مردمان ایرانزمین از دیرباز به ارزش آب به عنوان مادهای زندگیبخش و ارزشمند آگاهی داشتند. نیاز طبیعی بشر به آب، وضع جغرافیایی فلات ایران و کمیابی این مایع گرانبها، ارزش این ماده را نزد ایرانیان صدچندان نموده و آن را در جایگاه والایی قرار میداده است. برای آنکه به ارزش والای آب در دیدگاه ایرانیان باستان پی ببریم، کافی است که نیمنگاهی به اوستای زرتشت اندازیم.
آناهیتا، ایزد آبها، که گردونه او را در آسمانها چهار اسب ابر و باران و ژاله و شبنم میکشیدند، یکی از بزرگ ایزدان پیش از زرتشت بود، و نیایشگاههای او در کنگاور (کرمانشاه) و بیشابور (فارس) نمایان است، در اوستا مورد ستایش بسیار بوده و هم مرتبه میترا (مهر) و اورمزد (اهورامزدا) قرار میگیرد. آب در آیین زرتشت پاک است و مظهر پاکی و باید که همچنان پاک باقی بماند. زرتشت از اهورامزدا درخواست میکند که رودها را از آبی به سترگی شانه اسب لبالب نموده و به پیروان خویش میآموزد که آلوده نمودن آب، به هر شکل و گونهاش، خلاف دین و اهریمنی است. اینچنین است که شناخت آب در ایرانباستان با وابسته داشتن صفات ویژه به آن و ارجمند داشتن این ماده زندگیبخش آغاز میشود. هنوز هم بازمانده آیینهای ایزد آبها در جایجای ایران برگزار میشود که برای نمونه میتوان به مراسم جویروبی و بیلگردانی در دامنه آتشکده آتشکوه در نیمور، محلات اشاره نمود.
در ایرانباستان، صدها سال پیش از آنکه نخستین فرضیههای مربوط به آبشناسی ارائه شود، به گونهای شگفتآور و باورنکردنی، پاسخ یکی از مهمترین و دشوارترین مسائل مربوط به یافتن آب و آبهای زیرزمینی یافته شده بود. سنگنوشتهها و لوحهای باز مانده از ایران باستان، بیانگر این است که مردمان ایرانزمین آبهای زیرزمینی را با کندن کاریزهای دراز و بسیار عمیق برآورده به روستاها و شهرهای خود میرساندند. اینکه نخستگاه این کاریز کجا بوده و در چه مناطقی به آب میتوان دست یافت و اینکه کاریز چگونه باید ساخته شود، شاید مهمترین مسالهای بوده است که بشر از آغاز تمدن تا کنون در دانش آبیاری و آبرسانی با آن روبرو بوده است. پرفسور هانری گوبلو که بیش از 30 سال بر روی قناتهای ایران بررسی و مطالعه انجام داده است در کتاب قنات، فنی برای دستیابی به آب ،عظمت قناتهای ایران را برابر با دیوار چین میداند. مجموعه طول قناتهای ایران بیش از چهارصد هزار کیلومتر، بیش از فاصله زمین تا ماه، و قنات گناباد به طول سیوپنج کیلومتر و ژرفنای بیش از سیصد متر و چاههایی با فواصل منظم پنجاه متری، از زمان هخامنشیان، یک شاهکار بینظیر در سراسر جهان است. چندتن از دانشمندان امریکایی مانند اف.دیکسی در نوشتار یک کتابچه علمی برای سازماندهی آب، ام.ا.باتلر در کتاب آبیاری به کمک قنات در ایران، سی.اف.تولمان در کتاب آبهای زیرزمینی، ژی.بی.کرسی در کتاب قنات و کاریز، ژی.بیژلیبینکت در کتاب آبشناسی و هانری گوبلو در کتابهای آبیاری در کالیفرنیا و قنات، فنی برای دستیابی به آب خود همگی بر این باورند که قناتهای لوسآنجلس و پاسادانای کالیفرنیا، همچنین قناتهای شیلی و مکزیک، در زمان سلطه اسپانیاییها، توسط مهندسان، متخصصان و کارگران ایرانی ساخته شده است.
به خاطر داشته باشیم که تمدنهای باستانی همگی در کنار رودهای بزرگ، همانند نیل، دجله، فرات، سند، گنگ، هوانگهو، یانگتسه و ... شکل گرفتند اما تنها تمدنی که به دور از هرگونه رودخانه عظیم شکل گرفت و مالکالرقاب جهان باستان شد، ایران بود. جهش چشمگیر امپراتوری ایران مدیون قنات بود. در زمان هخامنشیان، اگر کسی زمین بایری را با احداث قنات آبیاری میکرد، تا پنج نسل از پرداخت هرگونه مالیات معاف بود. به گواهی تاریخ مصر، دریاسالار پارسی اسکیلاکس هخامنشی هنگام اقامت در مصر، فنون احداث کاریز را به مصریان آموخت. در زمان ساسانیان، رساله مدیگان هزاردادستان، در شرح ساخت و لایروبی قنات و کاریز، و استفاده هوشمندانه از آن، تالیف شده است.
