پیامدهای زیست محیطی محصولات حریق واطفاءحریق

پیامدهای کوتاه مدت:

پیامدهای زیست محیطی کوتاه مدت ناشی از قرار گرفتن در معرض آتش سوزی ها ، از جمله اثرات ایجاد شده بعد از آتش سوزی که اساساً به گازها و ذرات معلق خفه کننده و محرک مربوط می شود ، دربازه زمانی چند دقیقه تا چند روز پس از آن غالباً به محیط زیست محلی داخل منطقه توده دود آتش سوزی و منطقه آب باقیمانده از عملیات خاموش کردن بستگی دارد. اغلب مواد سمی آزاد شده احتمالا در غلظت های بالا (صرف نظر از محیط موضعی ) ایجاد نمیشوندکه بتوانند در زمان اتفاق ایجاد ناتوانی کنند. برای بسیاری از گونه ها، سمیت فقط در صورت قرارگیری طولانی مدت در معرض آنها ایجاد می گردد.

غلظت بالای مواد با سمیت حاد در باقیمانده آب حاصل از عملیات آتش نشانی که در یک محل آبگیر تخلیه می شود ، بدترین حالت اثرگذاری بر روی مسیرهای آبهای طبیعی و زیستگاه های آبزیان و گونه های مرتبط می باشد.

پیامدهای طولانی مدت:

پیامدهای زیست محیطی طولانی مدت ناشی از قرار گرفتن در معرض آتش سوزی های بزرگ، به عنوان مثال اثراتی که تا سال ها بعد باقی می ماند، در منطقه رسوب پسماند آتش سوزی و بین آبهای سطحی یا زیرزمینی بارها تجربه شده است. این پیامد ها از محصولات در محیط زیست محلی و در منطقه
آتش سوزی اساساً با وجود آلاینده های آلی پایدار و سایر مسموم کننده های با طول عمر زیاد مرتبط می باشند.

پیامدهای نامطلوب زیست محیطی بر روی آبهای سطحی نوعاً کوتاه مدت هستند. پیامدهای زیست محیطی طولانی مدت بر روی آبهای زیرزمینی
می تواند ناشی از آلاینده های آلی پایدار و فلزاتی باشد، که قادرند به سامانه آبهای زیرزمینی نفوذ کنند.

حریق جنگلهاوتغییرات آب وهوائی:

دود ناشی از آتش سوزی های جنگلی ، حجم آلودگی ازن در مناطق شهری را افزایش می دهد. کارشناسان ایالت کلرادو اطلاعات جمع آوری شده طی ۱۰ سال در مراکز کنترل کیفیت هوا در سراسر آمریکا را بررسی کرده و دریافتند که در مناطق مطالعه شده سطح گاز ازن در روزهایی که دود ناشی از آتش سوزی جنگلی در هوا وجودداشته نسبت به روزهایی دیگر بالاتر بوده است.

دود ناشی از آتش سوزی ها با مواد آلاینده در هوای شهرها ترکیب شده و گاز ازن تولید می کند. آلودگی ناشی از این گاز به ریه ها آسیب وارد میکند و بزرگترین تهدید برای افراد جوان و افراد مسن و مبتلایان به آسم است. همچنین این گاز می تواند اثرات مخربی بر محصولات کشاورزی و اکوسیستم ها داشته باشد.

تغییرات آب و هوایی با افزایش شدت و تعداد آتش سوزی های جنگلی ارتباط دارد.

نشردرهوا:

پراکندگی دود آتش سوزی در اتمسفر باعث  افزایش غلظت آلایند ها در هوا ، افزایش خطر قرارگیری در معرض آلاینده های هوایی، وکاهش قابلیت دید می گردد. صرف نظر از کاهش قابلیت دید و مسدود شدن عملیات آتش نشانی ، ذرات منتشر شده اتمسفری باعث کاهش فراگیر در کیفیت محیط زیست و بطور بالقوه سمیت طولانی مدت می شود. ذراتی که اصطلاحاً PM10  گفته می شوند، ریزگردهایی به جرم متوسط با قطرآئرودینامیکی ۱۰ میکرون یا کمتر از قبیل PAH_S، دی اکسین ها و فوران ها می باشند که به دلیل برهم کنش مستقیم با سیستم تنفسی و انتقال اجزای آلی سرطانزا، مشکلات زیست محیطی جدی را ایجاد می نمایند.

