دانلود مقاله شمشیر دولبه - گازی به نام ازن

طبیعت همیشه از افراط و تفریط بشر آسیب دیده است .

از یک طرف خبرهایی حاکی از سوراخ شدن لایه ازن و خطر اشعه های مضر فرابنفش خورشیدی می شنویم و همه جا سعی می کنیم از موادی استفاده نکنیم که لایه ازن را بیش از پیش نازکتر می کنند، از سوی دیگر وسایل و دستگاه هایی می سازیم که همین گاز ازن را به عنوان آلاینده ای به محیط زیست ما وارد می کنند.

دستگاه های تصفیه استخرها و ضدعفونی کننده های میوه و سبزی ها از این دست هستند؛ البته ازن در طبیعت هم تولید می شود و در صورتی که ما در آن دستکاری نکرده باشیم توازنی برقرار می کند؛ اما هیچ نقطه ای از سیر طبیعی حیات را سراغ نداریم که انسانی در آن دستکاری نکرده باشد.

ازن گازی فعال است که قابلیت ترکیب بالایی دارد.

بد نیست با هم مروری بر آخرین تحقیقات محققان در زمینه خساراتی که ازن (از نوع زیان آورش ) بر طبیعت وارد می کند، داشته باشیم.

این روزها آلودگی هوا فقط در حد یک حرف و صحبت نیست ، فقط کافی است سرتان را از پنجره بیرون ببرید و به وخامت اوضاع آگاه شوید؛ هرچند بارش های پراکنده در روزهای بهاری کمی از حال و هوای آلوده شهرها کم می کند، اما آلاینده ها و آلودگی به جای خود باقی است .

صنعتی شدن زندگی بشر، اگرچه دستاوردهای زیادی برای او داشته ، اما به موازات این پیشرفت ها، اثرات ناخواسته ای هم بر زندگی انسان گذاشته است.

برای آلودگی ، تعاریف متفاوت و زیادی ارائه شده است از جمله این که آلوده کننده های هوا ترکیباتی هستند که می توانند به گیاهان ، جانوران و انسان و حتی آثار تاریخی که در معرض هوا قرار دارند، صدمه وارد کنند.

هوا هنگامی آلوده محسوب می شود که کاربردهای طبیعی آن دچار اختلال شود؛ اما گروهی از محققان هم آلودگی هوا را یک بیماری اجتماعی می دانند که از فعالیت های انسان ناشی می شود و اثرات زیان آوری بر سلامت و رفاه خود او دارد.

موادی که وارد اتمسفر می شوند، شامل مواد طبیعی و مواد مصنوعی ساخته انسان هستند.

مواد طبیعی که هوا را آلوده می کنند عبارتند از: مواد حاصل از فعالیت های آتشفشانی ، سوزاندن بقایای گیاهی ، فرآیندهای متابولیکی و تجزیه ای که به وسیله میکروارگانیزم ها در خاک صورت می گیرد و ذرات معلق گرد و غبار در هوا مانند گرده گیاهان ؛ اما آلاینده های مصنوعی هم شامل آلاینده های اولیه (هیدروکربن ها و...) و آلاینده های معدنی اولیه (دی اکسیدکربن ، منواکسید کربن و دی اکسید گوگرد و...) هستند.

آلاینده های معدنی خود منشاء تولید یک سری آلاینده ها مثل ازن ، پراکسید هیدروژن ، اسیدنیتریک و ...

هستند.

غلظت ازن در هوای پاک بین 20تا 50پی پی ام است ، اما اگر این مقدار به 100پی پی ام برسد عامل تنش بر گیاهان و جانداران خواهد بود.

انواع ازن شاید بسیاری از ما ندانیم که دو نوع ازن در طبیعت وجود دارد.

نوع اول ، معروف به ازن خوب ، به لایه استراتوسفر مربوط می شود و از ورود اشعه مضر ماورائ بنفش خورشید به جو زمین جلوگیری می کند.

