לדלג לתוכן

זיהום חלקיקי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
תיאור המפה: התפלגות עולמית ממוצעת של ריכוזי חומר חלקיקי (PM2.5) בין השנים 2001–2006.

זיהום חלקיקי (באנגלית: Particulate pollution) הוא מונח רחב המתייחס לזיהום הסביבה המורכב מחלקיקים מוצקים או נוזליים המרחפים בתוך תווך מסוים (גז או נוזל).[1] זיהום זה מופיע בשלוש צורות עיקריות המוגדרות לפי הסביבה שבה הן נמצאות: חומר חלקיקי אטמוספירי (מרחף באוויר), פסולת ימית (במערכות אקולוגיות מימיות) ופסולת חלל (במסלול סביב כדור הארץ).[2][3][4] חלק מהחלקיקים נפלטים ישירות ממקור ספציפי, בעוד שאחרים נוצרים כתוצאה מריאקציות כימיות בתוך התווך.[5] מקורות הזיהום החלקיקי יכולים להיות טבעיים (כמו אבק קרקע, רסס ים או התפרצויות געשיות) או אנתרופוגניים (כמו שריפת דלקים פוסילים, תעשייה ופסולת פלסטיק).[6]

חומר חלקיקי אטמוספירי (Aerosols)

[עריכת קוד מקור | עריכה]

חומר חלקיקי באוויר, המכונה לעיתים קרובות אירוסול (Aerosol), מוגדר כאוסף של חלקיקים מוצקים או נוזליים המרחפים בתוך גז.[7] החלקיקים הללו הם בעלי מורכבות ייחודית וגודלם נע מננומטרים בודדים ועד לעשרות מיקרומטרים.[5]

סיווג לפי גודל

[עריכת קוד מקור | עריכה]

נהוג לסווג את החלקיקים האטמוספיריים לפי קוטרם האווירודינמי:

  • PM10: חלקיקים שקוטרם קטן מ-10 מיקרומטר. חלקיקים אלו יכולים לחדור עמוק לתוך הריאות.[8]
  • PM2.5: חלקיקים עדינים שקוטרם קטן מ-2.5 מיקרומטר. אלו נחשבים למסוכנים ביותר לבריאות הציבור בשל יכולתם לחדור למערכת הדם.[9]
  • חלקיקים אולטרה-עדינים (Ultrafine particles): חלקיקים שקוטרם קטן מ-0.1 מיקרומטר (100 ננומטר), המהווים את מרבית החלקיקים באוויר מבחינה מספרית.[10]

מקורות והיווצרות

[עריכת קוד מקור | עריכה]

החלקיקים מתחלקים לחלקיקים ראשוניים, הנפלטים ישירות לאטמוספירה, וחלקיקים שניוניים, הנוצרים באטמוספירה בתהליכי המרה של גז לחלקיק.[6]

  • מקורות טבעיים: כוללים אבק קרקע (הנוצר משחיקת סלעים ורוחות באזורים צחיחים), רסס ים, חלקיקים וולקניים, שריפות יער טבעיות וחלקיקים ביולוגיים (כמו פולן ונבגים).[11]
  • מקורות אנתרופוגניים: מקורם בפעילות אנושית, בעיקר שריפת דלקים בתחבורה ובתחנות כוח, תהליכים תעשייתיים, חקלאות ושחיקת צמיגים.[12]

השפעות בריאותיות וסביבתיות

[עריכת קוד מקור | עריכה]

זיהום אוויר חלקיקי נחשב לסיכון הסביבתי הגדול ביותר לבריאות האדם.[9] בשנת 2012 לבדה, זיהום אוויר חיצוני היה אחראי לכ-3 מיליון מקרי מוות ברחבי העולם.[9] החשיפה לחלקיקים קשורה למחלות לב איסכמיות, שבץ מוחי, מחלות ריאה חסימתיות כרוניות (COPD) וסרטן הריאות.[13] בנוסף, לחלקיקים השפעה מכרעת על האקלים: הם מפזרים ובולעים קרינה סולארית (אפקט ישיר) ומשמשים כגרעיני התעבות לעננים (אפקט עקיף), ובכך משפיעים על מאזן האנרגיה של כדור הארץ.[14]

