كيف تؤدي موجات الحر إلى تفاقم جودة الهواء

  • 5 دقيقة قراءة
  • بواسطة IQAir Staff Writers
blazing sun in sky

عندما ترتفع الحرارة، يرتفع تلوث الهواء أيضاً.

في كل عام تتسبب موجات الحر الشديدة في جميع أنحاء العالم في حدوث وفيات وارتفاع في عدد حالات دخول المستشفيات بسبب أمراض القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي، وحالات الإجهاد الحراري مثل ضربة الشمس وغيرها من الأمراض المرتبطة بالحرارة.

وفي السنوات الأخيرة، أدت درجات الحرارة المرتفعة في أمريكا الشمالية وأوروبا وجنوب آسيا إلى مستويات تلوث هواء خطيرة (1). أحد أسباب ذلك هو أن الحرارة تعمل كمحفز كيميائي وتحول العناصر الموجودة في الهواء إلىأوزون ومنتجات ثانوية ضارة أخرى.

ما هو الأوزون؟

بالنسبة لمعظم الناس، فإن ذكر الأوزون يستدعي إلى الأذهان طبقة الأوزون، المعروفة أيضًا باسم الأوزون الستراتوسفيري. وهو موجود بشكل طبيعي في الغلاف الجوي العلوي للأرض ويحمينا من أشعة الشمس فوق البنفسجية عن طريق امتصاصها. يشكل أوزون الستراتوسفير 90% من أوزون الأرض.

أما الأوزون على مستوى الأرض فهو ملوث كيميائي ينتج عن تفاعل بين أشعة الشمس والأكسجين وجزيئين من جزيئات تلوث الهواء: أكسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة.

الأوزون الضار هو الأوزون على مستوى الأرض أو الأوزون التروبوسفيري. وهو ملوث كيميائي ينتج عن تفاعل بين ضوء الشمس ومجموعتين من جسيمات تلوث الهواء: أكاسيد النيتروجينو والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs). الأوزون على مستوى الأرض هو المكون الرئيسي في الضباب الدخاني (2).

لذا، فإن موجات الحرارة وارتفاع مستويات الأوزون تسير جنبًا إلى جنب مع ارتفاع مستويات الأوزون، وينبغي أن يكون ذلك مدعاة للقلق مع حدوث موجات الحر الصيفية.

مصادر مكونات الأوزون

نعلم جميعاً من أين يأتي ضوء الشمس والأكسجين. هناك العديد من مصادر أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة التي تساعد في تكوين الأوزون.

بالنسبة لأكاسيد النيتروجين، تشمل هذه المصادر (3):

  • المركبات ذات المحركات
  • محطات توليد الطاقة
  • مصادر الاحتراق الأخرى
  • صواعق البرق
  • البراكين
  • المحيطات
  • الاضمحلال البيولوجي

تشمل مصادر المركبات العضوية المتطايرة (4):

  • المركبات ذات المحركات
  • حرق الأخشاب
  • الانبعاثات الصناعية
  • المصانع الكيميائية
  • مصافي التكرير
  • المنظفات والمطهرات
  • الدهانات ومزيلات الطلاء والورنيش والتشطيبات
  • دخان التبغ

التأثيرات الصحية للأوزون

الأوزون هو أحد مهيجات الرئة. عند استنشاقه، يمكن أن يسبب الأوزون على مستوى الأرض ضررًا قصير الأجل وطويل الأجل على صحتك. والأشخاص الأكثر عرضة للتأثيرات الخطيرة هم الأطفال وكبار السن ومرضى الربو والأشخاص الذين يعانون من أمراض الرئة والأشخاص الذين يعملون أو يمارسون الرياضة في الهواء الطلق.

تشمل الأعراض قصيرة المدى ما يلي:

  • ضيق التنفس
  • ألم أثناء التنفس العميق
  • تهيج الرئة والحلق
  • أزيز وسعال

على المدى الطويل، يمكن أن تشمل آثار التعرض للأوزون ما يلي:

  • زيادة نوبات الربو
  • انخفاض وظائف الرئة
  • تفاقم أمراض الجهاز التنفسي
  • أمراض القلب والأوعية الدموية

ماذا يفعل الأوزون برئتيك؟

يتلف الأوزون الأنسجة المبطنة للرئتين بشكل حاد (5). وقد تم ربط التعرض المزمن للأوزون بالوفاة المبكرة بسبب أمراض الجهاز التنفسي (6).

