بایوتروریسم فناوری ازون و مفاهیم نادرست

فناوری ازون و بایوتروریسم

فناوری ازون و بایوتروریسم :بایوتروریسم از حوادث ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۱  و نامه های پستی سیاه زخم در همان سال تبدیل به یک تمرکز امنیتی در آمریکا شده است که اهمیت ازون و فناوری ازون را افزایش می دهد . از طرفی عوامل عفونی در گذشته و در آینده نیز پیش بینی می شود بعنوان سلاح بالقوه منجر به تلفات سنگین گردند ( وبر ، ۲۰۰۴) با توجه به عدم شناخت ازون  و فناوری ازون در گذشته ، بیماری های عفونی از خود جنگ بیشتر تلفات بجا می گذاشتند . عوامل بیولوژیکی در جنگ از زمان های قدیم مورد استفاده قرار می گرفته  و برای ارعاب مردم توسط افراد و گروه ها و دولتمندان بوده که همین امر زمینه مناسبی برای حضور میکروارگانیسم ها می باشد ( وبر ،۲۰۰۴) .

علاوه بر این، تعدادی دیگر از عوامل بیولوژیک و سموم دارای پتانسیل استفاده به عنوان سلاح های بیولوژیکی می باشند. بنا به گزارشات هاگستروم (۲۰۰۱)، برخی از نمایندگان مجلس آمریکا نگران تهدید میکروبی به حوزه های مختلف  کشور مانند تغذیه دام ، آزمایشگاه های تحقیقاتی و فروشگاه های مواد غذایی می باشند که در حوزه تهدیدات تروریستی زیستی به زندگی افراد نادیده گرفته شده اند و استفاده از ازون را پیشنهاد داده اند . “امنیت زیستی” به عنوان طرد ، ریشه کنی و یا مدیریت موثر ریسک های اقتصاد ناشی از آفات و بیماری ها ، در محیط سلامت انسان تعریف شده است. ” امنیت زیستی” محیط های زمینی و دریایی و آب شیرین را نیز پوشش می دهد (میرسون و ریزر ،۲۰۰۲).

” امنیت زیستی” یک موضوع چالش برانگیز و حیاتی توام با نگرانی بالا می باشد و تقریبا در همه زمینه های سیستم های بیولوژیکی ، اجتماعی ، اقتصادی و سیاسی جهانی حضور دارد.پیشگیری از حوادث بایوتروریسم و یا امنیت زیستی در تمام طول مرزهای طبیعی ایالات متحده آمریکا در برابر عبور پاتوژن  باید هدف ملی لحاظ گردد ( شرود ،۲۰۰۵). امنیت فرودگاه های کشور باید چیزی فراتر از امنیت صرفا فیزیکی باشد . شیوع اخیر SARS به ما آموخت که تهدیدات بیولوژیکی واقعی بوده و می توانند در سراسر جهان از طریق خطوط هوایی مان پراکنده گردند (لنسلات، ۲۰۰۵)

 

بایوتروریسم فناوری ازون و مفاهیم نادرست

 

پسندیده آنست که نیاز به روش های قرنطینه نه تنها برای انسان ها ، بلکه برای حیوانات خانگی ، دام ، گیاهان و تولید ات ورودی به کشور لحاظ گردند. با توجه به تحقیقات  (Wheelis, Casagrande,& Madden) ،(۲۰۰۲)، در حال حاضر قسمت اعظم خسارات در تولیدات کشاورزی بخاطر بیماری های دام و محصولات زراعی می باشد . بر اساس همین تحقیقات در هر سال قریب به ۱۷ میلیارد دلار خسارت از دام آلوده و در حدود ۳۰ میلیارد دلار آسیب محصول از طریق بیماری به مردم آمریکا وارد می شود (وی لیز ، ۲۰۰۲) ازون ممکن است یک نقش حیاتی در تلاش های پیشگیرانه  و کنترلی برای بایوتروریسم  و امنیت زیستی و تهدیدات ایفا نماید .

