آلودگی هوا، ایران جزو 5 کشور اول آلوده جهان

آلودگی هوا و اثرات مخرب آن بر سلامت انسان

آلودگی هوا یکی از نگرانی‌های مهم دنیای متمدن جدید است که اثرات سمی جدی بر سلامت انسان و محیط زیست دارد. چندین منبع انتشار مختلف دارد، اما وسایل نقلیه موتوری و فرآیندهای صنعتی سهم عمده‌ای در آلودگی هوا دارند. بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی، شش آلاینده اصلی هوا شامل آلودگی ذرات، ازن سطح زمین، مونوکسید کربن، اکسیدهای گوگرد، اکسیدهای نیتروژن و سرب است.

قرار گرفتن طولانی و کوتاه مدت در معرض مواد سمی معلق در هوا تأثیرات سمی متفاوتی بر انسان از جمله بیماری های تنفسی و قلبی عروقی، عوارض عصبی روانی، سوزش چشم، بیماری های پوستی و بیماری های مزمن طولانی مدت مانند سرطان دارد.

چندین گزارش ارتباط مستقیمی را بین قرار گرفتن در معرض کیفیت پایین هوا و افزایش میزان عوارض و مرگ و میر ناشی از بیماری‌های قلبی عروقی و تنفسی نشان داده‌اند.

آلودگی هوا به عنوان اصلی ترین عامل خطر محیطی در بروز و پیشرفت برخی از بیماری ها مانند آسم، سرطان ریه، هیپرتروفی بطن، بیماری های آلزایمر و پارکینسون، عوارض روانی، اوتیسم، رتینوپاتی، رشد جنین و وزن کم هنگام تولد در نظر گرفته می شود.

در این مقاله، هدف ما بررسی سم شناسی آلاینده های اصلی هوا، منابع انتشار و تأثیر آنها بر سلامت انسان است. همچنین اقدامات عملی برای کاهش آلودگی هوا در ایران پیشنهاد داده ایم.

مقدمه

آلودگی هوا یکی از مشکلات مهم دهه های اخیر است که اثرات سمی جدی بر سلامت انسان و محیط زیست دارد. منابع آلودگی از واحد کوچک سیگار و منابع طبیعی مانند فعالیت های آتشفشانی تا حجم زیاد انتشار از موتورهای خودروها و فعالیت های صنعتی متفاوت است.

اثرات طولانی مدت آلودگی هوا بر شروع بیماری هایی مانند عفونت ها و التهاب های تنفسی، اختلالات قلبی عروقی و سرطان به طور گسترده پذیرفته شده است. از این رو، آلودگی هوا هر ساله با میلیون ها مرگ در سراسر جهان مرتبط است. مطالعه اخیر ارتباط بین ناباروری مردان و آلودگی هوا را نشان داده است.

آلودگی هوا اکنون در کشورهای در حال توسعه در نتیجه فعالیت های صنعتی و همچنین افزایش کمیت منابع انتشار مانند وسایل نقلیه نامناسب پدیدار شده است. حدود 4.3 میلیون نفر در اثر آلودگی هوای خانگی و 3.7 میلیون نفر در اثر آلودگی هوای محیط جان خود را از دست می دهند که بیشتر آنها (به ترتیب 3.3 و 2.6 میلیون) در آسیا زندگی می کنند.

در ایران به عنوان یک کشور در حال توسعه، میزان آلاینده های هوا از ابتدای صنعتی شدن در دهه 1970 به تدریج افزایش یافته است، اما در برخی از کلان شهرها مانند تهران، مشهد، تبریز، اصفهان، اهواز، اراک و کرج در دو دهه گذشته به حد بسیار زیانباری رسیده است.

ایران سومین کشور آلوده جهان است که سالانه 16 میلیارد دلار ضرر اقتصادی از این موضوع متحمل می شود. در واقع چهار شهر از ده شهر آلوده هوا در ایران هستند. اهواز آلوده‌ترین شهر جهان است که ریزگردها از کشورهای همسایه وارد آن می‌شوند و میزان ذرات معلق در هوای اهواز سه برابر پکن و نزدیک به 13 برابر لندن است.

آلودگی هوا در سال 2013 تنها در تهران باعث مرگ 4460 نفر شد، هرچند واقعیت بیشتر به نظر می رسید و هر سال بدتر می شود. بنابراین، توصیف مشکل به ویژه اثرات سمی آن بر سلامت انسان و ارائه توصیه هایی به عنوان مبنایی برای دستورالعمل های زیست محیطی و پروتکل های استاندارد در زمینه آلودگی هوا در ایران از اهمیت بالایی برخوردار است.

تعریف آلودگی هوا

آلودگی هوا به تمامی اثرات مخرب هر منبعی که به آلودگی جو و/یا زوال اکوسیستم کمک می کند، اطلاق می شود. آلودگی هوا هم ناشی از مداخلات انسانی و هم از پدیده های طبیعی است. از انواع مختلفی از آلاینده ها از جمله مواد در فاز جامد، مایع و گاز تشکیل شده است. آلودگی هوای داخل خانه به طور خاص در این مقاله بررسی نخواهد شد.

شاخص استاندارد آلایندگی (PSI) یک مقدار عددی و شاخص آلاینده ها است که معمولاً برای تسهیل ارزیابی ریسک استفاده می شود. این یک مقدار عددی بین صفر تا 500 است. PSI یک دستورالعمل برای گزارش کیفیت هوا است که برای اولین بار توسط Thom and Ott در سال 1974 معرفی شد.

