تبلیغات
دانشجویان کشاورزی دانشگاه پیام نور فردوس - ازون: شمشیری دولبه

ازون: شمشیری دولبه

جمعه 22 آبان 1388 04:53 ب.ظ

نویسنده : دانشجویان مهندسی کشاورزی دانشگاه پیام نور فردوس

گاز ازن برای همه ما نام آشنایی است. اما بیشتر ما با شنیدن نام این گاز به یاد لایه ازن و تخریب آن می افتیم. لایه ازن در لایه استراتوسفر جو قرار گرفته و با جذب پرتوهای ماورائ بنفش امکان حیات روی کره زمین را برای ما فراهم می کند.

 


به همین دلیل است که اکولوژیست ها از تخریب آن به خاطر افزایش آلاینده های جوی اظهار نگرانی می کنند، اما روی سخن ما در این گزارش گاز ازن تروپوسفری (لایه سطحی جو) است که مقدار آن سالانه یک تا 2درصد در کره زمین افزایش می یابد و ربطی به لایه محافظ ازن ندارد.
طبق مطالعات دانشمندان و اطلاعات جدیدی که در این زمینه به دست آمده این گاز می تواند اثرات جبران ناپذیری را از قبیل تاثیرات حاد و مزمن بر سلامت انسان، گیاهان و دیگر موجودات زنده داشته باشد. به نظر می رسد تنها راه جلوگیری از این کار افزودن بر شدت اعمال قوانین حفاظتی است.
از طرفی باید به طور مکرر میزان ازن موجود در سطح زمین بخصوص در شهرهای بزرگ و مناطق مجاور، اندازه گیری شود تا روند تغییرات سالانه دایم مورد بررسی قرار گیرد. گزارشی که پیش رو دارید به آخرین دستاوردهای محققان در همین زمینه اختصاص دارد.
قرنهاست که طبیعت هنگام صاعقه یا به وسیله پرتوی فرابنفش خورشید، ازن را به وجود می آورد، اما مساله اصلی این است که آلودگی های حاصل فناوری روز دنیا میزان این گاز را تا حد خطرناکی بالا برده است.
ازن گازی تقریبا بی رنگ با بویی خاص شبیه بوی هوای تازه است که پس از رعد و برق استشمام می شود یا بویی که کنار تخلیه الکتریکی در هوای آزاد به مشام می رسد. در دمای معمولی به صورت گاز است و چگالی آن 5/1 برابر اکسیژن در شرایط استاندارد است.
حلالیت ازن در آب کم است و با کاهش دما افزایش می یابد. تحقیقات اخیر نشان داده اند 2برابر شدن میزان ازن در لایه تروپوسفر جو زمین منجر به افزایش دما به میزان یک درجه سانتی گراد می شود.
دکتر حمیدرضا اولیایی ، متخصص خاکشناسی از دانشگاه شیراز می گوید: در مه دودهای فتوشیمیایی مانند آنچه در جنوب کالیفرنیا به وقوع پیوست ، میزان ازن به میزان باور نکردنی ای تخمین زده شد.
در واقع ضرر و زیان حاصل از افزایش ازن بسیار هنگفت و قابل توجه است. تحقیقات اخیر نشان می دهد با کاهش 25درصدی در غلظت ازن در هوای اتمسفر سالانه 500تا 1000میلیون دلار کاهش خسارت خواهیم داشت

لایه محافظ یا آلاینده
گاز ازن تروپوسفری به عنوان یک آلاینده ثانویه یکی از اکسیدان های بسیار فعال موجود در اتمسفر است که اثرات سویی بر سلامت انسان ، حیوان و گیاه می گذارد.
از طرفی ازن استراتوسفری اغلب به عنوان یک پدیده مفید برای محیط زیست مطرح است و با جذب مقادیر عمده اشعه زیانبار ماورائ بنفش مانع تاثیرات مخرب آن بر محیط زیست می شود، اما ازن تروپوسفری و بخصوص ازنی که به وسیله فرآیندهای فتوشیمیایی ایجاد می شود مضرات فراوانی دارد.
این گاز نه تنها روی گونه های گیاهی خسارت وارد می کند، بلکه موجب تاثیرات زیانباری روی سیستم تنفسی انسان و حیوان می شود و همچنین به مواد مصنوعی و شیمیایی هم آسیب می رساند.
از آنجا که ازن دارای طیف جذبی نور در محدوده 9/6میکرومتر است ، بنابراین مانع خروج اشعه ای با طول موج بلند از سطح زمین شده و مثل گاز دی اکسید کربن به ایجاد پدیده اثر گلخانه ای منجر می شود.
زمانی که آلاینده های اولیه ای مثل منواکسید کربن

