دانلود مقاله آلودگی محیط زیست

آلودگی عبارت است از : وارد کردن مواد یا انرژی (مثلاً به صورت حرارت) به وسیله ی آدمی درمحیط زیست ؛ به طوری که درنتیجه ی این کار، منابع حیاتی یا سلامتی انسان درمعرض خطرقرارگیرد.ماده ی آلوده کننده وقتی به این نام موسوم می‌شود که مقدارآن درمحلی که نبایدموجودباشد نابه هنگام افزایش یابد؛ مثلاً فسفات ونیتروژن ازجمله موادمورد نیاز هرموجودزنده است.

این مواد در فاضلاب های شهری (پاک کننده ها) و فاضلاب های کشاورزی ( به صورت کود) به مقدارزیادموجوداست ودرصورتی که به رودخانه ها ودریاچه ها ومخازن آب راه می یابند، باعث رشد سریع گیاهان آبزی از جمله جلبک ها می شوند، ازدیاد جلبک ها باعث کاهش اکسیژن آب، نامناسب شدن محیط برای ماهیها ، آلودگی آب وبالاخره مرگ آبزیان ومشکل شدن تصفیه ونامناسب شدن آب برای آشامیدن می شود.

پس در این مثال ازدیاد نیتروژن وفسفر درمحلی که نباید موجودباشد، باعث آلودگی شده است.

یکی دیگر از آلوده کننده های محیط زیست آفت کشها هستند که برای از بین بردن آفت های کشاورزی وحشرات وسایر حیوانات موذی خانگی به کار برده می شوند.



آلودگی هوا
هوانیز توسط انسان به گونه های مختلف آلوده می شود.

دود وذرات سمی حاصل از اگزوزاتومبیل ها، دودکش کارخانه ها ونیروگاه ها ووسایل تولید حرارت مانند بخاری،شوفاژ، آبگرمکن وسوزاندن زباله ها درآلودگی هوا سهم به سزایی دارند.

اکنون باید هوای آلوده را تعریف کنیم، درحالی این نکته را در نظر داریم که درشرایط طبیعی مواد بسیاری وجوددارند که اگر از مقدار تعیین شده دراستانداردهای کیفیت هوا بیشتر باشند، سمی خواهند بود.

ما معیار آلودگی رامبنا قرار می دهیم ، خواه یک ماده ، اثری قابل اندازه گیری انسان ،گیاه، مواد دیگر، و (یا) حیوان داشته باشد یا نداشته باشد.موادآلوده کننده به ندرت از ارتفاع 700 متربالاتر می روند.

مقدارکل این مواد درسراسر جهان، حدود300-250 میلیون تن است وغلظت متوسط آنها حدود 3ppm می رسد.اما، به علت نفوذ آهسته ی آنها وعبور کند از موانع طبیعی اطراف،ممکن است غلظت آلودگی دریک منطقه افزایش جدی پیدا کند.
شش آلوده کننده ، اصلی سبب آلودگی هوا می شوند.

اوزون گازی است که دراثربعضی از واکنش های 5 ترکیب آلوده کننده ی دیگر در جو تشکیل می شود.

مجموعاً، شش ترکیب آلوده کننده عبارتند از:
1- ذرات غبار
2- گوگرد دیوکسید so2
3- کربن مونوکسید co
4- نیتروژن دیوکسید nox
5- اوزون o3
6- سرب pb
ترکیبی از نیتروژن اکسیدها وهیدروکربن های غیر متانی توام با نور خورشید ، مخلوط گاز آلوده کننده ای را به وجودمی آورند که اکساینده ، فوتوشیمیایی نام دارد، اوزون o3 یکی از اجزای مهم این مخلوط است.
همه گازهای آلوده کننده مانند کربن مونوکسید co درمناطق شهری پرترافیک، خطرهای جدی برای منطقه ی آلوده به شمارمی آیند.هرکدام از این مواد عوارض خاصی دارند و به شکلهای متفاوت به انسان و گیاه آسیب می رسانند.
هواردل.

وایت، سیداحمد میرشکرایی ، اصول صنایع شیمیایی ، دانشگاه پیام نور ، چاپ سوم بهمن 83 صص 241 تا 244.

آلوده سازهای مهم هوا
هوای آلوده ، پدیده ای است که از ترکیب یا اختلاط هوا ومواد یا ذرات خاصی ، درمدت زمان معینی تولید می شود ودرصورت تداوم ، بیماری ها یا اختلالاتی برای انسان ، حیوانات وگیاهان ایجاد می کند وبه میزان قابل ملاحظه ای ، زندگی بشر را به مخاطره می اندازد.
به عبارت دیگر ، پدیده ای که از ترکیب یا اختلاط هوا و مواد یا ذرات خاصی تولید می شود وبه لحاظ تداوم، بیماری ها یا نارسایی هایی برای موجودات زنده نظیر انسان ، حیوان وگیاه ایجادمی کند ویا مخاطراتی برای زندگی بشربه وجود می آورد، هوای آلوده یا هوای آلوده ی محیط خارج نامیده می شود.

نظیراین تعاریف دراغلب قوانین محیط زیست کشورها یافت می شود.
هوای معمولی از عناصر نیتروژن ، اکسیژن ، آرگون، دی اکسید کربن، نئون، هلیم، متان، کریپتون، هیدروژن، دی اکسید نیتروژن وازون تشکیل می گردد.هوای پاک هم‌چنین دارای یک الی سه درصد حجمی بخار آب ،دی اکسید سولفور،کلرور سدیم، آمونیاک ومنواکسیدکربن نیز می باشد.درصورتی که میزان اکسیدکربن ، بخارهیدروکربورها ویا ازون محیط از%4 ppm تجاوز نماید به عنوان آلودگی هوا محسوب خواهد شد.