به گفته دکتر شروود از دانشگاه جورجیا ، آنچه بسیار برای مبارزه با بیماری ها مورد نیاز بوده ، برنامه های کاربردهای استراتژیک مانند مواد شیمیایی می باشد ، با حداقل مقدار استفاده ،حداقل خطر زیست محیطی  و دارای حداقل پتانسیل پایین برای توسعه مقاومت در برابر پاتوژن . فناوری” ازون ” به تنهایی تمامی این خواص را دارا می باشد . در ماه ژوئن ۲۰۰۳ دولت چین بهره وری از فناوری ازون را برای پیشگیری از گسترش سارس و سایر بیماری های بسیار عفونی را مورد اجرا قرار داد .

ارسال نامه های حاوی میکروب سیاه زخم ، در فعالیت های کسب و کار در بخش های مختلف ایالات متحده آمریکا اختلال جدی ایجاد نمود و حتی در مواردی باعث مرگ عده ای که در معرض این میکروب قرار گرفته بودند گردید. بنا بر تحقیقات ” رایس ” (۲۰۰۲) بوضوح روشن است که” ازون ” به اندازه کافی در اکسیداسیون قدرتمند بوده و زمانی که در معرض باسیل سیاه زخم قرار گیرد در زمان کوتاهی آن را از بین می برد . نیاز به تحقیقاتی می باشد تا با تکمیل اطلاعات ، مقامات دولتی مسئول فعالیت های ضد تروریستی ” ازون ” را بعنوان انتخاب اول مبارزه باسیاه زخم لحاظ نمایند.

 

بررسی اجمالی فناوری ازون و مفاهیم نادرست

 

“ازون” از اکسیژن حاصل از تخلیه الکتریکی یا تابش اشعه ماورای بنفش (UV) تولید می گردد . با تقسیم شدن مولکول اکسیژن دو اتمی ، اتم های اکسیژن شکل می گیرند که سپس با سایر مولکول های اکسیژن ترکیب شده و مولکول های ازون تولید می گردند. ازون تولید شده برای کاربری تجاری با عمل تخلیه کرونا ، تابش UV  و الکترولیز تولید می گردد. روش تخلیه کرونا با استفاده از اکسیژن (و یا هوا خشک) بین دو الکترود با فاصله کوتاه تحت ولتاژ اسمی اعمال شده ۱۰ کیلو ولت صورت می پذیرد.

ژنراتورهای تجاری تخلیه ازون کرونا موجود بازار قادر به تولید ازون در شکل گازی در سطوح %۱ تا ۵٪ وزن در هوا و تا ۱۴٪ وزن در اکسیژن با خلوص بالا می باشند (خورنا و همکاران ). در تولید ازون از اشعه UV فرآیند تولید شبیه به تولید فتوشیمیایی است که در استراتوسفر زمین رخ می دهد. اتم های اکسیژن تشکیل شده توسط photo-dissociation  اکسیژن توسط تابش طول موج UV کوتاه با مولکول های اکسیژن واکنش نشان می دهند و به ازون بدل می گردند . مزیت استفاده از اشعه UV برای تولید ازون اینست که  ازهوای محیط می توان بعنوان به عنوان یک منبع تغذیه گازی بهره وری نمود (خورنا و همکاران ، ۲۰۰۳).

غلظت کم ازون به دست آمده توسط اشعه UV ممکن است برای برنامه های کاربردی در آب مناسب نباشد ولی این غلظت برای درمان های هوا که در آن غلظت های بالا مورد نیاز نیست ، ایده آل می باشد. از الکترولیز متراکم با جریان بالا از محلو ل های آبی فسفات در دمای اتاق ، گاز ازون تولید می گردد . همچنین از الکترولیز اسید سولفوریک ازون با غلظت بالا می توان تولید نمود . غلظت ازون پایین تولید شده توسط این روش در از بین بردن میکروارگانیسم ها کمتر موثر می باشد. ازون تولید شده توسط UV در مقایسه با ازون تولید شده باغلظت مناسب نیاز به از بین بردن ذرات معلق در هوا و ترکیبات عالی دارد(خورنا و همکاران ، ۲۰۰۳)

 

 

مزایا فناوری ازون

 

بایوتروریسم، فناوری ازون و مفاهیم نادرست

یکی از مزایای بزرگ استفاده از ازون نسبت به سایر فناوری های دیگر ، هزینه نسبتا پایین آن می باشد .(بایوتروریسم فناوری ازون )

تقریبا تمام بوهای آلی را خنثی می نماید خاصا آنهایی که بعنوان عنصر پایه حاوی کربن باشند.