نشردرخاک:

آلودگی محیط زمین می تواند از محصولات مستقیم آتش سوزی و یا در نتیجه انتشار آلاینده ها توسط آتش نشانان در خلال فعالیتهای پاکسازی بعد از آتش سوزی و یا از طریق واکنش با هوا ( به عنوان مثال باد و باران) ایجاد شود. هنگام ارزیابی اثر آتش سوزی بر روی محیط زمین ، بررسی همه منابع بالقوه آلودگی ضروری است. مواد آزاد شده در هوا از طریق رسوب آلاینده ها بر روی زمین نیز اثر می گذارد که می تواند از طریق اثر هوا تشدید می شود.

نشردرآب(سطحی وزیرزمینی):

گرچه اثرات تخلیه رواناب ها در آبهای سطحی معمولا کوتاه مدت هستند، با این وجود این خطرات غالباً جدی می باشند. آلودگی منابع آب آشامیدنی عمومی حین یا بلافاصله بعد از آتش سوزی می تواندیک مورد از این قبیل خطرات باشد. اثرات معمولاً در فاصله بسیار نزدیک از محل آتش سوزی که سطح آلاینده ها در آن بیشترین مقدار را دارند، شدیدتر است.

همانند اثرات کوتاه مدت ، امکان اثرات بلند مدت ناشی از مصرف مستقیم ترکیبات آلی سمی و سرطانزا در جریان آب آلوده شده بوسیله آب باقیمانده از عملیات خاموش کردن آتش ویا رسوب توده و اثرات مزمن بر روی گیاهان و جانوران نیز وجود دارد.

باید درنظر داشت که نمی توان آب باقیمانده از عملیات اطفاء حریق را تصفیه نمود زیرا این آبها به واسط دارا بودن حجم زیادی از آلاینده ها یا سورفکتانت ها ( به عنوان مثال کف های خاموش کننده) غیر کاربردی می باشند.

اثرات آلایندگی تخلیه رواناب ها در آبهای زیرزمینی ، می تواند بعضی مواقع به مدت چند دهه دوام داشته و منجر به محصور شدن طولانی مدت یا دائمی منابع آبی صنعتی / عمومی شود. آلودگی های آبهای زیرزمینی همچنین می تواند دربرگیرنده آلودگی وابسته به آبهای سطحی نیز باشد.

نشر درمحیط آبی:

تهدید اصلی در محیط های آبی  که در معرض آتش سوزی ها قرار می گیرند ، ناشی از اثر مستقیم آب آلوده خروجی از فعالیت آتش نشانی ، کف و عوامل شیمیایی به داخل رودخانه ها،جویبارها ،دریاچه ها ، آبهای ساحلی ، آبهای زیرمینی یا تصفیه خانه ها (STW) می باشد. گرچه برخی تهدیدات در چنین آبهایی شامل تخلیه آلاینده های موجود در هوا به محیط آبی یا از طریق فاضلاب های زمینی می باشد.

اثری که تخلیه رواناب های ناشی از آتش سوزی بر روی محیط زیست آبی دارد به گستره ای از عوامل از جمله موارد زیر بستگی دارد:

الف-حجم رواناب تولید شده ،زمان انتقال از محل آتش نشانی به دریافت کننده و توانایی رقیق سازی آب پذیرنده ، دما، ساختار شیمیایی و نوع آب پذیرنده

ب- ترکیب شیمیایی محصولات آتش سوزی ، که تا حد زیادی تحت تأثیر منبع آتش سوزی است. به عنوان مثال در موردآتش سوزی در محل ذخیره مواد شیمیایی می تواند شامل مخلوط پیچیده ای از جمله موارد صفحه بعد باشد:

-دوده ، خاکستر و سایر جامدات معلق

-محصولات ناشی از تخریب ساختمان سوخته شده

-مخازن ذخیره و مواد ذخیره شده در محل

– مواد شیمیایی ذخیره شده و محصولات تجزیه حرارتی آنها که در محل بوسیله رواناب ها شسته می شوند و

– کف های خاموش کننده آتش در صورتی که مورد استفاده قرار گیرند.