در نوشتههای دانشمندان ایرانی پس از اسلام، به نکتهای شایان توجه بر میخوریم و آن اینکه بسیاری از دانشمندان ایرانی در دوران اسلامی، هریک به گونهای، به جنبههای گوناگون دانش آبشناسی پرداختهاند. دانش آبشناسی در آن دوران نیز مانند امروز دربردارنده بررسی دوره گردش آب یا چرخه آب (سیکل آب) در طبیعت، جریان آب در روی زمین، آبهای زیرزمینی، چشمهها، دریاچهها، دریاها و اقیانوسها و چگونگی دگرگونیهای کمی و کیفی آبهای آنها میشده است.
دانشمند بزرگ ایرانی، ابوریحان بیرونی در آثارالباقیه، در باره زیاد و کم شدن آب رودخانهها، چشمهسارها و کاریزها میگوید:
زیاد شدن آبها در جمیع اودیه و انهار به یک حالت نیست، بلکه اختلاف بزرگی با هم دارند. چنانکه جیحون هنگامی آبش زیاد میشود که دجله و فرات رو به کمی گذارد و علت این است که هر رودخانهای که سرچشمه آن در نواحی سردسیر باشد، آب آن در تابستان زیادتر و در زمستان کمتر است، زیرا بیشتر آبهای اصلی آن از چشمهسارها گردمیآید و رطوبتهایی که در کوههایی که این رودخانهها از آن بیرون میآید و یا از آن میگذرد سبب زیادت و نقصان آب این رودخانهها میشود.
دیگر اندیشمند بزرگ ایران، ابوعلی سینا در دانشنامه علایی (طبیعیات) در باره جذر و مد دریاها و اثر ماه بر آن گوید:روشنایی و قوتها که از آفتاب و ستارگان است در این عالم اثر کند و ظاهرتر اثر آن آفتابست و آن ماه که آب دریاها را مد کند.و هم او درباره پدیدههای بارندگی گوید:و اما بخار چون از گرمگاه برخیزد جنبش وی گرانتر بود و چون به آن جایگاه رسد از هوا که سرد بود، سرمای آن جایگاه او را ببندد. ... و هرگاه که بخار زمین بفسرد، ابر شود ... و این را سه حکم بود. یا اندک بود، که و را گرمی آفتاب بروی افتن، زود متفرق کند. یا قوی بود، که آفتاب اندر وی فعل نتواند کردن، که پراکندش، پس چون گردآید، و یک اندر دیگر نشیند، و خاصه که باد گردآورش دیگر بار آب شود، و فروجهد، پس اگر سرما اندریابدش، پیش از آن که قطرهها بزرگ شود و برف بود.
دانشمند ایرانی سده پنجم هجری، ابوحاتم اسماعیل اسفزاری خراسانی، که برای نخستین بار در جهان پدیدههای جوی و هواشناسی را در کتاب خود به نام آثار علوی (Meteorology)، گردآوری نموده و او را به حق باید پدر دانش هواشناسی نام داد، در باره بخار و باران و برف و شبنم میگوید:
هرگاه که حرارتی از تابش خورشید یا از جوهر آتش به آب رسد، مدتی با او بماند، آب مستحیل شود، و از جای خود برخیزد، و به سوی بالا بر شود، آن را بخار گویند، چون گرما بر بخار مستولی شود، آن بخار جوهر هوا گردد. ... و اگر برودتی بر آن بخار مستولی شود، جوهر آب گردد، و قصد زمین کند، آنگاه آن را باران گویند، پس اگر هوا ساکن بود، آن دانهها خردباران (drizzle) بود و اگر متحرک بود، آن دانههای خرد به یکدیگر بپیوندند بزرگ گردند ((rain تا به رگبار رسند(shower). ... و اگر برودتی به افراط بر آن غالب آید جوهر برف باشد ... هرگاه که هوا سرد باشد و سرما بر بخار مستولی گردد، آن هوا آب شود و بر صورت قطرههای آب از برگها بیاویزد، آن را شبنم (صقیع - dew ) خوانند ... .
وی همچنین مطالعات و بررسیهایی در باره چگالی آبهای گوناگون از مناطق مختلف انجام داده است. ریاضیدان و مهندس بزرگ سده پنجم هجری، محمد بن حسین کرجی، دیدگاههای بسیار جالبی در باره آبشناسی دارد و در کتاب خود استخراج آبهای پنهانی، انباط المیا الخفیه، به بررسی روشها و قواعد مربوط به تشخیص آبهای زیرزمینی میپردازد. او میگوید:
خدای بزرگ در روی زمین آبی ساکن آفرید، که همچون گردش خون در بدن جانوران در جریان است. این آب با افزایش و کاهش بارندگی، افزون و کم نمیشود (چرخه آب در طبیعت) ... این آب بیشتر شکافهای درون زمین را پر میکند، و تا آنجا که مانعی سخت در سر راهش وجود نداشته باشد، هر قسمت به قسمت دیگر میپیوندد ... آبهایی که در زیر زمین قرار دارند نیز در بعضی مواضع مانند رودها جاری هستند و در بعضی موارد دیگر مانند دریا ساکن و آرامند.
