تهدف إدارة تلوث الهواء إلى القضاء على الملوثات الغازية المحمولة جواً والجسيمات العالقة والعوامل الفيزيائية ، وإلى حد ما ، والعوامل البيولوجية التي يمكن أن يتسبب وجودها في الغلاف الجوي في آثار ضارة على صحة الإنسان (على سبيل المثال ، التهيج ، زيادة حدوث أو انتشار أمراض الجهاز التنفسي ، والمراضة ، والسرطان ، والوفيات الزائدة) أو الرفاهية (مثل التأثيرات الحسية ، والحد من الرؤية) ، والآثار الضارة على الحياة الحيوانية أو النباتية ، والأضرار التي تلحق بالمواد ذات القيمة الاقتصادية للمجتمع ، والأضرار التي تلحق بالبيئة (على سبيل المثال ، التعديلات المناخية). كما تستحق الأخطار الجسيمة المرتبطة بالملوثات المشعة ، وكذلك الإجراءات الخاصة اللازمة للتحكم فيها والتخلص منها ، عناية فائقة.
لا يمكن المبالغة في التأكيد على أهمية الإدارة الفعالة لتلوث الهواء الداخلي والخارجي. ما لم تكن هناك سيطرة كافية ، فإن تكاثر مصادر التلوث في العالم الحديث قد يؤدي إلى أضرار لا يمكن إصلاحها للبيئة والبشرية.
الهدف من هذه المقالة هو إعطاء لمحة عامة عن الأساليب الممكنة لإدارة تلوث الهواء المحيط من السيارات والمصادر الصناعية. ومع ذلك ، يجب التأكيد منذ البداية على أن تلوث الهواء الداخلي (على وجه الخصوص ، في البلدان النامية) قد يلعب دورًا أكبر من تلوث الهواء الخارجي بسبب ملاحظة أن تركيزات ملوثات الهواء الداخلي غالبًا ما تكون أعلى بكثير من التركيزات الخارجية.
بالإضافة إلى اعتبارات الانبعاثات من المصادر الثابتة والمتحركة ، فإن إدارة تلوث الهواء تتضمن مراعاة عوامل إضافية (مثل التضاريس والأرصاد الجوية ، ومشاركة المجتمع والحكومة ، من بين أشياء أخرى كثيرة) والتي يجب دمجها جميعًا في برنامج شامل. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤثر ظروف الأرصاد الجوية بشكل كبير على تركيزات مستوى سطح الأرض الناتجة عن نفس انبعاث الملوثات. قد تكون مصادر تلوث الهواء متناثرة على مجتمع أو منطقة ويمكن أن تشعر بآثارها ، أو قد تشمل السيطرة عليها ، أكثر من إدارة واحدة. علاوة على ذلك ، لا يحترم تلوث الهواء أي حدود ، وقد تؤدي الانبعاثات من منطقة ما إلى حدوث تأثيرات في منطقة أخرى عن طريق النقل لمسافات طويلة.
لذلك ، تتطلب إدارة تلوث الهواء نهجًا متعدد التخصصات بالإضافة إلى جهد مشترك من قبل الكيانات الخاصة والحكومية.
مصادر تلوث الهواء
مصادر تلوث الهواء من صنع الإنسان (أو مصادر الانبعاث) هي في الأساس نوعان:
- ثابت، والتي يمكن تقسيمها إلى مصادر المنطقة مثل الإنتاج الزراعي والتعدين واستغلال المحاجر والمصادر الصناعية والنقطة والمنطقة مثل تصنيع المواد الكيميائية والمنتجات المعدنية غير المعدنية والصناعات المعدنية الأساسية وتوليد الطاقة ومصادر المجتمع (على سبيل المثال ، تدفئة المنازل والمباني ، محارق النفايات البلدية وحمأة الصرف الصحي ، والمدافئ ، ومرافق الطهي ، وخدمات الغسيل ، ومحطات التنظيف)
- التليفون المحمول، تشتمل على أي شكل من أشكال المركبات ذات محركات الاحتراق (على سبيل المثال ، السيارات الخفيفة والثقيلة التي تعمل بالبنزين ، والمركبات الخفيفة والثقيلة التي تعمل بالديزل ، والدراجات النارية ، والطائرات ، بما في ذلك مصادر الخطوط مع انبعاثات الغازات والجسيمات من حركة مرور المركبات).
بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا مصادر طبيعية للتلوث (مثل المناطق المتآكلة والبراكين وبعض النباتات التي تطلق كميات كبيرة من حبوب اللقاح ومصادر البكتيريا والجراثيم والفيروسات). لم تتم مناقشة المصادر الطبيعية في هذه المقالة.