البته بعضی از موادی که درحال حاضر ممکن است به عنوان آلوده کننده منظورنشوند در آینده امکان دارد درزمره ی آلوده کنندگان محیط زیست قرار گیرند.
پدیده های جوی و اثرات آنها درعوامل آلوده کننده ی هوا
کلیه مواد آلوده کننده ای که درنقاط مختلف ویا از منابع آلوده کننده به آتمسفر منتقل می شوند، درجو پراکنده شده ودرشرایط مختلف جوی ومنطقه ای غلظت آنها تغییر می‌کند.

درحقیقت مواد آلوده کننده موجود درجو یک سیکل راطی می نمایند، به دین معناکه مواد متصاعده توسط گیاهان ،خاک، جانوران ، منابع آبی ، جانداران وسایر مواد جذب می شوند و یا توسط باد و باران از جو خارج ومیزان آن توسط عوامل یاد شده ، در جو کاهش می یابد.گاهی موادآلوده کننده در اثر وزش باد مجدداً به جوباز می گردند.
انتشار موادآلوده کننده در جو به چهار عامل اصلی بستگی دارد:
- جهت ونوع حرکت کلی هوا که موادآلوده کننده را درجهت باد به حرکت وا می‌دارد.
- نوسانات سرعت ( توربولانس) هواکه درنتیجه باعث انتشار وپراکنده شدن مواد می گردد.
- نفوذ جرمی دراثر اختلاف غلظت بخشهای مختلف.
- شکل، وزن، اندازه و مواداز عواملی هستند که درچگونگی پراکندگی این مواد وته نشین شدن آنها برسطح زمین ویا معلق ماندنشان اثر مستقیم دارند.
تأثیر پدیده ی وارونگی در آلودگی هوا
مهمترین وخطرناکترین فاکتور جوی درآلودگی هوای یک ناحیه، پدیده ی « اینورژن» است.

زیرا درحالت عادی که درجه حرارت جوی مجاور زمین برحسب ارتفاع کاهش می یابد، وجودحرارت بیشتر وهوای سبکتر درارتفاع پایین و حرارت کمتر و هوای سنگین تر در طبقات بالا باعث می شود که هوای سبک از طبقات پایین به طرف بالا صعود کرده، عوامل آلوده کننده را باخود به طبقات فوقانی ببرد.

به این طریق عوامل آلوده کننده در فضا پراکنده شده ویک تهویه ی طبیعی انجام می پذیرد.ولی وقوع پدیده اینورژن باعث پایداری هوا شده وموجب می گردد توده ی هوای به انضمام تمام ناخالصی ها و عوامل آلوده کننده آن در زیر سطح اینروژن محبوس شود.

در چنین شرایطی میزان اکسیژن هوابه علت تولید تدریجی آنها کاهش می یابد .بنابراین هوای منطقه شدیداً آلوده می گردد.
بدیهی است این وضعیت تا زمانی که اینورژن محو نگردیده ادامه می یابد.

و برعکس میزان آلوده کننده های هوا به علت تولید تدریجی آن ها افزایش می یابد واگر مدت وقوع آن با ارتفاع کم، طولانی شده وتوأم با بالا رفتن میزان رطوبت نسبی هوا به حد اشباع برسد، وقوع پدیده خطرناک ابر مسموم پدیدار می گردد.

موارد زیادی از این وضع تاکنون در دنیا پیش آمده که باعث مرگ ومیر عده ی زیادی از انسانها شده است.
بنابراین دریک ناحیه هرچقدر تعداد وقوع پدیده اینورژن و مدت پیدایش آن بیشتر و ارتفاع تشکیل آن کمتر باشد ، آلودگی هوا تشدید شده و عواقب ناشی از ان خطر ناک و کشنده تر می گردد.

طبیعی است در چنین شرایطی دستگاه ها و مسئولین مملکتی وظایف سنگین تری از لحاظ بررسی و مطالعه همه جانبه و اجرای طرح های اساسی مبارزه با آلودگی هوا به عهده خواهند داشت.
منابع آلودگی
معمولاً سیستم های ثابت نظیر نیروگاه ها و یا سایر منابع ثابت ، از سوخت و یا زغال سنگ استفاده می کنند.

در حالی که در سیستم های متحرک ، نوع سوخت ، بنزین‌، گازوئیل ، یا سوخت موتور جت می باشد.

پروسه های کارخانه ای نظیر خورد کردن ، آرد کردن‌، تجزیه کردن و ...

