درسنامه کامل انسان و محیط زیست

ازدوبخش مواد معدنی و آلی تشکیل میشود

اهمیت خاک:موادشیمیایی(کوداوره)_محل زندگی جانوران _محل تولید مواد غذایی توسط انسان _منشأ مصالح ساختمانی(گچ،آجر و...)_منشأ تولید سرامیک و موزائیک_ محل ذخیره آب

خاک در تأمین آینده پایدار وامنیت غذایی نقش دارد

خاک از منابع تجدید پذیر به شمار میرود؛اما تشکیل هر سانتی متر خاک در شرایط مختلف آب و هوایی از 100 تا10000 سال طول میکشد.

آب و هوا:50درصد از کل حجم خاکاز منتفذی که 25 درصد آن را هوا و25درصد آن را آب پر کرده است،تشکیل شده است.

بخش معدنی خاک:از انواع کانی ها تشکیل شده است

 درساختار این کانی ها انواع عناصر مانند سدیم،کلسیم، پتاسیم و... به کار رفته است.

گرچه این عناصر برای حفظ ویژگی خاک و حاصل خیزی آن برای کشاورزی لازم اند؛

گاهی افزایش غلظت آن ها موجب شور شدن، قلیایی شدن یا شور قلیایی شدن خاک میشود.از این رو کشاورزان باید گیاهان مناسب با این نوع خاک ها را انتخاب کنند .

مواد آلی خاک:یکی از مقادیر کیفی درسلامت خاک اند و در حاصل خیزی خاک ها کشاورزی بسیار اهمیت دارند.

عواملی که توان تولید خاک را تحت تأثیر قرار میدهند:

فرسایش ، الودگی، غرقابی شدن ، بیابان زایی، شور شدن ، تغییر کاربری زمین ها) تبدیل مزرعه ها ، مرتع ها ، باغ ها و جنگل ها به مناطق مسکونی ، صنعتی و...) چرای بی رویه ، گرد وغبار ، اتش سوزی  و فعالیت های صنعتی

آلودگی خاک:

آلاینده ها به صورت غیر مستقیم و از طریق گیاهان یا به صورت مستقیم از طریق استنشاق یا جذب پوستی روی سلامت انسان و جانوران تاثیر میگذارند. این آلاینده ها پس از ورود به بدن موجودات زنده، فعالیت دستگاه های مختلف بدن را تحت تأثیر قرارمیدهند.

باید از ورود انواع الاینده ها مانند فاضلاب ، پسماند و آلاینده های گازی به خاک جلوگیری کرد.

برای شناسایی آلودگی خاک از استاندارد های کیفیت خاک  استفاده میشود.

مقادیر استاندارد خاک، استاندارد های عمومی کیفیت هستند که در کشور های مختلف برای قانونمند کردن مدیریت خاک های آلوده از آن ها استفاده میشود .

زمانی که غلظت الاینده ها در خاک بیشتر از مقدار استاندارد باشد، ابتدا باید منبع الاینده حذف وسپس اقدام به برطرف کردن آلودگی خاک کرد.

رفع آلودگی خاک فرایندی طولانی مدت وپرهزینه است و به روش های مختلف شیمیایی،فیزیکی و زیستی انجام میگیرد.

کم هزینه ترین  کم خطر ترین این روش ها حذف زیستی آلودگی است

زیست پالایی: حذف زیست آلودگی به وسیله برخی از موجودات زنده

گیاه پالایی:رفع آلودگی خاک توسط گیاهان

از سال 1391پایگاه پاک سازی خاک های آلوده به مواد نفتی ،در استان چهارمحال و بختیاری راه اندازی شده است  و از آن زمان تا کنون خاک های آلوده به مواد نفتی با روش زیستی پاک سازی می شوند.

درکشور ژاپن به دلیل آنکه زمین کافی وجود ندارد حفظ خاک دارای اهمیت ویژه ای است .

در این کشور ، قوانین بسیار سخت گیرانه ای  وجود دارد ؛ به طوری که با آلوده کنندگان  و تخریب کنندگان خاک برخورد قانونی می شود.

 احداث بزرگ ترین سایت پاک سازی خاک های آلوده به مواد نفتی:

 برزگ ترین سایت پاک سازی خاک های آلوده به مواد نفتی پس از اخذ مجوز های لازم  از سازمان محیط زیست استان چهارمحال و بختیاری در استان اصفهان احداث شد.