أنواع ملوثات الهواء
تصنف ملوثات الهواء عادة إلى جسيمات معلقة (غبار ، أبخرة ، ضباب ، دخان) ، ملوثات غازية (غازات وأبخرة) وروائح. فيما يلي بعض الأمثلة على الملوثات المعتادة:
الجسيمات العالقة (SPM ، PM-10) تشمل عادم الديزل ، ورماد الفحم المتطاير ، والغبار المعدني (مثل الفحم ، والأسبستوس ، والحجر الجيري ، والأسمنت) ، والغبار المعدني والأبخرة (مثل الزنك والنحاس والحديد والرصاص) والضباب الحمضي (على سبيل المثال. ، حامض الكبريتيك) ، الفلورايد ، أصباغ الطلاء ، ضباب المبيدات ، أسود الكربون ودخان الزيت. يمكن أن تشكل ملوثات الجسيمات العالقة ، إلى جانب آثارها في إثارة أمراض الجهاز التنفسي والسرطانات والتآكل وتدمير الحياة النباتية وما إلى ذلك ، مصدر إزعاج (على سبيل المثال ، تراكم الأوساخ) ، تتداخل مع ضوء الشمس (على سبيل المثال ، تكوين الضباب الدخاني والضباب الناجم عن تشتت الضوء) وتعمل كسطوح تحفيزية لتفاعل المواد الكيميائية الممتصة.
الملوثات الغازية تشمل مركبات الكبريت (مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وثالث أكسيد الكبريت (SO3)) ، أول أكسيد الكربون ، مركبات النيتروجين (على سبيل المثال ، أكسيد النيتريك (NO) ، ثاني أكسيد النيتروجين (NO2) ، الأمونيا) ، المركبات العضوية (مثل الهيدروكربونات (HC) ، المركبات العضوية المتطايرة (VOC) ، الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAH) ، الألدهيدات) ، مركبات الهالوجين ومشتقات الهالوجين (على سبيل المثال ، HF و HCl) ، كبريتيد الهيدروجين ، ثاني كبريتيد الكربون والميركابتان (الروائح).
يمكن أن تتكون الملوثات الثانوية من تفاعلات حرارية أو كيميائية أو كيميائية ضوئية. على سبيل المثال ، يمكن أن يتأكسد ثاني أكسيد الكبريت بالتأثير الحراري إلى ثالث أكسيد الكبريت الذي يذوب في الماء يؤدي إلى تكوين رذاذ حمض الكبريتيك (محفزًا بواسطة أكاسيد المنغنيز والحديد). يمكن أن تنتج التفاعلات الكيميائية الضوئية بين أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات التفاعلية الأوزون (O3) ، الفورمالديهايد ونترات البيروكسي أسيتيل (PAN) ؛ يمكن أن تشكل التفاعلات بين حمض الهيدروكلوريك والفورمالديهايد ثنائي كلورو ميثيل الأثير.
في حين أن بعض الروائح من المعروف أن سببها عوامل كيميائية محددة مثل كبريتيد الهيدروجين (H2S) ، ثاني كبريتيد الكربون (CS2) والميركابتان (R-SH أو R1-S-R2) والبعض الآخر يصعب تحديده كيميائيًا.
يتم عرض أمثلة على الملوثات الرئيسية المرتبطة ببعض مصادر تلوث الهواء الصناعي في الجدول 1 (Economopoulos 1993).
الجدول 1. ملوثات الغلاف الجوي الشائعة ومصادرها
|
الفئة |
مصدر |
الملوثات المنبعثة |
|
زراعة |
حرق مفتوح |
SPM ، CO ، VOC |
|
التعدين و |
استخراج الفحم النفط الخام تعدين الخامات غير الحديدية استخراج الحجر |
SPM ، SO2، لاx، المركبات العضوية المتطايرة SO2 SPM ، Pb SPM |
|
تصنيع |
الأطعمة والمشروبات والتبغ صناعة المنسوجات والجلود المنتجات الخشبية المنتجات الورقية والطباعة |
SPM ، CO ، VOC ، H2S SPM ، المركبات العضوية المتطايرة SPM ، المركبات العضوية المتطايرة SPM ، SO2، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، ح2S ، R-SH |
|
صناعة |
أنهيدريد الفثاليك الكلور القلوي حامض الهيدروكلوريك حمض الهيدروفلوريك حامض الكبريتيك حمض النيتريك حمض الفسفوريك أكسيد الرصاص والأصباغ غاز الأمونيا كربونات الصوديوم كربيد الكالسيوم حمض الأديبيك ألكيل الرصاص أنهيدريد الماليك و الأسمدة و نترات الأمونيوم كبريتات الأمونيوم الراتنجات الاصطناعية والبلاستيك دهانات ، ورنيشات ، ورنيش صابون أسود الكربون وحبر الطباعة التراينيتروتولوين |
SPM ، SO2، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة Cl2 حمض كلور الماء HCL HF ، SiF4 SO2، وبالتالي3 لاx SPM ، ف2 SPM ، Pb SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، NH3 SPM ، نيو هامبشاير3 SPM SPM ، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة Pb ثاني أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة SPM ، نيو هامبشاير3 SPM ، نيو هامبشاير3، HNO3 المركبات العضوية المتطايرة SPM ، المركبات العضوية المتطايرة ، H2S ، CS2 SPM ، المركبات العضوية المتطايرة SPM SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، ح2S SPM ، SO2، لاx، وبالتالي3، HNO3 |
|
مصافي البترول |