پ- حساسیت و فاصله (زمان انتقال از محل) دریافت کننده ها نظیر محل های آب آشامیدنی عمومی، حوضچه های پرورش ماهی و اکوسیستم های ارزشمند جانوری.

ارزیابی پیامدهای  نامطلوب زیست محیطی:

اندازه آتش سوزی و توزیع یا پخش مواد منتشر شونده ناشی از حریق به محیط ،تعیین کننده ی محل نمونه برداری و تجزیه و تحلیل در ارزیابی پیامدهای نامطلوب زیست محیطی بعد از آتش سوزی است.

تأثیر آتش سوزی بر کیفیت آب:

آتش سوزی باعث کاهش کیفیت آب و نیز موجب تغییر در دینامیک جریانات اکوسیستم آبی می شود و زمانی که بلافاصله بعد از آتش سوزی بارندگی شدید رخ دهد، بیشترین اثرات خود را بر جای می گذارد و باعث از بین رفتن پوشش گیاهی ، تغییر در ساختار خاک ، فرسایش خاک می گردد.همچنین رواناب رسوبات و آلودگی های ناشی از برجا ماندن واقعه آتش سوزی را حمل می کند و موجب تغییر در کیفیت آب آشامیدنی و کشاورزی می شود.

شدت اثر گذاری آتش بر کیفیت آب به عواملی چون ، اندازه وسعت آتش سوزی ، نوع پوشش گیاهی ، ساختار خاک ، فرسایش ، جغرافیای منطقه ، وسعت حوضه آبریز و دوره زمانی بین آخرین رخداد آتش سوزی و بارش باران بستگی دارد.

آتش سوزی های وسیع و با شدت بالا باعث از بین رفتن پوشش زمین ،حوزه آبریز و تغییر در هیدرولوژی و همچنین تغییر در ساختار خاک و فرسایش خاک می گردد. با ورود آلودگی ورسوبات ناشی از آتش سوزی، اثرات منفی بر روی زنجیره غذایی ایجاد شده ، وبه بالا رفتن درجه حرارت آب و از بین رفتن زیستگاه ها منجر می شود. ورود ترکیبات آلاینده در آب ، موجب افزایش دمای آب وکاهش میزان اکسیژن در آب شده که باعث مرگ و میر آبزیان می گردد.

شکل ۳: تأثیر احتمالی آتش سوزی بر حوزه ی آبخیز

 

نقش ایمنی ومدیریت حریق در کاهش میزان آلاینده ها و صرفه جوئی در منابع:

ایمنی از حریق در ساختمان به کمک تحقیق ، طراحی و مدیریت میسر می گردد . دامنه مطالعاتی آن بسیار  وسیع و شامل علوم مختلف و رشته های گوناگون است و عــلاوه بـر علـوم فنـی و تجـربی در صـنعت سـاختمــان ، از علـوم اداری ، روان شناسی ، جامعه شناسی و دانش های مشابه نیز استفاده
می شود که هر یک به نحوی و اندازه ای در آن سهیم هستند .

از آنجا که برای دستیابی به ایمنی از حریق میتوان از سه راه :  ۱- شناخت علل حریق و کوشش برای جلوگیری از بروز آن، ۲- شناسائی دلایل رشد و گسترش حریق و کوشش برای مصون و محفوظ ماندن در مقابل آن، و ۳- یادگیری مهار حریق و کوشش برای کنترل و خاموش نمودن آتش سوزی ، اقدام کرد، در عمل ، با علم و آگاهی به اینکه حریق ها چگونه بروز می کنند ، چطور گسترش می یابند و به چه نحوی میتوان آنها را کنترل و خاموش نمود ،‌ باید از طریق انجام برنامه ریزی هائی جداگانه برای فراهم نمودن ایمنی اقدام شود تا بر اساس آنچه اشاره شد ، هم از طریق ممانعت از بروز حریق ، و هم با کنترل و جلوگیری از گسترش آتش ، در جهت حفظ منابع مالی و انرژی ، و کاهش جدی آلاینده های زیست محیطی گامهای بلندی برداشت.

