2- منشا آلودگی هوا :

برای اینکه بدانیم منشا آلودگی منابع هوا از کجاست ابتدا باید بدانیم این آلودگی ها چه هستند .
هوای سالم هوایی است که میزان ذرات معلق آن از یک حد خاصی تجاوز نکرده و یک سری ترکیبات شیمیایی آن مانند دی اکسید کربن در یک محدوده خاص باقی مانده و یک سری آلاینده های شیمیایی مانند مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن و گوگرد ترجیحا در آن ظاهر نشده و یا در حداقل مقدار مجاز قرار گیرد . همچنین وجود برخی از میکروارگانیسم ها در هوا خطرناک بوده و افزایش برخی دیگر از یک حدی معین خطرناک است . بنابراین آلودگی های هوا به صورت زیر دسته بندی میشوند .
1- آلاینده های شیمیایی
2- آلاینده های میکرو بیولوژیکی
3- ذرات معلق

منشا آلودگی هوا را می توان به سه دسته تقسیم کرد :
1- طبیعت
2- حیوانات
3- انسانها

برخی از فعل و انفعالات طبیعی مانند سیلابها ، آتشفشانها ، تغییر و تحولات لایه های پوسته زمین گاه در مقیاسهای بسیار بزرگی سبب آلودگی هوا می شود . بروز آتشفشانها در چند سال اخیر در برخی از کشورهای آسیایی شرقی و کاهش دید ناشی از آن برای پروازهای مسافربری که از طریق جراید به اطلاع عموم رسیده است ، خود شاهد این مدعاست.
بروز آتشفشانها سبب بیرون ریختن مواد معلق و گازهای شیمیایی در تناژهای بسیار بالایی می شود .
حیوانات در مقیاسهای کوچک بیشتر در حد آلودگی های میکروبیولوژیکی در آلوده کردن هوا موثرند . اما انسان در مقیاس وسیع ، بویژه پس از انقلاب صنعتی و با راه اندازی صنایع مختلف و استفاده از سوخت فسیلی ، بشدت باعث آلودگی هوا شده و روزبروز بر دامن این آلودگی ها می افزاید ، بطوریکه امروزه در مورد هوا بارها شاهد بحرانهایی در داخل کشور و خارج از آن بوده ایم .