در نزهتنامه علایی، دانشنامه بزرگ فارسی، تالیف شهمردانبنابیالخیر رازی، در سده ششم هجری، مطالب گوناگون و جالبی در باره آبشناسی آمده است.
آب، مد و جزر دریای پارس از عجایب است و به شبانه روز دو دفعه زیادت و نقصان گیرد، و در سیر ماه بسته است ... و جای هست که مقدار پنجاه ارش زمین خشک به وقت مد آب، بالا گیرد به هر دفعتی، ... .
ناوخدای، بزرگ بن شهریار رامهرمزی، دریانورد بزرگ ایرانی در سده چهارم هجری، که سفرهای اکتشافی فراوانی به شرق انجام داد، در کتاب بسیار جالبی به نام عجایب الهند، شرح کاملی از توفانهای دریای هند، مانسون، ارائه نموده است. دریانورد معاصر او ابهره کرمانی نیز، که در آن روزگار هفت سفر دریایی به چین و شرق دور داشته است نیز، مانسون هند و تیفون چین (هاریکنها یا سایکلونهای شرق آسیا)، را در نوشتههای خود شرح داده است. جیهانی، وزیر دودمان سامانیان نیز اطلاعات خویش را در باره این توفان و همزمانی آن با بادهای 120 روزه سیستان، در کتابی گردآوری نموده است. سلیمان سیرافی و مهران وهب سیرافی از دریانوردان ایرانی سده سوم و چهارم هجری، که سفرهایی به چین و هند داشتهاند، و همچنین سهل بن آبان دریانورد ایرانی سده ششم هجری که سفرهایی به هند و شرق افریقا داشته است، و سلیمان مهری دریانورد سده نهم هجری، نیز در سفرنامههای خود به بارانهای موسمی هند و منشا احتمالی آنها، اشاره کردهاند.
مسعودی مورخ ایرانی در کتاب التنبیه و الاشراف، به ذکر منشا رودها و دریاها پرداخته و از بسیار از پدیدههای آبی سرزمین ایران، سخن رانده است. توصیف زیبا و دقیق ناصرخسرو در سفرنامهاش، از فانوسهای دریایی (خشابهای) دریای پارس، نمایانگر دانش آبشناسی و دریانوردی ایرانیان است. اشاره کوتاهی به این مساله چندان دور از تدبیر نیست که سد کوریت در نزدیکی طبس در خراسان جنوبی که در زمان هخامنشیان، در منطقهای فوقالعاده، ساخته شده و یکبار در زمان ساسانیان نوسازی و بار دیگر به فرمان و اندیشه خواجه نصیرالدین توسی، در اوج شکوفایی مکتب مراغه، دیواره آن، بر روی شالوده هخامنشیان، کاملا بازسازی شده است، با ارتفاع بیش از 64 متر، بیشتر از شش صد سال، بلندترین سد جهان بوده است.
در دوران هخامنشیان بیش از 60 سد در ایران ساخته شد و این جدای از پل- بندهای این دوره است. در زمان ساسانیان پل و بند شوشتر با درازای بیش از پانصد متر ساخته شد. تاریخ نام سازنده این پل و همچنین سد شادروان (Shadervan) شوشتر را یک مهندس ایرانی به نام برانوش پارسی ثبت کردهاست. پلدخترهایی که در سراسر ایران از جمله سروستان و میانه به چشم میخورند منسوب به آناهیتا، ایزد آبها بودهاند.
اختراع سه نوع آسیاب آبی، نمایانگر دانش و بینش ژرف ایرانیان باستان در کلیه علوم از جمله آبشناسی است. نخست آسیاب تنوره یا آسیاب نورس یا آسیاب پره، با محوری عمودی و پرههای قاشقی، دوم آسیاب چرخی که رومیان به آن آسیاب ویترویان نام نهادند، با محور افقی که نام مخترع آن را مهرداد ثبت نمودهاند، و سوم آسیاب شناور، که با پرههای بزرگ پارویی دوران میکرده است و در رودخانههای خراسان، خوزستان و میانرودان به تعداد زیادی ساخته شده بوده است، و بازمانده آن هنوز در شوشتر خودنمایی میکند.
دستگاه پالایش آب چغازنبیل (زنگه ویل - شهر زنگه)، نخستین و قدیمیترین دستگاه پالایش آب در جهان است که برابر با قانون ظروف مرتبط آب گلآلود رودخانه کرخه را به آبی سالم و گوارا تبدیل مینموده است. و آبانبارهای کویری ایران هم که خود حدیث مفصلی است. و این چکیده خود اندکی است از دانش آبشناسی ایرانیان که از دسترس چپاولگران زمانه و چنگورزان بیگانه در امان مانده و به ما رسیده. باشد که ما شایستگی و بایستگی میراثداری آنان را داشته باشیم. در سال 1289 رودخانه زایندهرود خشکید. مردم در آن چاهی کندند به قرب سی زرع و آبی به زحمت میکشیدند برای مشروبات
کلمات کلیدی:
فناوریهای نانو در زمینههای گوناگونی همچون توسعه داروها، آلودگیزدایی آبها، فناوریهای ارتباطی و اطلاعاتی تولید مواد مستحکمتر و سبکتر دارای مزایای بالقوه میباشند. در حال حاضر شرکتهای زیادی نانوذرات را به شکل پودر، اسپری و پوشش تولید میکنند که کاربردهای زیادی در قسمتهای مختلف اتومبیل، راکتهای تنیس، عینکهای آفتابی ضدخش، پارچههای ضدلک، پنجرههای خود تمیزکن و صفحات خورشیدی دارند.