در این لایه فتون های پر انرژی نور خورشید با تجزیه مولکول های اکسیژن به اتم های اکسیژن و ترکیب مجدد آنها سبب تولید ازن می شوند.

بیشترین مقدار این ازن در همین لایه باقی می ماند و مقدار کمی از آن هم در اثر تغییرات اتمسفر به لایه تروپوسفر وارد می شود اما ازن بد در لایه تروپوسفر جو قرار دارد و حاصل واکنش های فتوشیمیایی روی دی اکسید نیتروژن است .

به این ترتیب که مولکول های دی اکسید نیتروژن در اثر نور خورشید به مولکول های منواکسید نیتروژن و اتم های اکسیژن تجزیه می شوند.

اتم های اکسیژن تولیدشده با مولکول های اکسیژن موجود در جو ترکیب شده و ازن تولید می کنند.

از طرف دیگر مقداری از ازن تولیدشده دوباره با منواکسید نیتروژن ترکیب شده و تولید دی اکسید نیتروژن و مولکول های اکسیژن می کند و این سبب ادامه چرخه تولید ازن می شود.

از سوی دیگر رادیکال های آزاد پراکسی هم می توانند با منواکسید نیتروژن موجود در جو واکنش نشان داده و تولید دی اکسید نیتروژن و رادیکال آزاد آلکوکسی کنند که دی اکسید نیتروژن تولیدی می تواند به عنوان مداده اولیه تولید ازن در چرخه بالا به کار رود.

علاوه بر این رادیکال های آزاد پروکسی مانند هم می توانند با مولکول های اکسیژن ترکیب شده و در اثر انرژی نورانی خورشید ازن تولید کنند.

چطور این گازها خطرناک می شوند؟

بعد از تشکیل ازن در هوا، این ترکیب به عنوان یک رادیکال آزاد، آغازگر عمل می کند و با ترکیبات آلی فرار، ترکیب شده و تولید رادیکال های پروکسی و آلکوکسی می کند.

رادیکال های پروکسی می توانند در برابر نور خورشید با NO2ترکیب شده و پراکسی استیل نیترات ، پراکسید هیدروژن و آلادهید اسید تولید کنند.

این مواد شیمیایی میل ترکیبی بالایی با سیستم های بیولوژیک دارند و به همین دلیل اساس بسیاری از اثرات زیان آور آلاینده های هوا روی انسان و گیاهان هستند.

ازن با درختان چه می کند؟

علائم آسیب ازن در گیاهان نهاندانه ، یعنی همین درختان سیب و گلابی و گیلاس و چنار خودمان ، براحتی قابل مشاهده است .

به این ترتیب که لکه های قهوه ای رنگی به شکل نقطه چین روی سطح برگ ایجاد می کند که در حالت پیشرفته ، تمام سطح برگ سفید می شود، غلظت های کمتر ازن می توانند سبب زردی برگ ها در این گیاهان شوند، اما در گیاهان بازدانه از جمله کاج و سرو، برگ های سوزنی از نوک شروع به قهوه ای شدن می کنند و بعد به طور کامل خشک شده و می ریزند.

ازن روی گیاهان علائمی از تنش را هم ایجاد می کند که توقف رشد، پاکوتاه شدن گیاه ، پژمردگی برگ ، کاهش گل دهی و کاهش تشکیل جوانه گل را به همراه دارد.

محققان بتازگی دریافته اند ازن به طور معمول ابتدا به برگ های بالغ جوان و سپس به برگ های بالغ پیر آسیب می زند و گیاهان جوان نسبت به گیاهان بالغ در مقابل ازن حساس تر هستند.

علاوه بر اینها بافت هایی که به وسیله ازن آسیب می بینند بسیار مناسب برای حمله پاتوژن ها و قارچ ها می شوند.

