วันเสาร์ที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2555

องค์ประกอบของอากาศ

องค์ประกอบของอากาศ  
อากาศจัดเป็นของผสม โดยประกอบด้วยก๊าซต่างๆ เช่น ไอน้ำ, เขม่า, ควันไฟ, และอนุภาคต่างๆ ปะปนกันอยู่ สำหรับอากาศที่ไม่มีไอน้ำอยู่เลย เรียกว่า อากาศแห้ง ส่วนอากาศที่มีไอน้ำเป็นส่วนผสมอยู่ด้วยเรียกว่า อากาศชื้น
ส่วนผสมของอากาศในที่ต่างๆ จะแตกต่างกันไปตามสถานที่และเวลา อีกทั้งส่วนประกอบของอากาศในดินไม่มีสัดส่วนที่คงที่เหมือนของบรรยากาศ เพราะในดินจะมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ผันแปรตลอดเวลาตามกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นในดิน เช่น การสลายตัวของสารอินทรีย์โดยกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่อยู่ในดิน ด้วยเหตุนี้ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นในดินจึงไม่คงที่ ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม, อุณหภูมิและความชื้นของดิน โดยดินที่มีอุณหภูมิและความชื้นสูงจะช่วยให้กระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ต่างๆ ในดินมีอัตราสูงขึ้นทำให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกปล่อยออกมามากขึ้นด้วย นอกจากนี้แบคทีเรียบางชนิดที่มีอยู่ในดินจะทำให้เกิดกระบวนการดูดกลืนก๊าซไนโตรเจนและออกซิเจน ทำให้ก๊าซที่เป็นองค์ประกอบของอากาศในดินมีความผันแปรสูง
องค์หลักประกอบกว่า 78.08% ของอากาศเป็นก๊าซไนโตรเจน (N2) มีคุณสมบัติที่ไม่ทำปฏิกิริยาเคมีกับสารอื่น แต่เมื่อมีอะตอมเดี่ยวของมันแยกออกมาจะรวมเข้าเป็นองค์ประกอบของสารอื่น เช่น สารไนเตรท จะมีบทบาทสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต และอีกกว่า 20.95% เป็นก๊าซออกซิเจน (O2) ซึ่งเป็นผลผลิตจากการสังเคราะห์แสงของพืช, สาหร่าย, แพลงตอน และสิ่งมีชีวิต อีกทั้งยังมีความว่องไวในการทำปฏิกิริยากับสารอื่น และช่วยให้ไฟติด ถ้าปริมาณของออกซิเจนในอากาศมีมากกว่า 35% โลกทั้งดวงจะลุกไหม้ติดไฟ ดังนั้นสิ่งมีชีวิตบนโลกจึงวิวัฒนาการให้มีสัตว์ ซึ่งใช้ออกซิเจนในการเผาผลาญธาตุอาหาร และคายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ส่วนที่เหลืออีก 0.93% ก๊าซอาร์กอน (Ar) เป็นก๊าซเฉื่อยไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น เกิดขึ้นจากการสลายตัว (ซากกัมมันตภาพรังสี) ของธาตุโปแตสเซียมภายในโลก และอีก 0.036% เป็นในส่วนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse gas) แม้มีอยู่ในบรรยากาศเพียง 0.036% แต่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต เนื่องจากก๊าซเรือนกระจกมีคุณสมบัติในการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดซึ่งแผ่ออกจากโลก ทำให้โลกอบอุ่น อุณหภูมิของกลางวันและกลางคืนไม่แตกต่างจนเกินไป นอกจากนั้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ยังเป็นแหล่งอาหารของพืช ส่วนที่เหลืออีก 0.01% เป็นในส่วนของก๊าซอื่นๆ โดยทั้งนี้สิ่งที่แสดงให้เราเห็นว่าในอากาศนั้นมีฝุ่นละอองอยู่ คือลำแสงที่ส่องไปในอากาศ โดยเราจะสังเกตพบว่ามีฝุ่นละอองลอยปะปนอยู่ในลำแสงนั้น
โดยสามารถสรุปได้ดังตาราง