از این رو، روشی برای مقایسه سهم نسبی هر آلاینده در مقایسه با خطر کلی آلاینده ها ارائه می دهد. محاسبه PSI بر اساس غلظت پنج آلاینده اصلی هوا شامل ذرات معلق (PMs)، دی اکسید گوگرد (SO2)، دی اکسید نیتروژن (NO2)، مونوکسید کربن (CO) و ازن (O3) در هوا است.

به گفته جانسون و همکاران، «شاخص کیفیت هوا (AQI) به عنوان معیاری از وضعیت هوا نسبت به نیازهای یک یا چند گونه زنده یا هر نیاز انسانی تعریف می‌شود. AQI به محدوده هایی تقسیم می شود که در آنها شماره گذاری می شوند و هر محدوده با کدهای رنگ مشخص می شود.

این عدد از سطح استاندارد سالم صفر تا سطح بسیار خطرناک بالای 300 را برای نشان دادن سطح خطر سلامت مرتبط با کیفیت هوا ارائه می دهد. بر اساس شاخص استاندارد آلایندگی PSI، کیفیت هوا به شش شاخص اصلی طبقه‌بندی می‌شود که با کدهای رنگ مشخص می‌شوند و هر رنگ مربوط به سطح متفاوتی از نگرانی‌های سلامتی است.

در اصل، سبز به عنوان یک شاخص رنگ برای کیفیت هوای سالم تعریف می شود. در حالی که رنگ های زرد، نارنجی، قرمز، بنفش و قهوه ای به ترتیب به عنوان کیفیت هوای متوسط، ناسالم برای گروه های حساس، ناسالم، بسیار ناسالم و خطرناک هستند. این محدوده ها و کدها ممکن است در روش های مختلف طبقه بندی در کشورهای مختلف متفاوت باشند.

سم شناسی آلودگی هوا

اثرات آلاینده های هوا بر موجودات زنده نه تنها محدود به سلامت انسان و حیوان نخواهد بود، بلکه کل محیط را نیز شامل می شود. شرایط مختلف جغرافیایی، تغییرات آب و هوای جهانی و تغییرات محیطی بر سلامت انسان و محیط از جمله زندگی حیوانات تأثیر می گذارد.

تاثیرات زیست محیطی

از نظر اکولوژیکی، آلودگی هوا می تواند آسیب های زیست محیطی جدی به آب های زیرزمینی، خاک و هوا وارد کند. همچنین تهدیدی جدی برای تنوع زندگی است.

مطالعات انجام شده بر روی رابطه بین آلودگی هوا و کاهش تنوع گونه ای به وضوح اثرات مخرب آلاینده های محیطی بر انقراض گونه های جانوری و گیاهی را نشان می دهد. سموم معلق در هوا نیز ممکن است اثرات مخرب تولید مثلی در حیوانات داشته باشد. باران اسیدی، وارونگی دما و تغییرات آب و هوای جهانی به دلیل انتشار گازهای گلخانه ای به جو از دیگر تأثیرات عمده اکولوژیکی آلودگی هوا هستند.

آلاینده های هوا و سمیت آنها

هر ماده موجود در هوا که می تواند بر سلامت انسان تأثیر بگذارد یا تأثیر عمیقی بر محیط زیست داشته باشد به عنوان آلاینده هوا تعریف می شود. طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی (WHO)، آلودگی ذرات، O3، CO سطح زمین، اکسیدهای گوگرد، اکسیدهای نیتروژن و سرب (Pb) شش آلاینده اصلی هوا هستند که به سلامت انسان و همچنین اکوسیستم آسیب می رسانند.

آلاینده‌های زیادی از مواد معلق مانند گرد و غبار، بخار، دود، مه، آلاینده‌های گازی، هیدروکربن‌ها، ترکیبات آلی فرار (VOCs)، هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs) و مشتقات هالوژن در هوا وجود دارند که در غلظت‌های بالا باعث آسیب‌پذیری بدن و بسیاری از بیماری ها از جمله انواع مختلف سرطان می‌شوند. مهم ترین آلاینده های هوا و اثرات سمی آنها بر اندام های مختلف بدن انسان و بیماری های مرتبط در زیر به اختصار توضیح داده شده است.

ذرات آلاینده

ذرات آلاینده بخش اصلی آلاینده های هوا هستند. در یک تعریف ساده، آنها مخلوطی از ذرات موجود در هوا هستند. آلودگی ذرات که بیشتر به عنوان PM شناخته می شود با بیشتر عوارض و مرگ و میر ریوی و قلبی مرتبط است. اندازه آنها عمدتاً از 2.5 تا 10 میکرومتر (PM2.5 تا PM10) متغیر است.

اندازه ذرات آلاینده به طور مستقیم با شروع و پیشرفت بیماری های ریوی و قلبی مرتبط است. ذرات با اندازه کوچکتر به دستگاه تنفسی تحتانی می رسند و بنابراین پتانسیل بیشتری برای ایجاد بیماری های ریوی و قلبی دارند.

علاوه بر این، داده‌های علمی متعدد نشان داده‌اند که آلاینده‌های ذرات ریز باعث مرگ زودرس در افراد مبتلا به بیماری‌های قلبی و/یا ریوی از جمله دیس ریتمی قلبی، حملات قلبی غیرکشنده، تشدید آسم و کاهش عملکرد ریه می‌شوند.