פסולת ימית (Marine Debris)

[עריכת קוד מקור | עריכה]

פסולת ימית מוגדרת ככל חומר מוצק, מיוצר או מעובד, עמיד, שננטש או הושלך לסביבה הימית והחופית.[15] מרבית הפסולת (עד 95%) מורכבת מפלסטיק, בשל עמידותו הרבה ועלויות הייצור הנמוכות שלו.[16]

מקורות ופיזור

[עריכת קוד מקור | עריכה]

הפסולת מגיעה ממקורות יבשתיים (שפכים, נהרות, תיירות חופית) וממקורות ימיים (ספינות מסחר, דיג ופלטפורמות קידוח).[16] מוערך כי כ-10% מכלל פסולת הפלסטיק המיוצרת בעולם מגיעה בסופו של דבר לאוקיינוסים.[17] זרמי האוקיינוס מרכזים את הפסולת הצפה באזורי התכנסות המכונים "מערבולות אוקיינוסיות" (Gyres), שם מצטברות כמויות אדירות של פלסטיק.[18]

מיקרו-פלסטיק ושרשרת המזון

[עריכת קוד מקור | עריכה]

מיקרו-פלסטיק הם חלקיקי פלסטיק הקטנים מ-5 מ"מ.[19] הם נוצרים מפירוק של חפצים גדולים כתוצאה מקרינת UV ושחיקה מכנית (מיקרו-פלסטיק שניוני) או מיוצרים במכוון לשימושים תעשייתיים וקוסמטיים (מיקרו-פלסטיק ראשוני).[20] חלקיקים אלו נאכלים על ידי מגוון רחב של אורגניזמים ימיים, החל מזואופלנקטון ועד ליונקים ימיים, ובכך מחדירים רעלים לשרשרת המזון העשויים להגיע בסופו של דבר לבני אדם.[21]

פסולת חלל (Space Debris)

[עריכת קוד מקור | עריכה]

פסולת חלל מקיפה את כל העצמים המלאכותיים, כולל שברים ומרכיבים שלהם, שנמצאים במסלול סביב כדור הארץ ואינם מתפקדים עוד.[22] מאז תחילת עידן החלל ב-1957, שוגרו אלפי לוויינים, ומרבית העצמים המקוטלגים כיום הם למעשה פסולת.[23]

מקורות וסכנות

[עריכת קוד מקור | עריכה]

המקורות העיקריים לפסולת חלל הם לוויינים שיצאו משימוש, שלבים של טילים וחלקיקים שנפלטו במהלך משימות (ברגים, רסיסי צבע ועוד).[23] עם זאת, המקור המשמעותי ביותר לשברים חדשים הוא התפוצצויות במסלול והתנגשויות בין עצמים.[24] במהירויות מסלוליות (כ-7.5 ק"מ לשנייה במסלול נמוך), התנגשות עם חלקיק קטן מאוד יכולה להיות הרסנית: חלקיק אלומיניום בקוטר 1 ס"מ נושא אנרגיה של רימון יד מתפוצץ.[25]

תסמונת קסלר (Kessler Syndrome)

[עריכת קוד מקור | עריכה]

החשש המרכזי של חוקרי חלל הוא מצב שבו צפיפות הפסולת במסלול נמוך (LEO) תהיה גבוהה כל כך, שהתנגשויות בין עצמים יגרמו לתגובת שרשרת של התנגשויות נוספות.[26] תהליך זה, המכונה Collisional Cascading או "תסמונת קסלר", עלול להפוך אזורי מסלול מסוימים לבלתי ניתנים לשימוש למשך דורות.[27]

דינמיקה ושיקוע

[עריכת קוד מקור | עריכה]

