استفاده از پرتو فرابنفش چند سالي است که بصورت صنعتي کاربرد دارد .
در سالهاي ١٩٨٠ ميلادي انواع زيادي از محصولات U.V. به بازار عرضه شد ولي کم کم در اثر افزايش توقعات مشتريها در ارتباط با کيفيت و سلامت فقط چند کشوري در سطح جهاني به توليد اين کالا مبادرت مي ورزند . امروزه استفاده از اشعه ماورا بنفش براي ضد عفوني ، پاستوريزه کردن و استريليزاسيون آب و هوا بکار رفته و به عنوان يکي از بي خطرترين و نزديکترين روشها به طبيعت به شمار مي رود.
استفاده از گاز ازون بعنوان يک اکسيد کننده قوي و عاملي براي تصفيه شيميايي هوا و از يبن بردن بوهاي نامطبوع نيز به تازگي مورد توجه قرار گرفته است و علي رغم برداشتهاي غلط بتدريج مورد قبول واقع شده و کاربرد آن گسترده مي شود . دستگاههاي استفاده کننده از اشعه ماورا بنفش کم خرجترين ،ساده ترين و در عين حال کارآمد ترين دستگاههاي ضد عفوني کننده به شمار مي روند و مي توانند به ميزان ٩٩/٩٩ درصد ميکروب ها ، ويروس ها ، قارچها و… را نابود کنند . از پرتو فرابنفش در ايران تنها در بيمارستان ها و آن هم بصورتي بسيار ناقص در اطاقهاي عمل استفاده مي شود .
تمام موجودات زنده براي پيدايش و حفظ بقاي خود به سه دسته ترکيبات اصلي نياز دارند که عبارتند از آب ، اکسيژن و مواد غذايي .
اهميت آب و اکسيژن که از هواي موجود در جو پيرامون کره زمين به دست مي آيد بيشتر است بطوري که بسياري از موجودات پست مانند موجودات تک سلولي در صورت در دسترس نبودن مواد غذايي تا مدتهاي مديدي به زندگي بصورت غير فعال ادامه مي دهند و يا گياهان در طول روز تنها با دريافت آب ، دي اکسيد کربن و انرژي نورخورشيد به حيات خود ادامه داده و توليد اکسيژن مي کنند و فقط در شب به اکسيژن نياز دارند . خود انسان نيز در صورتي که آب به اندازه کافي در دسترس داشته باشد ٣-٢ ماه بدون غذا زنده مي ماند .
متاسفانه فعاليت هاي روزافزون بشر بويژه پس از انقلاب صنعتي روزبروز بر آلودگي منابع آب افزوده و در مقياسهاي بزرگ سبب آلودگي هوا مي شود . بنابراين حفظ اين منابع از انواع آلودگيها يا رفع آلودگيها بروشهاي گوناگون به يکي از دل مشغوليهاي اصلي بشر تبديل شده و گاه بصورت يک معضل در آمده است .
از جمله اين آلودگيها ، آلودگيهاي شيميايي و ميکروبيولوژيکي است . در اين نوشتار ابتدا مروري مختصر بر منشا آلودگي هوا شده است وسپس به سازوکارهايي که طبيعت براي مقابله با اين آلودگيها برگزيده است اشاره شده است . در ادامه از روشهاي متداول و رايج مقابله با اين آلودگيها سخن به ميان آمده است و در نهايت روشهاي جديدي که الهام گرفته از طبيعت بوده و سالهاست در کشورهاي پيشرفته از آنها استفاده مي شود معرفي شده است .
٢- منشا آلودگي هوا :
براي اينکه بدانيم منشا آلودگي منابع هوا از کجاست ابتدا بايد بدانيم اين آلودگي ها چه هستند .
هواي سالم هوايي است که ميزان ذرات معلق آن از يک حد خاصي تجاوز نکرده و يک سري ترکيبات شيميايي آن مانند دي اکسيد کربن در يک محدوده خاص باقي مانده و يک سري آلاينده هاي شيميايي مانند مونوکسيد کربن و اکسيدهاي نيتروژن و گوگرد ترجيحا در آن ظاهر نشده و يا در حداقل مقدار مجاز قرار گيرد . همچنين وجود برخي از ميکروارگانيسم ها در هوا خطرناک بوده و افزايش برخي ديگر از يک حدي معين خطرناک است .
بنابراين آلودگي هاي هوا به صورت زير دسته بندي ميشوند .
١- آلاينده هاي شيميايي
٢- آلاينده هاي ميکرو بيولوژيکي
٣- ذرات معلق
منشا آلودگي هوا را مي توان به سه دسته تقسيم کرد :
١- طبيعت
٢- حيوانات
٣- انسانها
برخي از فعل و انفعالات طبيعي مانند سيلابها ، آتشفشانها ، تغيير و تحولات لايه هاي پوسته زمين گاه در مقياسهاي بسيار بزرگي سبب آلودگي هوا مي شود . بروز آتشفشانها در چند سال اخير در برخي از کشورهاي آسيايي شرقي و کاهش ديد ناشي از آن براي پروازهاي مسافربري که از طريق جرايد به اطلاع عموم رسيده است ، خود شاهد اين مدعاست.