(CO)،

 اکسیدهای نیتروژن

(NOX)

 و ترکیبات آلی تصفیه شونده

(VOCS)

 در معرض طیفی از نور خورشید با طول موج کمتر از 4/0 میکرومتر قرار گیرند.
طی فرآیندهای پیچیده اکسیداسیون فتوشیمیایی، گاز آلاینده ثانویه ازن تولید می شود، گرچه سیاست های بازدارنده دولتها در ممانعت یا کاهش انتشار این آلاینده ها ادامه دارد.
اما تحقیقات اخیر از کافی نبودن این تلاشها پرده برداشته است. به طوری که اثرات مخرب این گاز، بخصوص در شهرهای آلوده صنعتی و مناطق مجاور آن بر محیط زیست بیشتر به چشم می خورد.
در کشور ما نیز بویژه در شهرهای بزرگ و صنعتی و مناطق مجاور به دلیل آلودگی شدید هوا، وجود گازهای آلاینده اولیه و همچنین آفتابی بودن هوا در عمده روزهای سال ، شرایط را بسهولت برای انجام واکنشهای اکسیداسیون فتوشیمیایی که به ایجاد گاز ازن منجر می شوند، ایجاد می کند.
به همین دلیل ، شناخت اثرات مخربی که این گاز بر زیست بومهای زراعی و جنگلی برجای می گذارد، با توجه به روند رو به افزایش آلودگی هوا و همچنین نیاز به افزایش عملکرد، از اهمیت خاصی برخوردار است.

تغییرات شبانه روزی غلظت ازن در سطح زمین
تاثیر پدیده های فتوشیمیایی بوضوح در غلظت ازن در طول شبانه روز مشخص می شود.
دکتر حمیدرضا اولیایی می گوید: ?معمولا در ساعات بعدازظهر یک لایه وارونه تحت تاثیر پدیده وارونگی تشکیل می شود که این امر به ایستایی ازن در سطح زمین منجر می شود.
به همین دلیل ، با نبود اختلاط عمودی به میزان کافی و افزایش نیافتن ازن استراتوسفری ، ازن انباشته شده در نزدیکی سطح زمین به وسیله عامل فرو نشست سطحی کاهش می یابد و در نهایت غلظت ازن در ساعات شب، کاهش می یابد.
به این ترتیب با طلوع خورشید پدیده وارونگی هم کم می شود و در ارتفاعات بالاتر ازن به سمت پایین حرکت می کند و بر غلظت آن افزوده می شود و در واقع از این مرحله به بعد است که عامل تولید فتوشیمیایی ازن افزایش می یابد.?