ارتبطت المستويات العالية من التعرض للأوزون بنتائج سيئة، بما في ذلك الوفيات وزيادة الزيارات إلى المستشفيات، لدى المرضى الذين يعانون من مرضين تنفسيين: مرض الانسداد الرئوي المزمن والتليف الرئوي الخلالي (7) (8).

الأطفال المصابون بالربو الذين يعيشون في مناطق ذات تركيزات عالية من الأوزون أكثر عرضة لخطر دخول المستشفى بسبب نوبات الربو من الأطفال الذين يعيشون في مناطق ذات تركيزات أقل.

الأطفال الذين يعانون من الربو الذين يعيشون في مناطق ذات تركيزات عالية من الأوزون أكثر عرضة لخطر دخول المستشفى بسبب نوبات الربو من الأطفال الذين يعيشون في مناطق ذات تركيزات أقل (9).

ووُجد أن الأطفال حديثي الولادة الذين تعرضت أمهاتهم لمستويات عالية من الأوزون أثناء الحمل يعانون من انخفاض في وظائف الرئة (10).

ماذا يؤثر الأوزون على قلبك؟

توضح دراسة من جمعية القلب الأمريكية العلاقة بين الأوزون والنوبات القلبية (11).

وفقًا للبحث، يسبب التعرض للأوزون تغيرات فسيولوجية مرتبطة بالنوبات القلبية. تتضمن هذه التغييرات ما يلي:

  • زيادة الالتهاب
  • انخفاض في عوامل تخثر الدم
  • تغير ملموس في إيقاع القلب.

لاحظ الباحثون هذه التغيرات في الشباب والبالغين الأصحاء بعد ساعتين فقط من التعرض للأوزون. لم تكن نتائج التعرض للأوزون دائمة؛ فقد اختفت معظم التأثيرات بعد 24 ساعة.

في الدراسة، تم تعريض 23 شابًا بالغًا إلى 0.3 جزء في المليون من الأوزون، وهو في الواقع أعلى من معيار التعرض لثماني ساعات الذي وضعته وكالة حماية البيئة الأمريكية. ومع ذلك، وبسبب قصر مدة التعرض، كان إجمالي التعرض مساوياً تقريباً لمعيار وكالة حماية البيئة.

ارتبطت الجسيمات المحمولة في الهواء بوفاة كبار السن المصابين بأمراض القلب والأوعية الدموية.

قال روبرت ب. ديفلين، دكتوراه، المؤلف الرئيسي للدراسة وكبير العلماء في وكالة حماية البيئة الأمريكية: "تقدم هذه الدراسة تفسيرًا معقولاً للصلة بين التعرض الحاد للأوزون والوفاة".

أشارت جمعية القلب الأمريكية أيضًا إلى أن الجسيمات المحمولة جوًا مرتبطة بوفاة كبار السن المصابين بأمراض القلب والأوعية الدموية. وقال الباحثون إن الأوزون والتلوث الجسيمي المحمول في الهواء قد يتسببان في الوفيات من خلال آليات مماثلة.

موجات الحرارة تثير حرائق الغابات - مصدر رئيسي لمكونات الأوزون

تخلق موجات الحرارة المتزايدة تأثيرات خطيرة على بيئتنا. ارتفاع درجات الحرارة يزيد من ظروف الجفاف ويطيل أمدها. تصبح مناطق الأدغال والعشب والغابات أكثر جفافاً. ويمكن أن تؤدي هذه الظروف الملتهبة إلى حرائق غابات هائلة كما حدث في عام 2022 في نيو مكسيكو والساحل الغربي للولايات المتحدة.

في حين أن موجات الحر معروفة جيدًا في جنوب غرب الولايات المتحدة الأمريكية، إلا أن موجات الحر الشديد تخلق أيضًا ظروفًا أكثر ملاءمة لحرائق الغابات في المناطق المعتدلة من أوروبا وفي ألاسكا وشمال التندرا الكندية.