انسان برای ادامه حیات نیاز به غذا دارد. این غذا به طور عمده از خاک از خاک تأمین می شود.

 تا کنون یک سوم از خاک های جهان  با آلودگی و فرسایش، نامناسب شده اند.از این رو با ادامه این روند تا سال 2050 کیلادی خاک کافی، حاصل هیز وسالم کاهش می یابد.

بنابراین باید با تدابیر علمی و ملاحظات فرهنگی و اجتماعی به ویژه ارزش های اصیل اسلامی از ادامه روند تخریب و کاهش میزان خاک جلوگیری کرد.

امنیت غذایی: به معنای دسترسی همه افراد به غذای کافی و مناسب است.

ایمنی غذایی نیز به مفهوم حفظ و نگهداری غذا از هر آلودگی است، این دو تعریف شامل مزرعه تا سفره می شود.

 محصولات تغییر یافته ژنتیکی با استفاده از علم زیست فناوری در این روش ژن های جدیدی به یک موجود زنده منتقل می شود تا صفات  مورد نظر به دست اید.

شایع ترین محصولات تراژن سویا، ذرت ، پنبه و کلزا است.

 محصولات تراژن از مزیت هایی مانند  افزایش تولیدات محصولات زراعی، عدم نیاز به آفت کش و علف کش، جلوگیری از آلودگی خاک به دلیل کاهش مصرف سموم دفع افات نباتی، افزایش تنوع زنتیک در گیاهان زراعی و باغی برخوردارند.

البته بعضی بر این باورند که این محصولات میتوانند آثار زیان باری برای سلامت انسان  و تنوع زیستی داشته باشند.به همین علت سازمان بهداشت جهانی و سازمان خوارو بار جهانی تأکید می کنند، محصولات تراژن پس از اطمینان  از بی خطر بودن برای سلامت انسان و محیط زیست ، قابل مصرف اند.

کشاورزان و باغداران برای جبران کاهش مواد غذایی خاک، یکی از انواع کود های زیستی یا شیمیایی را به کار می برند.

کودهای زیستی، در نتیجه تجزیه جانداران و بقایای آن ها و یا حاصل از فعالیت موجودات زنده به دست می آیند.

کودهای شیمیایی ترکیباتی اند که با استفاده از مواد شیمیایی در کارخانه تولید میشوند.

 استفاده از کود های شیمیایی و آفت کش ها مشکلاتی به دنبال دارد

1_آلودگی اب ، خاک و هوا

2_آسیب رساندن به محیط زیست

3_کاهش حاصل خیزی خیزی خاک

4_عدم ایمنی غذایی

5_آلودگی ناشی از کود ها بر سلامت انسان نیز اثر میگذارد

کمپوست :یکی از انواع کود های زیستی است که از تجزیه پسماند غذایی ، باقی مانده گیاهان پس از برداشت محصول ، فضولات و زواید غیر قابل مصرفف دامی به دست می آید.

ورمی کمپوست: یک کود زیستی است که از فضولات کرم خاکی حاصل می شود.

در کشاورزی ارگانیک با استفاده از کود های زیستی سلامت خاک،گیاه، انسان و سیاره زمین تأمین می شود.

 در این نوع کشاورزی از مواد شیمیایی و سموم دفع آفات در شرایط خاص  و به مقدار محدود به کار می رود.

کشت گلخانه ای:

تأمین غذا به دلیل بارندگی کم و نامنظم و وضعیت بحرانی منابع آب و خاک مشکل مهمی است که یکی از راه حل های آن کشت گلخانه ای است

 مزایای کشت گلخانه ای:

 نابودی آفات و بیماری ها با روش زیستی

کاهش مصرف سموم در گلخانه ها

حفظ محیط زیست

افزایش صادرات

هر فرد بدون غذا تقریبا 5 هفته و بدون آب حدود 5 روز می تواند زنده بماند؛ در حالی که بدون هوا بیش از چند دقیقه نمیتواند زنده بماند.

وجود هواکره در حفاظت از انسان ها در برابر اشعه های خطرناک خورشید نیز نقش مهم و اساسی ایفا می نماید.