حفاظت در برابر حریق:

قابلیت یک طرح حفاظت از ساختمان ها در برابر حریق جهت حفظ دارایی و جان ساکنین و مقاومت بنا تا زمان طولانی تر در هنگام حریق و همینطور مردم و ساختمان های مجاور از اهمیت خاصی برخوردار است. طرح حفاظت از ساختمان دربرابر آتش سوزی برای نیل به اهداف زیر انجام می شود :

• محافظت مالی ، به وسیله اجزای سازه ای مقاوم دربرابرآتش وایجاد زمان مقاومت بیشتر جهت جلوگیری ازریزش ساختار و نتیجتاً محدود ساختن آتش.
• ایمنی جانی ، از طریق محدود ساختن دود و کاهش آسیب به افراد همراه با در نظر گرفتن محل هایی درون ساختمان که ساکنین بتوانند از آن به عنوان پناهگاه استفاده کنند.
• ایجاد زمان لازم جهت رسیدن نیروهای امدادی و آتش نشانی به محل.

حفاظت از حریق به طور اساسی با وسایل موجود از گسترش و پیشروی آتش به ساختمان های مجاور ، پیشگیری نموده و از آغاز یک حریق بزرگتر جلوگیری می کند . محافظت از ساختمان‌ها و صنایع در برابر حریق را می‌توان به دو روش فعال (Active) و غیرفعال(Passive)    تقسیم بندی کرد که روش‌های فعال و غیرفعال تکمیل کننده یکدیگر در هنگام آتش‌سوزی می‌باشند .

 سیستم محافظت فعال (Active):

آن دسته از وسایل حفاظتی و سیستم های نصب شده ای هستند که در هنگام آتش سوزی فعال شده و متعاقب ارسال یک پیام هشدار دهنده توسط شبکه های تشخیص و اعلام حریق به نوعی توسط افراد یا سیستم های خودکار وارد عمل شده و از گسترش حریق جلوگیری می کنند.
مانند سیستم‌های اعلام حریق یا سیستم‌های خودکار اطفاء حریق ، fire box  و روشنائی های اضطراری و تجهیزات اطفاء دستی .

صرف نظر از وجود یا فقدان شبکه های تشخیص و اعلام حریق (محافظت فعال) که ساکنان را به مقابله با آتش فرا می خواند ، طراحی ساختمان باید طوری باشد که حریق را محدود و محصور نماید  که حفاظت غیر فعال مطرح می شود .

سیستم محافظت غیرفعال(Passive):

این نوع محافظت در حقیقت ، سازه ساختمان ، بخش های فرعی و پوشش آن را مورد توجه قرار می دهد و بهترین ابزار محافظتی در کل عمر یک سازه می باشد . از جمله محافظت های غیر فعال  شامل Fire  Duct ، Fire Barrier ، Fire stop، Fire Protectionهستند. مکانیزم محافظت غیر فعال قاب
سازه ای (Passive Fire Protection)، که توسط استفاده از مواد مقاوم در برابر حریق صورت می گیرند به صورت بالقوه مقاومند و در هنگام حادثه با توجه به ضخامت، زمان محافظت بیشتری در مقابل حریق به ساختمان می دهند.

این تدابیر محافظتی را می توان تحت سه عنوان طبقه بندی کرد : الف –  محافظت سازه ای ، ب –  فضا بندی ، ج –  محافظت پوششی