منتجات متنوعة |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة |
|
معدن غير فلزي |
منتجات الزجاج منتجات الطين الإنشائية الأسمنت والجير والجص |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، F SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، F2 SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون |
|
الصناعات المعدنية الأساسية |
حديد وفولاذ الصناعات غير الحديدية |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، الرصاص SPM ، SO2، F ، Pb |
|
توليد الطاقة |
الكهرباء والغاز والبخار |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، SO3، الرصاص |
|
البيع بالجملة و |
تخزين الوقود وعمليات التعبئة |
المركبات العضوية المتطايرة |
|
المواصلات والنقل |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، الرصاص |
|
|
خدمات المجتمع |
محارق البلدية |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، الرصاص |
المصدر: Economopoulos 1993
خطط تنفيذ الهواء النظيف
تهدف إدارة جودة الهواء إلى الحفاظ على جودة البيئة من خلال تحديد درجة التلوث المسموح بها ، وترك الأمر للسلطات المحلية والملوثين لوضع وتنفيذ إجراءات لضمان عدم تجاوز هذه الدرجة من التلوث. ومن الأمثلة على التشريعات في هذا النهج اعتماد معايير جودة الهواء المحيط التي تستند ، في كثير من الأحيان ، إلى إرشادات جودة الهواء (منظمة الصحة العالمية 1987) للملوثات المختلفة ؛ هذه هي المستويات القصوى المقبولة للملوثات (أو المؤشرات) في المنطقة المستهدفة (على سبيل المثال ، على مستوى الأرض في نقطة محددة في المجتمع) ويمكن أن تكون إما معايير أولية أو ثانوية. المعايير الأولية (منظمة الصحة العالمية 1980) هي المستويات القصوى المتوافقة مع هامش أمان مناسب ومع الحفاظ على الصحة العامة ، ويجب الالتزام بها في غضون فترة زمنية محددة ؛ المعايير الثانوية هي تلك التي تعتبر ضرورية للحماية من الآثار الضارة المعروفة أو المتوقعة بخلاف المخاطر الصحية (بشكل أساسي على الغطاء النباتي) ويجب الالتزام بها "في غضون فترة زمنية معقولة". معايير جودة الهواء هي قيم قصيرة أو متوسطة أو طويلة الأجل صالحة لمدة 24 ساعة في اليوم ، 7 أيام في الأسبوع ، وللتعرض الشهري أو الموسمي أو السنوي لجميع الكائنات الحية (بما في ذلك المجموعات الفرعية الحساسة مثل الأطفال وكبار السن والأشخاص). مريضة) وكذلك الأشياء غير الحية ؛ وهذا يتناقض مع المستويات القصوى المسموح بها للتعرض المهني ، والتي تتعلق بالتعرض الأسبوعي الجزئي (على سبيل المثال ، 8 ساعات في اليوم ، 5 أيام في الأسبوع) للعمال البالغين ومن المفترض أنهم يتمتعون بصحة جيدة.
التدابير النموذجية في إدارة جودة الهواء هي تدابير التحكم في المصدر ، على سبيل المثال ، إنفاذ استخدام المحولات الحفازة في المركبات أو معايير الانبعاثات في المحارق ، وتخطيط استخدام الأراضي وإغلاق المصانع أو تقليل حركة المرور أثناء الظروف الجوية غير المواتية . تؤكد أفضل إدارة لجودة الهواء على وجوب تقليل انبعاثات ملوثات الهواء إلى الحد الأدنى ؛ يتم تعريف هذا بشكل أساسي من خلال معايير الانبعاثات لمصادر واحدة لتلوث الهواء ويمكن تحقيقه للمصادر الصناعية ، على سبيل المثال ، من خلال الأنظمة المغلقة والمجمعات عالية الكفاءة. معيار الانبعاث هو حد لكمية أو تركيز الملوث المنبعث من المصدر. يتطلب هذا النوع من التشريعات قرارًا ، لكل صناعة ، بشأن أفضل الوسائل للتحكم في انبعاثاتها (أي تحديد معايير الانبعاثات).
الهدف الأساسي لإدارة تلوث الهواء هو استنباط خطة تنفيذ الهواء النظيف (أو خطة للحد من تلوث الهواء) (Schwela and Köth-Jahr 1994) والتي تتكون من العناصر التالية:
- وصف المنطقة فيما يتعلق بالتضاريس والأرصاد الجوية والاقتصاد الاجتماعي
- جرد الانبعاثات
- مقارنة مع معايير الانبعاث
- جرد تركيزات ملوثات الهواء
- تركيزات محاكية لملوثات الهواء
- مقارنة بمعايير جودة الهواء
- جرد الآثار على الصحة العامة والبيئة
- التحليل السببي
- تدابير الرقابة
- تكلفة تدابير الرقابة
- تكلفة الصحة العامة والآثار البيئية
- تحليل التكلفة والفوائد (تكاليف التحكم مقابل تكاليف الجهود)
- تخطيط النقل واستخدام الأراضي
- خطة الإنفاذ التزام الموارد
- توقعات للمستقبل بشأن السكان والمرور والصناعات واستهلاك الوقود
- استراتيجيات للمتابعة.
سيتم وصف بعض هذه القضايا أدناه.
