أنواع الملوثات الكيميائية بالهواء Chemical pollutants at air

أنواع الملوثات الكيميائية بالهواء

تنقسم أنواع الملوثات الكيميائية بالهواء كما يلي:

(1) مواد صلبة Particulate Matters

(2) غازات وأبخرة Gases and Vapors

أولاً/ المواد الصلبة أحد أنواع الملوثات الكيميائية بالهواء

تنقسم المواد الصلبة الملوثة للهواء كما يلي:

• أتربة Dusts
• أدخنة fumes
• رذاذ Mists
• ألياف Fibers

(1) الأتربة Dust

– الأتربة هي مواد صلبة تنتج من عمليات تفتيت وطحن المواد العضوية وغير العضوية، ويتراوح حجم الأتربة من 0.1 ميكرون حتی 25 میکرون۔

• الأتربـة التي يبلغ قطرها 10 ميكرون أو أكثر تسمى الأتربة غير المستنشقة Non – Respirable
• الأتربة التي يبلغ قطرها أقل من 10 ميكرون تسمى الأتربة المستنشقة Respirable وهي ضارة جداً بالصحة حيث من الممكن أن تترسب في الحويصلات الهوائية داخل الرئتين وتسبب السيليكوزيس.
• الأتربة التي تقل عن 0.1 ميكرون فهي خطيرة جداً

أنواع الأتربة Dust Types

• أتربة عضوية: وهي أتربة من أصل حيواني (أتربة الصوف – الشعر – الريش – الفراء) وأتربة من أصل نباتي مثل أتربة القطن – الكتان الحبوب – التبغ – الصمغ العربي – القصب…. الخ).
• أتربة غير عضوية: مثل أتربة المعادن (رصاص – نحاس – منجنيز – زرنيخ – حديد – الرخام …. الخ)

ملاحظات:

• تتساقط الأتربة التي يزيد حجمها عن 10ميكرون من الهواء الأرض قبل وصولها إلى مستوى تنفس العامل فلا تؤثر على الرئتين.
• تترسب الأتربة التي يتراوح حجمها من ٥ – ١٠ ميكرون في الجزء العلوي من الجهاز التنفسي.
• تترسب الأتربة التي يتراوح حجمها من 3 – 5 ميكرون في المسالك التنفسية المتوسطة.

مخاطر الأتربة وأضرارها Dust hazards

• تسبب مضايقات للعاملين
• حدوث حرائق وانفجارات داخل أماكن العمل
• تأثيراتها الضارة على صحة وسلامة العاملين المعرضين لها.

شروط حدوث انفجار للأتربة Dust explosion

(1) قابلية الأتربة للاشتعال وكلما زادت قابليتها للاشتعال كلما زادت احتمالات الانفجار.

(2) أن تكون الأتربة دقيقة جداً مما يرفع من درجة نشاطها الكيميائي لزيادة مساحة السطح المعرض للتفاعل.

(3) أن تتواجد الأتربة العالقة في الهواء بنسبة معينة توازي نسبة تواجدها في الاتحاد الكيميائي مع O₂.  وهناك نسبة معينة ثابتة لكل نوع من الأتربة.

(4) وجود شحنات كهربية على الجسيمات من الكهرباء الإستاتيكية تكتسبها من الاصطدام بالهواء أو بالأجسام الصلبة كالماكينات وتزداد هذه الشحنات كلما صغر حجم الجسيمات.

ميكانيكية انفجار الأتربة Mechanism of dust Explosion

– أن الأتربة لديها مساحة كبيرة جداً بالمقارنة مع كتلتها. حيث أن الاشتعال يمكن أن يحدث فقط على سطح المادة عند تفاعلها مع الأكسجين.

– ولوحظ أن الأتربة تكون أكثر قابلية للاشتعال بكثير من المواد الأخرى وذلك لزيادة مساحة سطحها.

والمثال الآتي يوضح تلك الفكرة:

۱ کیلوغرام (۲٫۲ رطل) من مواد قابلة للاشتعال مع كثافة 1 جم / سم يبلغ قطرها نحو 12.4 سم (4.9بوصة)، تبلغ مساحة سطحها0.48 متر مربع (٠.٥٢ قدم مربعة). ومع ذلك، إذا تم تكسير هذه المادة إلى أتربة كروية الجسيمات 50 ميكرون في القطر فستكون مساحة السطح ۱۲۰ متر مربع (۱۳۰۰ قدم مربع). حيث تسمح هذه المساحة بأن تشتعل المادة بشكل أسرع، عندما يشتعل الخليط من الوقود والهواء، وخاصة في مكان ضيق مثل مستودع أو صومعة، يتم إنشاء زيادة كبيرة في الضغط، وغالباً ما تكون أكثر من أن تكون كافية لهدم هيكل ما أو محتوي معين. حتى المواد التي يعتقد تقليدياً أنها غير قابله للاشتعال (مثل الألومنيوم)، أو لها خاصية الحرق بطيء (مثل الخشب)، يمكن أن يؤدي إلى انفجار قوي عندما تكون حبيبات دقيقة.

التأثيرات الصحية للأتربة Healthy hazards of dust

(2) الأدخنة Fumes

• تتكون الأدخنة نتيجة تعرض المواد الناتجة من تبخر المواد الصلبة للتكثيف.
• دقيقة جدا ويبلغ قطرها أقل من 1 ميكرون.
• لا تعتبر الأبخرة والغازات من هذا النوع من الأدخنة.
• تنتج من عمليات اللحام نتيجة لانصهار المعادن.