اما اثرات افزایش بیش از حد تولید و استفاده از نانومواد در سلامت کارکنان و مصرف کنندهها، سلامت عمومی و محیط زیست باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. از آنجایی که فرآیند رشد و واکنشهای شیمیایی کاتالیستی در سطح اتفاق میافتند، یک مقدار مشخصی از ماده در مقیاس نانومتری بسیار فعالتر از همان مقدار ماده با ابعاد بزرگتر میباشد. این ویژگیها ممکن است بر روی سلامتی و محیط زیست اثرات منفی داشته و منجر به سمیت زیاد نانوذرات شوند.
همزمان با توسعه دانش ما در مورد مواد در مقیاسنانو و افزایش توانایی کار کردن با ساختارها در این مقیاس، فناورینانو رفته رفته گسترش یافته و سرمایهگذاری جهانی در این زمینه نیز افزایش مییابد. فناوریهای نانو در زمینههای گوناگونی همچون توسعه داروها، آلودگیزدایی آبها، فناوریهای ارتباطی و اطلاعاتی تولید مواد مستحکمتر و سبکتر دارای مزایای بالقوه میباشند. در حال حاضر شرکتهای زیادی نانوذرات را به شکل پودر، اسپری و پوشش تولید میکنند که کاربردهای زیادی در قسمتهای مختلف اتومبیل، راکتهای تنیس، عینکهای آفتابی ضدخش، پارچههای ضدلک، پنجرههای خود تمیزکن و صفحات خورشیدی دارند. تعداد این شرکتها روز به روز در حال افزایش است.
محدوده اندازه ذراتی که چنین علاقهمندی را به خود جلب کرده است، عموما کمتر از 100 نانومتر است. برای داشتن تصوری از این مقیاس لازم به ذکر است که موی انسان دارای قطر 10000 تا 50000 نانومتر، یک سلول قرمز خونی دارای قطر حدود 5000 نانومتر و ابعاد یک ویروس بین 10 تا 100 نانومتر است. با کاهش اندازه ذرات، نسبت تعداد اتمهای سطحی به اتمهای داخلی افزایش مییابد. به عنوان مثال درصد اتمهای سطحی یک ذره با اندازه 30 نانومتر، 5 درصد است، در حالی که این نسبت برای یک ذره با اندازه 3 نانومتر، 50 درصد میباشد.
بنابراین نانوذرات در مقایسه با ذرات بزرگتر نسبت سطح به وزن بسیار بزرگتری دارند. با کاهش اندازه ذرات به یک دهم نانومتر یا کمتر، اثرات کوانتومی پدیدار میشوند و این اثرات، میتـوانـند به مقـدار زیــادی ویـژگیهـای نــوری، مغـناطیسی و الکتـریکی مواد را تغییر دهند. از طریق پیگیری ساختار مواد در مقیاس نانو، امکان طراحی و ساخت مواد جدید با ویژگیهای کاملا نو به وجود میآید. تنها با کاهش اندازه و ثابت نگهداشتن نوع ماده، ویژگیهای اساسی از قبیل هدایت الکتریکی، رنگ، استحکام و نقطه ذوب ماده (که معمولا برای هر ماده مقدار ثابتی از آنها را در نظر میگیریم) میتواند تغییر کند.
در حال حاضر نانوذراتی که به طور ناخواسته، از طریق فرآیندهای احتراق انجام شده جهت تولید انرژی یا در اتومبیلها، فرآیندهای خوردگی مکانیکی و یا فرآیندهای صنعتی معمول به وجود میآیند، بیش از تولید صنعتی نانوذرات بر محیط زیست و زندگی انسان تاثیر میگذارند. اما اثرات افزایش بیش از حد تولید و استفاده از نانومواد در سلامت کارکنان و مصرف کنندهها، سلامت عمومی و محیط زیست باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. از آنجایی که فرآیند رشد و واکنشهای شیمیایی کاتالیستی در سطح اتفاق میافتند، یک مقدار مشخصی از ماده در مقیاس نانومتری بسیار فعالتر از همان مقدار ماده با ابعاد بزرگتر میباشد. این ویژگیها ممکن است بر روی سلامتی و محیط زیست اثرات منفی داشته و منجر به سمیت زیاد نانوذرات شوند.