بروز آتشفشانها سبب بيرون ريختن مواد معلق و گازهاي شيميايي در تناژهاي بسيار بالايي مي شود .
حيوانات در مقياسهاي کوچک بيشتر در حد آلودگي هاي ميکروبيولوژيکي در آلوده کردن هوا موثرند . اما انسان در مقياس وسيع ، بويژه پس از انقلاب صنعتي و با راه اندازي صنايع مختلف و استفاده از سوخت فسيلي ، بشدت باعث آلودگي هوا شده و روزبروز بر دامن اين آلودگي ها مي افزايد ، بطوريکه امروزه در مورد هوا بارها شاهد بحرانهايي در داخل کشور و خارج از آن بوده ايم .
١-٢- طبيعت چه سازگاروکارهايي براي مقبله با آلودگي ها دارد ؟
دست تواناي طبيعت به ياري پروردگار در طي ساليان متمادي چنان شرايط متعادلي را در کره خاکي ما حکم فرما نموده است که امکان زيستن براي انواع موجودات زنده با تنوع بسيار زياد امکان پذير شده است .
تمام پديده هاي موجود در طبيعت نيز به ياري حفظ اين شرايط پرذاخته و هر کجا که تعادل نظامها بر هم خورده با قدرت و در عين حال ظرافت خاصي تعادل دوباره برقرار مي شود .
طبيعت براي پاک نگهداشتن هوا سازوکارهاي متعدد و جالبي دارد . نور خورشيد دامنه وسيعي از طيف الکترومغناطيس را از خود ساطع مي کند . هر قسمت از اين طيف خاصيتي داشته و کار ويژه اي انجام مي دهد . اگر از طول موجهاي بلند شروع کرده و به طرف طول موجهاي کوتاه پيش برويم به ترتيب ابتدا امواج مادون قرمز را خواهيم داشت که انرژي گرمايي را فراهم مي کند . سپس به محدوده کوچک امواج نوراني ميرسيم که توسط چشم ما قابل رويت است . پس از آن امواج ماورا بنفش را داريم . اين امواج براي حيات موجود بر روي کره خاکي تهديد آميز است اما لايه اي از اکسيژن رقيق در سطوح بالاي جو بخش عمده اي از اين امواج با طول موجهاي بسيار خطرناک را جذب و تبديل به ازون و امواج مادون قرمز مي نمايد که هيچ نوع ضرري براي موجود زنده ندارد . باين ترتيب اين لايه که به لايه ازون معروف است مانند فيلتري طبيعي عمل کرده و و تنها به بخش اندکي از امواج ماورا بنفش اجازه رسيدن به سطح زمين مي دهد . اين بخش اندک عمدتا وظيفه نگهداشتن تعادل ميکروارگانيسمي موجود در سطح زمين و هواي اطراف آن را به عهده دارد .
پس از امواج ماورا بنفش ، امواج يونيزه کننده ، اشعه X و اشعه کيهاني را داريم که بسيار پرقدرت بوده و کار اصلي آن يونيزه کردن اتم گازهاي موجود در لايه هاي فوقاني جو است .
اين لايه هاي يونيزه شده چندين وظيفه به عهده دارند . اول از همه از نفوذ بيشتر امواج يونيزه کننده ، اشعه X و اشعه کيهاني جلوگويري مي کنند . ثانيا با باردار کردن ذرات معلق موجود در جو تحتاني و نزديک به زمين باعث تجمع اين ذرات و گرد آمدن آنها پيرامون يکديگر و ساخت ذرات درشت تر و در نهايت ته نشين شدن آنها مي شود . به اين ترتيب ذرات معلق نيز از هوا گرفته مي شود . البته لايه هاي يونيزه شده خواص ديگري هم دارند که توضيح آنها در اين بحث نمي گنجد.
در نهايت مقدار کمي ازون نيز در جو تحتاني و نزديک به سطح زمين بر اثر تابش اندک پرتو ماورا بنفش خورشيد و نيز بر اثر رعد و برق بوجود مي آيد که باعث طراوت و تازگي هوا و ازبين رفتن بسياري از آلاينده هاي شيميايي و کمک به از بين بردن ميکروارگانيسمهاي مضر مي شود . بوي هواي پاک کوهستان و همچنين هواي پاکي که پس از هر رعد و برق استنشاق مي شود مربوط به همين مقدار اندک ازون در سطح زمين است .
٢-٢- روشهاي متداول و رايج براي مقابله با آلودگي هوا :
انسان در طول زندگي خود متوجه ضرر و زيانهاي ناشي از آلوده شدن هوايي که استنشاق مي کند شده است و روشهايي را براي مقابله با آنها ابداع و بکار برده است . برخي از اين روشها الهام گرفته از طبيعت است . اما برخي را نيز طي پيشرفت تکنولوژي ابداع کرده است که گاهي ضرر و زيانهاي ناشي از آنها بيشتر از منافع آنها است.
در تصفيه و ضد عفوني هوا روشهاي فيزيکي و شيميايي متفاوتي بطور مجزا يا توام بکار مي روند .
از روشهاي فيزيکي مي توان فيلتراسيون ، ته نشين کردن ذرات و پرتو دهي فرابنفش را نام برد .
