERS

They break down chemicals from producers and consumers (usually dead) into simpler from which can be reused.

For example; micro-organisms (fungi and bacteria)

48

4/8/2017

25

COMMON BIOPHYSICAL ENVIRONMENTS

a) Marine environmentb) Terrestrial environment

49

MARINE ENVIRONMENT

Saline water present on the earth covers approximately 72% of planet surface. The ocean contains 97% of the earth’s water.

It is the habitat of 230000 known species of animals and aquatic plants.

50

4/8/2017

26

TERRESTRIAL ENVIRONMENT

The environment belonging to the land as opposed to the sea or air.

It include all the plants and animals grow up and develop on the surface of earth.

For example: human, animals, plants, crops etc.

51

مشکالت عمده زیست محیطی جهان

نیش زمیگرما

سوراخ شدن الیه ازن

باران هاي اسیدي

هوا یوارونگ

از بین رفتن زیستگاهها

52

4/8/2017

27

53

PO

PU

LAT

ION

EX

PLO

SIO

N

54

4/8/2017

28

RIS

ING

CO

2 L

EV

EL

55

PO

LA

RS

EA

ICE

LO

SS

56

4/8/2017

29

DE

ST

RU

CT

ION

OF

RA

INF

OR

ES

T

57

THE EARTH IS GETTING WARMER

A relatively rapid increase in temperature has been documented during the past century, both at Earth’s surface and in the oceans.

The average surface temperature for Earth as a whole has risen some 1.3°Fahrenheit since 1850, the starting point for a global network of thermometers.

58

4/8/2017

30

SEA LEVELS ARE RISING

Warmer temperatures not only cause glaciers and land ice to melt (adding more volume to oceans) but also cause seawater to expand in volume as it warms.

Under a “business-as-usual” greenhouse gas emissions scenario, models indicate that sea levels could rise 2 feet or more by 2100 compared to 1990 levels.

59

THE OCEAN IS ACIDIFYING

Much of the carbon dioxide emitted by human activity has already been taken up by the ocean, thus moderating the increase of carbon dioxide in the atmosphere.

However, as carbon dioxide dissolves in seawater, it forms carbonic acid, acidifying the ocean. Ocean acidification will likely cause serious harm to such treasured marine organisms as corals, lobsters, and sea urchins.

60

4/8/2017

31

FACTORS RESPONSIBLE FOR CHANGE

IN ENVIRONMENT

1. Deforestation for wood and bringing land under cultivation this cause erosion of the soil. This activity has been going on from the past thousand of years.

2. Killing the gentle animals for food and fierce animals due to safety reasons.

3. The industrial and scientific revolution in the recent past has the tremendous affect on environment. This aspect is mainly responsible for polluting the water bodies with the chemicals from industries waste.

61

4. A large number of episodes have affected the environment. The most important is London smog that kill 4000 people in 1952.

5. Nuclear catastrophes including dropping of bombes in Hiroshima and Nagasaki. an other is Bhopal gas tragedy.( due to smoke dust a layer is formed and cause many accidents) .

62

4/8/2017

32

POLLUTION63

DEFINITION

آلودگی تعریف

که میزانی به زمین و خاك ، هوا ، آب به خارجی ماده هرگونه شدن وارد به که دهد تغییر ايبگونهرا آن بیولوژیکی یا شیمیایی ، فیزیکی کیفیت

.باشد مضر ابنیه و آثار یا گیاهان یا زنده موجودات سایر یا انسان حال

Pollution is the introduction of contaminants into the naturalenvironment that cause adverse change, in the form of killing oflife ,toxicity of environment, damage to ecosystem andaesthetics of our surrounding .

64

4/8/2017

33

PollutePollutionPollutedPollutantPolluter

ContaminateContaminationContaminatedContaminant

Pollute Vs. Contaminate

A contaminant is an undesired material although it does not have to be harm.

Pollution: It is the presence of any substance or material that may cause a harmful effect on human, animal and plant.

If their is no harm, then it is called contaminant.