همگی در زمره تحولات آلوده کننده طبیعت محسوب می‌گردند‌.
اثرات بارندگی بر آلودگی هوا
تاثیرات قابل توجه بارندگی بر الودگی هوا و بررسی دلایل ان می تواند بر نحوه کنترل الودگی موثر باشد.
گاز های قابل انحلال در آب، خواه الوده کننده مانند «انیدریدسول فورو» و خواه غیر الوده کننده مانند «گاز کربنیک » بر اثر بارندگی در آب باران حل شده و به شکل اسیر به زمین باز می گردند.
بدیهی است قدرت شستشو و میزان پاک کنندگی ،بارندگی و عوملی مانند قطر دانه‌های باران و برف ، سرعت سقوط آنها ، شدت بارندگی ، مدت بارندگی ، سرعت زرات معلق ، سرعت دانه های باران نسبت به سرعت ذرات معلق ،قطر ذرات معلق و بالاخره مقدار کل ذرات معلق و ناخالصی های موجود در هوا بستگی دارد.هرچه قطر ناخالصی‌ها، مقدار آنها و مدت بارندگی بیشتر باشد شستشو بیشتر و بهتر و هر چند مدت بارندگی و قطر ناخالصی ها و مقدار انها کمتر باشد شستشو کمتر انجام می شود.
بدیهی است قدرت شستشو و میزان پاک کنندگی ،بارندگی و عوملی مانند قطر دانه‌های باران و برف ، سرعت سقوط آنها ، شدت بارندگی ، مدت بارندگی ، سرعت زرات معلق ، سرعت دانه های باران نسبت به سرعت ذرات معلق ،قطر ذرات معلق و بالاخره مقدار کل ذرات معلق و ناخالصی های موجود در هوا بستگی دارد.هرچه قطر ناخالصی‌ها، مقدار آنها و مدت بارندگی بیشتر باشد شستشو بیشتر و بهتر و هر چند مدت بارندگی و قطر ناخالصی ها و مقدار انها کمتر باشد شستشو کمتر انجام می شود.

روند آلودگی هوا فعالیتهایی که در زندگی شهری باعث آلودگی هوا می شوند به سه دسته ی عمومی تقسیم می کردند: 1- اصطکاک 2- تبخیر 3- احتراق اصطکاک اصطکاک به معنی ساییده شدن یا خرد کردن یا بوسیله مالش می باشد که در زندگی روزمره اکثرا به ان برخورد می کنیم مثل فرسوده شدن تخته کفش و یا لاستیک اتومبیل .

مورد مهم اصطکاک که از نظر آلودگی اهمیت زیادی دارد عبارت از پراکندگی ذرات ( ذرات جامد یا مایع ) به اتمسفر است .

منابع اصطکاک یا سایش شامل ، شن ریزی ، آسیاب کردن ، خرد کردن ، سوراخ کردن و پاشیدن می باشد .

گروهی از صنایع در آلودگی های ناشی از اصطکاک به طور اجتناب ناپذیری سهیم می باشد .

تبخیر تبخیر عبارت است از تبخیر مواد از حالت مایع به حالت گاز است .

تبخیر از دو جنبه در آلودگی هوا سهیم می باشد: یکی تبخیر اجباری مواد تحت حرارت و فشار است و دیگری تبخیر طبیعی مواد فرار می باشد .

احتراق سومین پروسسی که مشکلاتی برای زندگی شهری بوجود آورده احتراق می باشد که پاییه مشکلات الودگی هوا است .

احتراق نتیجه اعمال سوختن است .

به طور علمی تر احتراق عبارت از ترکیب شیمیایی مواد خصوصی با اکسیژن است که در نتیجه تولید انرژی می گردد.

احتراق ایده آل که فقط می توان به صورت تئوری به آن رسید چنین رخ می دهد ماده سوختنی از هیدرو کربور خالص ( هیدروکربور ها ترکیباتی از کربن و هیدروژن هستند که هر دو عنصر انرژی زا می باشند ) انتخاب شده اند .سوخت های فسیلی نیز از هیدروکربن ها تشکیل گردیده اند( ذغال سنگ ، گاز ،نفت سوخت های فسیلی می‌باشند، به این علت که آنها بقایای گیاهان وجانوران قدیمی است که میلیون ها سال درطی زندگی خود انرژی خورشید را جذب ودرخود ذخیره کرده اند) دراثر حرارت، ماده سوختنی با مقدارمعینی از اکسیژن ، درزمان کافی ودرجه حرارت مناسب ترکیب می‌شوند، درنتیجه این واکنش حرارت وانرژی ومحصولات ثانویه تولید می گردد.

محصولات ثانویه واکنش عبارت از بخارآب وانیدرید کربنیک می باشند که ترکیبات بی ضرری برای هوا هستند.

آلودگی طبیعی چیست؟

بسیاری از فرایندهای طبیعی می توانند باعث آلودگی هواشوندولی محیط زیست خودمی تواند این آلودگی ها را قبل از آن که به سطح خطرناکی برسند رقیق کند یا از جایی به جای دیگر منتقل سازد این فرایندها عبارتند از : فوران های آتشفشانی طوفان های صحرایی مرداب ها وباتلاق ها که گازهای زیان آور درهوابخش می کنند.

آلودگی هوا در مجتمع های پتروشیمی صنایع پتروشیمی به دلیل اهمیت فراوان وموارد استفاده متعدد محصولات آن بیش از صنعت نفت که محصولات آن منحصربه سوخت وروغن بوده پیشرفت نموده است.دراین راه شیمی کربن ، کانالیزرها و روشهای پلی مریزاسیون نفت به عنوان ماده اولیه هزاران هزار محصول شیمیایی شامل پلاستیک ها الیاف مصنوعی ، لاستیک، کودشیمیایی و مواد پاک کننده شناخته شد.

اکنون مشکل است که تصور شود زندگی امروزی بدون محصولات پتروشیمی امکان پذیر باشد.

تهیه لباس وکفش ، لوازم بسته‌بندی، ظروف، برس مو، شانه، خمیر دندان، صابون ، دترجنت ها، لوازم آشپزخانه و بسیاری از مواد افزودنی در غذا برپایه ی نفت استوار است و لذا بحث برسراین است که نفت ارزشمندتر از آن است که آن را فقط بسوزاند.

10 درصد درساختار اتومبیلهای امروزی ،12 درصد مواد بسته بندی و35 درصد منسوجات ازموادپتروشیمی هستند.