بسته به سطح در معرض قرار گرفتن، آلاینده های ذرات معلق ممکن است باعث بیماری های خفیف تا شدید شوند. خس خس سینه، سرفه، خشکی دهان و محدودیت در فعالیت های ناشی از مشکلات تنفسی از شایع ترین علائم بالینی بیماری های تنفسی ناشی از آلودگی هوا هستند.

قرار گرفتن طولانی مدت در معرض ذرات آلاینده غلیظ فعلی محیط ممکن است به کاهش قابل توجهی در امید به زندگی منجر شود. افزایش مرگ و میر ناشی از سرطان های قلبی عروقی و ریه از دلایل اصلی کاهش امید به زندگی است.

کاهش عملکرد ریه در کودکان و بزرگسالان که منجر به برونشیت آسم و بیماری انسداد مزمن ریه (COPD) می شود نیز بیماری های جدی هستند که باعث کاهش کیفیت زندگی و کاهش امید به زندگی می شوند. شواهد قوی در مورد تأثیر قرار گرفتن طولانی مدت در معرض PM بر مرگ و میر قلبی عروقی و قلبی ریوی از مطالعات جامع به دست آمده است.

اُزن سطح زمین

ازن با فرمول شیمیایی O3 گازی بی رنگ است که ماده اصلی تشکیل دهنده جو است. هم در سطح زمین و هم در نواحی بالایی جو یافت می شود که به آن تروپوسفر می گویند.

ازن سطح زمین (GLO) در نتیجه واکنش شیمیایی بین اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات آلی فراد ساطع شده از منابع طبیعی و/یا به دلیل فعالیت های انسانی تولید می شود. اعتقاد بر این است که ازن سطح زمین ارتباط قابل قبولی با افزایش خطر بیماری های تنفسی، به ویژه آسم دارد.

ازن به عنوان یک اکسیدان قوی، الکترون های مولکول های دیگر را می پذیرد. سطح بالایی از اسیدهای چرب غیراشباع در پوشش مایع سطحی دستگاه تنفسی و غشای سلولی که زیر مایع پوششی قرار دارند وجود دارد. پیوندهای دوگانه موجود در این اسیدهای چرب ناپایدار هستند.

ازن باعث ایجاد انواع اثرات سمی در انسان و حیوانات آزمایشی در غلظت هایی می شود که در بسیاری از مناطق شهری رخ می دهد. این اثرات شامل تغییرات مورفولوژیک، عملکردی، ایمونولوژیک و بیوشیمیایی است. به دلیل حلالیت کم در آب، بخش قابل توجهی از ازن استنشاقی به اعماق ریه ها نفوذ می کند، اما واکنش پذیری آن توسط نازوفارنکس موش ها و انسان در حال استراحت به ترتیب در حدود 17% و 40% پاک می شود.

از جنبه اکولوژیکی، O3 می تواند جذب کربن را در درختان کاهش دهد که منجر به جنگل زدایی می شود که ممکن است امنیت غذایی جهانی را در صورت در طولانی مدت معرض آن بودن، تحت تاثیر قرار دهد.

مونوکسید کربن

CO گازی بی رنگ و بی بو است که توسط سوخت های فسیلی تولید می شود، به ویژه زمانی که احتراق مناسب نیست، مانند سوزاندن زغال سنگ و چوب. میل CO به هموگلوبین (به عنوان یک حامل اکسیژن در بدن) حدود 250 برابر بیشتر از اکسیژن است.

بسته به غلظت CO و طول مدت قرار گرفتن در معرض آن، مسمومیت خفیف تا شدید ممکن است رخ دهد. علائم مسمومیت با CO ممکن است شامل سردرد، سرگیجه، ضعف، حالت تهوع، استفراغ و در نهایت از دست دادن هوشیاری باشد. علائم بسیار شبیه به سایر بیماری ها مانند مسمومیت غذایی یا عفونت های ویروسی است.

میل CO به هموگلوبین (به عنوان یک حامل اکسیژن در بدن) حدود 250 برابر بیشتر از اکسیژن است.

هیچ تأثیری بر سلامت انسان برای سطوح کربوکسی هموگلوبین (COHb) کمتر از 2٪ نشان داده نشده است، در حالی که سطوح بالای 40٪ ممکن است کشنده باشد. هیپوکسی، آپوپتوز و ایسکمی مکانیسم های شناخته شده مسمومیت زمینه ای CO هستند.

مکانیسم چنین سمیتی از دست دادن اکسیژن به دلیل اتصال رقابتی CO به گروه های هموگلوبین است. تغییرات قلبی عروقی نیز ممکن است با قرار گرفتن در معرض CO مشاهده شود که COHb بیش از 5٪ ایجاد می کند.

در اوایل دهه 1990، موسسه Health Effects مجموعه‌ای از مطالعات مرتبط با بیماری‌های قلبی عروقی را برای تعیین پتانسیل آنژین صدری با سطوح COHb در محدوده 2-6٪ انجام داد. نتایج نشان داد که آنژین زودرس می تواند در این شرایط رخ دهد اما پتانسیل بروز آریتمی بطنی نامشخص است. بنابراین، کاهش CO محیط می تواند خطر انفارکتوس میوکارد را در افراد مستعد کاهش دهد.

دی اکسید سولفور (گوگرد دی اکسید)

SO2 گازی بی رنگ و بسیار واکنش پذیر است که به عنوان یک آلاینده مهم هوا محسوب می شود. بطور عمده از مصرف سوخت فسیلی، فعالیت های آتشفشانی طبیعی و فرآیندهای صنعتی ساطع می شود. SO2 برای زندگی گیاهان، حیوانات و سلامت انسان بسیار مضر است. افراد مبتلا به بیماری های ریوی، کودکان، افراد مسن و کسانی که بیشتر در معرض SO2 هستند در معرض خطر بیشتری برای بیماری های پوستی و ریوی هستند.

