آلودگی خاک به فلزات سنگین و اثرات صنایع نفت و گاز در این نوع آلودگی
- شناسه خبر: 21359
- تاریخ و زمان ارسال: 3 اردیبهشت 1397 ساعت 12:00
ایمان کاویانی
کارشناس ارشد HSE
آلودگی خاک
تخریب و آلودگی محیط‌زیست، نتیجه جوامع صنعتی و یکی از ره‌آوردهای صنعتی شدن اجتماعات بشری است. به‌طورکلی هر نوع تغییر در ویژگی‌های اجزای تشکیل‌دهنده محیط به‌طوری‌که عملکرد طبیعی و تعادل زیستی آنها مختل گردد و به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم منافع و حیات موجودات زنده را به مخاطره اندازد، آلودگی محیط‌زیست گفته می‌شود. این آلودگی می‌تواند در هوا، آب و یا خاک تولید و منتشر شود. در بین آلودگی‌های یادشده بیشتر توجه به سمت‌وسوی آلودگی‌های هوا و آب منعطف گردیده و آلودگی خاک دراین‌بین کمی مغفول مانده است.
مهم‌ترین آلاینده‌های خاک شامل فلزات سنگین، بارش اسیدی و مواد آلی می‌باشند، ازاین‌بین فلزات سنگین در سالیان اخیر به دلیل خصوصیات آلایندگی‌شان در خاک شدیداً موردتوجه قرارگرفته‌اند. تغییرات مکانی محتویات فلزات سنگین در خاک سطحی ممکن است تحت تأثیر مواد خاک مادری و منابع انسانی باشد. به‌عبارت‌دیگر این فلزات به‌طور طبیعی در خاک وجود دارند، اما در اثر فعالیت‌های انسانی هم به خاک افزوده می‌شوند. در حقیقت فعالیت‌های انسانی ممکن است منجر به تجمع بیشتر فلزات سنگین در خاک شود.
پیشرفت سریع صنعت و افزایش رهاسازی مواد شیمیایی مورداستفاده در صنایع و کشاورزی به محیط‌زیست منجر به افزایش نگرانی‌ها در مورد پتانسیل تجمع فلزات سنگین در خاک‌های شهرهای بزرگ‌شده است. آلودگی فلزات سنگین در خاک ممکن است منجر به بی‌نظمی در ساختار خاک، دخالت در رشد گیاهان و زیست‌بوم جانوران و حتی آسیب به‌سلامت انسان از طریق ورود به زنجیره غذایی گردد.
اثر صنایع نفت و گازبر آلودگی خاک
صنعت نفت و گاز، صنعتی جهانی است که فعالیت‌هایش در هر نقطه از جهان و در هرگونه آب‌وهوا، از قطب گرفته تا بیابان، از جنگل‌های حاره‌ای تا بیشه‌زارهای معتدل و در دل دریاها انجام می‌پذیرد. با توجه به رشد اقتصادی کشورهایی نظیر چین و هند و نیاز روزافزون آنها به انرژی، میزان تقاضا و مصرف نفت و گاز افزایش‌یافته است و بیشتر هم خواهد شد. لذا چالش موجود، رفع نیازهای انرژی جهان با کمترین اثرات نامساعد زیست‌محیطی می‌باشد.
فرآیندهای اکتشاف و استخراج نفت و گاز می‌تواند آثار زیست‌محیطی گوناگونی درپی داشته باشند که بسته به مرحله فرآیند، پیچیدگی و حجم پروژه، ماهیت و حساسیت محیط اطراف، میزان اثربخشی طرح و برنامه، روش‌های پیشگیری از آلودگی و تکنیک‌های کنترل و کاهش اثرات، می‌توانند متغیر باشند. البته تلاش‌های زیادی در جهت توسعه سیستم‌های مدیریتی، روش‌های عملیاتی و فن‌آوری مهندسی به‌منظور کاهش آثار زیست‌محیطی صورت گرفته و به میزان قابل‌توجهی میزان خسارات زیست‌محیطی را کاهش داده است.