تاثیرات مخرب بر گیاهان
هر روز بر تعداد گزارش هایی که در خصوص صدمات وارده بر گیاهان به وسیله گاز ازن ارائه شده است ، افزوده می شود.
خبرها می گویند در کشورهایی مثل استرالیا، کانادا، ژاپن ، هند، مکزیک ،امریکا، هلند، انگلیس و آلمان اثرات مخرب گاز ازن در یک مقیاس جهانی بخصوص درباره جنگلها در حال افزایش است. دکتر اولیایی می گوید: ازن مانند دیگر گازها، طی فرآیند تبادل گازی از طریق روزنه ها وارد سلولهای برگ می شود.
ازن وارد شده به درون گیاه ، موجب تغییر ساختمان سلولی می شود و این امر بیشتر به دلیل تغییر نفوذپذیری غشائ سلولی است. در صورتی که سلولی منقبض شود و بمیرد، در این حالت علایم مربوط به صورت مشهود در برگ مشاهده می شود در بسیاری از گیاهان سلولهای نوک برگهای جوان حساس ترین قسمت گیاه نسبت به اثرات ازن هستند، گاز ازن می تواند یک دامنه وسیع از علایم حاد و علایم مزمن را در گیاهان ایجاد کند.
در سوزنی برگها هم ممکن است سوختگی هایی در نوک برگها به رنگ قرمز یا قهوه ای در برگهای جوان دیده شود. ازن ممکن است بتواند صدمات حاد یا مزمنی نیز ایجاد کند که بر رشد و عملکرد گیاه تاثیرگذار باشد که همراه یا فاقد علایم قابل رویت باشد.
صدمات حاد، ناشی از تماس کوتاه مدت گیاه با غلظتهای زیاد ازن است که منجر به مرگ سلولها می شود. در حالی که مسمومیت مزمن ناشی از تماس درازمدت گیاه با گاز ازن در غلظتهای کم ایجاد می شود. دکتر اولیایی می گوید: ?گیاهان در حال رشد تحت تاثیر عوامل بر همکنشی زنده و غیر زنده زیادی قرار می گیرند که بر نحوه اثرات ازن بر آنها تاثیر می گذارد.
به علاوه اختلاف های ژنتیکی در میان گونه ها و ارقام مختلف هم بر میزان اثرگذاری ازن موثر است. این مساله در خصوص گیاهانی مثل یونجه ، لوبیا، پنبه ، سیب زمینی ، سویا، توتون و گوجه فرنگی بخوبی شناخته شده است.
دمای بالا، نور خورشید، رطوبت نسبی مناسب ، عناصر غذایی مناسب و کافی در خاک ، رطوبت مناسب خاک و... از جمله عوامل مهمی هستند که در تاثیرگذاری ازن بر گیاه موثرند.?
به طور خلاصه تاثیرات ازن روی گیاهان ، ممکن است شامل صدمات مشهود در برگ ، کاهش رشد گیاه ، کاهش عملکرد، تغییر در کیفیت گیاهان زراعی و تغییر در حساسیت به عوامل استرس زا باشد، تمام این استرس های فیزیولوژیکی منجر به کاهش عملکرد گیاه می شود.
این تاثیرات فقط زمانی مشهود است که سطح ازن به میزانی که گونه خاص گیاهی را تحت تاثیر قرار می دهد، باشد.

اثرات ازن روی درختان جنگلی
دکتر اولیایی می گوید: ?گاز اتیلن به صورت طبیعی توسط گیاهان تولید می شود. این گاز قادر است جنبه های گوناگون رشد و توسعه گیاه را تنظیم کند.
در آزمایشهای انجام شده اخیر توسط محققان ، مقدار اتیلن تولید شده در گیاهان که در معرض گاز ازن قرار گرفته بودند، بیش از 2برابر افزایش یافت و تولید گاز اتیلنی هم که در معرض استرس های مختلف گیاهان به طور معمول متصاعد می شود هم افزایش یافت!?

ازن با گیاهان چه می کند؟
تاثیرات اکوفیزیولوژیکی ، فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی بر واکنش گیاه نسبت به ازن موثرند. شرایط محیطی هم که مانع جذب توسط روزنه ها می شود، از جذب ازن نیز ممانعت می کند.
ازن جذب شده توسط گیاه به طور عمده در قسمت آپوپلاسم باقی می ماند و مقادیر ناچیزی از آن می توان در فضای داخل سلولی نفوذ پیدا کند و تاثیر ازن داخل سلولی نیز به طور عمده روی کلروپلاست ها و خصوصیات ژنی آن از طریق زنجیره های پیام دهنده است.
دکتر اولیایی می گوید: ?ازن همچنین در سلولهای گیاهی مانع عمل فرآیندهای انجام شده توسط کلروپلاست می شود طوری که توسط ازن ، هسته سلول به عنوان مکان تاثیرگذاری در سلولهای گیاهی شناسایی شده است.?

ماهواره ها چه می گویند؟
نتایج اخیر از ماهواره های هواشناسی نشان می دهند که غلظت ازن در مناطق حاره ای حدود 2برابر کمتر از عرضهای میانه نیمکره شمالی و حدود 4/1 برابر کمتر از مقادیر عرضهای میانه نیمکره جنوبی است.
در پاسخ دکتر اولیایی می گوید: ?این موضوع به 2دلیل است نخستین دلیل بر بیشتر بودن تولید فتوشیمیایی ازن در عرضهای میانه و بیشتر بودن تخریب فتوشیمیایی ازن در مناطق حاره ای است و دلیل دوم این که میزان ازن در عرضهای میانه نیمکره شمالی نیز حدود

40

درصد بیشتر از عرضهای میانه نیمکره جنوبی است و دلیل آن بیشتر بودن فعالیت های صنعتی در این نواحی است

برگرفته شده ازhttp://cph-theory.persiangig.com/983-ozonshamshire2labe.htm




دیدگاه ها : نظرات
آخرین ویرایش: - -