نگرانی های عمده بهداشتی مرتبط با قرار گرفتن در معرض غلظت های بالای SO2 شامل تحریک و اختلال عملکرد تنفسی و همچنین تشدید بیماری قلبی عروقی وجود دارد. SO2 عمدتاً در مجاری هوایی فوقانی جذب می شود. به عنوان یک محرک حسی، می تواند باعث برونکواسپاسم و ترشح مخاطی در انسان شود.

ساکنان مناطق صنعتی که با SO2 حتی در غلظت های کمتر (<1ppm) در هوای آلوده محیط مواجه می شوند ممکن است سطح بالایی از برونشیت را تجربه کنند.

نفوذ SO2 به ریه ها در هنگام تنفس دهانی در مقایسه با تنفس بینی بیشتر است. افزایش جریان هوا در تنفس عمیق و سریع باعث افزایش نفوذ گاز به ریه می شود. بنابراین، افرادی که در هوای آلوده ورزش می کنند، SO2 بیشتری استنشاق می کنند و احتمالاً از تحریک بیشتر رنج می برند.

با توجه به تحقیقات آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA) ایالات متحده، سطح استاندارد سالانه برای گوگرد دی اکسید 0.03 ppm است. SO2 به دلیل حلالیت در آب مسئول تشکیل باران اسیدی و اسیدی شدن خاک است.

SO2 مقدار اکسیژن موجود در آب را کاهش می دهد و باعث مرگ گونه های دریایی از جمله حیوانات و گیاهان می شود. قرار گرفتن در معرض SO2 می تواند باعث آسیب به چشم ها (اشکی و تیرگی قرنیه)، غشاهای مخاطی، پوست (قرمزی و تاول) و مجاری تنفسی شود. برونکواسپاسم، ادم ریوی، پنومونیت و انسداد حاد راه هوایی شایع ترین یافته های بالینی مرتبط با مواجهه با SO2 هستند.

سرب

Pb یا سرب یک فلز سنگین سمی است که به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شود. آلودگی سرب ممکن است از منابع داخلی و خارجی ناشی شود. از موتورها، به ویژه موتورهایی که از بنزین حاوی تترااتیل سرب استفاده می کنند، منتشر می شود.

کارخانه های ذوب و باتری و همچنین چاه های آب آبیاری و فاضلاب از دیگر منابع انتشار سرب در محیط هستند. ارزیابی سطح سرب خون در افسران پلیس راهنمایی و رانندگی نشان می دهد که آلودگی محیطی ممکن است به عنوان منبعی برای قرار گرفتن در معرض سرب در نظر گرفته شود.

جنین ها و کودکان به شدت مستعد ابتلا به دوزهای پایین سرب هستند. سرب در خون، استخوان و بافت نرم در بدن تجمع می یابد. از آنجایی که سرب به راحتی دفع نمی شود، می تواند کلیه ها، کبد، سیستم عصبی و سایر اندام ها را نیز تحت تاثیر قرار دهد.

جذب سرب توسط ریه ها به اندازه و غلظت ذرات بستگی دارد. حدود 90 درصد از ذرات سرب موجود در هوای محیطی که استنشاق می‌شوند به اندازه‌ای کوچک هستند که می‌توان آن‌ها را حفظ کرد. جذب سرب حفظ شده از طریق آلوئول ها جذب شده و باعث ایجاد سمیت می شود.

سرب یک سم عصبی قوی است، به ویژه در نوزادان و کودکان به عنوان گروه های پرخطر. عقب ماندگی ذهنی، ناتوانی های یادگیری، اختلال حافظه، بیش فعالی و رفتارهای ضد اجتماعی از اثرات نامطلوب سرب است. بنابراین کاهش سطح سرب هوای محیط بسیار مهم است.

مواجهه با سرب اغلب مزمن و بدون علائم آشکار است. این می تواند قسمت های مختلف بدن از جمله سیستم های قلبی عروقی، کلیوی و تولید مثل را تحت تاثیر قرار دهد، اما هدف اصلی برای سمیت سرب، سیستم عصبی است.

سرب از طریق مهار گیرنده های N-methyl-D-aspartate عملکرد طبیعی سیستم های پیام رسان دوم درون سلولی را مختل می کند. سرب همچنین ممکن است جایگزین کلسیم به عنوان پیام رسان دوم شود که منجر به اصلاح پروتئین از طریق فرآیندهای سلولی مختلف از جمله فعال یا غیرفعال شدن پروتئین کیناز می شود.

درد شکم، کم خونی، پرخاشگری، یبوست، سردرد، تحریک پذیری، از دست دادن تمرکز و حافظه، کاهش احساسات و اختلالات خواب شایع ترین علائم مسمومیت با سرب است. قرار گرفتن در معرض سرب با مشکلات متعددی مانند فشار خون بالا، ناباروری، اختلالات گوارشی و کلیوی و درد ماهیچه ها و مفاصل ظاهر می شود.

سایر آلاینده های هوا

سایر آلاینده های اصلی هوا که به عنوان ترکیبات سرطان زا و جهش زا طبقه بندی می شوند و تصور می شود مسئول بروز و پیشرفت سرطان در انسان هستند عبارتند از VOCs مانند بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن، PAH ها مانند آسنفتن، آسنفتیلن، آنتراسن و بنزوپیرن. و سایر آلاینده های آلی مانند دیوکسین ها که آلاینده های شیمیایی ناخواسته ای هستند که تقریباً به طور کامل توسط فرآیندهای صنعتی و فعالیت های انسانی تولید می شوند.