تولد حرائق الغابات أعمدة من الدخان المتصاعد الذي يحتوي على المكونات الرئيسية للأوزون - المركبات العضوية المتطايرة وأكاسيد النيتروجين.

تولد حرائق الغابات أعمدة من الدخان المتصاعد الذي يحتوي على العناصر الرئيسية للأوزون - المركبات العضوية المتطايرة وأكاسيد النيتروجين (12).

لا تقتصر جودة الهواء الخطرة الناجمة عن حرائق الغابات على المنطقة المباشرة. فدخان حرائق الغابات يمكن أن ينتقل آلاف الأميال. نوعية الهواء الرديئة الناتجة عن أثرت حرائق الغابات الغربية على المدن على السواحل الشرقية الأمريكية والكندية في السنوات الأخيرة.

الخلاصة

افترض نموذج إحصائي تم إنشاؤه مؤخرًا أن موجات الحر الصيفية في الولايات المتحدة ستزداد حتى عام 2050 وكذلك عدد الأيام التي تشهد مستويات أوزون غير صحية، خاصة في المناطق الجنوبية الغربية والشمالية الشرقية (13).

وتتمثل إحدى طرق منع الزيادات المستقبلية في الأيام ذات الجودة الرديئة للهواء الناجمة عن ارتفاع مستويات الأوزون في تقليل الكميات الموجودة في الغلاف الجوي من المكونين الرئيسيين له، وهما أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة. ويمكن القيام بذلك عن طريق الحد من مصادرهما أو القضاء عليهما - وخاصة احتراق الوقود الأحفوري وحرق الأخشاب.

يمكنك أن تساعد بشكل فردي في هذا الجهد من خلال الدعوة إلى وضع لوائح أقوى لجودة الهواء والانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة لتشغيل مركباتك ومنازلك وأعمالك.

موارد المقالة

[1] Abrahams B. (4 June, 2022). Deadly heatwave also resulting in ozone exceedance and it's making Delhi's air toxic. India Times
[2] Environmental Protection Agency, United States. (2020). Ground-level ozone basics
[3] Center for Science Education. (2020). Nitrogen oxides
[4] Montero-Montoya R, et al. (2018). Volatile organic compounds in air: Sources, distribution, exposure and associated illnesses in children. Annals of Global Health. DOI: 10.29024/aogh.910 
[5] American Lung Association. (2020). Ozone
[6] Jerrett M, et al. (2009). Long-term ozone exposure and mortality. New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMoa0803894 
[7] Gao H, Wang K, et al. (2020). A systematic review and meta-analysis of short-term ambient ozone exposure and COPD hospitalizations. International Journal of Environmental Research and Public Health. DOI: 10.3390/ijerph17062130 
[8] Harari S, et al. (2020) Fibrotic interstitial lung diseases and air pollution: a systematic literature review. European Respiratory Review. DOI: 10.1183/16000617.0093-2020 
[9] Lin S, et al. (2008). Chronic exposure to ambient ozone and asthma hospital admissions among children. Environmental Health Perspective. DOI: 10.1289/ehp.11184 
[10] Salam MT, et al. (2010). Birth outcomes and prenatal exposure to ozone, carbon monoxide, and particulate matter: Results from the Children's Health Study. Environmental Health Perspective. DOI: 10.1289/ehp.8111 
[11] Devlin R, et al. (2012). Controlled exposure of healthy young volunteers to ozone causes cardiovascular effects. Circulation. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.112.094359 
[12] Montrose L. (2021). What’s in wildfire smoke? A toxicologist explains the health risks and which masks can help. The Conversation
[13] Shen L, et al. (2016). Impact of increasing heat waves on U.S. ozone episodes in the 2050s: Results from a multimodel analysis using extreme value theory. Geophysical Research Letters. DOI: 10.1002/2016GL068432 

النشرة الإخبارية

احصل على مقالات حصرية وتحديثات عن المنتجات ونصائح وعروض خاصة من حين لآخر في بريدك الإلكتروني. يمكنك إلغاء الاشتراك في أي وقت.

اقرأ عن سياسة الخصوصية الخاصة بنا

المنتج المميز
HealthPro 250 • غرفة لتنقية الهواء