آثار احتمالی در اثر طراحی و ساخت‌وساز نامناسب موجب فرسایش خاک می‌گردد. تا وقتی‌که خاک به هم نخورده باشد و پوشش گیاهی آن حفظ‌شده باشد، یکپارچگی خود را حفظ می‌کند؛ اما در صورت حذف پوشش گیاهی و ظاهر شدن خاک، فرسایش آغاز می‌گردد. تغییر در شرایط و ویژگی‌های خاک می‌تواند اثرات گسترده‌ای بر روی هیدرولوژی سطحی در منطقه و الگوهای حوزه آبگیر، باتلاق‌های افزایش‌یافته و آسیب به زیستگاه‌ها، کاهش قابلیت محیط در حفظ پوشش گیاهی و گونه‌های جانوری داشته باشد.
در دهه‌های اخیر چالش ناشی از آلودگی خاک با هیدروکربن‌های نفتی تبدیل به یکی از خطرات جدی در کشورهای نفت‌خیز جهان ازجمله ایران شده است. در کشورهایی که دارای تأسیسات، پالایشگاه‌ها و منابع نفتی هستند و به‌طور دائم فرآیندهای اکتشاف در حال انجام است، نشت و تراوش آلاینده‌ها و فرآورده‌های نفتی و نفوذ آنها در خاک در هنگام ذخیره‌سازی و یا انتقال، از مهم‌ترین آلوده‌کننده‌های خاک به شمار می‌آید.
نفت خام شبکه پیچیده‌ای است که در آن فلزات در شکل‌های مختلف آلی و غیرآلی وجود دارند. تجزیه شیمیایی ترکیبات نفتی مختلف با گرانروی ها و غلظت‌های متفاوت آنها نشان داده است که هرچه باقیمانده نفتی بیشتر باشد، مقدار فلزات سنگین هم در آن بیشتر است. بر اساس مطالعات صورت گرفته تاکنون، فلزات سنگین به‌ویژه سرب، کادمیم، مس و جیوه حتی در مقادیر جزیی به‌عنوان یک تهدید بزرگ برای سلامت انسان تلقی می‌شوند، به‌طور مثال بیماری رایج موسوم به ایتای ایتای در ژاپن، کم‌کاری کلیه و پوکی استخوان در بلژیک و چین از اثرات بارز آلودگی منابع خاک و آب آنها به مقادیر بالای کادمیوم است.
آلودگی خاک به فلزات سنگین در صنایع وابسته به نفت
یکی از چالش‌های اساسی قرن اخیر اجتماع تدریجی آلودگی در محیط‌زیست بوده و در این میان خاک نیز از این قاعده مستثنی نبوده و نیست. آلودگی که اخیرأ به اهمیت آن پی برده شده آلودگی خاک به انواع فلزات سنگین مانند کادمیوم، روی، وانادیوم، جیوه، کرم، ارسنیک، مس، سرب، نیکل و … می‌باشد. آگاهی از توزیع مکانی غلظت فلزات سنگین جهت پایش آلودگی خاک و حفظ کیفیت محیط‌زیست ضروری است.
این‌گونه فلزات با داشتن اثرات سیتوتوکسیک①، کارسینوژنیک② و موتاژنیک③ بر انسان و سایر موجودات زنده حیات آنها را با خطرات جدی مواجه ساخته است. دراین‌بین خاک مناطق نفت‌خیز به دلیل فعالیت‌های این صنعت از قبیل حفاری، بهره‌برداری، حمل‌ونقل، سوزاندن (Flaring) و پالایش و … در معرض آلودگی‌های هیدروکربنی و متعاقبأ آلودگی فلزات سنگین قرار میگیرند که این مهم باعث تأثیر بر اکوسیستم جانوری و گیاهی منطقه گشته و وارد چرخه غذایی انسان می‌گردد.
① عواملی هستند که به‌طور مستقیم سلول را نابود می‌نمایند.