تنفس نانوذرات
خطرات احتمالی نانوذراتی که در هوا پخش شدهاند، یعنی آئروسلها از اهمیت بیشتری برخوردارند. این قضیه به دلیل تحرک بالای آنها و امکان جذب آنها از طریق ریه، که راحتترین مسیر ورود به بدن میباشد، اهمیت پیدا میکند. اندازه ذرات تا حدزیادی تعیینکننده محل نشست این ذرات در دستگاه تنفسی میباشد. به خاطر راحتتر شدن کار، دستگاه تنفسی را به سه قسمت ناحیهای و کارکردی تقسیم میکنیم:
1- مسیرهای هوایی بالایی،
2- ناحیه نایژهها، که هر دوی آنها به وسیله لایه موکوس حفاظت میشوند. در اینجا ذرات بزرگتر، از طریق نشستن بر روی دیواره مسیر هوایی، از هوای ورودی به ریه جدا میشوند. حرکات مژههای این قسمت، خلط را به سوی گلو بالا برده و از آنجا یا در اثر سرفه خارج و یا بلعیده میشوند. ذرات کوچکتر (کوچکتر از 2.5 میکرومتر) و نانوذرات ممکن است وارد کیسههای هوایی شوند، که ناحیه مبادله گاز در ریه میباشند. جهت تسهیل جذب اکسیژن و دفع دیاکسید کربن، تمام غشاها و سلولها در این قسمت از ریه، نازک و آسیبپذیر بوده و هیچگونه لایه حفاظتی ندارند. تنها مکانیسم حفاظتی در این قسمت از طریق ماکروفاژها میباشد.
3- ماکروفاژها سلولهای بزرگی هستند که اشیای خارجی را بلعیده و از طریق جابهجا کردن آنها، به عنوان مثال به سوی گرههای لنفاوی، آنها را از کیسههای هوایی خارج میکنند. نانوذرات تا حد زیادی از این سیستم حفاظتی رها شده و میتوانند وارد بافتهای تنفسی گردند. ذرات و الیاف باقیمانـده میتواننـد با بافتهای مخاطی ریوی بر هم کنش داده و منجر به ایجاد التهاب شدید، زخم و از بین رفتن بافتهای ریوی گردند. این وضعیت ریهها شبیه حالت به وجود آمده در بیماریهایی همچون بیماری باکتریایی ذاتالریه، یا بیماریهای ریوی صنعتی مهلک همانند سیلیکوسیس یا آزبستوسیس میباشد.
سیلیکوسیس و آزبستوسیس
با وجودی که بیماریهای سیلیکوسیس و آزبستوسیس از طریق نانوموادی که به روش تکنیکی تولید شدهاند به وجود نمیآیند، اما منشا ایجاد این بیماریها، تنفس موادی شبیه نانوذرات است که اطلاعات قدیمی در مورد اثرات زیانبخش آنها بر روی سلامتی وجود دارد. سیلیکوسیس زمانی ایجاد میشود که گرد و غبار حاوی سیلیس به مدت طولاتی به درون ریه تنفس شود. سیلیس بلوری برای سطح بیرونی ریه سمی میباشد. زمانی که سیلیس بلوری در تماس با ریه قرار میگیرد اثرات التهابی شدیدی به وجود میآید. در مدت زمان طولانی این التهاب باعث میشود تا بافت ریه به طور برگشتناپذیری آسیبدیده و ضخیم شود که این پدیده به نام فیبروسیس نامیده میشود.
سیلیس بلوری عموما در ماسهسنگ، گرانیت، سنگ لوح، زغال سنگ و ماسه سیلیسی خالص وجود دارد. بنابراین افرادی همچون کارگران کارخانههای ذوب فلزات، سفالگران و کارگرانی که با ماسه کار میکنند، در معرض خطر قرار دارند. سیلیس بلوری از سوی سازمان بهداشت جهانی به عنوان یک ماده سرطانزا معرفی شده است.
الیاف پنبه نسوز دارای طول چند میکرومتر میباشند و در نتیجه جزء نانومواد قرار نمیگیرند. با این حال جزء ذرات و الیاف مجموعه امراض شغلی قرار میگیرند. پنبه نسوز یک فیبر معدنی طبیعی است که در بیش از 3000 ماده ساختمانی و محصول تولید شده به کار گرفته شده است. تمام انواع پنبه نسوز تمایل به خرد شدن به الیاف بسیار ریز دارند.
به دلیل کوچک بودن، این الیاف پس از پخش شدن در هوا ممکن است به مدت چند ساعت یا حتی چند روز معلق بمانند. الیاف پنبه نسوز تخریبپذیر نبوده و در طبیعت پایدار میباشند. این الیاف در مقابل مواد شیمیایی پایدار هستند، تبخیر نمیشوند، در آب حل نمیشوند و در طول زمان تجزیه نمیگردند. پنبه نسوز موجب ایجاد سرطان ریه و مزوتلیوما میشود که نوعی تومور خطرناک غشایی است که ریه را میپوشاند .
آلودگی ذرهای هوا در مشاغل دیگری همچون تولید و فرآوری کربن سیاه و الیاف مصنوعی نیز موجب ایجاد نگرانی میشود.