چطور وارد گیاه می شود؟

گاز ازن ، مثل دیگر آلاینده های گازی می تواند همراه با اکسیژن از روزنه های ریز روی سطح برگ ها وارد گیاه شود.

البته گیاهان هم با دو لایه کیستین و کوتیکولی از نفوذ آن به داخل گیاه ممانعت می کنند، اما ازنی که توانسته وارد اندام های گیاه شود براحتی به مجاورت سلول ها راه پیدا کرده و به خاطر میل ترکیبی زیادی که با محیطهای مایع داخل سلولی دارد، ترکیبات کشنده ای را در اطراف سلول ها تولید می کند.

مهم ترین فعالیت گیاه که در اثر تنش ازن تحت تاثیر قرار می گیرد، فتوسنتز است که این اثر ازن به 2روش صورت می گیرد، اثر غیرمستقیم ازن روی باز و بسته شدن روزنه ها تاثیر می گذارد و به این ترتیب موجب می شود جذب دی اکسید کربن و تولید مواد حاصل از فتوسنتز کاهش یابد، وقتی فتوسنتز کمتر انجام شود، یعنی اکسیژنی که ما برای تنفس نیاز داریم و گیاهان بدون هیچ چشمداشتی به ما تقدیم می کنند، کم می شود.

از طرفی هم تولید مواد قندی و کربوهیدرات ها که اولین حلقه از زنجیره تولید مواد غذایی هستند، متوقف شده و کارخانه های غذاسازی (گیاهان ) تعطیل می شوند.

ازن همچنین ممکن است مانع انتقال مواد پرورده به ریشه ها شود و به این ترتیب گیاهان مستعد حمله بیماری ها و تنش های محیطی شوند.

مواد پرورده ای که پس از تولید در برگ ها آماده انتقال به قسمت های مختلف گیاهان هستند، در قسمت های خاصی از گیاه تجمع می کنند و منتقل نمی شوند.

به همین دلیل ، اولا رشد ریشه ها و جوانه های تازه در حال رشد متوقف می شود و ثانیا موادی که در یک قسمت خاص گیاه تجمع کرده اند، توازن گیاه را به هم می زنند و مشکل آفرین می شوند.

البته با این توضیح ، فکر نکنید هر خشکی ای که در گیاهان گلدان در منزل اتفاق افتاد، به گردن ازن است .

خشکی و از میان رفتن گیاهان علت های مختلفی دارد که یکی از آنها، افزایش گاز ازن در اتمسفر زمین است.

فرار یا مقابله البته گیاهان هم در صورت افزایش ازن در اطرافشان بیکار نمی نشینند و راه هایی را برای فرار از این موقعیت های خطرناک پیدا می کنند.

هرچند گیاهان مختلف توانایی های متفاوتی درمقابله با ازن دارند، مهمترین مکانیسم گیاهان توانایی در سم زدایی است ، بویژه سمومی که در اثر نفوذ ازن به داخل گیاه و واکنش های بعدی تولید شده است .

گیاهان آنتی اکسیدان هایی را هم به همین منظور تولید می کنند.

گاهی هم گیاهان با ورود این گاز به داخل اندامشان مقابله می کنند.

از نظر خصوصیات خاص برگ ها هم بین گیاهان تفاوت هایی در مقاومت به ازن وجود دارد.

به این ترتیب که در برگ ارقام حساس تراکم روزنه ای بیشتر است و بافت های برگی متراکم تری دارند.

برگ ارقام حساس ضخیم تر از انواع مقاوم است تا از ورود گاز ازن به نحو موثرتری جلوگیری کند.

ترمیم لایه ازن به بهای گرم‌تر شدن زمین؟

فناوری - کشورهای بسیاری برای مقابله با افزایش دمای زمین، در پی مواد شیمیایی جدیدی هستند که اثرات کمتری بر محیط زیست داشته باشند متخصصان لایه ازن در پی راه‌هایی هستند که بتوانند تحت پروتکل مونترآل، ‌از انتشار گازهای گلخانه‌ای قوی جلوگیری کنند.