همانطور که به راحتی می توان فهمید، مصرف سوخت فسیلی بیشترین سهم از آلودگی هوا را دارد. همچنین آلاینده های هوا را می توان با توجه به منبع انتشار به دو دسته انسانی و طبیعی طبقه بندی کرد. از جنبه انسان زایی، آلودگی هوا ناشی از فعالیت های صنعتی و کشاورزی، حمل و نقل و کسب انرژی است. در حالی که از آلاینده های طبیعی منابع انتشار مختلفی مانند فعالیت های آتشفشانی، آتش سوزی جنگل ها، آب دریا و … دارند.

خطرات سلامتی آلودگی هوا

از نظر خطرات بهداشتی، هر ماده معلق غیرمعمول در هوا که باعث ایجاد مشکل در عملکرد طبیعی اندام های انسان می شود، به عنوان سموم هوا تعریف می شود. بر اساس داده‌های موجود، اثرات سمی اصلی قرار گرفتن در معرض آلاینده‌های هوا عمدتاً بر روی سیستم‌های تنفسی، قلبی عروقی، چشمی، پوستی، عصبی روان‌پزشکی، هماتولوژیک، ایمونولوژیک و تولید مثلی است.

با این حال، سمیت مولکولی و سلولی نیز ممکن است در دراز مدت باعث ایجاد انواع سرطان شود. از سوی دیگر، حتی مقدار کمی از سموم هوا برای گروه های حساس از جمله کودکان و افراد مسن و همچنین بیماران مبتلا به بیماری های تنفسی و قلبی عروقی خطرناک است.

اختلالات تنفسی

از آنجایی که بیشتر آلاینده ها از راه های هوایی وارد بدن می شوند، سیستم تنفسی در خط اول مبارزه در شروع و پیشرفت بیماری های ناشی از آلاینده های هوا قرار دارد. بسته به دوز آلاینده های استنشاقی و رسوب در سلول های هدف، سطح متفاوتی از آسیب را در سیستم تنفسی ایجاد می کنند.

در دستگاه تنفسی فوقانی اولین اثر تحریک، به ویژه در نای است که باعث ایجاد اختلال در صدا می شود. آلودگی هوا نیز به عنوان عامل خطر اصلی محیطی برای برخی از بیماری های تنفسی مانند آسم و سرطان ریه در نظر گرفته می شود.

آلاینده های هوا، به ویژه PM و سایر مواد شیمیایی قابل تنفس مانند گرد و غبار، O3 و بنزن باعث آسیب جدی به دستگاه تنفسی می شوند. آسم یک بیماری تنفسی است که ممکن است در نتیجه قرار گرفتن در معرض مواد سمی هوا ایجاد شود. برخی از مطالعات ارتباط بین آلودگی هوای مرتبط با ترافیک و/یا صنعتی و افزایش خطر COPD را تایید کرده‌اند. درمان بیماری های تنفسی ناشی از آلودگی هوا مشابه سایر اختلالات تنفسی ناشی از مواد شیمیایی سمی است.

اختلالات قلبی عروقی

بسیاری از مطالعات تجربی و اپیدمیولوژیک ارتباط مستقیم قرار گرفتن در معرض آلاینده‌های هوا و بیماری‌های مرتبط با قلب را نشان داده‌اند. آلودگی هوا همچنین با تغییراتی در تعداد گلبول های سفید خون همراه است که ممکن است بر عملکرد قلب و عروق نیز تأثیر بگذارد.

از سوی دیگر، مطالعه‌ای بر روی مدل‌های حیوانی رابطه نزدیک بین فشار خون بالا و قرار گرفتن در معرض آلودگی هوا را نشان داده است. آلودگی هوای مرتبط با ترافیک، به ویژه قرار گرفتن در معرض سطوح بالای NO2، با هایپرتروفی بطن راست و چپ همراه است. علاوه بر پادزهر درمانی که فقط برای چند ماده سمی قلبی مانند CO وجود دارد، درمان معمول بیماری های قلبی عروقی نیز باید انجام شود.

عوارض عصبی روانی

رابطه بین قرار گرفتن در معرض مواد سمی معلق در هوا و سیستم عصبی همیشه مورد بحث بوده است. با این حال، اکنون اعتقاد بر این است که این مواد سمی اثرات مخربی بر سیستم عصبی دارند. اثر سمی آلاینده های هوا بر سیستم عصبی شامل عوارض عصبی و اختلالات روانی می باشد.

اختلالات عصبی ممکن است عواقب مخربی به خصوص در نوزادان داشته باشد. در مقابل، اختلالات روانپزشکی باعث پرخاشگری و رفتارهای ضد اجتماعی می شود. مطالعات اخیر ارتباط بین آلودگی هوا و بیش فعالی عصبی-رفتاری، فعالیت مجرمانه و رفتارهای نامناسب با سن را گزارش کرده اند.

مطالعات همچنین ارتباط بین آلودگی هوا و خطر بالاتر التهاب عصبی، آلزایمر و بیماری های پارکینسون را نشان داده است. برخی از مطالعات نشان داد که پرخاشگری و اضطراب در کلان شهرها با سطح بالای آلاینده های هوا رابطه نزدیکی دارد.