1-2- طبیعت چه سازگاروکارهایی برای مقبله با آلودگی ها دارد ؟
دست توانای طبیعت به یاری پروردگار در طی سالیان متمادی چنان شرایط متعادلی را در کره خاکی ما حکم فرما نموده است که امکان زیستن برای انواع موجودات زنده با تنوع بسیار زیاد امکان پذیر شده است .
تمام پدیده های موجود در طبیعت نیز به یاری حفظ این شرایط پرذاخته و هر کجا که تعادل نظامها بر هم خورده با قدرت و در عین حال ظرافت خاصی تعادل دوباره برقرار می شود .
طبیعت برای پاک نگهداشتن هوا سازوکارهای متعدد و جالبی دارد . نور خورشید دامنه وسیعی از طیف الکترومغناطیس را از خود ساطع می کند . هر قسمت از این طیف خاصیتی داشته و کار ویژه ای انجام می دهد . اگر از طول موجهای بلند شروع کرده و به طرف طول موجهای کوتاه پیش برویم به ترتیب ابتدا امواج مادون قرمز را خواهیم داشت که انرژی گرمایی را فراهم می کند . سپس به محدوده کوچک امواج نورانی میرسیم که توسط چشم ما قابل رویت است . پس از آن امواج ماورا بنفش را داریم . این امواج برای حیات موجود بر روی کره خاکی تهدید آمیز است اما لایه ای از اکسیژن رقیق در سطوح بالای جو بخش عمده ای از این امواج با طول موجهای بسیار خطرناک را جذب و تبدیل به ازن و امواج مادون قرمز می نماید که هیچ نوع ضرری برای موجود زنده ندارد . باین ترتیب این لایه که به لایه ازن معروف است مانند فیلتری طبیعی عمل کرده و و تنها به بخش اندکی از امواج ماورا بنفش اجازه رسیدن به سطح زمین می دهد . این بخش اندک عمدتا وظیفه نگهداشتن تعادل میکروارگانیسمی موجود در سطح زمین و هوای اطراف آن را به عهده دارد .
پس از امواج ماورا بنفش ، امواج یونیزه کننده ، اشعه X و اشعه کیهانی را داریم که بسیار پرقدرت بوده و کار اصلی آن یونیزه کردن اتم گازهای موجود در لایه های فوقانی جو است .
این لایه های یونیزه شده چندین وظیفه به عهده دارند . اول از همه از نفوذ بیشتر امواج یونیزه کننده ، اشعه X و اشعه کیهانی جلوگویری می کنند . ثانیا با باردار کردن ذرات معلق موجود در جو تحتانی و نزدیک به زمین باعث تجمع این ذرات و گرد آمدن آنها پیرامون یکدیگر و ساخت ذرات درشت تر و در نهایت ته نشین شدن آنها می شود . به این ترتیب ذرات معلق نیز از هوا گرفته می شود . البته لایه های یونیزه شده خواص دیگری هم دارند که توضیح آنها در این بحث نمی گنجد.
در نهایت مقدار کمی ازن نیز در جو تحتانی و نزدیک به سطح زمین بر اثر تابش اندک پرتو ماورا بنفش خورشید و نیز بر اثر رعد و برق بوجود می آید که باعث طراوت و تازگی هوا و ازبین رفتن بسیاری از آلاینده های شیمیایی و کمک به از بین بردن میکروارگانیسمهای مضر می شود . بوی هوای پاک کوهستان و همچنین هوای پاکی که پس از هر رعد و برق استنشاق می شود مربوط به همین مقدار اندک ازن در سطح زمین است .

2-2- روشهای متداول و رایج برای مقابله با آلودگی هوا :
انسان در طول زندگی خود متوجه ضرر و زیانهای ناشی از آلوده شدن هوایی که استنشاق می کند شده است و روشهایی را برای مقابله با آنها ابداع و بکار برده است . برخی از این روشها الهام گرفته از طبیعت است . اما برخی را نیز طی پیشرفت تکنولوژی ابداع کرده است که گاهی ضرر و زیانهای ناشی از آنها بیشتر از منافع آنها است.
در تصفیه و ضد عفونی هوا روشهای فیزیکی و شیمیایی متفاوتی بطور مجزا یا توام بکار می روند .
از روشهای فیزیکی می توان فیلتراسیون ، ته نشین کردن ذرات و پرتو دهی فرابنفش را نام برد .
با فیلتراسیون بسته به نوع فیلتر بکار رفته ذراتی به درشتی گردوغبار تا ذراتی به اندازه ویروسها از هوا جدا می شوند . فیلترهایی که می توانند باکتریها و ویروسها را از هوا جدا کنند بسیار گران هستند.
ته نشین کردن ذرات روش دیگری برای جدا کردن ذرات معلق از هوا میباشد.
اینکار با استفاده از نیروی جانب مرکز ( گریز از مرکز ) دز سیکلونهای گوناگون و یا باردار کردن ذرات و سپس جذب آنها روی صفحات دارای بار الکتریکی انجام می شود .
اخیرا تلفیقی از روش فیلتراسیون و ته نشینی به وسیله باردار شدن ذرات به منظور جداسازی ذرات معلق بکار گرفته شده است .
با پرتو دهی فرابنفش به راحت ترین شکل ممکن بشرط طراحی مناسب تمام میکروارگانیسمهای مضر در هوا از بین می روند.
روشهای شیمیایی در تصفیه هوا کمتر کاربرد دارند اما می توان به روشهایی چون شستشوی شیمیایی هوا و ازن دهی اشاره کرد .
شستشوی هوا با آب و یا یک سری مواد شیمیایی به منظور انحلال و جدا کردن تعدادی از آلاینده های شیمیایی و مضر از هوا می باشد . کاربرد این روش بویژه در سیستمهای هواساز اماکنی که در شهرهای بزرگ قراردارند بسیار مهم است .
ازن دهی در حد استانداردهای مجاز به منظور ضد عفونی کردن هوا و از بین بردن تعدادی از آلاینده های شیمیایی و بوهای نامطبوع بکار می رود.