آن‌ها خواستار این هستند که از طریق یک معاهده جهانی به قوانین مشخصی دست یابند که با آن‌ها به راهکارهایی سریع‌تر و ارزان‌تر برای جایگزینی سوخت‌های کربنی برسند پروتکل مونترآل پیش‌نویس محکمی در راستای این رویکرد تنظیم کرده که در آن تقریبا به طور کل تولید کلروفلوروکربن‌‌ها یا سی.اف.سی‌ها را حذف کرده است.

این مواد که در یخچال‌ها، محرک‌ها و حلال‌ها استفاده می‌شد،‌ در ابتدا با ماده‌ای دیگر به نام هیدروکلروفلوروکربن‌ ها (HCFC) جایگزین شد؛ اما اکنون تولیدکنندگان محصولات شیمیایی به نسل سوم جانشین با عنوان هیدروفلوروکربن‌ها (اچ.اف.سی)‌ روی آورده‌اند.

این مواد ارزان‌قیمتند و خوب جواب می‌دهند،‌ اما از گازهای قوی گلخانه‌ای محسوب می‌شوند.

درست است که مواد جدید در مقایسه با انواع پیشین، اثر گلخانه‌ای ضعیف‌تری دارند، ‌اما باز هم در گرم شدن هوا تاثیری هزاران برابر دی‌ اکسید کربن دارند از آنجاکه این مواد نسل سومی خود لایه ازن را تحت تاثیر قرار نمی‌دهند،‌ مشمول پروتکل مونترآل نمی‌شوند، اما از آن‌جاکه گازهای گلخانه‌ای محسوب می‌شوند،‌ تحت پوشش پروتکل کیوتو قرار می‌گیرند.

بسیاری معتقدند اگر بتوان این گازها را هم در موارد مشمول پروتکل مونترآل جای داد، حذف آن‌ها سریع‌تر و با هزینه کم‌تری امکان‌پذیر خواهد بود، چراکه توافق‌نامه مونترآل با متخصصان خود در سراسر دنیا و 20 سال سابقه در زمینه این نوع مواد شیمیایی،‌ پوشش بین‌المللی گسترده‌ای دارد دروود زلک،‌ مدیر موسسه کنترل و رشد طولانی‌مدت، از حامیان این برنامه است.

وی می‌گوید:«‌ ما خودمان این مواد را ساخته‌ایم و خودمان هم می‌توانیم از شر آن‌ها خلاص شویم.

ما هم فناوری لازم و هم مواد شیمیایی مورد نظر را در اختیار داریم.

هر آن‌چه لازم باشد نیز در عهدنامه قید شده است.

اما‌ مشکل واقعی در مدیریت است.» اگرچه سال‌هاست که این ایده در مجامع محیطی مطرح است،‌ اما بالاخره در آبان / نوامبر گذشته، کشورهای آرژانتین،‌ ایالات متحده و برخی دیگر موفق شدند حمایت لازم را برای برخورد رسمی با این مساله جلب کنند تا در کنفرانس سالانه پروتکل مونترآل که در دوحه قطر برگزار شد،‌ مطرح شود.

در حال حاضر گروه مشاور فنی این عهدنامه در حال بررسی مساله است و نمایندگان دولت، ‌از صاحب‌نظران مسائل آب و ‌هوایی دعوت کرده‌اند که در تیر / جولای آینده در شهر ژنو سوییس،‌کارگاهی در این مورد برگزار کنند.

پس از آن، کارگاه دیگری نیز با موضوع جمع‌آوری و نابودی مواد مضر برای لایه ازن از انبارهای یخچال‌های قدیمی و سایر وسایل مشابه، ‌برگزار خواهد شد.

پروتکل مونترآل برای حفاظت از لایه ازن تنظیم شد، چرا که احتمالا اکنون تنها زمانی است که می‌توان به ترمیم این لایه امید داشت.