از دید اقتصادی ، تجارت جهانی پتروشیمی از تجارت اتومبیل ، آهن ومنسوجات جلوتر است.

در زمینه کشاورزی نیز به غیر از سموم ، مصرف مواد پتروشیمی رو به افزایش گذاشته است.

دربعضی از کشورها 20تا25 درصد کل مواد پلاستیکی جهت تهیه لوله های آب رسانی، گلخانه ها وصنایع بسته بندی مصرف می شود.

درابتداء صنعت پتروشیمی به عنوان صنعت جانبی پالایشگاه ها پاگرفت واز باقیمانده ستون های تقطیر به عنوان ماده اولیه استفاده می کرد ولی اکنون مواد اولیه صنایع پتروشیمی وسعت پیدامی کرده بطوری که از نفت خام، گازطبیعی ،گاز تصفیه شده وگازطبیعی فشرده شده اجزاء سبک نفت نفتا تا اجزاء سنگین نظیرمازوت- ذغال سنگ وحتی بیوماس (Biomass ) استفاده می گردد.

محصولات اولیه پتروشیمی از مواد خام مذکور شامل اولفین ها نظیراتیلن، پروپیلن، بوتادین و آروماتیک ها نظیر بنزن –تولوئن- گزیلن و کربن بلاک می باشد.

در صنایع پتروشیمی متجاوز از 500 فرآیند مختلف شامل پلیمریزاسیون- هیدرژناسیون- هالوژناسیون – اپوکسیداسیون - آلکیلاسیون- هیدروکربوکسیلاسیون- نیتراسیون- سولفوناسیون- اکسید اسیون تقطیر و هیدروژناسیون و کراکینگ- ایزومریزاسیون وکریستالیزاسیون مورد استفاده قرارمی گیرد بنابراین تعجب آورنیست که توان بالقوه ای برای آلوده کردن محیط ناشی از صنایع پتروشیمی وجود داشته باشد.

بسیاری از فرآورده ها و مواد واسطه‌ای سمی هستند.

با درنظرگرفتن مصرف مواد پتروشیمی در جهان که به 250 میلیون تن درسال می رسد لزوم کنترل آلودگی ناشی از صنایع پتروشیمی بدون تردید می باشد.انواع موادزائد ایجادشده ومسائل کلی آلودگی از یک فرایند به فرایند دیگر متغیربوده وبرای هریک باید راه حل جداگانه ای ارائه داد.

درحال حاضر مقررات سختی برای تخلیه مواد آلوده کننده ناشی از صنایع پتروشیمی به محیط در جهان برقرار شده واینگونه صنایع همگام با صنایع مشابه به دنبال تکنولوژی بدون آلودگی ویاباآلودگی کم می باشند.

برای مثال درسال 1971 یکی از کمپانیهای پتروشیمی آمریکا مجبور شد 450 نوع سیستم کنترل آلودگی درکارخانه جات خود نصب نمایند که بالغ بر20 میلیون دلار هزینه داشته است.

گرچه سیستم های کنترل آلودگی هزینه ساز هستند ولی موجب بازیابی مواد زائد وبرگشت سرمایه می شوند به طوری که از این طریق درحال حاضر سالانه 6 میلیون دلار سود نصیب کمپانیهای امریکائی می‌شود وبه عبارتی30 درصد هزینه به کار رفته در سیستم های کنترل آلودگی هرساله برگشت می شود.

بدیهی است هزینه مبارزه با هوای آلوده در صنایع بیشتر از هزینه نصب تجهیزات کنترل آلودگی هوا است لذا صاحبان آنها سعی می کنند با استفاده از تکنولوژی برتر و پیشرفته ، وزن وحجم مواد زائد را کاهش دهند یا با استفاده مجدد از مواد زائد و تبدیل آن به مواد قابل فروش و با ارزش و یا استفاده از مواد زائد به عنوان سوخت از انتشار آن به محیط زیست جلوگیری نمایند.

افزایش شدید قیمت نفت خام دردهه 1970 انگیزه مناسبی به وجود آورد تا تحقیقات درمورد فرایند هایی با آلودگی کمتر به طور وسیعی انجام شودچنین فرایندهایی به دقت تحت بررسی کاربردی قرارگرفت وپس از درنظرگرفتن تصفیه های مناسب و تکنولوژی پیشرفته اطمینان حاصل شد که مواد قبل از تخلیه صورت غیر سمی درآید.

تنوع مواد زائد تخلیه شده از صنایع پتروشیمی به طور قابل ملاحظه‌ای وسیع بوده وعمدتاً شامل اسیدها،بازها، گازهای حاصل از احتراق، ترکیبات فنلی، ترکیبات گوگردی، هیدروکربن های آرماتیک ، الکیل هالایدهاکاتالیزرهای فلزی نظیر کروم و محصولات حاصل از اکسیداسیون نظیرمتیل اتیل کتون می باشد.تعدادی ازاین موادسمی هستند وبعضی ها نظیر مواد مغذی و موادآلی قابل تجزیه بیولوژیکی یکی که در صورت عدم تصفیه اثرات مخربی بر محیط زیست خواهد داشت.

گازهای خروجی شامل هیدروکربن ها و مرکاپتانها از طریق شیر فلکه ها، فلنج‌ها،پمپ ها وکمپرسورها مسائل دائمی اینگونه صنایع هستند ومشکلاتی نظیرکاهش تولید، ایجاد بوهای نامطبوع ، آتش سوزی وحوادث خطرناک را به وجود می آورند.