اجرای پوشش ضدحریق بر روی سازه‌ها به منظور پیشگیری از تخریب آنها در هنگام آتش‌سوزی و به دست آوردن زمان بیشتر جهت ارائه خدمات آتش‌نشانی می باشد. پوشش‌های ضدحریق برای محافظت از سازه‌های فلزی و بتنی قابل طراحی و اجرا هستند.  حداقل زمان محافظت از سازه برای تخلیه افراد و اشیای مهم (مدت زمان مقاومت) بسته به عوامل زیر بین ۳۰  تا ۲۴۰ دقیقه تعیین می شود : شرایط سازه مانند  مشخصات هندسی ساختمان (تعداد طبقات و وسعت هر طبقه) ، شکل آن ، نوع کاربری ساختمان ، میزان جمعیت در حال کار و یا ساکن در بنا ، نوع مصالح اجزای سازه ای و غیر سازه ای ، فاصله ساختمان از بنا های مجاور ، میزان مواد قابل اشتغال، نوع حریق احتمالی ، مشخصات تاسیسات مکانیکی و برقی و سیستم های اعلام و اطفاء حریق ، فاصله از ایستگاه آتش‌نشانی بستگی دارد. بررسی پوشش‌های ضدحریق مستلزم شناخت آتش و عملکرد آن بر روی این سازه‌ها می‌باشد.

تأثیر عملیات اطفائی بر پیامدهای زیست محیطی حریق:

در زمانی که حریقی به وقوع می پیوندد ، آثار زیست محیطی انجام عملیات آتش نشانی درهریک از مراحل چهارگانه ی یاد شده بدین شرح قابل توضیح می باشد:

اگر خاموش کردن آتش ، به موقع صورت گیرد ، و به عبارت دیگر ، در مرحله ی ۱(مرحله ی شروع آتش) اقدام گردد ، تنها مولکولهای ساده با غلظت کم، انتشار یافته و موجبات آلودگی محیط زیست را فراهم می آورند.

در صورتیکه عملیات اطفاء حریق در مرحله ی ۲ ( مرحله رشد آتش ) صورت گیرد ، علاوه برانتشار مولکولهای ساده ی آلاینده با غلظت زیاد، ترکیبات آلی بسیار پیچیده ای نیز تولید می گردند.

در مرحله ی ۳(مرحله گسترش حریق) مقادیر زیادی ترکیبات آلی با وزن مولکولی بالا در غلظت های بالا تولید و منتشر می شوند درحالیکه تولید مولکول های ساده هنوز هم در غلظت های بالا وجود دارد. در این مرحله ، عملیات اطفائی مناسب ، موجب کاهش تولید این آلاینده ها شده ، اما اطفاء حریق نامناسب و غیر تخصصی می تواند بر پیامدهای نامطلوب زیست محیطی بیفزاید.

در مرحله ۴(مرحله زوال آتش ) مقدار زیادی از مواد آلاینده ایجادومنتشر می شود.اگر اقدامات آتش نشانی قبل از رسیدن به این مرحله انجام نشود ،
آتش سوزی خود به خود خاموش می شود. در این شرایط که آتش در حال خاموش شدن است، در صورتیکه مواد منتشر شونده محفوظ باشند، عملیات
آتش نشانی می تواند منجر به افزایش خطر انتشار و توزیع مواد منتشر شونده گشته، امکان تأثیر بسیار شدید بر روی محیط زیست وجود خواهد داشت.

آب باقیمانده از عملیات اطفاء حریق:

پس از اتمام عملیات اطفاء حریق ،  اثرات آلاینده آب باقیمانده بر روی آبهای سطحی و زیرزمینی ، به یکی از صور زیر نمود پیدا می کند:

• کاهش اکسیژن آب ( که در اثر شکستن مولکول های آلی موجود در آب باقیمانده از عملیات اطفائی به وجودمی آید)
• آثار فیزیکی نامطلوب ، بعنوان مثال آثار سوء سوسپانسیون جامدات حاصل از حریق بر پوشش بستر رودخانه بر آبشش های ماهی ها و غیره
• مسمومیت  مستقیم آب

نقش سیستم های اعلام واطفاء حریق اتوماتیک درکاهش آلاینده ها وصرفه جوئی در منابع:

همانگونه که در توضیح مراحل چهارگانه گسترش حریق و تأثیر عملیات اطفائی بر پیامدهای زیست محیطی حریق در هریک از مراحل ، اشاره شد ، در صورتی که سیستم اعلام حریق مناسب و کارآمد در محل نصب بوده و آتش سوزی را در اسرع وقت گزارش نماید ، آتش می تواند قبل از اینکه به مرحله ی رشد برسد ، اطفاء گشته و از تداوم تولید محصولات حریق و آثار زیانبار زیست محیطی جلوگیری به عمل آید.