اما انتشار برخی از مواد مخرب لایه ازن تا مدت‌ها ادامه خواهد داشت و حتی تا سال 2100 نیز سی.اف.سی‌ها از اصلی‌ترین مواد مخرب ازن باقی خواهند ماند.

البته برای این که این مواد را بتوان از این چرخه خارج کرد، ‌برنامه‌هایی در حال اجرا است.

دیوید فاهی،‌ از فیزیک‌دانانی است که در آزمایشگاه پژوهش سیستم زمین برای بخش مدیریت اقیانوسی و جوی ملی آمریکا مشغول به کار است.

وی می‌گوید:‌» داستان لایه ازن کم‌کم به پایان می‌رسد.

حالا تغییرات آب‌‌وهوایی است که پروتکل مونترآل را گسترش می‌‌دهد.» پروتکل مونترآل برای حفاظت از لایه ازن تنظیم شد، چرا که احتمالا اکنون تنها زمانی است که می‌توان به ترمیم این لایه امید داشت.

حالا تغییرات آب‌‌وهوایی است که پروتکل مونترآل را گسترش می‌‌دهد.» در حقیقت ارتباط عهدنامه مونترآل با افزایش دمای کره زمین،‌ آن را به اهداف اولیه‌اش برمی‌گرداند.

یعنی این که در تحلیل مواد شیمیایی باید اثرات بالقوه آن‌ها را روی آب‌وهوا و جو در نظر گرفت.

به گفته فاهی،‌ متخصصان پروتکل مونترآل در این زمینه خوب عمل کرده‌اند.

در مقاله‌ای که وی به همراه گروهی دیگر از نویسندگان در سال 1386 / 2007 منتشر کرد، چنین تخمین زده شد که تا سال 1389 / 2010،‌ کاهش سالانه انتشار گازهایی که در برنامه پروتکل مونترآل در نظر گرفته شده‌اند به میزانی برابر با 11 میلیارد تن دی اکسید کربن خواهد رسید و در همین سطح قفل خواهد شد.

در حالی که برای برنامه‌های پروتکل کیوتو این رقم تنها 2 میلیارد تن تخمین زده می‌شود.

تیمی که در این زمینه در آژانس ارزیابی محیطی هلند به مدیریت گاس ولدر مشغولند امیدوارند که تابستان امسال در کارگاه ژنو به تحلیل جدیدی از اچ.اف.سی دست یابند.

در سپتامبر 2007، ‌این مقاله تبدیل به هسته اصلی مباحثات شد و در همان زمان بود که نمایندگان مونترآل به توافق رسیدند تا طی یک دهه،‌ یعنی تا سال 2030، خارج کردن Hسی.اف.سیها از دور را تسریع کنند.

در واقع به روشنی اعلام کردند که خواهند کوشید تا گازهای گلخانه‌ای را بسیار کاهش دهند.

آژانس حفاظت محیطی آمریکا اعلام کرده است که میزان کاهش در گازهای گلخانه‌ای،‌ معادل 2.6 میلیارد تن خواهد بود.

این مقدار با خارج کردن 68 میلیون وسیله نقلیه از خیابان‌ها برای مدت 30 سال برابری می‌کند.

البته بستگی دارد به این که چه ماده شیمیایی جدیدی جای مواد فعلی را بگیرد.

اما چرا گروه‌های فعال در پروتکل مونترآل تصمیم گرفته‌اند که در حال حاضر روی اچ.اف.سی‌ها متمرکز شوند؟

درست است که این مواد کم‌تر از 1 درصد گازهای گلخانه‌ای را تشکیل می‌دهند، اما سالانه 15 درصد به میزان انتشار آن‌ها اضافه می‌شود.

این رقم خصوصا با رشد تقاضای سیستم‌های تهویه هوا و یخچال در کشورهایی مانند چین رو به افزایش است.