صنایع پتروشیمی نظیر اغلب صنایع شیمیایی ، موادآلوده کننده مایع، جامدوگاز ایجادمی کنند.دراین گونه صنایع لازم است که کمیت وکیفیت موادخروجی شناخته شده وطرح هایی جهت تصفیه موادزائد درنظربگیرند، تکنولوژی تصفیه فاضلاب شامل: فرایندهای بیولوژیکی که روز به روز تکنولوژی بیومهندسی مربوط به آن پیشرفت می کند، فرایندهای فیزیکو-شیمیایی که مکمل تصفیه بیولوژیکی است.

سایر روشها نظیر سیستم جذب با کربن فعال، اوزوناسیون ، اکسیداسیون بارادیکال های آزاد وجذب به وسیله پلیمرها را می‌توان نام برد.

تلفیق چندسیستم بستگی به چگونگی فرایند تولید و نوع آلوده کننده ها دارد.

میزان هیدروکربن‌های خروجی ممکن است حتی تا 6/0 درصد وزنی کل تولید نیز برسد که مسلماً منجر به کاهش تولیدخواهد شد.

به طوری که دریک مورد کاهش تولید در یک واحدتولید اولفین به 1800 دلار درروز بالغ شده است.

یک واحدتولید اولفین حدوداً دارای 15000 شیر فلکه است که اگر ازهرشیرفلکه به طور متوسط 5 گرم درساعت گاز نشت نماید درهرساعت 75 کیلوگرم نشتی گازوجودخواهدداشت ، یعنی 8/1 تن درروز مواد مضر به محیط تخلیه خواهد شد.

سازمان محیط زیست آمریکا مقدار نشتی از هر شیر فلکه را 8/8 گرم درساعت اندازه گیری نموده است.

بنابراین خروج گازهای آلی از واحدهای تولیدی به محیط زیست باید دقیقاً کنترل شود به خصوص اینکه گازهای مذکور سمی نیز باشند.

راههای مختلفی برای کاهش نشتی وجودداردکه عبارتند از: نگهداری ومراقبت دائم از قسمتهای آب بندی شده – شیرفلکه ها- فلنج ها وپمپ ها، نصب سقف های شناور در تانکهای ذخیره برای جلوگیری از تبخیر هیدروکربن های سبک و نصب سیستم های جمع آوری گازها و تزریق مجدد آنها به سیستم تولید.

درمورد مواد زائد نیز راه حل های مختلفی وجوددارد.

اقتصادی ترین راه برگشت دادن موادمذکوربه سیستم واستفاده مجدد از مواد زائد با ارزش می باشد.درگذشته مواد زائد جامد را درهوای آزاد می سوزاندند اما بعداً این روش به کلی منسوخ شد.

روش دیگر دفن بهداشتی آن است ، ولی این روش دربین روشهای متداول نیاز به زمین.

وسیع دارد.

درهنگام دفن بهداشتی باید شرایط مربوط به هیدروژئولوژیکی وجنس خاک را در نظر گرفت.

دراغلب کشورهادفن بهداشتی موادزائد کارخانه جات پتروشیمی مسائل بسیاری را به همراه آورده است ولذا محدودیت های زیادی برای این موضوع قائل شده‌اند.

سایر روش ها عبارتند ازاستفاده زباله سوز، تخلیه درکف دریا وپیرولیزکردن است.

هنگام استفاده از زباله سوز باید دقت کافی به عمل آید که تخلیه گازهای سمی جلوگیری شودوتخلیه دردریا نیز مدتهاست منسوخ شده است.روش پیرولیز برتریهایی دارد ومی توان به وسیله آن محصولات جانبی مفید نظیر حلالها مواد افزودنی به بنزین تولید نمود.

نکته حائز اهمیت درفرآیندهای کنترل آلودگی ( اعم ازمواد زائدجامد، آلودگی هوا، آلودگی آب) این است که مصرف انرژی دراین فرآیندها بسیار بالا است .هزینه ی انرژی ممکن است حتی تا 99% هزینه سالیانه کنترل آلودگی هوا را شامل شود.

از آنجائیکه صنایع پتروشیمی عموماً مواد فوق العاده فرار وقابل انفجار تولید می‌کنند لذا پیش بینی های ویژه جهت جلوگیری از آتش سوزی وانفجار درآن لازم است.

وقایع اسف باری نیز درزمانهای گذشته اتفاق افتاده از جمله : فیلیکس بورو- مکزیکوسیتی – بوپال هند- وبازل، به همین علت درکارخانه جات بزرگ وکارخانه جاتی که درنزدیکی شهرهاقرار گرفته اند تاسیسات وتشکیلات مستقلی برای مقابله با آتش سوزی و حریق ایجاد می گردد تا در صورت بروز حوادث رأساً وارد عمل شوند.

مسئولین پتروشیمی در هر ناحیه باید آموزش لازم به شهروندان مجاور کارخانه و نیز هماهنگی‌های دقیق با مسئولین شهری و ناحیه ای به عمل آورند.

هدف این است که فعالیت یک واحدپتروشیمی ضمن اقتصادی بودن ، خطراتی برای محیط زیست اطراف خود نداشته باشد.

رابطه آلودگی هوا وفرایند تولید در صنایع پتروشیمی سرمنشأ مشتقات پتروشیمی به چهار گروه عمده تقسیم می شوند: خانواده متان خانواده تیلن خانواده استیلن خانواده ترکیبات آروماتیک مطالعات زیست محیطی صنایع پتروشیمی بستگی کامل به بررسی فرایندهای آن دارد.