کمتر از مواد شیمیایی موجود مثل کلرین ، باعث خوردگی وآسیب تجهیزات می گردد.

ژنراتورها هوا را تمیز و پاک کرده و باعث کاهش خطر ابتلا به عفونت های میکروبی می گردند.

کاربرد آن معمولا سریع و آسان بوده و قابل حمل می باشد و تنها به کمی صرف زمان برای ضدعفونی کردن یک اتاق زمان لازم می باشد.

یک ضدعفونی کننده عالی می باشد خاصا برای ضدغونی نمودن آب و فاضلاب

نه تنها یک ضد میکروب سبک با پوشش وسیع می باشد ، بلکه بصورت گازی شکل می توان برای تمام سطوح از آن بهره وری نمود.

این فناوری با حداقل منابع انسانی قابل استفاده می باشد.

یک مزیت مهم آن، استفاده از آن در فرآیند تولید موادغذایی می باشد و باعث می گردد که محصول تولید شده ارگانیک لحاظ گردد ( فاقد افزودنی شیمیایی)((بایوتروریسم فناوری ازون )

باکتری ها را ظرف چند ثانیه بوسیله فرآیند شناخته شده ای بنام cell lysing  از بین می برد. به همین دلیل میکروارگانیسم ها نمی توانند رویه های مقاومت شان در برابر ازون را توسعه دهند بنابراین نیاز به استفاده از آفت کش های دوره ای حذف می گردد .

 

 معایب فناوری ازون

 

از آنجا که ازون نمی تواند بین مولکولهای آلی خوب و بد تمایزی قائل گردد ، می تواند در مقادیر بالا بیش از حد اکسید نماید. در نتیجه ، رویکرد متعالی به تمام اکسید کنندها از جمله ازون و کلرین اینست که استفاده از آنها باید با تمام اقدامات احتیاطی مناسب  و در سطوح توصیه شده توسط تولید کنندها صورت پذیرد .هنگامی که انسان در معرض غلظت سطح بالای ازون  قرار بگیرد عوارض جانبی آن شامل سرفه و سوزش گلو و یا احساس ناراحتی در قفسه سینه می باشد. این علائم می توانند چند ساعت پس از در معرض قرار گرفتن ظاهر گردند. اثرات بهداشتی قرار گرفتن در معرض سطوح بالای ازون یک نگرانی واقعی می باشد که باید در قبل از استفاده از این فن آوری لحاظ نمود .

مطالعات نشان داده است که زمانی که سطح بالای ازون وجود داشته باشد ، افراد مبتلا به آسم بیشتر در معرض حملات آسمی که نیاز به توجه یک پزشک و یا استفاده از داروهای اضافی ، قرار می گیرند. ازون باغلظت بالا ، ترکیبات سیستم تنفسی را تحت تاثیر قرارداده و افراد مبتلا به آسم به شدت بیشتری دچار کاهش عملکرد ریه و سوزش ریه می گردند( دلفینو و همکاران ، ۱۹۹۶ ). لازم به ذکر می باشد که عمده این مطالعات بر اساس درجات فضای باز ازون انجام شده است ( فضای بسته لحاظ نشده) مناسب بودن ازن در غلظت های سطح بالا برای استفاده در فضاهای بسته توسط برخی از محققان مطرح شده است.

گاهی اوقات از” ازون” برای ضد عفونی نمودن خانه ها ، مبلمان ، لباس و نیز حذف بوی دود پس از آتش سوزی استفاده می شود.  مجله تحقیقات مصرف کننده اشاره نموده  چنانچه از دستگاه ها با غلظت مخصوص پاکسازی هوا و محیط استفاده نشود ،” ازون ” با استفاده غیر صحیح یک اکسید کننده قوی بوده با استفاده از غلظت های بالا که ژنراتور های مخصوص صنعت می باشد ، می تواند باعث تخریب لاستیک ، اثاثه یا لوازم داخلی ،رنگ و  سایر مواد را شتاب می دهد “.