از طرف دیگر ، وجود سیستم اطفائی مناسب نیز می تواند به محض کشف حریق ، با خاموش کردن به موقع آتش ، هم از تلفات و آسیبهای بیشتر به اموال و انفس جلوگیری کرده و هم از آسیب پذیری طبیعت به دلیل تولید آلاینده های زیست محیطی خطرناک بکاهد.

اما این نکته را نیز باید در نظر داشت که این هردو ، یعنی هم سیستم اعلام حریق مناسب و کارا و هم سیستم اطفاء حریق اتوماتیک ، هر یک چه به صورت مجزا و چه به صورت ترکیبی ، نقش مؤثری در کاهش چشمگیر مصرف آب در عملیات اطفائی ایفا می کنند.

سیستم اتوماتیک اطفاء حریق آبی:

آمار صد سال اخیر بیانگر نقش موثر اسپرینکلر ها در اطفاء حریق و پیشگیری از خسارات فراوان می باشد . براساس ارزیابی اتحادیه بازرگانی صنایع سیستم ها و تجهیزات اطفاء حریق آلمان (bvfa)، در ۸۹% کلیه مواردی که اسپرینکلرها مورد استفاده قرار گرفته اند ، تنها ۵ یا تعداد کمتری از اسپرینکلرها توانسته اند آتش را خاموش کنند . در ۶% موارد، ۱۰ عدد اسپرینکلر برای اطفاء حریق کفایت کرده ، و تنها ۵% کل آتش سوزی ها منجر به عمل نمودن بیش از ۲۰ اسپرینکلر شده اند .

آمار پانزده ساله اخیر انگلستان از آتش سوزیهای ساختمانهای مسکونی مجهز به سیستم اسپرینکلر نیز حاکی از واقعیات زیر است:

• حذف تلفات انسانی
• کاهش ۸۰ درصدی صدمات انسانی
• کاهش ۸۰ درصدی خسارات مالی
• کاهش ۹۵ درصدی مصرف آب آتش نشانی

از سوی دیگر ، همین کاهش مصرف آب را نیز میتوان با استفاده از سیستمهای اطفاء حریق Water Mist ، مجدداً به ۱۰% کاهش داد.

نتیجه گیری:

از این مبحث اینگونه استنتاج می شود که با الزام واجبار در استفاده از سیستمهای ایمنی و حفاظت از حریق مناسب بر اساس ضوابط آتش نشانی موجود، ایجاد مهارتهای لازم در تیمهای آتش نشانی  و نیز الزام بر اجرائی شدن مبحث ۲۲ مقررات ملی ساختمان در خصوص بازدیدهای دوره ای وآماده به کار
نگه داشتن سیستمهای منصوب در ساختمانها ، می توان گامهای بسیار مؤثری در راستای کاهش اتلاف منابع انسانی و مالی، وکاهش آلاینده ها برداشته ، بسترنیل به توسعه ی پایدار را فراهم نمود.

منابع:

• یاوری ، علیرضا (ازنگارندگان این مقاله) ، “روشهای شناسائی،نگهداری،ایمنی،ومدیریت ضایعات مواد شیمیائی خطرناک” کتاب درشرف چاپ
• استاندارد ملی ایران ، ایزو ۱۹۵۰۵
• سایت شرکت پوشش گستر ،حفاظت ساختمانها در برابر حریق
• Nick Artim, “An Introduction to Automatic Fire Sprinklers, Part II”
• Drew MartinEmail, Mai Tomida , Brian Meacham,” Environmental impact of fire” Fire Science Reviews2016
• John R. Hall, Jr., “NFPA’s “S. Experience with Sprinklers”, June 2013
• Landcare Research,” Impact of Fire Service Activity on the Environment”, March 2007
• Fowles,J,” the Ecotoxicity of Fire Water run-off part I” ,August 2001
• Noiton, D, ,” the Ecotoxicity of Fire Water run-off part II” ,August 2001