และเขียนออกมาในรูปของกราฟได้ดังรูป
 
 
ส่วนประกอบของอากาศ
1. ก๊าซไนโตรเจน
เป็นก๊าซที่มีปริมาณมากที่สุดในอากาศ ไนโตรเจนมีสมบัติเป็นก๊าซเฉื่อย มีประโยชน์ที่สำคัญ คือ ช่วยเจือจางความเข้มข้นของออกซิเจนในอากาศทำให้ออกซิเจนมีความเข้มข้นพอเหมาะสำหรับสิ่งมีชีวิตที่จะนำไปใช้ได้ โดยไม่ก่อให้เกิดอันตราย เพราะการหายใจเอาออซิเจนที่มีความเข้มข้นสูงเข้าไปจะทำให้เกิดการสันดาป (เผาไหม้)ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเป็นไปอย่างรุนแรง และก่อให้เกิดอันตรายจนอาจถึงแก่ชีวิตได้ นอกจากนี้ไนโตรเจนยังเป็นธาตุที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของปุ๋ยซึ่งเป็นอาหารของพืช ซึ่งไนโตรเจนในดินจะช่วยให้พืชเจริญเติบโตได้ดี
2. ก๊าซออกซิเจน
เป็นก๊าซที่สำคัญที่สุดของสิ่งมีชีวิต เพราะสิ่งมีชีวิตใช้ก๊าซออกซิเจนในการหายใจ เมื่อสิ่งมีชีวิตหายใจเอาออกซิเจนเข้าไป ก็จะไปสันดาป (เผาไหม้ กับอาหารภายในเซลล์ และให้พลังงานออกมา ซึ่งจะถูกเซลล์นำไปใช้ในกิจกรรมต่างของการดำรงชีวิต เช่น การเคลื่อนไหว, การเจริญเติบโต, การสืบพันธุ์ เป็นต้น
อีกทั้งก๊าซออกซิเจนในอากาศจะช่วยในการสันดาป (เผาไหม้) กับเชื้อเพลิง ซึ่งจะให้พลังงานความร้อนและแสงสว่างออกมา ซึ่งพลังงานที่ได้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ ได้แก่ การนำไปปรุงอาหาร, ให้ความอบอุ่นในฤดูหนาว, ให้แสงสว่างในตอนกลางคืน นอกจากนี้ก๊าซออกซิเจนในอากาศบางส่วนยังถูกเปลี่ยนไปเป็นก๊าซโอโซน (O3) ที่ทำหน้าที่สำคัญในการดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์
3. ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นวัตถุดิบในการสังเคราะห์แสง ซึ่งเป็นกระบวนการสร้างอาหารของพืช ซึ่งผลจากการสร้างอาหารของพืชจะทำให้ได้พลังงาน, ก๊าซออกซิเจน, และน้ำ ซึ่งจะมีประโยชน์ต่อพืชและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ด้วย
4. ไอน้ำ
ในอากาศจะมีไอน้ำอยู่เสมอ โดยปริมาณจะมากหรือน้อยตามแต่สถานที่ ทั้งนี้ไอน้ำในอากาศได้มาจากการระเหยของน้ำที่ผิวโลก โดยเฉพาะจากบริเวณที่แหล่งน้ำขนาดใหญ่ เช่น มหาสมุทร, ทะเลสาบ, แม่น้ำลำคลอง ฯลฯ ไอน้ำในอากาศอาจอยู่ในรูปของก๊าซ หรือรวมตัวกันเป็นละอองหยดน้ำเล็กๆ เมื่อละอองหยดน้ำเล็กๆ เหล่านี้รวมตัวกัน ก็จะมีขนาดใหญ่ขึ้นและกลายเป็นฝนตกลงมาในที่สุด
จากการเปลี่ยนแปลงของไอน้ำในอากาศ คือ สาเหตุของการเกิดเมฆ, หมอก, หิมะ, ฝน, ลูกเห็บ และอื่นๆ และเราสามารถทดลองได้ว่ามีไอน้ำอยู่ในอากาศที่อยู่รอบๆ ตัวเรา โดยมีวิธีการทดสอบง่ายๆ คือ ใส่น้ำแข็งประมาณ 4 - 5 ก้อน ลงไปในถ้วยแก้วที่มีน้ำอยู่ในถ้วย จากนั้นรอสักครู่หนึ่ง ก็จะพบว่ามีหยดน้ำเกาะอยู่รอบๆ ภายนอกถ้วยแก้ว ปรากฏการณ์นี้แสดงให้เห็นว่ามีไอน้ำอยู่ในอากาศ และเมื่อากาศเย็นลงจะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำเกาะติดอยู่ที่ถ้วยแก้ว ซึ่งเราสามารถมองเห็นได้
มลพิษทางอากาศ
โลกของเรามีชั้นของบรรยากาศห่อหุ้มอยู่โดยรอบหนาประมาณ 15 กิโลเมตร ชั้นของบรรยากาศดังกล่าวนี้ประกอบด้วย ก๊าซไนโตรเจน ออกซิเจน ฝุ่นละอองไอน้ำ และเชื้อจุลินทรีย์ต่าง ๆ ในจำนวนก๊าซเหล่านี้ ก๊าซที่สำคัญที่สุดต่อการดำรงอยู่ของ สิ่งมีชีวิตในโลก คือ ก๊าซออกซิเจนและชั้นของบรรยากาศที่มีก๊าซออกซิเจนเพียงพอ ต่อการดำรงชีวิตมีความหนาเพียง 5 - 6 กิโลเมตรเท่านั้น ซึ่งปกติจะมีส่วนประกอบ ของก๊าซต่าง ๆ ค่อนข้างคงที่ คือ ก๊าซไนโตรเจน 78.09% ก๊าซออกซิเจน 20.94% ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเฉื่อย 0.97%ในปริมาณคงที่ของก๊าซดังกล่าวนี้ เราถือ ว่าเป็นอากาศบริสุทธิ์แต่เมื่อใดก็ตามที่ส่วนประกอบของอากาศเปลี่ยนแปลงไปมีปริมาณ ของฝุ่นละออง ก๊าซ กลิ่น หมอกควัน ไอ ไอน้ำ เขม่าและกัมมันตภาพรังสีอยู่ในบรรยา กาศมากเกินไป เราเรียกสภาวะดังกล่าวว่า “อากาศเสีย” หรือ “มลพิษทางอากาศ” ความหมาย ของ มลพิษทางอากาศ