بسیاری از نقاط شهری کشور به دلایل گوناگون، نظیر تعداد خودرو های سبک و سنگین، وجود صنایع آلاینده، انواع فراینده های احتراقی، تولید برق یا صنایع شیمیایی در معرض انواع آلایندگی های هوا قرار دارند؛ اما در این میان تنها تعداد اندکی از آلاینده های اصلی به عنوان آلاینده های معیار، پایش و گزارش میشوند.در شهر های از ایران غلظت برخی از آلاینده های هوا از حد استاندارد بیشتر است و برآورده میشود که با احتساب پدیده زیر گرد ها، جمعیتی بالغ بر 35 میلیون تن؛ یعنی قریب به نیمی از جمعیت کشور در معرض آلودگی هوا قرار داشته باشند.

افراد جامعه : کاهش دید، تحریک چشم، اختلال در سیستم تنفسی و گردوغباری که روی وسایل می نشیند را آلودگی محسوب میکنند.

کشاورز : عواملی که به گیاهان، حیوانات و محصولات کشاورزی زیان وارد می کند، آلودگی محسوب می شود.

خلبان : برای صاحبان صنعت فقط مسائل مربوط به مهار آلودگی هوا مد نظر است.

محیط زیست : وجود هرگونه ترکیب اضافی در هوا، که سلامت و بهداشت جانداران را به خطر اندازد، آلودگی هوا تلقی میشود.

مشکلات : آلودگی هوا همچنین به اجسام، ساختمان ها و اموال مردم آسیب می رساند و رفاه و آسایش عمومی و تعادل طبیعی محیط زیست را مختل میسازد،و آلودگی هوای هر منطقه با منطقه دیگر متفاوت است و به عواملی مانند : نوع آب و هوا، وجود رشته کوه ها، فعالیت های صنعتی، کشاورزی و... آن منطقه بستگی دارد.و در برخی موارد تاثیر آلودگی هوا بر انسان و محیط زیست تدریجی و کند است که در این صورت کمتر مورد توجه قرار میگیرد و بیشتر مردم آنرا جدی تلقی نمی کنند، و زمانی که به وضعیت حاد و اضطراری می رسد، مورد توجه آنها قرار می گیرد.

منابع آلاینده هوا به دو دسته طبیعی و انسانی تقسیم میشود.

دود، گردوغبار، گازها، ترکیبات بد بو، مواد رادیواکتیو، مواد شیمیایی زیان آور یا هرماده دیگر موجود، در هوای آزاد میشوند.

یکی از عواملی که آلودگی هوا را تشدید میکند،پدیده وارونگی دماست در حالت عادی در لایه اولیه جو، با افزایش ارتفاع از سطح زمین، دمای هوا کاهش میابد، از این رو در شرایط عادی، هواب مجاور سطح زمین گرم تر و سبک تر از لایه های بالایی است و به راحتی می تواند به سمت بالا صعود کند.و درحالت وارونگی در ماه های سرد سال، وضعیت برعکس میشود، در این شرایط هوای سرد و سنگین تر در مجاورت زمین ساکن است و لایه هوای گرمی در بالای آن قرار می گیرد، در چنین شرایطی، حرکت صعودی و جابه جایی هوا صورت نمی گیرد و موجب افزایش آلودگی میشود.

در زمینه پایش و نظارت بر کیفیت هوا، داده های مربوط به کیفیت هوا را به شاخص کیفیت هوا تبدیل میکنند و اطلاعات مورد نیاز را در اختیار عموم مردم قرار می دهند.به طور کلی برای گزارش روزانه کیفیت هوا(پاک یا آلوده بودن) و تاثیرات آن بر سلامتی انسان، از شاخص کیفیت هوا استفاده می شود. این شاخص برای پنج آلاینده اصلی هوا یعنی: ذرات معلق، نیتروژن دی اکسید، اوزون سطح زمین، کربن مونوکسید و گوگرد دی اکسید محاسبه می شود.

این پدیده در ابعاد منطقه ای، ملی و محلی خسارات متعددی به محیط زیست، بهداشت و سلامت جامعه، مناع زیر بنایی و تاسیسات صنعتی وارد می نماید.

1- آلودگی صوتی

2- آلودگی الکترومغناطیسی

میزان مصرف سالانه انرژی در جهان تقریبا معادل 10میلیارد تن نفت خام است

انرژی الکتریکی، مهم ترین شکل از انرژی است که زندگی امروزی ما به آن وابسته است

برای مثال، پرواز هواپیماها، انجام فعالیت های بانکی مانند برداشت پول از عابر بانک، فعالیت های گوناگون پزشکی و فعالیت پاالیشگاه ها نمونه هایی از این وابستگی است

اغلب برای گرم کردن خانه ها، مراکز اداری، علمی و صنعتی، پخت وپز و همچنین حرکت وسایل نقلیه از سوخت های فسیلی مانند نفت ، زغال سنگ و گاز طبیعی استفاده می شود

در این روش، سوخت فسیلی را می سوزانند و با استفاده از گرمای حاصل از آن، آب را تبخیر می کنند و با بخار آب حاصل توربین را می چرخانند.  