از این نظر شناخت فرایندهای آن از اهمیت خاصی برخوردار است.این فرایندها از پیچیدگی خاصی برخوردار است ولی درکشورهای مختلف برحسب موادموردنیاز، مواداولیه دسترس،تکنولوژی قابل دسترس وهزینه سرمایه گذاری قسمتی از فرایندهای معمول رامورد استفاده قرار دهند دراینجا بسیار مفید خواهدبود که با فرایندهای عمومی در مجتمع های پتروشیمی آشنا شویم.

نوع فرایند و مواد تولیدی در این شکل ها نشان دهنده پیچیدگی صنعت پتروشیمی می باشدکه بررسی آن را از نظر زیست محیطی به خصوص آلودگی هوا بسیار مشکل می سازد.خوشبختانه این صنعت درسالهای اخیر از پیشرفت تکنولوژی بسیار بالائی برخوردار بوده وتاحدودی باعث کاهش مسایل ومشکلات زیست محیطی گردیده است .چگونگی مقابله با مسائل و مشکلات زیست محیطی ناشی از صنایع پتروشیمی درگوشه و کنار جهان تجربیات گرانبهائی است که ما باید با شناخت کامل آنها وسود جستن از تجربیات دیگر کشورها هنگام طراحی وساخت آن را در مد نظر قرار بدهیم.

بنابراین بسیار مفید خواهد بود که در ادامه این گزارش خلاصه ای از نتایج بررسیهای زیست محیطی انجام شده درگوشه وکنار جهان را که روی صنایع پتروشیمی به طوراختصاص انجام گرفته بیاوریم: ژاپن در ژاپن متجاوز از 18 مجتمع بزرگ پتروشیمی درحال فعالیت هستند وماده اولیه آنها عموماً نفت خام یا نفتا می باشد.مقامات مسئول با شناخت منابع آلوده کننده دراین صنایع به مقابله با آنها برخاسته اند.

برطبق آمار سال 1980 مجموع سرمایه گذاری جهت نصب تجهیزات کنترل آلودگی‌ها بالغ بر230 هزار میلیون ین بوده که 5/11 % هزینه کل تآسیسات صنایع پتروشیمی ژاپن بوده است که ازاین مقدار 45% صرف کنترل آلودگی هوا، 34 درصد صرف کنترل آلودگی آب 9% صرف کنترل آلودگی ناشی از مواد زائد جامد و 9% برای سایر کنترل های زیست محیطی صرف گردیده است.

طبق بررسی به عمل متوسط موسسه IPCAJ درژاپن منبع اصلی آلودگی هوا در صنایع پتروشیمی عبارتنداز واحدهای Boiler ها و گرم کننده های مواد نفتی است.

درابتدا تاسیس این صنایع در ژاپن موقعی که هنوز تولید اتیلن در مقیاس پایین انجام می شد ظرفیت دیگ های بخار بسیار پایین وحد اکثر به 20 تن درساعت می رسید ولی درسالهای اخیر ظرفیت دیگهای بخار به 500 تن در ساعت می رسد.

مجتمع های پتروشیمی عموماً دارای نیروگاه برق مستقل هستند و از مواد زائد نظیر گازهای زائد و روغن های زائد به عنوان سوخت استفاده می کننده.

گرم کننده های مواد نفتی جهت گرم کردن وتبخیر موادنفتی به منظور تغذیه واحدهای کراکنیگ ، ستونهای تقطیر وسایر واحدها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای این منظور کوره های مناسبی طراحی و از گازهای زائد مجتمع به عنوان سوخت استفاده می کنند.

سیستم ها نیز به گونه ای است که میزان گوگردموجود دراین گازها کم بوده ولذا میزان خروجی ازدودکش بسیار پایین است.

در مجتمع های پتروشیمی ژاپن جهت کنترل آلودگی هوا روشهای مختلفی به کارمی برند.

که خلاصه آن چنین است‌: برای کنترل اکسیدهای گوگرد: استفاده از سوخت باگوگردکم یا نصب سیستم desulfurijation برروی دودکش ها.

برای کنترل اکسیدهای ازت: بهبودروش های احتراق (مشعلهای مخصوص –احتراق چندمرحله ای- سیرکولاسیون گازهای خروجی- تزریق بخارآب وسایرروشها) استفاده ازسوخت باازت کمتر ونصب سیستم Denitrification برروی دودکش ها.

برای کنترل ذرات معلق: استفاده از سوخت هائی با خاکستر بسیار کم وکربن باقیمانده کم ویا استفاده از سیستم های جمع کننده گردوغبار ( نظیر سیکلونها،فیلترهای کیسه ای، الکتروفیلترها واسکرابرها) برای کنترل هیدروکربن ها: استفاده از سیستم های تصفیه گازهای خروجی (نظیر احتراق ثانویه گازهای خروجی – جذب سطحی گازهای خروجی- کندانساسیون واکسیداسیون کاتالیتیکی) برای کنترل تبخیر مواد نفتی در تانکهای ذخیره از سقفهای شناور استفاده می کند.

در صنایع پتروشیمی ژاپن از گازها و روغن های زائد و محصولات جانبی به عنوان سوخت استفاده می کنند و چون طبیعتاً مقدار گوگرد محتوی آنها بسیار پائین است لذا استفاده از اینگونه سوخت آلودگی کمتری ایجادمی کنند.

اگر دربعضی مجتمع ها از سوخت سنگین دردیگ های بخار استفاده شود دراین صورت مقدارSox خروجی را به صورت گچ یا اسید سولفوریک از گازهای خروجی جدامیسازند واسید سولفوریک حاصل را به عنوان محصول ثانویه مورد استفاده قرار می دهند.