اگر این میزان انتشار کنترل نشود، جایگزینی اچ.اف.سی‌ها با اچ.سی.اف.سی‌ها در کشورهای در حال توسعه، این رقم رشد را ‌به سرعت بالا خواهد برد.

سارما، منشی اجرایی سابق پروتکل مونترآل که اکنون از مشاوران شرکت چنی (Chennai) ‌در هندوستان است، می‌گوید: «گر الان این کار صورت نگیرد، در آینده با مشکلی بسیار بزرگ‌تر روبه رو خواهیم بود».

‌این عهدنامه که به امضای 193 کشور خارجی رسیده، پیش از این 5 بار اصلاح شده است و به گفته وی، ‌اصلاح پروتکل برای ششمین بار به منظور تحت پوشش قرار دادن اچ.اف.سی‌ها امکان‌پذیر است.

شاید می‌شد با مساله اچ.اف.سی‌ها در بازار جهانی کربن نیز به نوعی کنار آمد، ‌اما مشکل این‌جاست که این مواد اغلب هزاران بار قوی‌تر از دی‌اکسید کربن هستند که این امر برای این بازار هزینه‌ای بسیار گران‌تر از هزینه‌ کنترل آن‌ها در بر خواهد داشت.

درنمونه‌ای بسیار جنجال برانگیز،‌ کشورهای صنعتی انتشار گازهای گلخانه‌ای خود را با پرداخت پول به کارخانه‌های کشورهای در حال توسعه برای مصرف ماده شیمیایی اچ.اف.سی32 کاهش داده بودند.

تاثیر این ماده به عنوان یک گاز گلخانه‌ای، تقریبا 12هزار بار قوی‌تر از دی‌اکسید کربن است.

دونیگر، از سیاست‌گذاران انجمن محافظت از منابع طبیعی واقع در واشنگتن می‌گوید:‌ «در نهایت آن‌ها برای کاری که می‌توانستند با چند میلیون دلار انجام دهند، میلیارد‌ها دلار هزینه می‌کنند‌.» اما برخی پژوهشگران مانند میشل وارا که در دانشگاه استنفورد مشغول به کار است،‌ هنوز متقاعد نشده‌اند که پروتکل مونترآل باید اچ.اف.سی‌ها را تحت پوشش قرار دهد.

وی معتقد است باید ساختار جایگزین دیگری بین پروتکل کیوتو و چارچوب کنوانسیون سازمان ملل متحد در مورد تغییرات جوی (UNFCCC) تنظیم شود تا ناچار به پرداخت کل هزینه‌ها برای اچ.اف.سی‌ها نباشیم.

وی می‌گوید:« از نظر من خیلی معنادارتر است که به این مساله در قالب UNFCCC پرداخته شود.» حتی کسانی هم که با این کار موافقند، می‌دانند که این پروتکل هنوز آمادگی چنین کاری ندارد.

به زودی،‌ آمریکا میزبان جلساتی با دانشمندان، ‌محیط‌شناسان و بازرگانان خواهد بود تا ملزومات این تغییر را بررسی کنند.

ریفسنیدر، مسئول بخش مسائل مربوط به لایه ازن در آمریکا، ، ‌این جریان را نوعی فرایند آموزشی توصیف می‌کند.

وی می‌گوید زمانی که او و دیگران در جلسه اخیر سازمان ملل در شهر پروزان، در مورد شرایط جوی ‌این مساله را عنوان کردند، به خوبی مورد استقبال قرار گرفتند.

وی در مورد این جلسه می‌گوید: «در جلسه نگرانی زیادی در این مورد دیده می‌شد و البته قدری تردید در مورد کارهایی که انسان‌ها انجام می‌دهند و این که چرا دست به چنین اقداماتی زده می‌شود.» با همه این اوصاف،‌ این ایده حامیان قدرتمندی دارد.