آلودگی ذرهای هوا
آلودگی هوا مخلوط کمپلکسی از ترکیبات مختلف در فاز گاز، مایع و جامد است. خود مواد ذرهای مخلوطی ناهمگن از ذرات معلق هستند که ترکیب شیمیایی و اندازه آنها متفاوت است. در مطالعات اپیدمیشناسی، انواع مختلفی از آلودگیهای ذرهای هوای معـرفی شـدهاند کـه از آن جمـله میـتـوان بـه TPS (مجموع مواد معلق) و PM 10 (مواد ذرهای با قطر موثر آئرودینامیک کمتر از 10 میکرومتر) اشاره کرد. در سالهای اخیر مطالعات زیادی در زمینه مواد ذرهای ریز PM 2.5 (ذراتی با قطر آئرودینامیک کمتر از 2.5 میکرومتر) و فوق ریز (ذرات با قطر کمتر از 100 نانومتر) انجام گرفته است.
با وجودی که میزان خالص آلودگی ذرهای هوای شهری (یعنی مقدار PM 2.5)، با کم شدن نشر ذرات از صنایع و مراکز تولید انرژی کاهش یافته است، غلظت ذرات فوقریز ناشی از ترافیک افزایش یافته است. هر چند غلظت این ذرات کوچک معمولاً مهمتر است اما سهم آنها معمولاً پایینتر از غلظت کل است. بنابراین اندازهگیری توزیع اندازه ذرات تا چند نانومتر ، برای توصیف ذرات پخششده از ترافیک ضروری است.
با توسعه روشهای اندازهگیری آثار روشنتری از ذرات با اندازه کوچکتر مشاهده گردید. با اینحال، بسیاری از مطالعات هنوز ادامه دارند و تعداد بسیار کمی از آنها تاکنون به نتیجه رسیدهاند. پیشنهاد شده است که اثرات زیانآور آلودگی ذرهای هوا به طور عمده به غلظت ذرات کوچکتر از 100 نانومتر ارتباط دارد و به غلظت جرمی ذرات بزرگتر بستگی چندانی ندارد. بنابراین معقول به نظر میرسد که اطلاعات به دست آمده از اپیدمیشناسی محیطی را با دادههای حاصل از مطالعات سمشناسی انجام گرفته بر روی حیوانات و یا سایر دادههای تجربی ترکیب نماییم.
مطالعات اپیدمیشناسی زیادی ثابت کردهاند که ارتباط مستقیمی بین افزایش مقطعی مواد ذرهای و افزایش بیماری و مرگ و میر ناشی از نارساییهای قلبی و عروقی وجود دارد. بیماران مسنتری که سابقه بیماریهای قلبی و یا تنفسی دارند و همچنین بیماران دیابتی، در معرض خطر بیشتری قرار دارند.
مدارک تجربی، مکانیسمهای بیولوژیکی محتملی همچون تحریک دستگاه تنفسی و فشار اکسیدی جهازی را نشان میدهند. در نتیجه این تحریکها، مجموعهای از پاسخهای زیستی همانند موارد زیر ممکن است ایجاد شوند:
تغییر جریان خون به نحوی که موجب ایجاد انعقاد در قسمتی از رگهای خونی گردد، به هم خوردن آهنگ ضربان قلب، عملکرد نادرست و بحرانی رگها، ناپایداری پلاکتهای خونی، و در طولانی مدت توسعه تصلب شرایین، التهاب مزاجی و ریوی ناشی از ذرات، تصلب شرایین تسریع شده و عملکرد تغییر یافته ارادی قلب.
این موارد ممکن است بخشی از عوامل زیستی باشند که آلودگی ذرهای هوا را به مرگ و میر ناشی از بیماریهای قلبی ارتباط میدهند. همچنین نشان داده شده است که نشست ذرات در کیسههای هوایی ششها منجر به فعال شدن تولید سیتوکین به وسیله ماکروفاژها و سلولهای اپیتلیال کیسههای هوایی گشته و موجب التهاب سلولها میشود. در نمونههایی که به طور تصادفی از میان بزرگسالان سالم در معرض آلودگی ذرهای هوا انتخاب شده بودند، افزایش ویسکوزیته پلاسما، فیبرینوژن و پروتئین فعال C مشاهده گردید.
خلاصه و چشمانداز بحث
در مجموع مدارک بسیار زیادی حاصل از مطالعات اپیدمیشناسی وجود دارد که اثرات زیانآور ذرات فوقریز را بر روی سلامتی نشان میدهند. همچنین از مدتها پیش مدارک زیادی مبنی بر زیانآور بودن تنفس ذرات قابل تنفس در محیطهای کاری وجود دارد. به طور کامل مشخص نیست که این مسائل به نانومواد ساخت بشر مربوط است یا نه. با این حال منطقی آن است تا زمانی که بر اساس مطالعات بیشتر اپیدمیشناسی، همچنین مطالعات انجام شده بر روی حیوانات، اثرات زیانآور این نانومواد کاملا مشخص نشده است، از این دادهها چشمپوشی نکنیم.
در حال حاضر هیچ قانونی در مورد تولید و کاربرد نانومواد برای سلامتی کارکنان و مصرفکنندگان و همچنین برای مسائل زیستمحیطی وجود ندارد. همچنین در زمینه قانونگذاری برای مواد شیمیایی، هیچ گزینهای برای اندازه ذرات در هنگام ثبت یک ماده مدنظر قرار نمیگیرد.