بیش از نیم میلیون نیروگاه بزرگ در سراسر جهان به طورشبانه روز و بی وقفه کار می کنند تا انرژی الکتریکی مورد نیاز انسان هارا تأمین کنند

در سراسر جهان برای تأمین انرژی الکتریکی به طور عمده از سوخت های فسیلی استفاده می کنند

افزایش جمعیت و گسترش شهرها، صنایع گوناگون مانند حمل ونقل، نظامی، نساجی، دارو ، غذا و فعالیت های کشاورزی .

آلودگی هوای شهر ، این هوای آلوده، بوی بدی دارد، چهره شهر را زشت می کند، پوسیدگی خودروها وفرسودگی ساختمان ها را به دنبال دارد و سبب ایجاد انواع بیماری های تنفسی مانند تنگی نفس، آسم و ... می شود . 

 با اب باران ایجادno2نیتروژن دی اکسید   so3 این نوع باران در اثر واکنش گازهایی مانند گوگرد تری می شود. معادله های نمادی زیر تشکیل سولفوریک اسید و نیتریک اسید را نشان می دهند  

SO3(g) +H2O(l) → H2SO4(aq)

NO2(g) +H2O(l) → HNO3(aq)+NO(g )

بررسی های دانشمندان علوم نشان می دهد که در طول دو سده اخیر، میانگین دمای کره زمین افزایش یافته و کره زمین گرم تر شده است. این پدیده به گرمایش جهانی شهرت یافته است

فصل ها زودتر از زمان طبیعی فرا رسد

زمستان کوتاه تر شود؛

آتش سوزی خود به خود و طبیعی جنگل ها افزایش پیدا کرده

چرخه های طبیعی مختل شوند

افزایش گاز دی اکسید کربن و گرم شدن کره زمین

پژوهش های دانشمندان نشان می دهد که در طول سده های اخیر مقدار کربن دی اکسید هوا کره در حال افزایش است

آنها معتقدند که افزایش میانگین دمای کرٴه زمین ناشی از افزایش گاز کربن دی اکسید است

هر چه مقدار این گازها در هوا کره بیشتر باشد، دمای کره زمین بالاتر خواهد رفت

همچنین اگر مولکول های کربن دی اکسید و آب در هوا کره نباشند، میانگین دمای کره زمین از14 درجه سلسیوس به 18 - درجه سلسیوس خواهد رسید رد پای محیط زیستی  میزان آثاری که هر فرد روی محیط زیست می گذارد،

برای مثال رد پای کربن دی اکسید نشان می دهد که چه میزان کربن دی اکسید در اثر فعالیت های گوناگون یک فرد وارد هوا کره می شود

هر چه مقدار این رد پا بزرگ تر باشد، زمان بیشتری طول می کشد تا کره زمین کربن دی اکسید اضافی را مصرف کند و آثار آن را جبران نماید

رد پای محیط زیستی تولید انرژی الکتریکی با استفاده از سوخت های فسیلی بسیار بزرگ است

نیاز روزافزون به انرژی و ایجاد مشکالت و بحران های محیط زیستی سبب شده است دانشمندان، متخصصان و سیاستمداران به تکاپو بیفتند و به دنبال یافتن راهکارهای مناسبی برای حل مسائل و مشکلات باشند

1 استفاده بهینه از منابع انرژی

2 - اصلاح الگوهای مصرف و سبک زندگی

3 – به کارگیری سوخت های سبز

4جستجو یافتن و مصرف انرژی های پاک و تجدیدپذیر

5 - تصویب سیاست جهانی ، ملی و پیروی از آنها

در به کارگیری این منبع انرژی، گاز کربن دی اکسید تولید نمی شود

در حال حاضر، برق بادی حدود 1 درصد از کل مصرف برق در آلمان را تشکیل می دهد

قدیمی ترین روش استفاده از انرژی باد، به ایران باستان باز می گردد

برای نخستین بار، ایرانیان موفق شدند با استفاده از نیروی باد، چرخ چاه را به گردش درآورند

احتمالا ، نخستین ماشین بادی توسط ایرانیان باستان ساخته شده است

یونانیان برای خرد کردن دانه ها و مصریها، رومیها و چینی ها برای قایقرانی و آبیاری از انرژی باد استفاده می  کرده اند . در قرن13 میلادی ، این فناوری توسط سربازان در زمان جنگهای صلیبی به اروپا برده شد

دسترسی به انرژی زمین گرمایی اطراف آتشفشا نها بیشتر است .