มลพิษทางอากาศ หมายถึง ภาวะอากาศที่มีสารเจือปนอยู่ในปริมาณที่สูงกว่าระดับปกติเป็นเวลา นานพอที่จะทำให้เกิดอันตรายแก่มนุษย์ สัตว์ พืช หรือทรัพย์สินต่าง ๆ อาจเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ฝุ่นละอองจากลมพายุ ภูเขาไฟระเบิด แผ่นดินไหว ไฟไหม้ป่า ก๊าซธรรมชาติอากาศเสียที่เกิดขึ้น โดยธรรมชาติเป็นอันตรายต่อมนุษย์น้อยมาก เพราะแหล่งกำเนิดอยู่ไกลและปริมาณที่เข้าสู่สภาพ แวดล้อมของมนุษย์และสัตว์มีน้อย กรณีที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์ ได้แก่ มลพิษจากท่อไอเสีย ของรถยนต์จากโรงงานอุตสาหกรรมจากขบวนการผลิตจากกิจกรรมด้านการเกษตรจากการระเหย ของก๊าซบางชนิด ซึ่งเกิดจากขยะมูลฝอยและของเสีย เป็นต้น
แหล่งกำเนิดสารมลพิษทางอากาศ
แหล่งกำเนิดมลพิษทางอากาศที่สำคัญของประเทศไทย แบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ ดังนี้
  • ยานพาหนะ
  • โรงงานอุตสาหกรรม
ยานพาหนะก่อให้เกิดปัญหามลพิษทางอากาศจำกัดเฉพาะในเขตชุมชนขนาดใหญ่ เช่น กรุงเทพมหานครและปริมณฑล แต่ปัญหามลพิษทางอากาศจากโรงงานอุตสาหกรรม เป็นปัญหาเฉพาะพื้นที่กระจายอยู่ทั่วประเทศไทยทั้งในเขตชนบทและเขตเมือง
แหล่งกำเนิดจากยานพาหนะ
การเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจอย่างรวดเร็วของประเทศจากภาคเกษตรกรรม มาเป็นภาคอุตสาหกรรมทำให้กรุงเทพมหานครซึ่งเป็นศูนย์กลางของแหล่งธุรกิจและความเจริญมีจำนวนประชากรเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความต้องการในการเดินทางและการขนส่งมากยิ่งขึ้น ส่งผลให้เกิดปัญหาจราจรติดขัดเข้าขั้นวิกฤต และนับวันจะทวีความรุนแรงมากขึ้นเรื่อยๆ การจราจรที่ติดขัดทำให้รถเคลื่อนตัวได้ด้วยความเร็วต่ำ มีการหยุดและออกตัวบ่อยครั้ง ขึ้นน้ำมันถูกเผาผลาญมากขึ้น การสันดาปของน้ำมันเชื้อเพลิงไม่สมบูรณ์ และมีการระบายสารมลพิษทางท่อไอเสียในสัดส่วนที่เพิ่มมากขึ้น ดังนั้นบริเวณที่ใกล้ถนนที่มีการจราจรติดขัด จะมีปัญหามลพิษทางอากาศที่รุนแรงกว่า ในบริเวณที่มีการจราจรคล่องตัว สารมลพิษที่ระบายเข้าสู่บรรยากาศที่เกิดจาก การคมนาคมขนส่ง ได้แก่ ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน สารประกอบไฮโดรคาร์บอน ฝุ่นละอองขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน สารตะกั่วและก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์
แหล่งกำเนิดจากโรงงานอุตสาหกรรม
มลพิษทางอากาศจากแหล่ง กำเนิดอุตสาหกรรม เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงและกระบวนการผลิต ซึ่งเป็นตัวการสำคัญที่ก่อให้เกิดผล กระทบต่อคุณภาพอากาศในบรรยากาศและอาจส่งผล กระทบต่อสุขภาพอนามัยของประชาชนในชุมชน โดยทั่วไปหรือก่อให้เกิดความเดือดร้อนรำคาญเชื้อเพลิงที่ใช้สำหรับอุตสาหกรรมมีอยู่ 3 ประเภทใหญ่ ๆ ด้วยกัน คือ
  • เชื้อเพลิงที่เป็นของแข็ง
  • เชื้อเพลิงที่เป็นของเหลว ได้แก่ น้ำมันเตา และน้ำมันดีเซล
  • เชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซ ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติ และก๊าซ LPG
สารมลพิษทางอากาศที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงชนิดต่าง ๆ ได้แก่ ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ฝุ่นละออง ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน ซึ่งพบว่ามีปริมาณการระบายออกสู่บรรยากาศเพิ่มมากขึ้นทุกปีตามปริมาณการใช้เชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น

0 ความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

สมัครสมาชิก ส่งความคิดเห็น [Atom]

<< หน้าแรก