دیگر عوارض طولانی مدت

پوست اولین خط دفاعی بدن در برابر یک عامل بیماریزای خارجی یا عامل عفونی است و اولین عضوی است که ممکن است توسط یک آلاینده آلوده شود. پوست ارگان هدف آلودگی است که در آن جذب آلاینده های محیطی از این اندام معادل جذب تنفسی است.

تحقیقات روی پوست شواهدی را ارائه کرده است که نشان می دهد آلاینده های هوای مرتبط با ترافیک، به ویژه PAHs، VOCs، اکسیدها و PM روی پیری پوست تأثیر می گذارند و باعث ایجاد لکه های رنگدانه روی صورت می شوند.

از نظر تئوری، آلاینده های سمی هوا در صورت استنشاق یا جذب از طریق پوست می توانند باعث آسیب به اندام ها شوند. برخی از این آلاینده ها مواد شیمیایی کبدی سرطان زا هستند. برخی داده های اثبات شده وجود دارد که نقش آلاینده های هوا، به ویژه آلودگی هوای ناشی از ترافیک را در بروز اوتیسم و اختلالات مرتبط با آن در جنین و کودکان برجسته می کند.

اختلال غدد درون ریز توسط اجزای شیمیایی آلاینده ها به عنوان یک مسیر مکانیکی احتمالی اوتیسم یا سایر اختلالات عصبی توصیف شده است. برخی از مطالعات نشان داد که بین قرار گرفتن در معرض آلودگی هوا و اندازه سر جنین در اواخر بارداری، رشد جنین و وزن کم هنگام تولد رابطه وجود دارد.

بسیاری از بیماری هایی که با اختلال عملکرد سیستم ایمنی مرتبط هستند می توانند تحت تأثیر عوامل محیطی متعددی مانند کیفیت پایین هوا قرار گیرند. کیفیت پایین هوا می تواند باعث عوارض جدی در سیستم ایمنی مانند افزایش غیرطبیعی سطح سرمی ایمونوگلوبولین (Ig) شود.

چشم یک عضو آسیب پذیر نادیده گرفته شده در برابر اثرات نامطلوب آلاینده های معلق در هوا حتی آلودگی هوای خانگی است. اثرات بالینی آلودگی هوا بر روی چشم ها می تواند از مشکلات چشمی بدون علامت تا سندرم چشم خشک متفاوت باشد. قرار گرفتن مزمن در معرض آلاینده های هوا، خطر ابتلا به رتینوپاتی و پیامدهای نامطلوب چشمی را افزایش می دهد.

علاوه بر این، در حال حاضر شواهدی وجود دارد که ارتباط بین آلودگی هوا و سوزش چشم، سندرم خشکی چشم و برخی از کوری های اصلی را نشان می دهد. بر اساس داده ها، سطح آلودگی هوا با افزایش کوتاه مدتِ تعداد مراجعه کنندگان به بخش اورژانس چشم پزشکی مرتبط است.

آلودگی هوا در ایران

آلودگی هوا در ایران به عنوان یک کشور در حال توسعه اخیراً مشکلات بهداشتی و زیست محیطی متعددی را ایجاد کرده است. بر اساس گزارشی، کیفیت هوای ایران به‌ویژه کلانشهر تهران بسیار ناسالم است و بیشتر شاخص‌های آلودگی به‌ویژه شاخص‌های CO و PM بالاتر از استاندارد و بعضاً در حد خطرناک است.

موتورهای غیراستاندارد و سایر منابع آلودگی هوا مرتبط با ترافیک مهمترین علت کیفیت پایین هوا هستند. به عنوان مثال، بیش از 90 درصد گاز مونوکسید کربن به عنوان یک آلاینده مهم هوا توسط وسایل نقلیه موتوری در تهران تولید می شود.

همچنین گزارش ها نشان می دهد که بیش از 80 درصد آلودگی هوا در ایران به وسایل نقلیه موتوری نسبت داده می شود.

گزارش های رسمی حاکی از آن است که در تهران 9.4 درصد خودروها، 22.1 درصد وانت ها و 4.7 درصد تاکسی ها را خودروهای کاربراتوری تشکیل می دهند. حدود 9 درصد از خودروهای شهر تهران سالانه حدود 400 تن آلاینده تولید می کنند.

گزارش های دیگر نشان می دهد که خودروها مسئول 80 درصد آلودگی هوا هستند. داده های منتشر نشده نشان می دهد که یک موتورسیکلت 60 برابر بیشتر از یک خودروی استاندارد آلودگی هوا تولید می کند.

بر اساس گزارش ها، میانگین سالانه سموم هوا شامل PM 10، SO2، NO2 و O3 در شهر تهران با حدود 8.3 میلیون نفر جمعیت به ترتیب 90.58، 89.16، 85 و 68.82 میکروگرم بر متر مکعب بوده است. این مقادیر بیشتر از استانداردهای تعریف شده توسط EPA و WHO است.

بنابراین همانطور که انتظار می رود آلودگی هوا بیشترین قربانی مازاد بر 2194 نفر از مجموع 47284 مرگ در یک سال است. بر اساس گزارش اخیر، گوگرد دی اکسید، دی اکسید کربن و ازن به ترتیب باعث حدود 1458، 1050 و 819 مورد مرگ و میر کلی در سال 2011 شده اند. طبق گزارش رسمی در سال 2013، آلودگی هوا سالانه تنها در تهران باعث مرگ 4460 نفر می شود.

گزارش های بانک جهانی در سال 2005 نشان می دهد که مرگ و میر ناشی از آلودگی هوای شهری در ایران منجر به زیان سالانه حدود 640 میلیون دلاری شده که 0.57 درصد از تولید ناخالص داخلی را شامل می شود. گزارش دیگری نیز نشان می دهد که ایران سومین کشور آلوده جهان است که سالانه 16 میلیارد دلار ضرر برای کشور به همراه دارد.

برنامه‌های نظارتی زیادی از جمله پروژه‌های کاشت برای کاهش آلودگی هوای شهری در ایران تدوین شده است، اما به دلیل عدم نظارت کافی و استانداردسازی فناوری‌های جدید از جمله فناوری‌های مرتبط با موتور خودرو و همچنین تولید انرژی غیراستاندارد، تاکنون خروجی قابل‌توجهی حاصل نشده است.

اقدامات عملی برای کاهش آلودگی هوا در ایران

صنعتی شدن جوامع برای توسعه ضروری است، اما یک مشکل بهداشتی بلندمدت و اثرات اکولوژیکی چنین رشدی همیشه باید قبل از تحمیل بار مالی بزرگ بر جوامع در نظر گرفته شود. بنابراین پیشنهاد می‌شود با وضع سیاست‌هایی برای کنترل کلیه فعالیت‌های منجر به آلودگی هوا، تعادلی بین توسعه اقتصادی و آلودگی هوا اتخاذ شود.

راهبردهای موقتی اما غیرقابل اعتمادی برای کاهش آلودگی هوا در ایران وجود دارد. به عنوان مثال، افزایش قیمت سوخت، کاشت درخت در اطراف و داخل شهر، جایگزینی خودروهای قدیمی با خودروهای مدرن و افزایش عوارض جاده ای و بیمه خودرو ممکن است میزان آلاینده های هوا را کاهش دهد، اما برای حفظ ثبات و یا حتی بهینه سازی، این استراتژی ها باید ادامه یابد.

دهلی و تهران آلوده‌ترین پایتخت‌های آسیا هستند. علل آلودگی هوا از جمله سوخت ارزان و بی کیفیت خودرو به ویژه گازوئیل، موتورهای غیراستاندارد خودروها، حمل و نقل عمومی نامناسب، استفاده بیش از حد از سوخت های فسیلی، عدم آگاهی و شفافیت عمومی، قانون گذاری و همکاری بین ادارات مختلف و جوامع سبز در این دو شهر مشابه است. بنابراین، اقدامات فوری و هماهنگ در سطوح ملی و بین المللی ضروری است.

برخی از شهرهای بزرگ در کشورهای دیگر مانند لندن و توکیو طی سال‌ها آلودگی هوای خود را با قوانین مناسب و کنترل‌های دقیق کنترل کرده‌اند، در حالی که جابه‌جایی پایتخت‌های هند و پاکستان در قرن گذشته مشکل آلودگی هوا را حل نکرده است.

برخی از راهکارهای پیشنهادی برای کاهش آلودگی هوا در ایران به شرح زیر است:

• استانداردسازی سوخت خودرو تا حد امکان و همچنین یافتن منبع جدید انرژی برای موتورهای وسایل نقلیه توجه زیادی را به خود جلب کرده است. بخش بزرگی از انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از اگزوز خودروها است، به ویژه آنهایی که از گازوئیل و بنزین استفاده می کنند.

استفاده از سایر منابع انرژی پاک مانند گاز طبیعی فشرده (CNG)، گاز طبیعی مایع (LNG) و الکل از طرفداران زیادی برخوردار است. از این رو، تشویق محققان و همچنین شرکت‌ها برای یافتن راهی برای جایگزینی بنزین و سایر سوخت‌های فسیلی با منابع جدید مفید خواهد بود. گسترش بیشتر جایگاه‌های CNG و LNG در شهرهای بزرگ ایران و تولید خودروهای بیشتر با استفاده از CNG و LNG توصیه می‌شود.

• استانداردسازی موتورهای وسایل نقلیه و موتورهای تولیدی با مصرف سوخت کم یکی دیگر از راهکارهای کاهش سطح آلاینده‌های هوا است. مطمئناً وسایل نقلیه موتوری در آینده نزدیک دیگر از سوخت فسیلی و مشتقات آن استفاده نخواهند کرد.

اخیراً برخی از خودروسازان در ژاپن و کشورهای غربی خودروهای برقی ساخته‌اند که از برق ذخیره‌سازی باتری برای سرعت‌های پایین استفاده می‌کنند که معمولاً برای رانندگی در داخل شهرها با ترافیک و/یا سرعت کنترل‌شده کافی است.. این امر ممکن است در آینده در ایران نیز اجرا شود.

• بهبود سیستم های حمل و نقل عمومی با استفاده بیشتر از مترو، تراموا و مسیرهای اتوبوس برقی. کاهش هزینه ها برای افرادی که از این سیستم ها استفاده می کنند راه حلی بهینه برای کاهش آلودگی هوا است. مردم و دولت ها از کاهش آلودگی هوا در بلندمدت سود خواهند برد، همچنین از نظر اقتصادی و در موارد مسائل بهداشتی نیز مفید واقع خواهند شد.

در حال حاضر خطوط مترو محدودی در تهران، مشهد و اصفهان وجود دارد. گسترش خطوط مترو در این شهرها توصیه می شود. تراموا و اتوبوس برقی متاسفانه در ایران راه اندازی نشده است. آنها نیز باید به زودی در شهرهای بزرگ ایران اجرا شوند.

• افزایش قیمت سوخت در ایران را می توان به عنوان راهکاری موثر برای کاهش نسبت آلاینده های هوا در نظر گرفت. بر اساس گزارش Barnett and Knibbs، افزایش قیمت سوخت با سطح کمتر آلودگی هوا همراه است.
• اعمال جریمه برای صنایع آلاینده و اجرای سیاست مالیاتی پایین برای فناوری های پاک. اعمال مالیات بیشتر بر خودروها در ایران به ویژه خودروهای بالای 20 سال برای تشخیص خودروهای آلاینده و تمیز.

همچنین دولت باید برای خودروسازان و سایر تولیدکنندگانی که استانداردهای زیست محیطی را رعایت می کنند، برنامه های تشویقی ایجاد کند. علاوه بر این، برنامه های تشویقی باید برای همه منابع انتشار طراحی شود. این طرح ها ممکن است شامل تخفیف در مالیات یا سایر حمایت های مالی برای مشتریان و تولیدکنندگان باشد.

• از آنجایی که پدیده آلودگی هوا در طول قرن ها پس از انقلاب صنعتی یک موضوع جهانی بوده است، پیشنهاد می شود یک رشته دانشگاهی بین رشته ای در زمینه آلودگی هوا ایجاد شود. همچنین پیشنهاد می شود ارتباط و همکاری بیشتری بین متخصصان علوم مختلف از جمله سم شناسی، بهداشت محیط، شیمی تجزیه، مکانیک و فیزیک کاربردی انجام شود.
• پایش مداوم کیفیت هوا، طراحی و توسعه ابزارهایی برای شناسایی آلاینده ها، یافتن منشاء ذرات و استفاده از فیلتر ذرات برای موتورهای دیزلی و سایر خودروهای غیر جاده ای از دیگر راهکارهای پیشنهادی برای کاهش آلودگی هوا است.
• کمپین رسانه ای گسترده برای افزایش آگاهی عمومی در مورد کیفیت هوا، مسائل زیست محیطی و بهداشت عمومی.

قانون‌گذاری ناکافی و همچنین نبود سیاست‌های مناسب در ایران منجر به افزایش آلودگی محیط‌زیست و تأثیر آن بر بروز بیماری‌ها می‌شود که بوضوح بار مالی سنگینی را بر جامعه تحمیل می‌کند.

افزایش خطر بیماری های ناشی از آلودگی هوا، تعیین مقادیر استاندارد کیفیت هوا و همچنین محدوده نرمال آلاینده ها و کنترل روزانه آلودگی هوا را ضروری کرده است. بنابراین، نظارت بر کیفیت هوا نقش مهمی در توسعه سیاست های نظارتی ایفا می کند. اینها باید در تمام شهرهای بزرگ ایران اجرا شوند.

برنامه های نظارتی باید مالیات های بالایی را به ازای هر واحد انتشار اعمال کنند، نه تنها به عنوان جریمه ای برای آلاینده های هوا، بلکه باید هزینه های آلودگی را برای آنها افزایش دهد تا از کاهش موثر آلاینده ها اطمینان حاصل شود. دستاورد نهایی کاهش آلودگی است.

مزایا و نقاط شکست این استراتژی ها باید به دقت مستند شوند. مالیات بر وسایل نقلیه بحث برانگیزترین موضوع در کنترل و مدیریت آلودگی هوا است. ارائه کلیه امکانات لازم از جمله مترو و سایر سیستم های حمل و نقل قبل از اعمال جریمه مفید خواهد بود. به عبارت دیگر باید مالیات اعمال شود، اما سیستم حمل و نقل عمومی بهبود یابد و هزینه آن نیز به اندازه کافی مناسب باشد.

مهم است که بین تمام استراتژی های پیشنهادی تعادل برقرار شود و در مورد تمام جنبه های هر طرح بحث گردد. هر یک از این سیاست های کنترلی بر یکدیگر و همچنین بر جامعه تأثیر می گذارد.

در حالت ایده آل، راه حل بهینه برای معضل آلودگی هوا راه حلی است که در آن هیچ مشکل اضافی ناشی از سیاست های کنترلی تحمیل شده به جامعه نباشد. بنابراین، یک سیاست کنترلی مناسب باید شامل جریمه‌هایی برای هر واحد انتشار آلاینده‌های هوا باشد. منابع انتشار از واحد کوچک سیگار تا حجم زیاد انتشار از موتورهای خودروها و فعالیت های صنعتی متفاوت است.

نتیجه گیری و پیشنهادات پایانی

آلودگی هوا اثرات عمده ای بر سلامت انسان دارد و باعث ایجاد بسیاری از بیماری ها می شود که منجر به عوارض و مرگ و میر بالا به ویژه در کشورهای در حال توسعه مانند ایران می شود. بنابراین کنترل آلودگی هوا امری حیاتی است و باید در راس اولویت های دولت ها قرار گیرد.

سیاستگذاران و قانونگذاران در این کشورها باید تمامی قوانین و مقررات مرتبط با آلودگی هوا را به روز کنند. هماهنگی بین بخش های مختلف مرتبط با آلودگی هوا باید توسط یک سازمان قدرتمند حفاظت از محیط زیست هدایت شود. یک سازمان موثر حفاظت از محیط زیست باید بودجه کافی برای مدیریت، تحقیق، توسعه، پایش و کنترل کامل محیط زیست از جمله آلودگی هوا را داشته باشد.

نویسندگان مقاله: دکتر عادل قرآنی اعظم(متخصص پزشکی قانونی و مسمومیت)، دکتر بامداد ریاحی زنجانی(متخصص سم شناسی)، دکتر مهدی بلالی مود(پدر علم سم‌شناسی ایران)

منبع