دوپونت‌ از تولیدکنندگان بزرگ مواد شیمیایی، بیشتر نگران اچ.اف.سی به کار رفته در صنعت یخچال‌سازی است تا گازهایی که ممکن است بر حسب تصادف در محصولات دیگر استفاده شود.

این کارخانه، کنترل بر محصولاتش را داوطلبانه بر عهده گرفته است.

به گفته مک‌فارلند، مدیر امور بین‌الملل و زیست محیطی این کارخانه در تجارت مواد شیمیایی بر پایه فلوئور،‌ سیاست‌گذاران زمانی به فکر این مسائل افتاده‌اند که اچ.اف.سی‌ها کاملا با بازار کربن آمیخته شده‌اند.

وی ماجرا را این‌گونه شرح می‌دهد:‌ «هر تن کربن در آمریکا 25 دلار قیمت دارد.

اما هزینه اچ.اف.سی لازم برای یک سیستم تهویه هوای خانگی متوسط، 150 دلار ‌می‌شود و این یعنی ضربه‌ای 450 تا 600 دلاری برای مصرف‌کننده».

این در حالی است که قانون لیبرمن- وارنر که سال گذشته به مجلس سنای آمریکا ارائه شد، به‌طور جداگانه خواستار کاهش اچ.اف.سی‌ها قبل از هر گاز گلخانه‌ای دیگر شده بود.

بنا به تخمین دوپونت، ‌این کار تنها 2 تا 3 دلار به قیمت هر واحد می‌افزاید که برای مصرف‌کننده تنها 4 تا 6 دلار اضافه قیمت در بر خواهد داشت.

به گفته مک‌فرلاند،‌ حتی همین تغییر جزیی قیمت هم برای فرایند صنعتی بهتر،‌ تغییر بازیافت، و در نهایت ایجاد مواد شیمیایی جدید و مناسب‌تر برای محیط زیست کافی است.

وی می‌افزاید:« ما امیواریم بتوانیم گامی به جلو برداریم و سهم خود را انجام دهیم.» با توجه به این که اگر بتوان اچ.اف.سی‌ها را وارد پروتکل مونترآل کرد، ‌امکان ایجاد تمامی این تحولات در کشورهای در حال توسعه نیز فراهم خواهد شد که‌ به عقیده وی، این تلفیق بسیار مناسبی خواهد بود.

بسیاری حتی موافقند که پروتکل مونترآل از این هم فراتر رفته و خود عهدنامه یا چارچوب آن را در مورد سایر گازهای گلخانه‌ای مانند پرفلوروکربن‌ها (PFC) و سولفورهگزافلوراید (SF6) نیز به کار گیرد.

هر دوی این مواد در حال حاضر تحت پوشش توافق‌نامه کیوتو هستند.

انتشار این گازها محدود به منطقه‌های صنعتی نسبتا کوچک و خاصی است که تحت ارزیابی فنی سریع و تغییر فناوری از طرف مجریان پروتکل مونترآل هستند.

در پروزان، گروهی متشکل از 77 کشور در حال توسعه به همراه چین،‌ در مورد ایجاد تغییر در فناوری‌های موثر بر شرایط جوی و مسایل اقتصادی آن،‌ چارچوبی بر پایه پروتکل مونترآل پیشنهاد کردند، با همان هیات مدیره و همان شرایط عضویت برابر برای کشورهای در حال توسعه و توسعه یافته جهت مباشرت در تصمیم‌گیری‌های مربوط به گسترش و به کارگیری فناوری‌های مختلف.

آن‌ها هم‌چنین پیشنهاد کرده‌اند که کشورهای در حال توسعه 0.5 تا 1 درصد از تولید ناخالص ملی خود را به بهبود شرایط جوی و دمایی اختصاص دهند و از این طریق، فعالیت‌های خود و سایرین را به طور سالانه حمایت کنند.

به گفته وارا،‌ این ارقام فراتر از میزانی است که اغلب کشورها مایلند در این زمینه سرمایه‌گذاری کنند.