3-2- استفاده از روشهای جدید در امر تصفیه هوا
امروزه در کشورهای پیشرفته برای تصفیه و ضد عفونی منابع آب و هوا استفاده از روشهایی که با طبیعت سازگار باشند بطور روز افزون مورد توجه قرار می گیرد . کاربرد پرتو فرابنفش و ازن از این جمله بوده و هر دو بر گرفته از روشهایی است که طبیعت برای تصفیه و ضد عفونی منابع آب و هوا اختیار کرده است .

3 - تعریف
1-3- پرتو فرابنفش : پرتو فرابنفش طول موج بین 190تا 350 نانومتر طیف الکترو مغناطیس می باشد و انرژی آن تا حدی است که می تواند روی پیوندهای ملکولی اثر گذاشته و آنها را شکسته و پیوندهای جدیدی را پدید آورد . طول موجی که برای از بین بردن میکروارگانیسمها مورد نظرات است 254 نانومتر می باشد. در این طول موج رشته های وراثتی این موجودات شامل انواع باکتریها ، ویروسها ، قارچها ، مخمرها و جلبکها به هم جوش خورده و قدرت تکثیر از این موجودات گرفته می شود .
این طول موج خاص به طور مصنوعی با تخلیه الکتریکی درون بخار جیوه در لامپهای مخصوص مولد پرتوفرابنفش تولید می شود . در واقع این لامپها عصاره میکروب کش نور خورشید را تهیه می کنند.

2-3- ازن: ازن شکل سه اتمی اکسیژن است . گازی است با بوی نافذ با قدرت اکسید کنندگی بسیار بالا . در طبیعت با تابش پرتو فرابنفش نور خورشید و همچنین بر اثر تخلیه الکتریکی هنگام رعدو برق پدید می آید . بطور مصنوعی بوسیله طول موج 189-185 نانومتر لامپهای فرابنفش مخصوص تولید ازن ، تخلیه الکتریکی و روشهای الکتروشیمیایی تولید می شود .
خاصیت اکسید کنندگی زیاد این گاز سازوکار اصلی آن در مراحل مختلف تصفیه هوا می باشد .

4 - کاربردها
1-4) کاربرد پرتوفرابنفش در تصفیه هوا

هوای یکی از عناصر اصلی برای بقای موجودات از جمله انسان است . بنابراین حفظ آن از انواع آلودگی هایی که ناشی از فعل و انفعالات طبیعت یا فعالیتهای بشری می باشد از مهمترین موضوعاتی است که مورد توجه می باشد . از جمله این آلودگی ها ، آلودگی به انواع میکروارگانیسم های مختلف می باشد.
ماهیت هوا طوری است که می تواند میکروارگانیسم های گوناگونی رادر خود ذخیره سازد و انتقال دهد. پالایش هوا از این میکروگانیسم ها از نظر حفظ یک سطح بهداشتی و استاندارد و نیز از بین بردن کامل آنها در مکانهایی خاص از اهمیت بسزایی برخوردار است.
در هوا میزان دوز لازم پرتوفرابنفش که برای از بین بردن میکروارگانیسم های موجود در هوا لازم است مشخص است . کاربرد مولدهای پرتو فرابنفش در مکانهایی مانند بیمارستانها ، صنایعی که پروسه تولید در آنها باید بدون حضور میکروارگانیسمها باشد مانند صنایع الکترونیک ، غذایی ، دارویی، ‌سرم سازیها و... سابقه ای دیرینه دارد .