عربستان سعودی طبق بررسی های انجام شده توسط مدیریت حفاظت محیط زیست وهوا شناسی عربستان ، مقادیر NO2،CO،SO2،H.CوP.M ( ذرات معلق) در مجتمع پتروشیمی قاسم که ناشی از مصرف سوخت درواحدهای کوره های نفت خام- بویلرهای (Boilers) هیدروکراکر- گرم کننده های مبدل کاتالیتیکی – دیگهای بخار- واحد بازیابی گوگرد- فلر(Flares) ونیروگاه اختصاصی مجتمع محاسبه شده است که عبارت از 2426 کیلو گرم درساعت SO2 -615 کیلوگرم درساعت NOX- 34 کیلوگرم در ساعت CO- 120 کیلوگرم درساعت H.C 48 کیلوگرم درساعت ذرات معلق که کلیه موادمذکور درحداستاندارد محیط زیست کشور عربستان می باشد.

دراین محاسبات آلودگی ناشی از فرآیندتولید را ( به دلیل نصب تجهیزات کافی کنترل آلودگی ها) حذف کرده اند.

95% H25 خروجی تبدیل به گوگرد گردیده و5% نیز واحد اکسیداسیون حرارتی تبدیل به SO2 شده وبه هوا تخلیه میشود.سوخت مصرفی نیروگاه نیز که توسط مجتمع تهیه می شود از نوع سوخت مرغوب با گوگرد کمتر می باشد.

ارتفاع دودکش ها دراین مجتمع طوری طراحی شده که غلظت مواد آلوده کننده درسطح زمین پایین تر از حد استاندارد می باشد.

مقدار گوگرد موجوددر کلیه سوخت های مصرفی دراین مجتمع کمتر از 1/2% است.

گازهای خروجی از دودکشها توسط آمونیاک شسته شده تا میزان H2S خروجی از مقدار 150ppm ( استاندارد محیط زیست) بیشتر نباشد.

سیستم های احتراق مجهز به کنترل کننده اکسیدهای ازت می‌باشند به طوری که مقدار NOX از 130 نانوگرم به ازاء هرژول در کوره های سوخت مایع و86 نانوگرم به ازاء هرژول درکوره های گاز سوز بیشتر نیست.

708 کیلو گرم درساعت آمونیاک زائد خروجی که محتوی 1/3 درصد H2S می باشند به عنوان سوخت مصرف می شود و برای جلوگیری از NOX خروجی از سیستم احتراق دوگانه استفاده می‌گردد.

دود قابل رؤیت با تزریق بخار آب تا 20 درصد تیرگی کاهش داده شده است.

گازهای خروجی از پمپ ها، شیر فلکه ها، کمپرسورهاو غیره به وسیله ی سیستم های مدرن و با مراقبت دائمی کاملاً کنترل می شوند.

گازهای بودار به شدت کنترل شده ودر صورت وجود وغیر قابل کنترل بودن آنها ، توسط سیستم های اتوماتیک به فلر منتقل شده وسوزانده می شود.

کلیه امکانات وتکنولوژی به کار رفته دراین مجتمع به گونه ای است که مطابق بررسی انجام شده ، غلظت آلودگی هواکمتر از استاندارد می باشد وبرای اطمینان از پایین بودن آلودگی هوا یک ایستگاه کامل هواشناسی ونیز اندازه گیری آلودگی هوا درجهت باد غالب در منطقه نصب وراه اندازی شده است.

هلند مجتمع پتروشیمی کمپانی شل در ناحیه South Bank هلند احداث گردیده است.

در این مجتمع در قسمتهای مربوط به کوره های کراکر کوره های تولید استایرن واکسید پروپیلن و واحد ککسازی از سوخت بدون گوگرد حاصل از فرایند تولید استفاده می‌شود.

بنابراین از دودکش 55 متری واحد کراکر هیچگونه کارSO2 خارج نمی شود در دیگهای بخار نیز از سوخت با گوگرد کم استفاده می شود.

در نتیجه در مقدار SO2 ناشی از آنهابسیار کم است .سیستم فلر یا مشعلها نقش مهمی در کاهش آلودگی هوا ایفامی نمایند .

چنانچه شرایطی پیش آید( نظیر افزایش ناگهانی فشاردرسیستم) برای جلوگیری از انتشار گازهای سمی در محیط اجباراً آنهارا به فلرها هدایت وسوزانده می‌شوند.

دراین مجتمع ، فلرهای اصلی درسطح زمین قرار دارند وفقط گاهی از فلرهای بلند استفاده می کنند.

فلرهای زمینی بزرگ واستوانه ای هستند وگازهای زائد در آنها سوزانده می شوند وفقط دراین شرایط استثنائی وافزایش حجم گازهای سمی از آنها استفاده می شود.

سیستم تزریق بخار آب جهت جلوگیری از دود مرئی نیز درانتهای فلرهاوجوددارد.

برای جلوگیری از تبخیر هیدروکربن های ذخیره شده از تانگهای تحت فشار و یا مخزن هائی با سقف شناور استفاده می کنند ودرقسمت بارگیری وتخلیه مواداولیه ویا مواد تولیدی از سیستم کاملاً بسته استفاده می کنند.دراین مجتمع از یک شبکه کامپیوتری آلارم نشت گاز استفاده می شود.

قسمت کک سازی سازی نیز کاملاً بسته بوده وهیچ نوع ارتباطی با محیط خارج ندارد.