انرژی زمین گرمایی : هر چه از سطح زمین پایین تر برویم، زمین گر متر می شود و دما افزایش پیدا می کند .

ازگرمای درون زمین که بخشی ازآن از مواد ذوب شده در در دل زمین نشئت می گیرد ،انرژی زیادی دارد و بسیار پرقدرت است که انرژی زمین گرمایی نامیده می شود .

اگر بتوانیم با استفاده از این گرما، آب را بخار کنیم و توربین ها را به حرکت درآوریم و یا آب گرم را به طور مستقیم توسط لوله های دوجداره به خانه ها انتقال دهیم در آن صورت بدون مصرف سوخت فسیلی می توانیم، انرژی الکتریکی تولید کنیم .

کشور ایسلند، جزیر های آتشفشانی و سردسیر است به طوری که مردم برای زندگی کردن، در سرتاسر سال به سامانه های گرمایشی نیاز دارند.. متخصصان این کشور در جستجوی یافتن راه های تولید انرژی با کمترین آثار محیط زیستی، انرژی زمین گرمایی را انتخاب کرده اند .

خورشید بزر گترین و مهمترین منبع انرژی است به طوری که روزانه مقادیر بسیار زیادی از انرژی را به شکل پرتوهای الکترومغناطیس به سوی زمین گسیل می دارد. این انرژی که به انرژی خورشیدی معروف است .

اما متخصصان و دانشمندان علوم تجربی و مهندسان با استفاده از مواد شیمیایی،سلولهای خورشیدی کوچکی ساخته اند که نور خورشید را جذب و سپس آن را به جریان برق تبدیل می کند

برای اینکه انرژی الکتریکی بیشتری تولید شود، تعداد زیادی از این صفحات را کنار هم می گذارند و صفحات خورشیدی بزر گتری را می سازند و در هر جا که نیاز دارند، از آن استفاده می کنند .

استفاده از انرژی خورشیدی برای تولید انرژی الکتریکی ردپای محیط زیستی ما را کاهش می دهد

اما نکته مهم و قابل توجه این است که ساخت و استفاده از سلو لهای خورشیدی به دانش و فناوری بالایی نیاز دارد.

بیشتر شهرهای کشور ما در طول سال از هوای صاف و آفتابی برخوردارند. این موضوع یکی از مهمترین شرایط بهر ه برداری از انرژی خورشیدی را امکا ن پذیر کرده است. 

سوختهای سبز، منابع انرژی تجدیدپذیری هستند که به عنوان جایگزینی برای سوخت فسیلی مطرح شد ه انده این سوختها ،مواد شیمیایی اکسیژن داری هستند که از تخمیر پسماندهای گیاهی همانند شاخ و برگ گیاه نیشکر، سویا و همچنین دانه های روغنی به دست می آیند.

بیواتانول یکی از این مواد است که به عنوان سوخت در خودروها استفاده می شود .

 برزیل یکی از کشورهای پیشرو در تولید سوختهای سبز است .

در این کشور، روشهای مختلفی برای تولید الکل (به عنوان سوخت ) از تخمیر گیاهان استفاده می شود .

این الکل هم به صورت خالص و هم مخلوط با بنزین به کار می رود.

از تخمیر نیشکر، اتانول به دست می آورند که می تواند جایگزین مناسبی برای بنزین باشد .

در آمریکای شمالی ، اتانول به طور عمده از بقایای ذرت به دست می آید

مزایا:

استفاده از اتانول در مقایسه با گازوئیل از هزینه کمتر و راندمان بالاتری برخوردار است.

معایب:

زمین های زیادی به خاطرکاشت گیاهانی که به عنوان سوخت زیستی از آنها استفاده می شود، تغییر کاربری داده اند یا پاک تراشی شده اند .

بخشهای زیادی از جنگلهای بارانی برزیل، به دلیل کاشت گیاهان سوخت زیستی، پاک تراشی شده و از بین  رفته اند.