התנהגות החלקיקים בכל אחת מהסביבות נשלטת על ידי חוקי הפיזיקה של זרימה ודינמיקה חלקיקית:

  1. חוק סטוקס (Stokes' Law): מתאר את כוח הגרר הפועל על חלקיק הנע בנוזל או בגז, וקובע את מהירות השיקוע שלו.[28]
  2. שיקוע רטוב ויבש: באטמוספירה, חלקיקים מוסרים באמצעות שיקוע יבש (פגיעה ישירה במשטחים) או שיקוע רטוב (היצמדות לטיפות גשם או שלג).[29]
  3. קואגולציה (Coagulation): תהליך שבו חלקיקים קטנים מתנגשים ומתלכדים ליצירת חלקיקים גדולים יותר, מה שמשנה את התפלגות הגודל של הזיהום.[30]

קישורים חיצוניים

[עריכת קוד מקור | עריכה]

ריכוז חלקיקים באוויר באתר המשרד להגנת הסביבה

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא זיהום חלקיקי בוויקישיתוף

הערות שוליים

[עריכת קוד מקור | עריכה]
  1. ↑ Hinds, W. C. (1999). "Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Measurement of Airborne Particles". Wiley-Interscience, 2nd Edition, p. 3.
  2. ↑ Seinfeld, J. H., & Pandis, S. N. (2016). "Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change". Wiley, 3rd Edition, p. 47.
  3. ↑ Bergmann, M., Gutow, L., & Klages, M. (2015). "Marine Anthropogenic Litter". Springer, p. 1.
  4. ↑ Klinkrad, H. (2006). "Space Debris: Models and Risk Analysis". Springer Praxis, p. 1.
  5. 1 2 Seinfeld, J. H., & Pandis, S. N. (2016). p. 48.
  6. 1 2 Hinds, W. C. (1999). p. 8.
  7. ↑ Hinds, W. C. (1999). p. 3.
  8. ↑ World Health Organization. (2016). "Ambient Air Pollution: A Global Assessment of Exposure and Burden of Disease". WHO Press, p. 19.
  9. 1 2 3 WHO (2016). p. 15.
  10. ↑ Seinfeld, J. H., & Pandis, S. N. (2016). p. 343.
  11. ↑ Seinfeld, J. H., & Pandis, S. N. (2016). p. 305.
  12. ↑ WHO (2016). p. 33.
  13. ↑ WHO (2016). p. 45.
  14. ↑ Seinfeld, J. H., & Pandis, S. N. (2016). p. 971.
  15. ↑ Bergmann, M., et al. (2015). p. 29.
  16. 1 2 Bergmann, M., et al. (2015). p. 31.
  17. ↑ Bergmann, M., et al. (2015). p. x.
  18. ↑ Eriksen, M., et al. (2014). "Plastic Pollution in the World's Oceans". PLoS ONE, 9(12), p. 1.
  19. ↑ Bergmann, M., et al. (2015). p. 202.
  20. ↑ Bergmann, M., et al. (2015). p. 230.
  21. ↑ Bergmann, M., et al. (2015). p. xi.
  22. ↑ Klinkrad, H. (2006). p. 1.
  23. 1 2 Klinkrad, H. (2006). p. 5.
  24. ↑ Klinkrad, H. (2006). p. 18.
  25. ↑ Klinkrad, H. (2006). p. 211.
  26. ↑ Klinkrad, H. (2006). p. 2.
  27. ↑ Kessler, D. J., & Cour-Palais, B. C. (1978). "Collision Frequency of Artificial Satellites: The Creation of a Debris Belt". Journal of Geophysical Research, 83(A6), p. 2637.
  28. ↑ Hinds, W. C. (1999). p. 44.
  29. ↑ Seinfeld, J. H., & Pandis, S. N. (2016). p. 829, 856.
  30. ↑ Seinfeld, J. H., & Pandis, S. N. (2016). p. 544.
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/w/index.php?title=זיהום_חלקיקי&oldid=43130691"