بنا بر این حتی زمانی که این گونه ژنراتور های ازون در فضای بسته مورد بهره وری قرار بگیرد می تواند باعث آسیب به مصالح ساختمانی و دستگاه های الکتریکی گردد ( خطرات ازن ،۱۹۹۸). بطور رایج  و معمول ، شرکت های باز سازی و تعمیرات که از ژنراتورهای ازون با غلظت بالا استفاده می نمایند پیشنهاد می کنند که بهنگام کارشان ، در صورت استفاده از دستگاه های ازونی که مخصوص هوا و محیط نیستند ، صاحبان خانه پوششی روی لوازم خانه شان بکشند تا لوازم آنها دچارآسیب بخاطر استفاده از ازون نگردند.

 نگرانی مهم درمورد استفاده از ژنراتورهای ازون آن است که آنها می توانند سطوح ازون نا امن در اتاقی که در آن آنها استفاده می شود تولید نمایند . (تحقیقات U.S.EPA  ۱۹۹۳) نشان داده است که برخی دستگاه های موجود در بازار قادر به تولید غلظت ازون بالاتر از دستورالعمل های بهداشتی پذیرفته شده هستند. همه واحدهای ازون شامل کنترل برای جلوگیری از سطح ازون بیش از حد ایمن نمی شوند .گاز ازون در ابتدا تولید بوی تند می نماید با این حال حس بویایی پس از یک دوره کوتاه مصرف مداوم فروکش می کند ( حساسیت اولیه را ندارد).  از این رو ، بوی درک شده یک شاخص قابل اطمینان از حضور ازون نیست (خطرات ازون، ۱۹۹۸)

 

 مفاهیم نادرست در مورد فناوری ازون

 

احتمالا یکی از بزرگترین تصورات نادرست در مورد این فناوری  این ست که تمام سیستم های تصفیه هوا یی که برای کاربری خانگی به فروش می رسند اساسا خطرناک می باشند. حتی EPA ایالات متحده آمریکا نشانداد که آزمایشات ارزیابی ” ازون” مربوط به تولید کنندگان شرایطی را توصیه می نمایند مبتنی بر این محوریت که نرخ تولید ازون به طور معمول بایستی در محدوده اعلام شده توسط تولید کنندگان باشد ( مبتنی برجدول غلظتی) . در این شرایط هنگامی که ” ازون ” بدرستی و ایمن مورد بهره وری قرار گیرد، بنظر می رسد نگرانی نسبت به خطر پذیری آن برای سلامتی وجود ندارد .

 میلیون ها دستگاه تصفیه کننده هوا ازن در ایالات متحده آمریکا درهر سال فروخته می شود و هیچ مورد خاصی که در آن از پاک کننده هوا ازن بعنوان عامل ایجاد آسیب و یا صدمه خاصی یافت نشده است.  در ماه ژوئن سال ۲۰۰۱ ، اداره غذا و داروی ایالات متحده آمریکا (FDA) بهره وری و استفاده از ازون در گاز (هوا) و آبی (آب) به عنوان یک عامل ضد میکروبی در مواد غذایی ، از جمله گوشت و مرغ ، مورد تایید رسمی خود قرار داد.

 حسن نیت اما اطلاعات نادرست. مردم به اشتباه ” ازون ” را با آلودگی و مه دود کم ارتفاع برابر می پندارند. دلیلش این است که هر زمان که سطوح مه دود بالا باشد ، انداه گیری ها وجود سطوح ازون را نشان می دهند. ازون برای اندازه گیری آسان می باشد ولی هیدروکربن ها خیر ، هیدروکربن ها بسیار پیچیده هستند. از آنجا که ازون همیشه در سطوح سازگار با هیدروکربن ( آلودگی ) حاضر می باشد فرض بر این استوار است که ازون مقصر می باشد.