Pollution is a subset of the more general category of contamination; it is harmful and/or could cause harmful or unwanted changes.

65

آالینده ماده: و بوده طبیعی یامجاز غلظتاز بیش غلظتی داراي که شود می گفته اي ماده به

.باشد داشته مطلوب نا اثر زنده موجودات برروي

:از عبارتند ها کننده آلوده•احتراق از حاصل هاي آلودگی

صنعتی ضایعات

رادیواکتیو مواد

شهري زباله

سروصدا یا صوت

حرارت

شیمیایی مواد

و ها مرداب ، جنگلها سوزي آتش ، ها آتشفشان (طبیعی هاي کننده آلوده....(

66

4/8/2017

34

An unwanted change in the environment which involves the physical, biological and chemical changes involving air, water and land which affects the human life in one way or the other”.

Pollution has become a serious issue after World War II in developing countries due to unchecked rapid industrialization.

Pollution is the root cause of many diseases that kill and disable living organisms.

67

POLLUTION IS EVERYWHERE.....

68

4/8/2017

35

CONTAMINATION BY INDUSTRIES

69

A BROADER VIEW OF POLLUTION

70

4/8/2017

36

TYPES

Air Pollution.Water Pollution.Noise Pollution.Littering (spilling of oils in oceans)Soil contamination (by lead, heavy

metals) Radioactive contamination.Thermal pollution.Visual Pollution. 71

72

4/8/2017

37

WE WILL BE DISCUSSING….

Definition.

Types Of Pollution.

Causes.

Effects.

Measures.

Statistical data.

73

74

natural

man-made.

طبقه بندي مواد آالینده

4/8/2017

38

75

solid particles, liquid droplets, gases.

Pollutants can be in the form of

طبقه بندي مواد آالینده

76

بر حسب منبع آلودگی

مثل ورودي فاضالب و :منابع آلودگی مشخص ، نقطه اي یا کانونی ) الف

. یا دودکش کارخانه که به صورت عینی باعث آلودگی هوا می شود

مثل :منابع آلودگی غیر مشخص ، غیر نقطه اي یا غیر کانونی ) ب

. گازها و دودهاي موجود در خیابان که به صورت عینی دیده می شود

طبقه بندي مواد آالینده

4/8/2017

39

Primary pollutants

Secondary pollutants

طبقه بندي مواد آالینده

4/8/2017

40

Secondary pollutants :These result from chemical reactions between two or more air components.

Formation of secondary pollutants

2SO2+O2 2SO3

2SO3+H2O H2SO4 (Secondary pollutant)

Natural Pollutants: The pollution which comes out from natural sources such as forest fires volcanic eruption decomposition of organic matter & natural radioactivity.

Primary Pollutants: Harmful chemical that directly enters the air as a result of human activity. These are deforestisation burning of fossil fuel industrialization warfare etc.

4/8/2017

41

طبقه بندي مواد آالینده

81

اثر زمینه

هوا آب خاك مثال آالینده

سطحی زیر زمینی

+ + + + نیتروژن، فسفر، گوگرد عناصر غذایی

- + + + حشره کش، علف کش،

قارچ کش

آفت کش ها

+ + + + سوخت، مواد آلی فرار آلی خطرناك ترکیبات

+ + + + ...سرب، کادمیوم و سنگین عناصر

+ + - + رسوبات، غبار معلق ذرات

+ - - - ..گاز هاي گلخانه اي، ازن گاز ها

+ + + + باکتري، ویروس، قارچ هاي بیولوژیک آالینده

+ + + + ضایعات رادیو اکتیو

+ + + + پسماندهاي جامد و مایع پسماندها

+ - - - آالینده صوتی

هوا یآلودگ

AIR POLLUTION

4/8/2017

42

هوا یآلودگ

AIR POLLUTION

ف هوا یتعر:

قشر کیهر که ازگازها یمخلوط فیتوص يبرا مصطلح فیتعر کیبعنوان هوا

نیا بیترک .شود یم برده بکار آورند، یم بوجود نیزم اطراف در را ینازک

ثابت يا مالحظه قابل بطور لیما 50حدود تا باال بطرف نیزم از مخلوط

.است

4/8/2017

43

COMPOSITION OF THE ATMOSPHERE

Gas Percentage by volume

Nitrogen 78.08

Oxygen 20.95

Argon 0.93

Carbon Dioxide 0.03

Neon 0.0018

Helium 0.00052

Others (Methane, Krypton, Hydrogen, Xenon, Ozone

etc).

Constituent Symbol Source Volume

Nitrogen N2 Biotic 7.809× 101

Oxygen O2 Biotic 2-094× 101

Argon Ar Radioactive 9.3× 10-1

Carbon dioxide CO2 Biotic & industrial 3.18× 10-2

Neon Ne Internal

helium He Radioactive 5.2× 10-4

Methane CH4 Biotic 1.3× 10-4

Krypton Kr Internal 1.0× 10-5

Hydrogen H2 Biotic & photochemical 5.0× 10-5

Water H2O Physical 2.5× 10-5

Carbon monoxide CO Photochemical & industrial 1.0× 10-5

Ozone O3 Photochemical 2.0× 10-6

Ammonia NH3 Photochemical 1.0× 10-6

Nitrogen dioxide NO2 Biotic & industrial 1.0× 10-7

Sulpher dioxide SO2 Photochemical 2.0× 10-8

یبات هوا بر حسب فراوانیدرصد ترک

4/8/2017

44

هوا یف آلودگیتعر:

داده رییتغ را هوا تیفیک که هوا به یخارج مواد ایو ماده شدن اضافه را یمضرات نیوهمچن گردد هوا یعیطب تیوضع در تفاوت باعث و

محسوب هوا یباشد،آلودگ داشته بدنبال هیابن و جانداران،آثار يبرا.شد خواهد

Air Pollutants

•Sulfur dioxide•Nitrogen oxides•Ammonia•Carbon monoxide•Volatile Organic Compounds (VOCs)•Ozone•Persistent Organic Pollutants (POPs)•Airborne particles•Toxic metals•Radioactive pollutants

4/8/2017

45

شناخت و حمايت محيط زيست

هوا ينده هایآال:

گازها از جمله گازCO2,CO,Nox,SOx:ییایمیفتوش يدکننده هایاکس

فرار یبات آلیدروکربنها و ترکیه

بات هالوژنهیترک

مواد جامد معلق

Dustا ذرات گرد وغباری Smogیا دوده

معلق در هوا مایعاتبخار آب

Primary Pollutants Secondary Pollutants

Factory

Volcano

NO2,SO3,HNO3, H2SO4,H2O2,O3, PANs,MostNO3

-- & SO4-2

CO,CO2,NO,Most Hydrocarbons, Most SPM

Solar radiation

4/8/2017

46

AGRICULTURAL ACTIVITIES

4/8/2017

47

Source PollutionTransportation 42%

Fuel 21%Industries 14%

Solid waste disposal

05%

Other 18%

42%

21%

Transportation

Fuel

Industries

waste

Other

21%

14%

05%

18%

4/8/2017

48

Carbon DioxideCarbon Dioxide

•Carbon dioxide, a greenhouse gas, is the main pollutant that is warming Earth.

•Though living things emit carbon dioxide when they breathe, carbon dioxide is widely considered to be a pollutant when associated with cars, planes, power plants, and other human activities that involve the burning of fossil fuels such as gasoline and natural gas.

•In the past 150 years, such activities have pumped enough carbon dioxide into the atmosphere to raise its levels higher than they have been for hundreds of thousands of years.

CARBON MONOXIDE (CO)

4/8/2017

49

بات کربن داریترک:

بصورت ایخالص بصورت که است يرفلزیغ عناصر از یکیکربن افتییمعدن و یآل باتیترک ریسا اینفت سنگ، زغال رینظ يمواد

گردد یم مصرف سوخت بعنوان یعیوس بصورت کربن.شود یم

.شود یم CO2و COيگازها دیتول سبب آن احتراق و

CO :است قابل يگاز .است یمحصول احتراق ناقص مواد سوختنرقابل حل در یغ يسوزد و بطور قابل مالحظه ا یم یاشتعال و با شعله آب

.آب است بودن تر خطرناك موجب امر نیهم اتفاقاً و است رنگ یب و بو یب يگاز و يموتور هینقل طیوسا شهرها، در گاز نیا یاصل منشأ .باشد یم گاز نیا

باشد یم دارند کار سرو احتراق با که یمنابع و یشیگرما لیوسا هیکل البته.

CO2:عناصر از یکی.است یآل باتیترک تمام کامل سوختن محصول اما است، درصد 03/0درهوا مقدارش آنکه با و هواست دهنده لیتشک.دارد جانداران و اهانیگ یزندگ يبرا يادیز اریبس تیاهم

4/8/2017

50

اثراتCO بر انسان:

کم يغلظتها در و بوده کشنده ادیز يغلظتها در دکربنیمنواکس .شود یم تهوع و تشنج ، جهیسرگ سردرد، ،یخستگ باعث

سبب شود شتریب ppm750از دکربنیمنواکس زانیم که یصورت در .شد خواهد مرگ

اثراتCO2:

و يگلخانه ا يد کربن به مسأله گازهایاکس يش از حد دیش بیافزا .گردد ین باز میبحران گرم شدن زم

NITROGEN DIOXIDE (N02)

4/8/2017

51

تروژن داریبات نیترک:

يد(NO2و )دازتیمنواکس(NOتروژن،ین يدهایاکس تمام نیدرب .باشند یم مهمتر )دازتیاکس

NO: یسم و بو یب یول اشتعال رقابلیغ رنگ، یب است يگاز.

NO2: زا خفقان داًیوشد اشتعال رقابلیغ ، يا قهوه _قرمز رنگ با است.

دیمنابع تولNO وNO2:

بیترک از یسوختن مواد احتراق يباال يحرارتها در دهایاکس نیا نیا دیتول یاصل منابع نیبنابرا .شود یم دیتول ژنیاکس با هوا تروژنین

و ها کارخانه يها کوره جمله از یحرارت يدستگاهها ، گاز

.باشد یم ...هاو یینانوا ، منازل یحرارت يدستگاهها

4/8/2017

52

تروژن بر انسانین يدهایاثرات اکس:

رد، یقرار بگ NO2گاز ppm500در معرض یمدت کوتاه یاگر شخص ن خواهد یروز از ب 2- 10دا خواهد کرد ودر عرض یپ يویحاد ر يها یناراحت.رفت

ت،یبرونش بروز ، تنفس يمجار و چشم يها یناراحت باعث گاز نیا نیهمچن.شد خواهد سرفه و سردرد ششها، يتهایفعال کاهش

اهانیگ بر اثر:

رنگ رییتغ و شده دهیپالس عاًیسر اهانیگ يبرگها یناگهان و ادیز يغلظتها در يرو ییها ،لکه کم يها غلظت در.شوند یم خشک زود یلیخ و دهند یم

یم دگوگردیاکس يد از حاصل يها لکه به هیشب شودکه یم ظاهر برگ.باشد

SULPHUR DIOXIDE (S02)

4/8/2017

53

يبات گوگردیترک:

بصورت هم و خالص بصورت هم ، عتیطب در که است يا ماده گوگرد و شده بیترک ژنیاکس با و شود یم افتیگرید عناصر با بیترک.آورد یم بوجود را يگوگرد يدهایاکس

SO-SO2-SO3-SO4-S2O3-S2O7:رینظ اما دارد وجود فوق يدهایاکس تمام لیتشک امکان یشگاهیآزما اسیمق در

.دیآ یم بوجود گوگرد دیاکس يوتر دگوگردیاکس يد آزاد يهوا در

شناخت و حمايت محيط زيست

SO2: غلظت در .باشد یم يانفجار ریغ و رنگ یب ، رآتشزایغ ، دگوگردیاکس يد

دیتول یاصل منبع و دارد يآور سوزش و زننده يبو ، ppm3کینزد يها.است انسان يتهایفعال و یعیطب ،منابع آن

ماًیمستقSO2تن ونیلیم 146ساالنه که شده برآورد یجهان اصول برطبق .گردد یم اتمسفر وارد

4/8/2017

54

د یمنابع تولSO3 وSO2:

هوا در دروژنیدهیسولف دشدنیاکس آتشفشانها، شامل :یعیطب منابع.

سنگ، زغال مثل یلیفس يسوختها احتراق شامل :یانسان يتهایفعال هیته ، کیسولفور دیاس دیتول کارخانجات آنها، مشتقات و نفت گاز،

.برق يروگاههاین و گاز و نفت يشگاههایپاال ، گوگرد

از درصد 7تا 2/0دامنه در يریمقاد به ها سنگ زغال تمام در گوگرد

.دارد وجود سنگ زغال وزن

گوگرد بر مواد يدهایاثرات اکس:

نیهمچن .دهند یم شیافزا را فلزات یزدگ زنگ ایو یدگیپوس اثر معموالً دهایاکس نیا .دارند یتوجه قابل اثر )تیرو قابل فاصله کاهش(دید کاهش در معلق ذرات بعنوان

انسان بر اثر:

مزمن يهایماریب به منجر ییتنها به توانند یم که هستند ییگازهاتنها SO3و SO2گاز یخشک ،ینیب مخاط سوزش ، یتنفس یناراحت شیافزا آنها، انباریز آثار مجموع در.شوند يویر

.باشد یم مزمن تیبرونش بروز و یتنفس يمجار و گلو

4/8/2017

55

اهانیگ بر اثر:

نیب يفضا وارد برگ يها روزنه قیطر از گازها ریسا مانند گوگرد يدهایاکس یعیسر ییایمیش يواکنشها سبب برگ به ورود از پس و شده اهانیگ یسلول

باال يغلظتها در و اهیگ رشد یموقت توقف باعث کم يغلظتها در.گردد یم.شود یم اهیگ مرگ به منجر

طول در هوا در گوگرد يدهایاکس ادیز ریمقاد وجود صورت در جنگلها در ينهایزم خاك در يدیاس باران بصورت و شده دیاس به لیتبد دراز انیسال

.شود یم انباشته یجنگل

GREEN HOUSE GASES

4/8/2017

56

CHLOROFLUOROCARBONS (CFCS)

4/8/2017

57

ییمیایفتوش يدکننده هایاکس:

شناخته هیثانو يها ندهیآال بعنوان اغلب ییایمیفتوش يها دکنندهیاکس يها دکنندهیاکس و دروکربنهایه نیب واکنش يکسریجهینت در و اند شده

.شود یم دیتول دیخورش بنفش ماوراء اشعه کمک به تروژنین

و )O3(ازن به توان یم ییایمیفتوش يها کننده دیاکس نیازمهمتر .کرد اشاره )P.A.N(تراتین لیاست یپراکس

، دودها و عیما معلق قطرات از یبیترک غبار ایدود مه دهیپد جادیا .است ییایمیفتوش يها دکنندهیاکس مشکل نیمهمتر

فرار یبات آلیدروکربنها و ترکیه:

ییایمیش یآل مواد و یلیفس يسوختها احتراق از شده متصاعد يگازها يدارا و باشند یم سرطانزا و خطرناك آنها از ياریبس که باشند یم

فنل د،یفرمالدئ بنزن، ک،یفورم دیاس ، دیاستالدئ لیقب از یمتفاوت انواع تولوئن، ن،ینفتال ، ،کلروفرم بنزن لیات ن،یآم لیات منو ن،یآم لیات يد ،

.باشند یم ...و متانول ، استون

4/8/2017

58

بات فلوئور داریترک:

و شود ینم افتیخالص بصورت عتیطب در که است يگاز عنصر فلوئور

دیتول را )HF(کیدریفلوئور دیاس و شده بیترک هوا رطوبت با و است ستیز طیمح ساز آلوده مواد نیخطرناکتر از یکیکه کند یم

، ییایمیش يکودها دیتول کارخانجات از عبارتند آن دیتول منابع

.آهن ذوب و يساز کیسرام

CFCS CAUSE OZONE DEPLETION

4/8/2017

59

GROUND LEVEL OZONE

4/8/2017

60

PARTICULATE MATTER

H2O Water

NO2

Nitrogen dioxide

Hydrocarbons

O2

Molecular Oxygen

HNO3 Nitric Acid PANs

Peroxyacyl nitrates

Aldyhydes (e.g. Formaldehyde)

O3 Ozone

O Atomic Oxygen

NO Nitric Oxide

Ultraviolet Radiation

Photochemical Smog

4/8/2017

61

4/8/2017

62

ذرات گرد وغبار(Dust) کرونیم 10با قطر کمتر از:

سرتاسر در هوا انیجر ،توسط کوچک اریبس قطر لیبدل ذرات نیا را خود همراه ییایمیش مواد و شده پراکنده انسان يویر يمجار .دینما یم پخش آنجا در ماًیمستق

ذرات گرد وغبار(Dust) کرونیم 10شتر از یبا قطر ب:

شده نینش ته یفوقان یتنفس یمخاط يبافتها جدار درسطح ذرات نیا يالعملها عکس توسط و یمخاط يپرزها شکل یموج حرکات توسط و

.شوند یم رانده رونیب به عطسه و سرفه:رینظ یتنفس

مواد جامد معلق:

ها،یروسها،باکتریو آتشفشانها، خاکستر خاك زیر ذرات شامل يمواد رینظ يندیفرآ توسط عیصنا قیطر از که یذرات ایگل،و يها گرده

با جهینت در و شود یم جادیا ...و دنییسا کردن، ابی،آس خردکردن.گردد یم تنفس دستگاه وارد کند یم تنفس انسان که ییهوا

لیموادتشک بزرگ يها تکه یهمپاش و هیتجز از اییکل بطور معلق مواد

.ملکول شامل کوچکتر ذرات تجمع و تراکم از ایشوندو یم

4/8/2017

63

125

History of significant air pollution events

GREAT SMOG OF LONDON

126

Date 5 to 9 December 1952

Location London, England

Casualties

4,000 Dead

200,000 Injured

4/8/2017

64

MEUSE VALLEY FOG

The 1930 Meuse Valley fog

in Belgium

due to a combination of industrial air pollution and climatic conditions.

killed 60 people

600 people became ill.

127

DONORA, PA

1948

Donora, PA in the Monongahela River Valley

five-day episode

1000's became ill,

20 were killed

128

4/8/2017

65

THE DUST BOWL

during the 1930s;

greatly damaged the ecology and agriculture of the U.S. and Canadian prairies

More than 500,000 Americans were left homeless.

Long-term economic impact

Influence on the arts and culture 129

CLEAN AIR ACT AND AIR POLLUTION

The United States has made great progress since 1970 in cleaning the air, but the job is far from complete.

130

4/8/2017

66

KYOTO PROTOCOL

on 11 December 1997

in Kyoto, Japan,

that commits State Parties to reduce greenhouse gas emissions, based on the premise that (a) global warming exists and (b) human-made CO2 emissions have caused it.

192 parties.

131

132

•

U.S. Environmental Protection Agency

EPA

4/8/2017

67

استاندارد هاي کیفیت هوا

استاندارد هاي اولیه

استاندارد هاي ثانویه

6 آالینده مهم هوا

واحد غلظت آالینده

133

واحد غلظت آالینده

mg/m3

mg/ l

ppm

ppb

PSI

AQI

134

4/8/2017

68

135

واحد غلظت آالینده

استاندارد کالیفرنیا براي : مثالNO2 میکروگرم بر متر مکعب 470برابر؟ppmغلظت بر حسب . است

لیتر 22/4= یک مول گاز

گرم بر مول29وزن مولی هواي خشک

اتمسفر 1و فشار 25دماي

136

4/8/2017

69

137

138

https://airnow.gov/index.cfm?action=resources.conc_aqi_calc

4/8/2017

70

استاندارد پراکنش

EMISSION STANDARDS

تعیین میزان پراکنش دود و سایر موادي که منابع آالینده در هوا آزاد می کنند.

مثال براي نیروگاه هاي برق بر مبناي مقدار ماده آالینده به میزان انرژي حرارتی.مصرف شده در جداولی تنظیم شده است

139

استاندارد پراکنش

EMISSION STANDARDS

تعیین میزان پراکنش دود و سایر موادي که منابع آالینده در هوا آزاد می کنند.

مثال براي نیروگاه هاي برق بر مبناي مقدار ماده آالینده به میزان انرژي حرارتی.مصرف شده در جداولی تنظیم شده است

140

4/8/2017

71

141

142

کربوکسی هموگلوبینCO Hb

فعالیت بیشتر بدن تولید بیشتر در خون

35ppmCO حد آستانه توسطEPA

عامل اصلی تولید حمل ونقل

راه حل اصالح سیستم هاي حمل ونقل

4/8/2017

72

143

144

4/8/2017

73

145

146

4/8/2017

74

147

148

Particulate material

Aerosol Dust (>10 (10>و

Fume

Fog

Soot

Smog

Photochemical smog

4/8/2017

75

149

Dust

Soil structure

Wind erosion

Soil conservation

150

Temperature Inversion

Radiation

subsidence

4/8/2017

76

برخی چالش هاي زیست محیطی مرتبط با آلودگی هوا

151

ENVIRONMENTAL CHALLENGES Green house effect: Increasing global temperature. Scientists

predicting that earth's temperature will increase by 3-40C by year 2030 if the pollution continues to increase at the same pace.

Global warming

Ozone depletion: As ozone layer in the upper atmosphere absorbs incoming harmful ultraviolet radiation but it is now getting thinner & more UVs are reaching in to earth creating different disease like cancer& eye problems.

Photochemical smog: In 1952 London was covered by smog for 10 days .This smog was caused by fog, smoke, ash,& SO2 plus NO2.Sunlight played a great role in the formation of this smog .Though deaths occurring at that time were not directly attributed to the smog later statistics confirmed that 6,000 more people.

Acid rain: is caused by oxides of nitrogen & sulphur.It increases acidity of soil & effects the growth of trees & plants. The majestic monument Taj Mahal in India is also affecting by this.

Health Isues

4/8/2017

77

Acid Rain

SO2 & NOX

+ water

SEASeaLakeFactories,

Transportation

Solar Radiation

H2SO4 (Sulphuric Acid)

HNO3 (Nitric Acid)

4/8/2017

78

A

Methane

Carbon Dioxide

Nitrous oxide

Ozone

EarthEarth

Carbon Dioxide

50%

Methane 18%

Chlorofluorocarbons

14%

Ozone 12%

Nitrous oxide 06%Green house gases in natural condition insulates the earth against extreme of temperature by limiting both incoming solar radiation & escape of reradiated heat in to space.

This natural balance may be distorted by Green House Effect as gases such as carbon dioxide have built up in the atmosphere trapping more heat

sun

Infra-red radiation

Atmosphere

Surface Temperature normal

Some reradiated heat reflected back to earth

Atmosphere

sun

Surface Temperature increases

More reradiated heat reflected back to earth

Less reradiated heat escapes in to space

Some reradiated heat escapes in to space

sun

Contribution of different gases to cause green house effect

4/8/2017

79

157

158

Co2

Carbon sequestration

4/8/2017

80

159

Ultraviolet rays from Sun

The Ozone layer in stratosphere blocks these harmful UV rays

Chlorofluorocarbons are entering in to atmosphere releasing chlorine. The chlorine than break down the ozone

The chlorine released from CFCs break down the ozone molecule.

chlorine

ozone

More ultraviolet radiations are reaching in to earths surface as there is a whole in ozone layer.

Oxygen

Whole in Ozone layer

4/8/2017

81