پیش از انجام هرگونه قانونگذاری در زمینه نانومواد، باید اطلاعات بسیار زیادی راجع به اثرات فرآیندها و محصولات نانو، بر روی سلامتی انسان و همچنین محیط زیست به دست آید. اما حتی با در نظر گرفتن عدم قطعیت علمی موجود، شواهد کافی برای انجام اقدامات پیشگیرانه در محیطهای کاری و بسته وجود دارد.
کلمات کلیدی: نانو تکنولوژی
تا چند سال پیش همه تصور میکردند که پیل الکتریکی را نخستین بار دانشمند ایتالیایی لوییجی گالوانی در سال 1786 اختراع کرد.گالوانی از قرار دادن دو فلز در آب نمک جریان برق بدست آورد. چقدر مایه تعجب است وقتی میبینیم که بر حسب تصادف ،گالوانی هم برای ساختن پیل همان فلزهایی را استفاده کرد که 1800 سال پیش از وی ایرانیان برای ساختن پیل بکار برده بودند.
پیل مورد استفاده ایرانیان در قریه ای در اطراف بغداد به دست آمده است.باستان شناسانی که در آثار تمدن اشکانیان حفاری میکردند در کلبه یک کاهن یا کیمیاگر ایرانی تعداد زیادی از این پیلها به دست آوردند. باید در نظر داشت که در زمان فرمانروایی اشکانیان که از 250 سال قبل از میلاد مسیح تا 226 سال بعد از میلاد ادامه داشت قسمت مهمی از کشور فعلی عراق و منجمله نواحی بغداد جز امپراطوری ایران محسوب می شد.
برای نخستین بار یک باستانشناس آلمانی به نام ویلهلم کونیک یک پیل الکتریکی اشکانیان را 20 سال پیش در مرز عراق و ایران کشف کرد و هنگامی که آن را به موزه برلین برد مشاهده کرد که دوستانش نیر قطعات شکسته و خورد شده نظیر این پیل را پیش تر به موزه آورده اند. باستان شناس آلمانی پس از مدتی حدس زد که شاید این جسم عجیب یک پیل الکتریکی بوده است ولی دوستانش در این مورد تردید داشتند تا آنکه او پس از سالیان دراز تحقیق عاقبت موفق شد در خرابه های شهر سلوکیه متعلق به اشکانیان آلات دیگری کشف کند که حدس قبلی او را تایید نمود.
این دانشمند در حفاری های خود مقدار زیادی از این پیلها را پیدا کرد که به وسیله میله های برنزی به یکدیگر متصل بودند و در آخر فقط دو سیم از ترکیب آنها بوجود آمده بود و سر این دو سیم به دستگاه دیگری فرو رفته بود. کونیک مشاهدات خود را در کتابی منتشر ساخت.تا آنکه افکارش در سراسر جهان پخش شد و پس از آزمایشهای فراوانی که در این مورد به عمل آمد ، سرانجام چندی پیش یک مهندس امریکایی به نام ویلاردگری ثابت کرد که این دستگاه عجیب را اشکانیان برای آب دادن فلزات بخصوص طلا و نقره بکار می برده اند.
گری در گزارش خود می نویسد:«اشکانیان از اتصال این پیلها به یکدیگر مقدار قابل توجهی نیروی برق بدست می آوردند و آن را به وسیله دو سیم وارد دستگاه آبکاری کرده و با استفاده از املاح طلا و نقره ، دستبند ها و زینت آلات خود را آب طلا و نقره میدادند که امروز گالوانو پلاستی یا آبکاری الکتریکی می نامند.»
در آن زمان کیمیاگران و جواهرسازان باستانی که به اینکار می پرداختند ساختمان پیل را نیز مانند سایر معلومات خویش به عنوان یک راز مگو تلقی کرده و جز به اهل فن به کسی ابراز نمی داشتند و در نتیجه از این اختراع جز کاهنها و کیمیاگران ، دیگران اطلاع نداشتند.
کلمات کلیدی:
البته اگر از یک بعد دیگر به قضیه نگاه کنیم همه ما مسافر زمان هستیم. همین الان که شما این را میخوانید، زمان در حول و حوش و به پیش میرود و آینده به حال و حال به گذشته تبدیل میشود. نشانه اش هم رشد موجودات است. ما بزرگ میشویم و میمیریم. پس زمان در جریان است.
آلبرت اینشتین با ارائه نظریه نسبیت خاص نشان داد که این کار از نظر تئوری شدنی است. بر طبق این نظریه اگه شیئی به سرعت نور نزدیک شود گذشت زمان برایش آهسته تر صورت میگیرد. بنابراین اگر بشود با سرعت بیش از سرعت نور حرکت کرد، زمان به عقب برگردد. مانع اصلی این است که اگر جسمی به سرعت نور نزدیک بشود جرم نسبی ان به بینهایت میل میکند لذا نمیشود شتابی بیش از سرعت نور پیدا کرد. اما شاید یه روز این مشکل هم حل شود. بر خلاف نویسنده ها و خیالپردازها که فکر میکنند سفر در زمان باید با یک ماشین انجام شور، دانشمندان بر این عقیده هستند که اینکار به کمک یک پدیده طبیعی صورت میگیرد. در این خصوص سه پدیده مد نظر است: سیاهچاله های دوار، کرم چاله ها و ریسمانهای کیهانی.