با فيلتراسيون بسته به نوع فيلتر بکار رفته ذراتي به درشتي گردوغبار تا ذراتي به اندازه ويروسها از هوا جدا مي شوند . فيلترهايي که مي توانند باکتريها و ويروسها را از هوا جدا کنند بسيار گران هستند.
ته نشين کردن ذرات روش ديگري براي جدا کردن ذرات معلق از هوا ميباشد.
اينکار با استفاده از نيروي جانب مرکز ( گريز از مرکز ) دز سيکلونهاي گوناگون و يا باردار کردن ذرات و سپس جذب آنها روي صفحات داراي بار الکتريکي انجام مي شود .
اخيرا تلفيقي از روش فيلتراسيون و ته نشيني به وسيله باردار شدن ذرات به منظور جداسازي ذرات معلق بکار گرفته شده است .
با پرتو دهي فرابنفش به راحت ترين شکل ممکن بشرط طراحي مناسب تمام ميکروارگانيسمهاي مضر در هوا از بين مي روند.
روشهاي شيميايي در تصفيه هوا کمتر کاربرد دارند اما مي توان به روشهايي چون شستشوي شيميايي هوا و ازون دهي اشاره کرد .
شستشوي هوا با آب و يا يک سري مواد شيميايي به منظور انحلال و جدا کردن تعدادي از آلاينده هاي شيميايي و مضر از هوا مي باشد . کاربرد اين روش بويژه در سيستمهاي هواساز اماکني که در شهرهاي بزرگ قراردارند بسيار مهم است .
ازون دهي در حد استانداردهاي مجاز به منظور ضد عفوني کردن هوا و از بين بردن تعدادي از آلاينده هاي شيميايي و بوهاي نامطبوع بکار مي رود.
٣-٢- استفاده از روشهاي جديد در امر تصفيه هوا
امروزه در کشورهاي پيشرفته براي تصفيه و ضد عفوني منابع آب و هوا استفاده از روشهايي که با طبيعت سازگار باشند بطور روز افزون مورد توجه قرار مي گيرد . کاربرد پرتو فرابنفش و ازون از اين جمله بوده و هر دو بر گرفته از روشهايي است که طبيعت براي تصفيه و ضد عفوني منابع آب و هوا اختيار کرده است .
٣ – تعريف
١-٣- پرتو فرابنفش : پرتو فرابنفش طول موج بين ١٩٠تا ٣٥٠ نانومتر طيف الکترو مغناطيس مي باشد و انرژي آن تا حدي است که مي تواند روي پيوندهاي ملکولي اثر گذاشته و آنها را شکسته و پيوندهاي جديدي را پديد آورد . طول موجي که براي از بين بردن ميکروارگانيسمها مورد نظرات است ٢٥٤ نانومتر مي باشد. در اين طول موج رشته هاي وراثتي اين موجودات شامل انواع باکتريها ، ويروسها ، قارچها ، مخمرها و جلبکها به هم جوش خورده و قدرت تکثير از اين موجودات گرفته مي شود .
اين طول موج خاص به طور مصنوعي با تخليه الکتريکي درون بخار جيوه در لامپهاي مخصوص مولد پرتوفرابنفش توليد مي شود . در واقع اين لامپها عصاره ميکروب کش نور خورشيد را تهيه مي کنند.
٢-٣- ازون : ازون شکل سه اتمي اکسيژن است . گازي است با بوي نافذ با قدرت اکسيد کنندگي بسيار بالا . در طبيعت با تابش پرتو فرابنفش نور خورشيد و همچنين بر اثر تخليه الکتريکي هنگام رعدو برق پديد مي آيد . بطور مصنوعي بوسيله طول موج ١٨٩-١٨٥ نانومتر لامپهاي فرابنفش مخصوص توليد ازون ، تخليه الکتريکي و روشهاي الکتروشيميايي توليد مي شود .
خاصيت اکسيد کنندگي زياد اين گاز سازوکار اصلي آن در مراحل مختلف تصفيه هوا مي باشد .
٤ – کاربردها
١-٤) کاربرد پرتوفرابنفش در تصفيه هوا
هواي يکي از عناصر اصلي براي بقاي موجودات از جمله انسان است . بنابراين حفظ آن از انواع آلودگي هايي که ناشي از فعل و انفعالات طبيعت يا فعاليتهاي بشري مي باشد از مهمترين موضوعاتي است که مورد توجه مي باشد . از جمله اين آلودگي ها ، آلودگي به انواع ميکروارگانيسم هاي مختلف مي باشد.
ماهيت هوا طوري است که مي تواند ميکروارگانيسم هاي گوناگوني رادر خود ذخيره سازد و انتقال دهد. پالايش هوا از اين ميکروگانيسم ها از نظر حفظ يک سطح بهداشتي و استاندارد و نيز از بين بردن کامل آنها در مکانهايي خاص از اهميت بسزايي برخوردار است.
در هوا ميزان دوز لازم پرتوفرابنفش که براي از بين بردن ميکروارگانيسم هاي موجود در هوا لازم است مشخص است .(جدول زير)
Bacteria
Brewing yeasts
33
Bacterium coli ( in air )
Bacterium coli ( in water )
6.9
54
Regular yeast
Saccaromyces ellipsoideus
60
60
Bacillus anthracis
S. enteritidis
54.2
40
Saccaromyces sp.
Saccaromyces cerevisiae
80
60
B. magatherium ( veg )
B. magatherium ( Soren )
11.3
27.3
Torula sphaerica ( in milk )
And cream )
23
B.parathyposus
B. subtilis
32
71
Algae
B. subtilis ( Sporen )
Corynebact . diphteriae
120
33.7
Kieselalgen
Grunalgen
3600-6000
Eberthella typhosa
Escherichia coli
21.4
30
Blaualgen
Micrococcus candidus
Micrococcus piltonencis
60.5
81
Protozoa
Paramecium
640-1000
Micrococcus sphaeroides
Neisseria catarrhalis
100
44
Fungi
Phytomonas tumefaciens
Proteus vulgairs
44
26.4
Aspergillus amstelodami
( meat )
667
Pseudomanas aeroginosa
Pseudomanas fluorescens
55
35
Aspergillus flavus
Aspergillus glaucus
600
440
S. thyphimurium
Sarcina lutea
80
197
Aspergillus niger
Cladosporium herbarum
1320
600
Serratia marceascens
Dysentery bazilli
24.2
22
Mucor mucedo ( meat
Fat . bread . cheese )
650
Shigella paradyscenteriae
Spirillum rubrum
16.8
44
Mucor racemodus A u B
Oospara lactis
170
50
Staphylococcus albus
Staphylococcus aureus
18.4
26
Penicillium digitatum
Penicillium expansum
440
130
Streptococcus hemolyticus
Streptococcus lactis
21.6
61.5
Penicillium chrysogenum
( fruits )
500
Staphylococcus viridans
Tubercle bacillus
20
100
Penicillium roqueforti
Rhizopus nigricans
130
1110
Yeasts
Scopulariopsis brevicaulis
( cheese )
800
Bakery yeast
39.0
کاربرد مولدهاي پرتو فرابنفش در مکانهايي مانند بيمارستانها ، صنايعي که پروسه توليد در آنها بايد بدون حضور ميکروارگانيسمها باشد مانند صنايع الکترونيک ، غذايي ، دارويي، سرم سازيها و… سابقه اي ديرينه دارد .
٢-٤- منابع آلوده کننده هوا به ميکروارگانيسم هاي مختلف :
منابع ميکروارگانيسم هايي که هوا را آلوده مي کنند بسيار متنوعند اما بطور کلي خاک ، آب ،انسانها و حاصل فعاليتهاي آنها ( از جمله زباله و فاضلاب ) و حيوانات و فعاليت آنها از جمله مهمترين منابع آلودگي هوا محسوب مي شوند .
٣-٤- روشهاي از بين بردن ميکروارگانيسم هاي هوازي :
براي از بين بردن ميکروارگانيسم هاي هوا عمدتا روشهاي فيزيکي بکار برده مي شوند.
اين روشها عبارتند از فيلتراسيون و پرتودهي فرابنفش . کاربرد روشهاي شيميايي رايج نيست با اين حال مي توان به کاربرد ازون اشاره که کرد با عث طراوت و تازگي هوا مي شود .
پرتو دهي فرابنفش يکي از رايج ترين روشهاي از بين بردن ميکروارگانيسم هاي هوازي است .
در اين روش از لامپهاي مولد اشعه فرابنفش با حداکثر پرتو دهي در طول موج ٧/٢٥٣ نانومتر استفاده مي شود .
هر چه تعداد دفعات تهويه هوا در يک زمان مشخص بيشتر باشد غلظت ميکروارگانيسم هاي موجود در آن سريعتر پايين مي آيد . با يکبار گردش هوا از سيستم تهويه به دليل رقيق شدن هواي ورودي توسط هواي خروجي ، ٨/٣٦ درصد از هواي آلوده قبلي در آن باقي مي ماند.
بنابراين هر چه تعداد دفعات تعويض هوا و ورود هواي پاک فيلتر شده بيشتر باشد آلودگي کمتر مي شود . از طرفي افزايش تعداد دفعات گردش هوا در سيستم هاي تهويه ، مشکل کوران و جريان نامطلوب هوا و سرو صداي زياد حاصل از دستگاه تهويه را به دنبال خواهد داشت .
بنابراين با استفاده منطقي از پرتو فرابنفش مي توان اين مشکل را برطرف کرد . در واقع اين روش مي تواند مکمل روش فيلتراسيون باشد با توجه به اينکه فيلتراسيون براي گرفتن ذرات بزرگ ضروري است زيرا ميکروارگانيسم هاي موجود بر روي ذرات بزرگ بدليل پنهان شدن از پرتو فرابنفش از بين نمي روند.
براي ضد عفوني هوا دو روش مستقيم و غير مستقيم وجود دارد . در روش مستقيم مولدهاي پرتو فرابنفش به صورت مستقيم در محيط نصب مي شوند که کسي در محيط مورد نظر حضور نداشته باشد . روش غير مستقيم به دو صورت انجام مي شود . يا مولدها طوري در محل نصب مي شوند که نور آنها مستقيم ديده نمي شود بلکه با انعکاس بر روي سقف و ديوارها نور آنها منتشر مي شود . در اين صورت افراد مي توانند با لباسهاي پوشيده وارد محوطه مذکور شوند . روش ديگر محصور کردن مولدها درون يک محفظه و بگردش در آوردن هواي محفظه بوسيله يک فن است . روش اخير بهترين و منطقي ترين روش ضد عفوني هوا است که در آن افراد مي توانند در محل نصب دستگاه و در حين روشن بودن آن در محيط حضور داشته و از هواي ضد عفوني شده بهره مند شوند.
چگونگي طراحي در هر دو روش بر کارايي نهايي بسيار موثر است اما عمدتا روش مستقيم موثرتر از روش غير مستقيم است . اما در روش مستقيم در صورت تردد يا اقامت افراد در محيطي که پرتو فرابنفش در آن منتشر مي شود بايد به نکات ايمني توجه شود . در اين خصو ص لازم به تذکر است که سريعترين عارضه پرتو فرابنفش قرمزي پوست است که بيشترين قرمزي مربوط به طول موج ٦/٢٩٨ نانومتر مي باشد ، اما خوشبختانه ميزان قرمزي پوست حاصل از موج ٧/٢٥٣ نانومتر لامپهاي تجارتي تقريبانصف ميزان اين اثر در طول موج ٦/٢٩٨ نانومتر مي باشد .
فاکتورهاي گوناگوني روي کارآيي اين روش اثر مي گذارند .
اگر چه هنوز از نظر علمي توافق کلي روي اين فاکتورها صورت نگرفته است اما چهار عامل زير در عدم کارآيي موثر اين روش شناخته شده اند :
١- طراحي نامناسب
٢- دوز ناکافي اشعه
٣- نقص در کنترل رطوبت
٤- کثيف بودن لامپها
٥- شواهد علمي :
سازوکار اثر پرتو فرابنفش روي ميکروارگانيسم هاي هوازي اثر روي رشته هاي وراثتي آنها و از کار انداختن قدرت تکثير سلولي مي باشد .
تحقيقات و بررسيهاي زيادي روي اين روش انجام شده است . نتيجه اين بررسيها نشان مي دهد که با دوز متعارف پرتو دهي ٤٠-١٨ ميکرووات بر سانتي متر مربع به شرط رعايت اصول طراحي و ايجاد شرايط مناسب محيطي کاهش به ميزان ٩٩ درصد در جمعيت گونه هاي مختلف پزودوموناس ( Pseudomonas spp ) با سيلوس سوبتيليس ( Bacillus subtilis ) استافيلوکوکوس اورئوس ( Staphylococcus aureus ) و همچنين کاهشي به ميزان بيش از ٩٩ در صد در جمعيت ويروسهايي چون آدنوويروسهاي تايپ ٢ ( Adenovirus type 2 ) کوکساکي ويروس ب ( Coxsackievirus- B ) ويروس آنفلوآنزا ( Influenza virus – A ) , و ويروس واکسينيا ( Vaccinia virus ) ديده شده است .
در يک نمونه از اين بررسيها در اتاق عمل بيمارستاني در آمريکا در طول ٢٩ سال پس از نصب سيستم فرابنفش نشان داده شده است که مرگ و ميرهاي ناشي از عفونت پس از جراحي از ٠٦/١ درصد ( ١٩ مورد از ١٧٨٢ جراحي ) به صفر مورد و بطور همزمان عفونت محل جراحي از ٦/١١ درصد به ٢٥/٠ در صد کاهش يافت .
٦- مکانهاي مورد استفاده :
کاربرد پرتو فرابنفش در کاهش شمار ميکروارگانيسم هاي هوازي به منظور نگهداري وضعيت بهداشت هواي تنفسي و يا از بين بردن کامل آنها و ايجاد فضاي عاري از ميکروارگانيسم ( آسپتيک ) در پروسه هاي توليد ، مرحله نگهداري فرآورده هاي استريل و يا جلو گيري از نشر آلودگي هنگام کار ونگهداري ميکروارگانيسم هاي خطرناک و گوناگون مي باشد .
مکانهايي که به چنين شرايطي نياز دارند عبارتند از :
الف : بيمارستانها و بخشهاي مختلف آن مانند بخشهاي جراحي ، دياليز ، زايمان ، پرستاري ، فوريتهاي پزشکي ، مراقبتهاي ويژه ،راهروها و رختشويخانه ها .
ب- مطب پزشکان و متخصصين .
پ- محل تجمع افراد ماننند مدارس ، سربازخانه ها ،خوابگاهها ، سالن هاي غذاخوري ، سالنهاي ورزش و سالنهاي سينما، تاتر و کنسرت .
ت- صنايع گوناگون مانند صنايع غذايي ، دارويي ، الکترونيک و…
ث- آزمايشگاههاي تحقيقاتي
ج – محل نگهداري و زاد و ولد انواع حيوانات مانند ، گاو ، گوسفند ، ماکيان و…
٧ – کاربرد ازون در تصفيه هوا
ازون در امر تصفيه هوا به چند منظور مي تواند به کار رود که عبارتند از :
١- ضد عفوني کردن هوا
٢- از بين بردن بوهاي نامطبوع
٣- تبديل سريع منواکسيد کربن به دي اکسيد کربن
٤- اکسيداسيون آلايندههاي شيميايي و شکستن آنها به ترکيبات اوليه و بدون ضرر آنها از قبيل آب ، دي اکسيد کربن و نيتروژن .
در هوايي که ما آن را هر روز استنشاق ميکنيم ازون به ميزان ppm ١/٠ – ٥/٠ وجود دارد .
سازمان بهداشت جهاني حداکثر ميزان مجاز تماس با ازون را ppm ٠٥/٠ – ٠٣/٠ ذکر کرده است .
ثابت شده که ازون توليد شده بوسيله مولدهاي پرتو فرابفش مخصوص توليد ازون به دليل اينکه حداکثر توان توليد آنها از حدود مجاز دانسته شده بيشتر نبوده و از تخليه الکتريکي بطور مستقيم استفاده نمي شود بسيار مطمئن تر است . در صورت توليد گاز ازون بوسيله تخليه الکتريکي مستقيم ، گازهاي مضري مانند انواع اکسيدهاي نيتروژن نيز به عنوان ناخالصي توليد مي شوند .
کاربرد گاز ازون در تصفيه هوا در زمينه هاي زير مي باشد :
١- منازل ، مطب پزشکان ، متخصصان و ادارات .
٢- آسايشگاهها ،سراي سالمندان و مبتلايان به امراض آسم و ريوي .
٣- بيمارستانها و بخشهاي مختلف آن مانند بخش جراحي ، دياليز ، زايمان ، پرستاري ، فوريتهاي پزشکي و مراقبتهي ويژه .
٤- مساجد ، مدارس ، خوابگاهها ،سالن هاي غذا خوري ، ورزشي ،تاتر و سينما .
٥- صنايع گوناگون مانند صنايع غذايي ، دارويي ،الکترونيک و…
٦- آزمايشگاهها و مراکز تحقيقاتي …
٧- محل نگهداري و زادو ولد انواع حيوانات مانند گاو ، گوسفند ، ماکيان …
٨- مقايسه بين پرتو فرابنفش و ازون دهي در تصفيه هوا :
پرتو دهي فرابنفش روشي است ساده و موثر و بدون نياز به استفاده از تجهيزات متعدد و پيچيده . در صورت رعايت يکسري اصول در طراحي ها و توجه به نکات ايمني مي توان بيشترين بهره را از اين روش در تصفيه و ضد عفوني هوا برد . از آنجا که يک روش فيزيکي است هيچگونه اثري پس از اتمام مرحله پرتو دهي از خود به جاي نمي گذارد و ترکيب آب يا هواي عبور کرده از مجاورت خودرا تغيير نمي دهد .
ازون گازي است ناپايدار که قابل حمل و نقل نيست پس بايد در محل استفاده توليد شود.
بنابراين ازون دهي در منابع آب و فاضلاب نياز به ژنراتورهاي توليد ازون و اتاقکهاي تماس دارد ،اما چون در محل توليد مي شود هيچگونه خطري پرسنلي که در محل مشغول کار هستند از نظر نشت گاز و يا مشکلات حمل و نقل توليد نمي کند . با آموزش صحيح اپراتورهاي مربوطه مي توان با اطمينان کامل از فوايد اين روش بهره جست .
بدليل قدرت بالاي اکسيد کنندگي و ضد عفوني کردن گاز ازون و نفوذ آن در محيط ، ثابت شده است که آزاد شدن اين گاز در محيط در مقادير مجاز سبب ضد عفوني سطوح در فواصل نسبتا دور از دستگاه نيز مي گردد.
براي درک، بهتر مقايسه اي بين پرتو دهي فرابنفش و استفاده از گاز ازون از نظر موارد مصرف و ملاحظات اقتصادي ،راه بري و زيست محيطي در جدول ذيل ارائه شده است
ازون
پرتوفرابنفش
زمينه‌هاي کاربري در هوا
عالي
عالي
کارآيي
بسيار زياد
کم
توانايي در زدون ترکيبات شيميايي
نيازندارد
نيازندارد
مقدار اوليه لازم براي تاثير ماندگار
زياد
بسيار زياد
سرعت عمل
ندارد
ندارد
محصولات سمي
متوسط
ناچيز
تاثير شرايط محيطي بر کارايي
متوسط
کم
خطرات در حين کار
خيلي مشکل
آسان
سهولت کاربري
زياد
کم
تجهيزات مورد نياز
زياد
کم
هزينه‌هاي سرمايه گذاري
متوسط
کم
هزينه‌هاي راه بري
کم
ندارد
تخريب زيست محيطي
9- دستگاههاي ضدعفوني هوا و محيط
شرکت آردا در راستاي طراحي و ساخت دستگاههاي ضدعفوني هوا و محيط در مکانهايي که احتياج به فضاي عاري از ميکروارگانيسم دارد مانند صنايع داروسازي ،بيمارستانها ،صنايع بسته بندي و توليد مواد غذايي ، مکانهاي نگهداري ميوه و سبزيجات دو سيستم شناخته شده به بازار عرضه مي کند .
١-٩- سيستم ضدعفوني مستقيم هوا ومحيط
استفاده متداول اين سيستم در کانالهاي تهويه بعد از فيلترها مي باشد . ولي مي توان از اين سيستم در مکانهايي که محل تجمع مردم بوده و يا کساني رفت و آمد مي کنند و لباسهاي حفاظتي به تن دارند استفاده کرد . کساني که بدون لباس ايمني از آنجا عبور مي کنند بايد اول لامپهاي مولد را خاموش نموده و بعد از اين مکان عبور نمايند.
براي استفاده بهينه از اين سيستم بهتر است که ديوار و سقف کابينت يا اتاقي که اين لامپها در آن استفاده مي شود با رنگي پوشيده شود که انعکاس خوبي نسبت به اشعه ماورا بنفش از خود نشان مي دهد. کارمنداني که در چنين محيطي کا ر مي کنند و در معرض اشعه دهي مستقيم قرار دارند بايد لباسهاي حفاظتي که سر و گردن را بپوشاند و عينک و دستکش استفاده کنند . لباسهاي ساخته شده نايلوني حفاظت کافي ندارد .
توجه : در صورتي که پوست بدون حفاظت در مقابل اين اشعه قرار گيرد باعث تورم و آفتاب سوختگي مي شود.
٢-٩- سيستم ضد عفوني غير مستقيم هوا و محيط
اين سيستم در مکانهايي استفاده مي شود که محل تجمع مردم بدون لباس
حفاظتي مي باشد. از بين بردن ميکروارگانيسم ها در اين مکانها با عبور هوا از روي مولد اشعه فرابنفش با استفاده از گردش طبيعي هوا ( Convection ) در محيط يا استفاده از پنکه ( FAN ) مي باشد و به اين ترتيب هوا را ضد عفوني مي نمايد .
در اين سيستم قاب حفاظتي در زير مولد اشعه نصب گرديده که اشعه توليدي را بطرف سقف انعکاس ميدهد . گرچه رنگهاي معمولي نورهاي با طول موج قابل ديد را خوب انعکاس مي دهد ولي انعکاس آنها براي اشعه ماورا بنفش ضعيف است ولي در هر صورت بهتر است که سقف با رنگي حفاظت شود ، که اشعه ماورا بنفش را جذب مي نمايند.
توجه: در محيطي که از سيستم غير مستقيم ضد عفوني هوا استفاده ميشود احتياج به استفاده از لباسهاي مخصوص حفاظتي نمي باشد.
بخش دوم :
آثار آلودگي هوا بر سلامت انسان
آلودگي هوا به طرق گوناگوني مي‌تواند آثار زيانبار درازمدت و كوتاه مدتي بر سلامت انسانها بگذارد. تاثير آلودگي هوا بر افراد مختلف متفاوت است. آسيب پذيري برخي افراد در برابر آلودگي هوا بسيار بيشتر از سايرين است. كودكان كم سن و سال و سالمندان بيشتر از ديگران از آلودگي هوا آسيب مي‌بينند.
برخي بيماريها مانند آسم، بيماري قلبي و ريوي در مواقع آلودگي هوا تشديد ميشوند. معمولا ميزان آسيبها بستگي به ميزان قرار گرفتن در معرض مواد شيميايي زيانبار دارد يعني مدت تماس با آلاينده‌ها و غلظت مواد شيميايي.
آثار كوتاه مدت آلودگي هوا عبارت است از حساسيت چشمها، بيني و حلق، عفونتهاي دستگاه تنفسي فوقاني مانند برونشيت و ذات الريه. سردرد، تهوع، و واكنش‌هاي آلرژيك نيز از ديگر عوارض كوتاه مدت اين مشكل زيست‌محيطي است.
آلودگي هوا براي مدت كوتاه مي‌تواند بيماري مبتلايان به آسم و آمفيزم را تشديد كند.
آثار درازمدت آلودگي هوا مي‌تواند بيماري مزمن تنفسي ، سرطان ريه، بيماري قلبي، و حتي آسيب به مغز ، اعصاب ، كبد و كليه‌ها را شامل شود.
تماس مداوم با آلاينده‌ها بر ريه كودكان تاثير مي‌گذارد و در سالمندان سبب تشديد بيماري ميشود.
عقيمي ناشي از كاهش شمار اسپرم در مردان از عوارض آلودگي هوا شناخته شده است. آلودگي هوا نه تنها در تشديد آسم نقش دارد بلكه بزرگترين عامل خطر در ايجاد اين بيماري محسوب ميشود. پزشكان از جمله عوامل موثر در بروز جوش صورت را آلودگي هوا معرفي مي‌كنند. اين معضل براي بيماران ديابتي مرگبار است. آلودگي هوا در فرايند كنترل جريان خون در ديابتي‌ها اختلال ايجاد مي‌كند.
در تحقيقات انجام شده مشخص شده است آلودگي هوا در بروز چاقي نقش دارد و مرگ زودرس در نواحي آلوده شهرها به اثبات رسيده است.
در گياهان آلاينده‌ها توان گياهان را براي مقابله با بيماريها و حشرات كاهش مي‌دهند و در رشد آنها تاثير منفي مي‌گذارند. بسياري از درختان در بزرگراههاي شهر تهران در حالت نيمه مرگي هستند كه به علت انباشت لايه‌اي از ذرات آلاينده بر شاخ و برگ آنهاست.
آثار آلودگي هوا به حدي گسترده است كه تحقيقات در اين‌باره همچنان ادامه دارد. بيماريهاي ناشي از آلودگي هوا مي‌تواند بسيار پرهزينه باشد.
هزينه‌هاي درماني، كاهش بهره‌وري در محل كار مي‌تواند ساليانه ميلياردها دلار هزينه بر جامعه تحميل كند.
پيشگيري از آلودگي هوا
در بسياري از كشورهاي جهان اقداماتي براي كاهش آثار آلودگي هوا بر محيط زيست انجام شده است. درحالي كه دانشمندان آثار زيانبار آلودگي هوا را بر گياهان، حيوانات و زندگي انسانها مطالعه مي‌كنند، قانون‌گذاران قوانيني را براي كنترل كاهش آلاينده‌ها تصويب نموده و آموزگاران در مدارس و استادان در دانشگاهها آثار آلودگي هوا را براي نسل جوان تشريح مي‌كنند.
اولين گام براي حل مشكل آلودگي هوا ارزيابي است. محققان آلودگي هوا را بررسي نموده و استانداردهايي را براي اندازه‌گيري نوع و مقدار آلايندههاي خطرناك تعيين مي‌كنند. بعد از آن بايد حد مجاز آلايندههاي هوا مشخص شود.
در مرحله بعد مي‌توان گامهايي براي كاهش آلودگي هوا برداشت. تنظيم مقرراتي براي موادي كه در اثر فعاليتهاي انساني در فضا منتشر ميشود اين هدف را تكميل مي‌كند. بسياري از كشورها براي ميزان انتشار آلايندههاي خودروها و صنايع محدوديت‌هايي را اعمال كرده‌اند. اين كار از طريق سازمانهاي هماهنگ‌كننده كه وظيفه نظارت بر محيط زيست و هوا را به عهده دارند انجام ميشود. در سازمان ملل برنامه مديريت جو طرحهاي زيست محيطي را در سراسر جهان اجرا مي‌كند.
در برخي كشورها علاوه بر سازمان حفاظت محيط زيست سازمانهاي محلي نيز در كنترل و نظارت بر محيط زيست نقش دارند.
پيشگيري مهمترين اقدام براي كنترل آلودگي هواست. سازمانهاي نظارتي نقش مهمي در كاهش آلودگي هوا در محيط زيست ايفا مي‌كنند.
ساليانه ۲/۵ميليون نفر در جهان در اثر آلودگي هوا جان خود را از دست مي‌دهند كه در اين ميان بيشترين ميزان مرگ و ميرها به علت آلودگي هوا در فضاهاي بسته مانند خانه است. از اين رو تهويه كافي براي كاهش آلاينده‌ها در محيطهاي بسته مسئله مهمي است. در محيط خانه و محل كار بايد جريان كافي هوا وجود داشته باشد و دستگاههاي تهويه مناسب نصب شده باشد.
يكي از خطرناكترين آلاينده‌ها دود سيگار است. محدوديت در استعمال دخانيات گام مهمي براي داشتن محيط زيست سالمتر است. هرچند قوانين كنترل استعمال دخانيات در برخي اماكن موثر است، اما قرار گرفتن در معرض دود سيگار ديگران نيز مسئله مهمي است كه نبايد از نظر دورداشته شود.
پياده‌روي و استفاده از دوچرخه به برخوداري از هوايي سالم و پاكيزه كمك مي‌كند. آلودگي هوا را فقط با تلاشهاي دانشمندان، صاحبان صنايع، قانون‌گذاران و تمام افراد جامعه كاهش داد. براي برخورداري از محيطي سالم براي خود و فرزندان همه بايد مشاركت داشته باشند.
- نقش رعدوبرق در آلودگي هوا
جهت مشاهده بهتر فايلهاي PDF روي عنوان زير Right Click نموده، سپس با انتخاب گزينه Save Target As فايل را روي كامپيوتر ذخيره كرده و مشاهده نماييد . ( منبع : هوپا)
دانلود
مراجع :
1- Hart, D. 1960. Bactericidal ultraviolet radiation in the operating room. 29 years. study of control of infection. JAMA, 172, 1019-1027.
2- Hart, D. 1938. Sterilization of the air in the operating room with bactericidal radiation. J. Thorac. surg. 7, 525-535.
3- Jensen, M.M. 1964. Inactivation of airborne viruses by ultraviolet irradiation. Appl. Microbiol.
4- Over holdt. R.H. and Betts, R.H. 1940. Comparative report on infection of thoracoplasty wounds: experiences with ultraviolet irradiation of operating room air, J. thorac. Surg. ,9, 520-529.
5- Smith, L.R. , Garret, C.M. and wood hall, E.C. 1964. Improved ultraviolet irradiation: Further studies in the control of infection in the operating room. J. Int Coll. S. , 42, 38-43.