جرد الانبعاثات؛ مقارنة مع معايير الانبعاث
قائمة جرد الانبعاثات هي قائمة كاملة للمصادر في منطقة معينة وانبعاثاتها الفردية ، مقدرة بأكبر قدر ممكن من الدقة من جميع مصادر الانبعاث والخط والمنطقة (المنتشرة). عند مقارنة هذه الانبعاثات بمعايير الانبعاثات الموضوعة لمصدر معين ، يتم إعطاء تلميحات أولية حول تدابير التحكم المحتملة في حالة عدم الامتثال لمعايير الانبعاثات. يعمل جرد الانبعاثات أيضًا على تقييم قائمة أولويات المصادر المهمة وفقًا لكمية الملوثات المنبعثة ، ويشير إلى التأثير النسبي للمصادر المختلفة - على سبيل المثال ، حركة المرور مقارنة بالمصادر الصناعية أو السكنية. يسمح جرد الانبعاثات أيضًا بتقدير تركيزات ملوثات الهواء لتلك الملوثات التي يصعب إجراء قياسات التركيز المحيطة بها أو تكون باهظة التكلفة.
حصر تركيزات ملوثات الهواء ؛ مقارنة مع معايير جودة الهواء
يلخص جرد تركيزات ملوثات الهواء نتائج رصد ملوثات الهواء المحيط من حيث المتوسطات السنوية والنسب المئوية واتجاهات هذه الكميات. تشمل المركبات المقاسة لمثل هذا المخزون ما يلي:
- ثاني أكسيد الكبريت
- أكاسيد النيتروجين
- الجسيمات العالقة
- أول أكسيد الكربون
- الأوزون
- المعادن الثقيلة (Pb ، Cd ، Ni ، Cu ، Fe ، As ، Be)
- الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات: بنزو (a)بيرين ، بنزو (e)بيرين ، بنزو (a)أنثراسين ، ديبنزو (آه)أنثراسين ، بنزوغي)البيريلين ، التاج
- المركبات العضوية المتطايرة: n-هكسان ، بنزين ، 3-ميثيل هكسان ، n- هيبتان ، تولوين ، أوكتان ، إيثيل بنزين زيلين (س- ، م- ، ع-), n- نونان ، إيزوبروبيل بنزين ، بروبيل بنزين ، n-2- / 3- / 4-إيثيل تولوين ، 1,2,4،1,3,5،1,1,1- / XNUMX،XNUMX،XNUMX-ثلاثي ميثيل بنزين ، ثلاثي كلورو ميثان ، XNUMX،XNUMX،XNUMX ثلاثي كلورو الإيثان ، رباعي كلورو ميثان ، ثلاثي / رباعي كلورو إيثين.
تشير مقارنة تركيزات ملوثات الهواء مع معايير أو إرشادات جودة الهواء ، إن وجدت ، إلى مجالات المشاكل التي يجب إجراء تحليل سببي لها من أجل معرفة المصادر المسؤولة عن عدم الامتثال. يجب استخدام نمذجة التشتت في إجراء هذا التحليل السببي (انظر "تلوث الهواء: نمذجة تشتت ملوثات الهواء"). الأجهزة والإجراءات المستخدمة في مراقبة تلوث الهواء المحيط اليوم موصوفة في "مراقبة جودة الهواء".
تركيزات محاكية لملوثات الهواء ؛ مقارنة مع معايير جودة الهواء
بدءًا من جرد الانبعاثات ، مع وجود آلاف المركبات التي لا يمكن رصدها جميعًا في الهواء المحيط لأسباب اقتصادية ، يمكن أن يساعد استخدام نمذجة التشتت في تقدير تركيزات المركبات "الغريبة". باستخدام معلمات الأرصاد الجوية المناسبة في نموذج تشتت مناسب ، يمكن تقدير المتوسطات والنسب المئوية السنوية ومقارنتها بمعايير أو إرشادات جودة الهواء ، إن وجدت.
جرد الآثار على الصحة العامة والبيئة؛ التحليل السببي
مصدر آخر مهم للمعلومات هو حصر الآثار (Ministerium für Umwelt 1993) ، والذي يتكون من نتائج الدراسات الوبائية في منطقة معينة وتأثيرات تلوث الهواء الملحوظ في المستقبلات البيولوجية والمادية مثل ، على سبيل المثال ، النباتات والحيوانات والبناء المعادن وأحجار البناء. يجب تحليل الآثار المرصودة المنسوبة إلى تلوث الهواء سببيًا فيما يتعلق بالمكون المسؤول عن تأثير معين - على سبيل المثال ، زيادة انتشار التهاب الشعب الهوائية المزمن في منطقة ملوثة. إذا تم إصلاح المركب أو المركبات في تحليل سببي (التحليل السببي المركب) ، فيجب إجراء تحليل ثان لمعرفة المصادر المسؤولة (تحليل المصدر السببي).
تدابير الرقابة؛ تكلفة إجراءات التحكم
تشمل إجراءات التحكم في المنشآت الصناعية أجهزة لتنظيف الهواء مناسبة ومصممة جيدًا ومثبتة جيدًا وتعمل بكفاءة ويتم صيانتها ، وتسمى أيضًا أجهزة الفصل أو المجمعات. يمكن تعريف الفاصل أو المجمع على أنه "جهاز لفصل أي واحد أو أكثر مما يلي عن الوسط الغازي الذي يتم فيه تعليق أو خلط: الجسيمات الصلبة (فواصل المرشح والغبار) ، والجسيمات السائلة (المرشح وفاصل القطرات) و الغازات (أجهزة تنقية الغاز) ". الأنواع الأساسية لمعدات التحكم في تلوث الهواء (التي تمت مناقشتها بمزيد من التفصيل في "التحكم في تلوث الهواء") هي كما يلي:
- للمواد الجسيمية: أجهزة الفصل بالقصور الذاتي (مثل الأعاصير الحلزونية) ؛ مرشحات النسيج (الأكياس البلاستيكية) ؛ المرسبات الكهروستاتيكية؛ المجمعات الرطبة (أجهزة الغسل)
- بالنسبة للملوثات الغازية: المجمعات الرطبة (أجهزة الغسل) ؛ وحدات الامتزاز (مثل أسرة الامتزاز) ؛ الحارق اللاحق ، والتي يمكن أن تعمل مباشرة (حرق حراري) أو حفزية (احتراق تحفيزي).
يمكن استخدام المجمعات الرطبة (أجهزة غسل الغاز) لتجميع الملوثات الغازية والجسيمات في نفس الوقت. أيضًا ، يمكن لأنواع معينة من أجهزة الاحتراق حرق الغازات والأبخرة القابلة للاحتراق وكذلك بعض الهباء الجوي القابل للاحتراق. اعتمادًا على نوع النفايات السائلة ، يمكن استخدام مجمّع واحد أو مجموعة من أكثر من مجمّع واحد.
يعتمد التحكم في الروائح التي يمكن التعرف عليها كيميائيًا على التحكم في العامل (العوامل) الكيميائية التي تنبعث منها (على سبيل المثال ، عن طريق الامتصاص ، عن طريق الحرق). ومع ذلك ، عندما لا يتم تعريف الرائحة كيميائيًا أو يتم العثور على العامل المنتج عند مستويات منخفضة للغاية ، يمكن استخدام تقنيات أخرى ، مثل الإخفاء (بواسطة عامل أقوى وأكثر قبولًا وغير ضار) أو مضاهاة (عن طريق مادة مضافة تتعارض أو جزئيًا يحيد الرائحة الكريهة).
يجب أن يوضع في الاعتبار أن التشغيل والصيانة الملائمين لا غنى عنهما لضمان الكفاءة المتوقعة من المجمع. يجب ضمان ذلك في مرحلة التخطيط ، سواء من وجهة النظر الفنية أو المالية. يجب عدم التغاضي عن متطلبات الطاقة. عند اختيار جهاز لتنقية الهواء ، لا يجب مراعاة التكلفة الأولية فحسب ، بل أيضًا تكاليف التشغيل والصيانة. عند التعامل مع ملوثات عالية السمية ، يجب ضمان كفاءة عالية ، بالإضافة إلى إجراءات خاصة للصيانة والتخلص من النفايات.
فيما يلي إجراءات الرقابة الأساسية في المنشآت الصناعية:
استبدال المواد. أمثلة: استبدال المذيبات الأقل سمية بالمذيبات شديدة السمية المستخدمة في بعض العمليات الصناعية ؛ استخدام أنواع الوقود التي تحتوي على نسبة منخفضة من الكبريت (مثل الفحم المغسول) ، مما يؤدي إلى تقليل مركبات الكبريت وما إلى ذلك.
تعديل أو تغيير العملية أو المعدات الصناعية. أمثلة: في صناعة الصلب ، التغيير من الركاز الخام إلى الخام الملبد الحبيبي (لتقليل الغبار المنبعث أثناء مناولة الركاز) ؛ استخدام الأنظمة المغلقة بدلاً من الأنظمة المفتوحة ؛ تغيير أنظمة تسخين الوقود إلى أنظمة بخار أو ماء ساخن أو أنظمة كهربائية ؛ استخدام المحفزات في مخارج هواء العادم (عمليات الاحتراق) وما إلى ذلك.
قد تؤدي التعديلات في العمليات ، وكذلك في تخطيط المصنع ، إلى تسهيل و / أو تحسين ظروف تشتت وجمع الملوثات. على سبيل المثال ، قد يسهل تصميم مصنع مختلف تركيب نظام عادم محلي ؛ قد يسمح أداء العملية بمعدل أقل باستخدام مُجمع معين (مع وجود قيود على الحجم ولكنه مناسب بخلاف ذلك). ترتبط تعديلات العملية التي تركز على مصادر النفايات السائلة المختلفة ارتباطًا وثيقًا بحجم النفايات السائلة المعالجة ، وتزداد كفاءة بعض معدات تنظيف الهواء مع تركيز الملوثات في النفايات السائلة. قد يكون لكل من استبدال المواد وتعديل العمليات قيود فنية و / أو اقتصادية ، وينبغي النظر في هذه القيود.
التدبير المنزلي والتخزين المناسب. أمثلة: الصرف الصحي الصارم في معالجة المنتجات الغذائية والحيوانية ؛ تجنب التخزين المكشوف للمواد الكيميائية (على سبيل المثال ، أكوام الكبريت) أو المواد المتربة (مثل الرمل) ، أو ، في حالة فشل ذلك ، رش أكوام الجسيمات السائبة بالماء (إن أمكن) أو تطبيق الطلاءات السطحية (على سبيل المثال ، عوامل الترطيب ، البلاستيك) لأكوام المواد التي يحتمل أن تنبعث منها ملوثات.