(3) الألياف Fibers

– الألياف هي مواد صلبة طولها يبلغ عدة مرات أكثر من قطرها.

– ومن أمثلتها: ألياف الأسبستوس والفايبر جلاس.

ثانياً/ الغازات والأبخرة أحد أنواع الملوثات الكيميائية بالهواء

– الغازات والأبخرة هي أحد أنواع الملوثات الكيميائية بالهواء

– الأبخرة هي الحالة الغازية للمواد السائلة والصلبة عند معدل ضغط ودرجة حرارة ويحدث التحول الغازي نتيجة التسخين أو تقليل الضغط أو بتأثير تيارات الهواء.

– الغازات وهي المواد التي تتواجد في الحالة الغازية في معدل ضغط ودرجة حرارة.

أنواع الغازات من حيث تأثيرها:

• غازات خاملة أو خانقة بسيطة.
• غازات ملهبة أو مهيجة
• الغازات والأبخرة السامة.
• غازات وأبخرة مخدرة.

(1) غازات خاملة أو خانقة بسيطة Inert gases

– لا تؤثر على الجسم نتيجة تفاعل يتم بينها وبين الدم أو أنسجة الجسم لكن مجرد وجودها وإحلالها محل قدر من الهواء، يقلل من نسبة الأكسجين في هواء التنفس فيحدث الاختناق من قله وجود الاكسجين إلى درجة تحرم الأنسجة من الكمية اللازمة لها.

– ويؤدي نقص الأكسجين إلى أعراض تتناسب شدة وحده بازدياد النقص في نسبة الأكسجين.

– ومن أمثلته هذه الغازات: الميثان – الإيثان – الإستيلين – الهيدروجين – ثاني أكسيد الكربون – النيتروجين – نيون – ارجون – هليوم.

(2) غازات ملهبة أو مهيجة Flammable gases

– يؤدي التعرض لهذا النوع من الغازات والأبخرة إلى التهاب الأنسجة المعرضة لتأثيرها من جسم الانسان وهي الجلد والأغشية المخاطية.

– وتختلف في تأثيرها طبقاً لعدة عوامل من أهمها درجة ذوبان الغاز ونشاطه الكيميائي ففي:

•  حالة الغازات شديده الذوبان نجد أن الغاز أو البخار يذوب بدرجة كبيرة في السوائل المغلفه للأغشية المخاطية التي يقابلها أولاً مثل اغشية العين والمسالك التنفسية العليا كالأنف والقصبة الهوائية.
• ونجد أن الغازات التي تقل في درجة ذوبانها عن هذه الغازات، فقد لا تؤثر تأثير حاداً على العين والمسالك التنفسية العليا بقدر تأثيرها على المسالك التنفسية المتوسطة والصغيرة وخاصة إذا كانت درجة تركيزها عالية.

– وتؤثر المواد الملهبة في الأنسجة بطريقه واحدة فهي تؤدي إلى التأثيرات الباثولوجية كما يلي:

• الاحتقان
• الإرتشاحات الخلوية
• الالتهابات
• تأكل الأنسجة ووفاة الخلايا

– ومن أمثلة الغازات الملهبة: الأمونيا – ثالت أكسيد الكبريت – الكلور – الفورمالدهيد – الأوزون – الفلور – الأكرولين – ثاني أكسيد الكبريت – أبخرة المذيبات العضوية.

(3) الغازات والأبخرة السامة Toxic gases

– الغازات السامة هي التي تؤثر على الجسم بعد امتصاصها، ويكون تأثيرها نتيجة لتفاعلات تحدث في الدم أو في الأنسجة والأعضاء التي تصل إليها عن طريق الدم.

– ومن أمثلتها: غاز أول أكسيد الكربون – غاز كبريتيد الهيدروجين – غاز السيانور – غاز الأرسين – غاز الفوسفين

غاز أول أكسيد الكربون

يوجد غاز أول أكسيد الكربون نتيجة الاحتراق غير الكامل وصفات كما يلي:

•  عديم اللون والرائحة. وهنا مكمن الخطورة في استنشاقه دون دراية.
• قابل للاشتعال والانفجار.
• الحد المسموح به ٢٥ جزء في المليون.
• يؤثر الغاز على التنفس لأنه يتحد مع هيموجلوبين الدم ويكون الهيموجلوبين الكربوني (كربوكسي هيموجلوبين) واتحاده الهيموجلوبين اقوى من اتحاد الاكسجين مع الهيموجلوبين ولذلك فهو يمنع نقل الأكسجين من الرئتين إلى الدم ويستمر اتحاد اول أكسيد الكربون مع الدم لمدة تتراوح بين 16 أو ٢٤ ساعة.

(4) غازات وأبخرة مخدرة

– تذوب هذه الغازات والأبخرة بسرعه في الدم لتصل إلى المخ وتحدث تأثيرها المخدر مثل غاز أول أكسيد النيتروجين NO وابخره العديد من المذيبات العضوي

– وفيما يلي أمثلة لبعض الغازات وتوضيح خصائصها وتركيبها والأماكن التي تتواجد فيها بالجرعات المسموح بها.

المراجع:

• كتاب الدليل الفني لتدريب مفتشي السلامة والصحة المهنية  (دليل المتدرب – المستوى التخصصي) – الطبعة الأولى 2017 الصادر من وزارة القوى العاملة – جمهورية مصر العربية والمعتمد من وزارة العمل الدولية.
• Chemical Hazards of Construction book.