به طور خلاصه دربررسی به عمل آمده ، آلودگی ناشی از مجتمع پتروشیمی شل درهلند بسیارجزئی وپایین تر از استاندارد گزارش شده است.

سنگاپور از سال 1979 مطالعات وسیعی برای طراحی یک مجتمع در سنگاپور شروع ودرسال 1983پایان یافت که در اینجا اشاره مختصری به نتایج مطالعات زیست محیطی خواهد شد.

درمرحله اول گروه مطالعاتی به شناسایی منابع آلوده کننده پرداختند تا بتوانند استراتژی کنترل آلودگی و اقدامات بعدی را مشخص کنند.

دراین مرحله نیروی انسانی‌، چارچوب تشکیلاتی و تجهیزات لازم که می بایست تجلیه مواد آلوده کننده را به هوا‌، آب‌، مواد زائد جامد و سر و صدا را تا حد استاندارد کاهش دهد و نیز موارد مربوط به کاهش اتفاقات آتش سوزی و بهداشت صنعتی را مشخص نمودند.

در مرحله بعدی که طراحی جزء به جزء نامیده شده، تهیه نقشه های فنی کنترل کننده های آلودگی انجام گرفت وسعی گردید که از تکنیک های پیشرفته کنترل آلودگی در طراحی مهندسی از آن استفاده شود.

در مرحله احداث ، گروه مطالعاتی نظارت مستقیم در احداث سیستم های کنترل کننده آلودگی به عمل آوردند به خصوص سیستم هائی که برای شرایط اضطراری درنظر گرفته شده بود به دقت کنترل نمودند.

تا آلودگی خروجی با حد استاندارد مطابقت نماید.

در این مرحله بعد از راه اندازی نیز با بازدید های اتفاقی ومکرر تا یکسال بعد از راه اندازی و اندازه گیری مواد آلوده کننده خروجی از صحت رعایت استاندارد ها اطمینان حاصل نمودند.

به طور خلاصه اقدامات مربوط به کنترل آلودگی هوا در مجتمع پتروشیمی سنگاپور به قرار زیر بوده است: یک سیستم مشعل (‌Flare) برای سوزاندن هیدروکربن های اضافی گازی شکل به وجود امد هیدروکربن های اضافی هنگام کار یا توقف واحد های تولیدی ، نقص فنی ناگهانی درهریک از واحدهای تولیدی یا گازهای خروجی از شیرهای اطمینان که دراثر ازیاد فشار بازشده باشند ایجاد می شوند.

فلر با ارتفاع 30 متر پیش بینی شده بود که به عقیده ی گروه مطالعاتی ، چنین مشعلی ایجاد سرو صدا ودود خواهد نمود در صورتیکه مقررات کشوراجازه انتشار دود را بیش از 2 درجه رینگلمن در مدت بیش از 5 دقیقه نمی دهد.

برای حل مشکل ، تیم مربوطه پیشنهاد احداث فلر زمینی ، Level Flare را ارائه دادکه اینگونه فلرها درمجتمع های پتروشیمی مدرن مرسوم شده است.

به طور کلی در صنایع پتروشیمی 3 نوعFlare مورد نیاز است: الف: فلر فشار بالا (چه زمینی و چه هوایی) برای جلوگیری از آلودگی واحدهای اتیلن ، آروماتیک ها- بوتادین- پلی پروپیلن وتانکهای کروی شکل LPG ب: فلر هوایی برای جلوگیری از آلودگی واحد تولید پلی‌اتیلن که دانسیته بالائی دارد.

ج: فلر فشار پایین هوایی برای جلوگیری از انتشار استیلن در واحد اتیلن و بعضی تانکهای ذخیره.

فلر نوع ( الف) یکصد متر طول و 2/1 متر قطر دارد وبرای 420 تن در ساعت طراحی شده است.

این سیستم با یک سیستم زمینی تلفیق شده است.

برای جلوگیری از دود مرئی 50/7 تن درساعت بخارآب به ان تزریق می شود.

این فلز نیز به وسیله ی تلویزیون مداربسته کنترل می شود.

در طی یک سال بعداز راه اندازی وبا وجود دویار توقف در واحدهای تولیدی هیچ گونه دود مرئی در فلرها مشاهده نشد.

فلر دیگری که مربوط به واحد تولید پلی اتیلن بوده وموادی با دانسیته بالا در آن سوزانده می شود مستقل از سایر فلرها بوده و فاقد دود مرئی است.

انیدرید سولفورو مقدارSO2 خروجی در مجتمع های پتروشیمی در مقایسه با پالایشگاه ها و نیروگاه‌ها بسیار پایین است تنها منبع مهم ایجاد SO2 در این مجتمع ها، دیگهای بخار است که احتمالاً ممکن است مواد نفتی سنگین مصرف نمایند ولی درمجتمع پتروشیمی سنگاپور دردیگهای بخاراز مواد نفتی با گوگرد بسیارپایین استفاده می کنند.دراین مجتمع برای 2 واحد دیگ بخار با ظرفیت هریک 100 تن از مازوت با گوگرد 2% استفاده می‌کنند.

بویلر سومی باهمان ظرفیت از گاز استفاده می کنند .گازهای خروجی از دیگهای بخار مازوت سوز به وسیله یک دودکش 100 متری وگازهای حاصل از دیگ بخارگاز سوز به وسیله دودکش 30 متری به هوا تخلیه می شود.

طبق بررسی های انجام شده میزان SO2 خروجی ازاین دودکش ها به گونه ای است که میزان SO2خروجی را در سطح زمین پایین تر از حد استاندارد نگه می دارند.