التخلص المناسب من النفايات. أمثلة: تجنب تراكم النفايات الكيميائية ببساطة (مثل القصاصات من مفاعلات البلمرة) ، وكذلك إغراق المواد الملوثة (الصلبة أو السائلة) في مجاري المياه. لا تتسبب هذه الممارسة الأخيرة في تلوث المياه فحسب ، بل يمكن أن تخلق أيضًا مصدرًا ثانويًا لتلوث الهواء ، كما هو الحال في حالة النفايات السائلة من مصانع عجينة الكبريتات ، والتي تطلق الملوثات الغازية ذات الرائحة الكريهة.
الصيانة. مثال: تنتج محركات الاحتراق الداخلي التي تتم صيانتها جيدًا وضبطها جيدًا كميات أقل من أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات.
ممارسات العمل. مثال: مراعاة الأحوال الجوية وخاصة الرياح عند رش المبيدات.
عن طريق القياس مع الممارسات المناسبة في مكان العمل ، يمكن للممارسات الجيدة على مستوى المجتمع أن تساهم في التحكم في تلوث الهواء - على سبيل المثال ، التغييرات في استخدام السيارات (المزيد من النقل الجماعي والسيارات الصغيرة وما إلى ذلك) والتحكم في مرافق التدفئة (أفضل عزل المباني من أجل أن تتطلب تدفئة أقل وأنواع وقود أفضل وما إلى ذلك).
تدابير التحكم في انبعاثات المركبات هي برامج فحص وصيانة إلزامية كافية وفعالة يتم فرضها على أسطول السيارات الحالي ، وبرامج إنفاذ استخدام المحولات الحفازة في السيارات الجديدة ، والاستبدال العدواني للسيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية / بالبطارية للسيارات التي تعمل بالوقود وتنظيم حركة المرور على الطرق ومفاهيم النقل وتخطيط استخدام الأراضي.
يتم التحكم في انبعاثات السيارات من خلال التحكم في الانبعاثات لكل ميل يتم قطعه بالسيارة (VMT) وعن طريق التحكم في VMT نفسها (Walsh 1992). يمكن تقليل الانبعاثات لكل VMT من خلال التحكم في أداء السيارة - الأجهزة والصيانة - لكل من السيارات الجديدة وقيد الاستخدام. يمكن التحكم في تكوين الوقود للبنزين المحتوي على الرصاص عن طريق تقليل محتوى الرصاص أو الكبريت ، والذي له أيضًا تأثير مفيد على تقليل انبعاثات HC من المركبات. إن خفض مستويات الكبريت في وقود الديزل كوسيلة لخفض انبعاثات جسيمات الديزل له تأثير مفيد إضافي يتمثل في زيادة إمكانية التحكم التحفيزي في جسيمات الديزل وانبعاثات الهيدروكربونات العضوية.
أداة إدارة مهمة أخرى لتقليل انبعاثات المركبات التبخرية وإعادة التزود بالوقود هي التحكم في تطاير البنزين. يمكن أن يؤدي التحكم في تقلب الوقود إلى تقليل انبعاثات HC التبخرية بشكل كبير. يقلل استخدام المضافات المؤكسدة في البنزين من عوادم الهيدروكربونات وثاني أكسيد الكربون طالما لم يتم زيادة تقلب الوقود.
يعد تقليل VMT وسيلة إضافية للتحكم في انبعاثات المركبات من خلال استراتيجيات التحكم مثل
- استخدام وسائل نقل أكثر كفاءة
- زيادة متوسط عدد الركاب لكل سيارة
- نشر أحمال المرور القصوى المزدحمة
- تقليل الطلب على السفر.
في حين أن مثل هذه الأساليب تعزز الحفاظ على الوقود ، إلا أنها لم يتم قبولها من قبل عامة الناس ، ولم تحاول الحكومات بجدية تنفيذها.
كل هذه الحلول التكنولوجية والسياسية لمشكلة السيارات باستثناء استبدال السيارات الكهربائية يقابلها نمو في عدد المركبات بشكل متزايد. لا يمكن حل مشكلة السيارة إلا إذا تمت معالجة مشكلة النمو بطريقة مناسبة.
تكلفة الصحة العامة والآثار البيئية ؛ تحليل التكاليف والفوائد
يعتبر تقدير تكاليف الصحة العامة والآثار البيئية أصعب جزء في خطة تنفيذ الهواء النظيف ، حيث يصعب تقدير قيمة التخفيض مدى الحياة للأمراض المسببة للإعاقة ومعدلات الدخول إلى المستشفى وساعات العمل الضائعة. ومع ذلك ، فإن هذا التقدير والمقارنة مع تكلفة تدابير التحكم ضروريان للغاية من أجل تحقيق التوازن بين تكاليف تدابير التحكم وتكاليف عدم اتخاذ مثل هذا الإجراء ، من حيث الصحة العامة والآثار البيئية.