با این حال، هیچ چیز نمی تواند فراتر از حقیقت باشد. ” ازون ” به طور طبیعی زمانی که نور خورشید با هیدروکربن های تولید شده توسط بشر در هوا (ابه عنوان مثال : اگزوز اتومبیل یا دودکش لکوموتیو، تولید گازهای گلخانه ای) واکنش نشان می دهند ، شکل می گیرد .  هیدرو کربن های بسیار زیادی وجود دارند و ازن زیادی هم تولید می گردد که این ازون حقیقتا آلودگی های خطرناک  را از بین برده و آنها را بی خطر می سازد. بدون ازون ما نمی توانیم در شهرها زندگی کنیم.

 

مفاهیم نادرست

 

برخی از مواردی در کیفیت هوای سطح زمین بعنوان ” ازون ” به آنها اشاره می گردد ، ” ازون ” نیستند و هیدرو کربن می باشند مثل :    CO₂COو SO₂ که به اشعه  UV خورشید واکنش نشان داده و به شکل اکسید نیتریک ( NOX ) ، تولیدات هالوژنه ، سرب و ترکیبات گوگرد ( مورک ، ۱۹۹۳). کائوچوها و مواد مرکب باعث تولید بوی نامطبوع  و تشدید مشکلات تنفسی و سوزش چشم ها می گردند . اما این به معنای آن نیست که ازون توسط بسیاری از دستگاههای تصفیه هوا موجود تولید نمی شود.

با توجه تحقیقات ” اچ . بنکز ادواردز ” نویسنده مقاله ” کیفیت هوای داخلی : یک رویکرد متفاوت ” هم ازون خوب وجود دارد و هم ازون بد ! بسیاری از استانداردهای ازون با استفاده از ژنراتورهای ازون  قبل از سال ۱۹۵۰  توسعه یافته است و این استاندارها در مقایسه با تجهیزات امروزی خام بودند. ازونی که در آزمایشات از آن استفاده می گردید از هوا بوجود می آمد. از آنجا که مواد تشکیل دهنده اصلی هوا ، اکسیژن و نیتروژن می باشند ، بهنگام تولید ازون از هوا علاوه بر” ازون” ، اکسیدهای نیتروژن نیز تولید می شوند . اکسید نیتروژن و اکسید نیتروز هر دو برای سیستم تنفسی سمی و خطرناک می باشند.

” ازون ” خام وجود ندارد. بنابراین اگر محصولات نیتروژن از ازون حذف نماییم ، مسمومیت را حذف کرده ایم . ازون ساخته شده از اکسیژن خالص فقط اکسیژن و ازن تولید می نماید. ازون تولید شده از هوا ” ازون ناخالص ” و ازون تولید شده از اکسیژن خالص ” ازون خالص ” نامیده می شوند. تصور نادرست دیگر در مورد ازون اینست که زمانی که به آب اضافه شود تولید سم می نماید.

ازون با یون های برمید واکنش نشان داده و تولید فرآیندی می نماید. این فرآیند نشان داده تومورها را در موش صحرایی ، تیروئید و mesothelium  تضعیف نموده و باعث مبارزه با سرطان کلیوی در موش می شود (دی آنجلو و همکاران ،۱۹۹۸) . دیگر محصولات ازون شامل آلدئیدها ، bromoform   و اسیدهای استیک برم ، هیچیکدام به عنوان مواد سرطان زا ژنوتوکسیک طبقه بندی نشده اند . با این حال، مطالعات نشان داده است که در دزهای معمول ازون فقط فرمالدئید به مقادیر قابل اندازه گیری تولید می شود، البته در سطوح بسیار پایین تر از (WHO (1996) دستورالعمل ۹۰۰ mug/L (مارینز،رنکر،تی فای،رایس،۱۹۹۹) از دست دادن حس بویایی (فقدان حس شامه) به عنوان یک عارضه جانبی از قرار گرفتن در معرض سطح پایین انتشار ازون می باشد.  با این حال، هیچ مدرکی برای حمایت از این ادعا وجود ندارد.

این ادعا ممکن است حاکی از این واقعیت باشد که ازون در از بین بردن بو، بخصوص بوی آلی  مانند بوی پخت و پز موثر است ، سرچشمه گرفته باشد.

 

گردآوری و تنظیم : لارنس فرانکن

ترجمه و تالیف : مهندس وحید میرزاآقایی

وبسایت تحقیقات و اطلاعات ازن