سیاهچاله ها:
اگر یه ستاره چند برابر خورشید باشد و همه سوختش را بسوزاند، از انجا که یک نیروی جاذبه قوی دارد لذا جرم خودش در خودش فشرده میشود و یک حفره سیاه رنگ مثل یه قیف درست میکند که نیروی جاذبه فوق العاده زیادی دارد طوری که حتی نور هم نمیتواند از ان فرار کند. اما این حفره ها بر دو نوع هستد. یه نوعشان نمی چرخند لذا انتهای قیف یک نقطه است. در انجا هر جسمی که به حفره مکش شده باشه نابود میشود. اما یه نوع دیگر سیاهچاله نوعی است که در حال دوران است و برا همین ته قیف یه قاعده داره که به شکل حلقه اس. مثل یک قیف واقعی است که تهش باز است. همین نوع سیاهچاله است که میتواند سکوی پرتاب به آینده یا گذشته باشد. انتهای قیف به یک قیف دیگر به اسم سفیدچاله میرسد که درست عکس ان عمل میکند. یعنی هر جسمی را به شدت به بیرون پرتاب میکند. از همین جاست که میتوانیم پا به زمانها و جهان های دیگر بگذاریم.
کرم چاله :
یک سکوی دیگر گذر از زمان است که میتواند در عرض چند ساعت ما را چندین سال نوری جابجا کند. فرض کنید دو نفر دو طرف یک ملافه رو گرفته اند و میکشند. اگر یک توپ تنیس بر روی ملافه قرار دهیم یک انحنا در سطح ملافه به سمت توپ ایجاد میشود. اگر یک تیله به روی این ملافه قرار دهیم به سمت چاله ای که ان توپ ایجاد کرده است میرود. این نظر اینشتین است که کرات آسمانی در فضا و زمان انحنا ایجاد میکنند؛ درست مثل همان توپ روی ملافه. حالا اگه فرض کنیم فضا به صورت یک لایه دوبعدی روی یه محور تا شده باشد و بین نیمه بالا و پایین ان خالی باشد و دو جرم هم اندازه در قسمت بالا و پایین مقابل هم قرار گیرد، آن وقت حفره ای که هر دو ایجاد میکنند میتواند به همدیگر رسیده و ایجاد یک تونل کند. مثل این که یک میانبر در زمان و مکان ایجاد شده باشد. به این تونل میگویند کرم چاله. این امید است که یک کهکشانی که ظاهرا میلیونها سال نوری دور از ماست، از راه یک همچین تونلی بیش از چند هزار کیلومتر دور از ما نباشئ. در اصل میشود گفت کرم چاله تونل ارتباطی بین یک سیاهچاله و یه سفیدچاله است و میتواند بین جهان های موازی ارتباط برقرار کند و در نتیجه به همان ترتیب میتواند ما را در زمان جابجا کند. آخرین راه سفر در زمان ریسمانهای کیهانی است. طبق این نظریه یک سری رشته هایی به ضخامت یه اتم در فضا وجود دارند که کل جهان را پوشش میدهند و تحت فشار خیلی زیادی هستند. اینها هم یه نیروی جاذبه خیلی قوی دارند که هر جسمی را سرعت میدهند و چون مرزهای فضا زمان را مغشوش میکند لذا میشود از انها برای گذر از زمان استفاده کرد.
تونل زمان :
واقعیت یا خیال ؟ حالا اینها رو گفتیم ولی چند اشکال در این کار است. اول اینکه اصلا نفس تئوری سفر در زمان یک پارادوکس است. پارادوکس یا محال نما یعنی چیزی که نقض کننده(نقیض) خودش در درونش است. یک مثال :اگه خدا میتواند هر کاری را انجام دهد پس آیا میتواند سنگی درست کند که خودش هم نتواند تکانش دهد؟ این یک پارادکس است چون اگر بگوییم آری پس انوقت با اینکه خدا هرکاری را میتواند انجام دهد متناقض است و اگر بگوییم نه باز هم همان میشود یعنی خدا هر کاری را نمیتواند انجام دهد. یک مثال دیگر این است که اگر من در زمان به عقب برگردم , به تاریخی که هنوز بدنیا نیامده بودم پس چطور میتوانم انجا باشم. یا مثلا اگر برگردم و پدربزرگ خودم را بکشم پس من چطور بوجود اومده ام؟ یک راه حلی که برای این مشکل پیدا شده است، نظریه جهانهای موازی است. طبق این نظریه امکان دارد چندین جهان وجود داشته باشد که مشابه جهان ماست اما ترتیب وقایع در انها فرق میکند. پس وقتی به عقب برمیگردیم در یک جهان دیگر وجود داریم نه در جهانی که در ان هستیم. طبق این نظریه بینهایت جهان موازی وجود دارد و ما هر دستکاری که در گذشته انجام بدهیم یک جهان جدید پدید می اید.
کلمات کلیدی:
|
|
کلمات کلیدی: