شیمی و محیط زیست

یکی از بحران های امروزی که آن را بیشتر زاییده ی گسترش تکنولوژی و پیشرفتهای صنعتی و کشاورزی می دانند ، آلودگی محیط زیست است . محیط زیست را می توان آب، خاک، هوا و موجودات زنده دانست.
الف) آلودگی آب : فاضلاب و به عبارتی پساب بسیاری از کارخانه ها دارای مواد شیمیایی هستند ، باعث آلودگی آب می شود . به طور کلی ، اثر آلوده کننده های آب بر آبهای سطحی بیشتر مشهود است ، زیرا از طرفی تخلیه ی فاضلابهای صنعتی باعث تغییر ترکیب آب می شود و از سوی دیگر ، بارندگیهای شدید در هوای آلوده و همچنین شست و شوی زمینهای زراعتی آغشته به کودها و آفت کشها باعث ورود بسیاری مواد شیمیایی در آبهای سطحی و حتی آبهای زیر زمینی می شود.
پسابهای گرم صنعتی گرچه فاقد مواد شیمیایی هستند ، اما به علت به هم زدن شرایط زندگی آبزیان ، نوعی آلودگی معروف به آلودگی گرمایی در آب بوجود می آورند.
ب)آلودگی خاک : یک عامل مهم آلودگی خاکتجمع سالانه میلیونها زباله ، قوطی های کنسرو ، آهن اسقاطی ، کاغذ ، شیشه ، پلاستیک و ..... در محیط زیست است. چون اغلب این مواد توسط باکتریها تجزیه ناپذیرند یاسرعت تجزیه ی آنها بسیار کم است ، آثار آنها همچنان در خاک باقی می ماند و آلودگی خاک را سبب می شود . در حال حاضر ، روشهایی برای تهییه بیوگاز (گازی است که براثر انجام فرآیند های زیست شیمیایی باکتریها بر روی زباله ها بوجود می آید و درصد زیادی آن را گاز متان تشکیل می دهد.)از زباله ، بازیافت آهن از آهن اسقاطی ، بازیافت کاغذ از زباله های کاغذی و ....در حال تحقیق و اجراست که تاحدی از شدت این الودگیمی کاهد.عامل مهم دیگر در آلودگی خاک ، اضافی کودهای شیمیایی ، مواد حشره کش ، قارچ کش و علف کش است که برروی گیاهان یا زمین می پاشند. اغلب، اغلب این مواد ترکیب های سمی و کلر دارند که خود به خودتجزیه نمی شوند.
ج) آلودگی هوا:آاودگی هوا شامل وجود انواع مواد آلوده کننده از قبیل گازها ، دوده و دیگر ذره های جامد معلق مانند سرب، گرد و خاک و حتی گرده های گیاهان است.
مهمترین منابع آلوده کننده ی هوا عبارتند از : خودروها ، انواع موتورها،نیروگاهها با سوخت های فسیلی،دستگاههای تولید گرما ، کارخانه ها و صنایع دودزا ، کارخانه های سیمان و استخراج فلز ها.
مهمترین عوامل آلوده کننده ی هوا عبارتند از:
۱) گاز سمی کربن منوکسید . خودروهای بنزینی به مقدار زیادی گازCO وارد هوا می کنند.
۲ ) اکسیدهای نیتروژن. در موتورهای درون سوز ، مقداری از گاز های نیتروژن و اکسیژن هوا بایکدیگر ترکیب شده NO تولید می کنند. در نتیجه، دود خارج شده از اگزوز اتومبیلها، علاوه بر CO۲ ، COو هیدروژن سوخته نشده ، دارای مقداری NO نیز هست.نسبت گاز NO حاصل از موتور دیزلی بیشتر از موتور بنزینی است ، زیرا دمای سوختن در موتورهای دیزلی بیشتر است . گاز NO پس از خروج از لوله اگزوز در اثر تابش فرابنفش با اکسیژن هوا ترکیب و به گاز نیتروژن دیوکسیدتبدیل می شود.
۳) گوگرد دیوکسید.این گاز عمدتاً مربوط به سوختن نفت کوره (نفت سیاه ) است که در کارخانجات و نیروگاههای بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد . گوگرد موجود در نفت، به هنگام سوختن نفت ، به گاز گوگرد دیوکسید تبدیل می شود. گاز SO۲ در بخار آب موجود در هوا حل می شود و سولفورو اسید پدید می آورد . بنابراین ، این گاز تحریک کننده ی چشم ، بینی و شش هاست . همچنین در غلظت های زیاد باعث پیدایش باران اسیدی و در نتیجه ، خوردگی مجسمه ها و بناها می شود.
د)آلودگی ترکیبهای سرب : بنزین خودروها غالباً دارای ماده ای بنام تتراتیل سرب است که به منظور روان کردن سوپاپها و بهسوزی بنزین به آن اضافه می شود. سوختن این ماده در موتور اتومبیل سبب پراکنده شدن ذرات جامد و معلق ترکیب های سرب در هوا می شود که هم سمی اند و هم به صورت رسوب های جامد وارد دستگاه تنفسی می شوند. در حال حاضر در کشورهای پیشرفته سعی بر این است که به تدریج کاربرد سرب را در بنزین کاهش دهند و متوقف سازند . موتور اتومبیل های مدل پایین طوری است که بدون وجود تترااتیل سرب در بنزین ، خوب کار نمی کند ، اما موتور اتوموبیل های مدل بالا این طور نیست . امتیاز دیگر خودروهای مدل بالای خارجی این است که در لوله اگزوز آنها دستگاهی به نام کنورتور (تبدیل کننده ) تعبیه شده است و این دستگاه سه گاز آلوده کننده مهم را قبل از خروج از لوله اگزوز به گازهای غیر سمی تبدیل می کند . NO را به N۲ ، CO را به CO۲ و هیدروکربن های نسوخته را به CO۲ و H۲O تبدیل می کند.
ه)پدیده ی تخریب لایه اوزون : لایه اوزون که نقش محافظ کره ی زمین از تابش پرانرژی فرابنفش خورشید را دارد ، در ارتفاع ۱۶ تا ۴۸ کیلومتری سطح زمین هکچون غلافی کره ی زمین را احاطه کرده است . مصرف متوالی گازهای کلروفلوئورو کربن در انواع افشانه های آرایشی و بسیاری از صنایع شیمیایی ، به لایه اوزون آسیب رسانیده است . به طور ی که این لایه در حال نازک شدن و حتی سوراخ شدن است . تخریب و سوراخ شدن این لایه باعث عبور غیر قابل کنترل تابش فرا بنفش خورشید می شود که سبب افزایش دمای زمین ، ذوب یخهای قطبی و افزایش آب دریاها شده در نهایت ، به زیر آب رفتن خشکی ها می انجامد . همچنین ، موجب سوختگی پوست ، ابتلا به سرطان پوست و بیماریهای چشمی نیز می شود.
● شیمی در منزل :
الف)مواد غذایی : مواد غذایی در بدن مصرف می شود تا بدن رشد کند و خرابیها ترمیم شوند . مواد غذایی مصرف می شوند تا برای حرکتهای ما انرژی تولید کنند و بدن را گرم نگهدارند. فرآیندهای شیمیایی بدن ما به غذا نیاز دارند. مواد غذایی مورد نیاز بدن را می توان به طور خلاصه به شش گروه طبقه بندی کرد :
۱) پروتئینها
۲) کربوهیدراتها
۳) چربیها
۴) مواد معدنی
۵) ویتامینها
۶) آب
ب) پاک کننده ها: هر چیزی که در پاک کردن چرک از لباسها یا دست و صورت شما مؤثر باشد ، پاک کننده نامیده می شود . معمولاً از دو نوع پاک کننده استفاده می شود :
۱) صابون که از چربی یا روغن گیاهی ساخته می شود .
۲) پاک کننده های غیر صابونی که از ترکیبهای نفتی تهیه می شوند. صابون در آب سخت خوب کف نمی کند ، زیرا یونهای کلسیم و منیزیم موجود در آب سخت جانشین یونهای سدیم و پتاسیم مولکولهای صابون می شوند و صابون نامحلول تشکیل می دهند. پاک کننده های غیر صابونی مانند مایع ظرفشویی ، شامپوهای گوناگون و ... در آبهای سخت بهتر از صابون عمل می کنند . یعنی لخته تشکیل نمی دهند و بلافاصله کف می کنند.
● شیمی در کشاورزی:
غذا نیاز اصلی زندگی انسان است . با توجه به رشد بیش از حد جمعیت جهان ، برای تأمین غذا ، امروزه تغییرا زیادی در تکنولوژی و روشهای مورد استفاده در کشاورزی ایجاد شده است . این روشها عبارتند از :
▪ اختصاص دادن زمینهای بیشتر به کار کشاورزی
▪ ابداع ماشینهای کشاورزی جدید
▪ دگر گونی در روشهای حمل و نقل
▪ استفاده بیشتر از انرژی
▪ کاربرد بیشتر علم در کشاورزی
شیمی کشاورزی شاخه ای از علم شیمی است که انسانها کوشش می کنند تا به کمک آن راههای تازه ای برای تولید غذای بیشتر با هزینه کمتر ، زحمت کمتر و مصرف کمتر مواد اولیه پیدا کنند.

مهناز بندار

منبع : سازمان آموزش و پرورش استان خراسان