② عواملی هستند که توانایی آسیب‌رسانی به ژنوم یا اختلال در فرایندهای متابولیکی سلول را دارا هستند و عامل مستقیم در ایجاد سرطان می‌باشند.
③عواملی جهش‌زا هستند که توسط تماس با دی ان ای بر روی سلول‌های جنسی و سلول‌های سوماتیک نیز تأثیر می‌گذارند
فلزات سنگین ازجمله آلاینده‌هایی هستند که از تجمع زیستی بالایی برخوردار بوده و قادرند به‌تدریج از طریق زنجیره غذایی در بافت بدن جانوران و گیاهان تجمع یابند و اثرات مهلکی را بر انسان و جاندارانی که از گیاهان آلوده در منطقه استفاده می‌کنند داشته باشند؛ بنابراین تعیین میزان این فلزات در محیط‌های خاکی موردتوجه بسیاری از محققین و پژوهش گران قرارگرفته است. محققین یکی از عوامل عمده ورود فلزات سنگین به اکوسیستم‌های خاکی را فعالیت‌های انسانی می‌دانند و معتقدند که این منابع آلاینده در درازمدت خطری بالقوه برای سلامتی انسان به‌حساب می‌آیند. اثرات سوء این عناصر در خاک و گیاه زمانی مشخص می‌گردد که غلظت آنها از میزان معینی افزایش یابد که این افزایش بستگی به نوع فلز، نوع خاک، فعالیت‌های مختلف انسانی و زمان تجمع فلز دارد. تحقیقات نشان داده است که فلزات سنگین بر کاهش جمعیت‌های جانوری و گیاهی مؤثر می‌باشند. به‌طورکلی تجمع فلزات سنگین در خاک‌های سطحی بیشتر از خاک‌های عمقی می‌باشد که بیان‌گر آلودگی‌های اخیر در سطح منطقه بوده و گویای تأثیرگذاری آلاینده‌های محیطی از قبیل فعالیت‌های صنعتی، شهری و به‌خصوص وسایل نقلیه موتوری بر خاک‌های منطقه می‌باشد.
خاک به‌عنوان یکی از منابع طبیعی دیرتجزیه شونده، نقش مهمی در چرخه عناصر معدنی و آلی ایفا می‌کند و به‌عنوان یک زیست‌بوم پویا حیات موجودات زنده ریزودرشت را فراهم می‌سازد، لذا رفع آلودگی‌های آن از اهمیت بی‌شماری برخوردار است. آلودگی نفتی یکی از عمومی‌ترین و شایع‌ترین نوع از آلودگی‌ها در زیست‌بوم‌ها است. توسعه صنعت نفت از یک‌سو و عدم رعایت الزامات زیست‌محیطی از سوی دیگر سبب شده تا در دهه‌های اخیر مقادیر زیادی از آلاینده‌های هیدروکربنی وارد محیط‌زیست شوند. مواد نفتی در حین حفاری و استخراج در سایت‌های نفتی و یا به هنگام نقل‌وانتقال زمینی و دریایی به‌رغم تدابیری که جهت کنترل آلودگی آنها در نظر گرفته می‌شود، به محیط اطراف نشت می‌کنند. مطالعات انجام‌شده نشان می‌دهد که فعالیت‌های صنعتی انسان تنها عامل آلودگی محیط‌زیست به ترکیبات سمی و خطرناک به‌وسیله این دسته از آلاینده‌ها می‌باشد. در ایران در بسیاری از مناطق ایجاد صنایع پتروشیمی، احداث پالایشگاه‌ها و حفاری چاه‌های استخراج نفت و گاز باعث افزایش مشکلات آلودگی در خاک‌های اطراف این مناطق می‌شود. عواملی نظیر دفع نامناسب فاضلاب‌ها و ضایعات مراکز صنعتی، پخش آلاینده توسط پالایشگاه‌ها و نیروگاه‌ها، نشت آلاینده از مخازن نفتی زیرزمینی و ایستگاه‌های سوخت‌گیری، تصادفات تانکرها و نفت‌کش‌ها به این مشکل دامن می‌زنند.
ادامه دارد… .