النقل وتخطيط استخدام الأراضي
ترتبط مشكلة التلوث ارتباطًا وثيقًا باستخدام الأراضي والنقل ، بما في ذلك قضايا مثل التخطيط المجتمعي وتصميم الطرق والتحكم في حركة المرور والنقل الجماعي ؛ لشواغل الديموغرافيا والتضاريس والاقتصاد ؛ والشواغل الاجتماعية (Venzia 1977). بشكل عام ، تعاني التجمعات الحضرية سريعة النمو من مشاكل تلوث حادة بسبب سوء استخدام الأراضي وممارسات النقل. يشمل تخطيط النقل للتحكم في تلوث الهواء ضوابط النقل وسياسات النقل وتكاليف النقل الجماعي والازدحام على الطرق السريعة. ضوابط النقل لها تأثير مهم على عامة الناس من حيث الإنصاف والقمع والاضطراب الاجتماعي والاقتصادي - على وجه الخصوص ، ضوابط النقل المباشرة مثل قيود السيارات وقيود البنزين وخفض انبعاثات المركبات. يمكن تقدير تخفيضات الانبعاثات الناتجة عن الضوابط المباشرة والتحقق منها بشكل موثوق. تعتمد ضوابط النقل غير المباشر ، مثل تقليل أميال المركبات التي يتم قطعها عن طريق تحسين أنظمة النقل الجماعي ، ولوائح تحسين تدفق حركة المرور ، واللوائح الخاصة بساحات وقوف السيارات ، وضرائب الطرق والبنزين ، وأذونات استخدام السيارات ، وحوافز النهج التطوعية في الغالب على التجارب السابقة و- تجربة الخطأ ، وتضمين العديد من أوجه عدم اليقين عند محاولة تطوير خطة نقل قابلة للتطبيق.
يمكن أن تؤثر خطط العمل الوطنية التي تفرض ضوابط نقل غير مباشرة على النقل وتخطيط استخدام الأراضي فيما يتعلق بالطرق السريعة ومواقف السيارات ومراكز التسوق. إن التخطيط طويل المدى لنظام النقل والمنطقة المتأثرة به سيمنع التدهور الكبير في جودة الهواء ويتيح الامتثال لمعايير جودة الهواء. يعتبر النقل الجماعي على الدوام حلاً محتملاً لمشاكل تلوث الهواء في المناطق الحضرية. سيؤدي اختيار نظام النقل الجماعي لخدمة منطقة والتقسيمات النمطية المختلفة بين استخدام الطرق السريعة وخدمة الحافلات أو السكك الحديدية في النهاية إلى تغيير أنماط استخدام الأراضي. يوجد انقسام مثالي يقلل من تلوث الهواء ؛ ومع ذلك ، قد لا يكون هذا مقبولاً عند أخذ العوامل غير البيئية في الاعتبار.
يُطلق على السيارة اسم أكبر مولد للعوامل الخارجية الاقتصادية المعروفة على الإطلاق. بعض هذه العوامل ، مثل الوظائف والتنقل ، إيجابية ، لكن السلبيات ، مثل تلوث الهواء ، والحوادث التي تؤدي إلى الوفاة والإصابة ، وتلف الممتلكات ، والضوضاء ، وضياع الوقت ، والتفاقم ، تؤدي إلى الاستنتاج بأن النقل ليس كذلك. صناعة تكلفة متناقصة في المناطق الحضرية. تكاليف الازدحام على الطرق السريعة هي عوامل خارجية أخرى ؛ ومع ذلك ، يصعب تحديد الوقت الضائع وتكاليف الازدحام. لا يمكن الحصول على تقييم حقيقي لأنماط النقل المتنافسة ، مثل النقل الجماعي ، إذا كانت تكاليف السفر لرحلات العمل لا تشمل تكاليف الازدحام.
يشمل تخطيط استخدام الأراضي للتحكم في تلوث الهواء رموز تقسيم المناطق ومعايير الأداء ، وضوابط استخدام الأراضي ، وتطوير الإسكان والأراضي ، وسياسات تخطيط استخدام الأراضي. كان تقسيم استخدام الأراضي هو المحاولة الأولية لإنجاز حماية الناس وممتلكاتهم وفرصهم الاقتصادية. ومع ذلك ، فإن الطبيعة الشاملة لملوثات الهواء تتطلب أكثر من الفصل المادي للصناعات والمناطق السكنية لحماية الفرد. لهذا السبب ، تم إدخال معايير الأداء التي تستند في البداية إلى الجماليات أو القرارات النوعية في بعض رموز تقسيم المناطق في محاولة لتحديد المعايير لتحديد المشكلات المحتملة.
يجب تحديد قيود القدرة الاستيعابية للبيئة لتخطيط استخدام الأراضي على المدى الطويل. بعد ذلك ، يمكن تطوير ضوابط استخدام الأراضي التي ستوزع القدرة بشكل عادل على الأنشطة المحلية المرغوبة. تشمل ضوابط استخدام الأراضي أنظمة التصاريح لمراجعة المصادر الثابتة الجديدة ، وتنظيم تقسيم المناطق بين المناطق الصناعية والسكنية ، والتقييد عن طريق الارتفاق أو شراء الأرض ، والتحكم في موقع المستقبل ، وتقسيم مناطق كثافة الانبعاثات ، ولوائح تخصيص الانبعاثات.
تهدف سياسات الإسكان إلى جعل ملكية المنازل متاحة للكثيرين ممن لا يستطيعون تحمل تكاليفها (مثل الحوافز الضريبية وسياسات الرهن العقاري) تحفز الزحف العمراني وتثبط بشكل غير مباشر التنمية السكنية عالية الكثافة. لقد أثبتت هذه السياسات الآن أنها كارثية بيئيًا ، حيث لم يتم إعطاء أي اعتبار للتطوير المتزامن لأنظمة النقل الفعالة لتلبية احتياجات العديد من المجتمعات الجديدة التي يتم تطويرها. الدرس المستفاد من هذا التطور هو أن البرامج التي تؤثر على البيئة يجب أن تكون منسقة ، وأن يتم التخطيط الشامل على المستوى الذي تحدث فيه المشكلة وعلى نطاق واسع بما يكفي ليشمل النظام بأكمله.
يجب فحص تخطيط استخدام الأراضي على المستوى الوطني ، أو الإقليمي أو مستوى الولاية ، والمستوى الإقليمي والمحلي لضمان حماية البيئة على المدى الطويل. تبدأ البرامج الحكومية عادةً بتحديد مواقع محطات توليد الطاقة ، ومواقع استخراج المعادن ، وتقسيم المناطق الساحلية والصحراء ، والجبال أو غيرها من التنمية الترفيهية. نظرًا لأن تعدد الحكومات المحلية في منطقة معينة لا يمكنها التعامل بشكل مناسب مع المشكلات البيئية الإقليمية ، يجب على الحكومات أو الوكالات الإقليمية تنسيق تنمية الأراضي وأنماط الكثافة من خلال الإشراف على الترتيب المكاني وموقع البناء الجديد والاستخدام ومرافق النقل. يجب أن يكون استخدام الأراضي وتخطيط النقل مترابطًا مع إنفاذ اللوائح للحفاظ على جودة الهواء المطلوبة. من الناحية المثالية ، يجب التخطيط للسيطرة على تلوث الهواء من قبل نفس الوكالة الإقليمية التي تقوم بتخطيط استخدام الأراضي بسبب العوامل الخارجية المتداخلة المرتبطة بكلتا القضيتين.
خطة الإنفاذ ، الالتزام بالموارد
يجب أن تحتوي خطة تنفيذ الهواء النظيف دائمًا على خطة تنفيذ تشير إلى كيفية تنفيذ تدابير التحكم. وهذا يعني أيضًا التزامًا بالموارد والذي ، وفقًا لمبدأ الملوث يدفع ، سيحدد ما يجب على الملوث تنفيذه وكيف ستساعد الحكومة الملوث في الوفاء بالالتزام.
توقعات للمستقبل
بمعنى الخطة الاحترازية ، يجب أن تتضمن خطة تنفيذ الهواء النظيف أيضًا تقديرات للاتجاهات في السكان وحركة المرور والصناعات واستهلاك الوقود من أجل تقييم الاستجابات للمشاكل المستقبلية. سيؤدي هذا إلى تجنب الضغوط المستقبلية من خلال فرض التدابير قبل وقت طويل من المشكلات المتخيلة.
استراتيجيات للمتابعة
تتكون استراتيجية متابعة إدارة جودة الهواء من خطط وسياسات حول كيفية تنفيذ خطط تنفيذ الهواء النظيف في المستقبل.
دور تقييم الأثر البيئي
تقييم الأثر البيئي (EIA) هو عملية تقديم بيان مفصل من قبل الوكالة المسؤولة عن الأثر البيئي للإجراء المقترح الذي يؤثر بشكل كبير على جودة البيئة البشرية (Lee 1993). تقييم التأثير البيئي هو أداة للوقاية تهدف إلى مراعاة البيئة البشرية في مرحلة مبكرة من تطوير برنامج أو مشروع.
تقييم الأثر البيئي مهم بشكل خاص للبلدان التي تطور مشاريع في إطار إعادة التوجيه الاقتصادي وإعادة الهيكلة. أصبح تقييم التأثير البيئي تشريعًا في العديد من البلدان المتقدمة ويتم تطبيقه الآن بشكل متزايد في البلدان النامية والاقتصادات التي تمر بمرحلة انتقالية.
تقييم التأثير البيئي تكاملي بمعنى التخطيط والإدارة البيئية الشاملة مع الأخذ في الاعتبار التفاعلات بين الوسائط البيئية المختلفة. من ناحية أخرى ، يدمج تقييم التأثير البيئي تقدير النتائج البيئية في عملية التخطيط وبالتالي يصبح أداة للتنمية المستدامة. يجمع تقييم الأثر البيئي أيضًا بين الخصائص الفنية والتشاركية حيث يقوم بجمع وتحليل وتطبيق البيانات العلمية والتقنية مع مراعاة مراقبة الجودة وضمان الجودة ، ويؤكد على أهمية الاستشارات قبل إجراءات الترخيص بين الوكالات البيئية والجمهور والتي يمكن أن تتأثر بمشروعات معينة . يمكن اعتبار خطة تنفيذ الهواء النظيف كجزء من إجراء تقييم التأثير البيئي بالرجوع إلى الهواء.