به همین دلیل نیاز به بازاری داریم که هزینه لازم را برای تنظیم مجدد سیستم انرژی جهانی فراهم کند.

برخی معتقدند به کارگیری یک سیستم تجاری در کنار این رویکرد، از طریق پرداخت برای نمایش پروژه‌ها یا فناوری‌های قابل استفاده یا حتی تامین حمایت مستقیم برای پروژه‌های کارامد، جواب خواهد داد.

استیو رینر،‌ مدیر موسسه علم و تمدن جیمز مارتین، واقع در دانشگاه آکسفورد، این ایده را شایسته می‌داند.

وی نگران است که بازار کربن در ایجاد تغییرات در فناوری ‌بسیار کند باشد و نتواند از پیش‌آمدن وضعیتی بسیار بدتر برای شرایط جوی زمین پیش‌گیری کند.

وی می‌گوید:‌» هر چه بتوانیم ارتباط سرمایه‌ها را ساده‌تر و مستقیم‌تر کنیم،‌ در ایجاد و کاربرد فناوری‌ها موفق‌تر خواهیم بود.» عنوان : لایه ازن و صنایع پتروشیمی کلمات کلیدی: محیط زیست، صنایع پتروشیمی، مواد زائد، اکوسیستم های آبی، لایه ازن، ارزیابی یکی از پیامدهای ناگواری که باید صنایع پتروشیمی بیشتر به آن اهمیت بدهد مسئله تخریب لایه ازن می باشد که در اینجا به اهمیت و بررسی مواد جایگزین مخربگرهای این لایه در راستای اهداف پروتکل مونترال می پردازیم : لایه ازن در جو زمین به نام سپر حفاظتی ازن شناخته می شود چراکه این لایه مقدار زیادی از اشعه ماوراء بنفش تابش های خورشیدی را جذب میکند .

اشعه ای که برای حیات درکره زمین فوق العاده مخرب و مضراست[3].

از اثرات زیست محیطی نابودی لایه ازن میتوان به مواردی از قبیل: تخریب وگسیختگی زنجیره های غذایی در اکوسیستم های خشکی و دریایی زمین.

افزایش بیماری آب مروارید چشم.

تحلیل رفتن سیستم ایمنی بدن انسان اشاره نمود [4] .

در جدول 1 کاربرد اصلی و میزان انتشار مواد شیمیایی مرتبط با نابودی ازن در صنایع پتروشیمی نشان داده شده است که حدود 60 درصد این ترکیبات متعلق به انواع ترکیبات CFC می باشد.

با توجه به طولانی بودن نیمه عمر این مواد در اتمسفر انتظار می رود که سالیان متمادی در جو زمین بمانند.

اولین محدودیت اعمال شده درکاربرد ترکیبات CFC، ممنوعیت استفاده ازآنها به عنوان گاز پیشرانه در قوطی¬های اسپری بود.

با وجود اینکه ازآنها بیشتر به عنوان عامل انجماد، بویژه درکشورهای درحال توسعه استفاده می شود اما بدلیل کاهش آلودگی محیط زیست استفاده از مواد جایگزین یکی ازبهترین روشهایی است که مخصوصاً صنایع پتروشیمی باید به آن بیشتر اهمیت دهد.

پیداکردن ترکیباتی بی ضرر (به محیط زیست) به عنوان جانشین برای ترکیبات CFC، از اساسی ترین الویت، جهت بکارگیری مواد جدید است[6] .

هیدرو فلورکربنها (HFC) و هیدروکلروفلورکربن¬ها (HCFC) ترکیباتی هستند که به عنوان جایگزین، علی رغم صرفه اقتصادی و مفید بودن، در مورد آنها مباحث زیادی صورت می گیرد ، از مهمترین دلایل مفید بودن آنها می توان به عدم وجود کلر که یکی از مخربگرهای قوی لایه ازن است اشاره نمود.

با توجه به اینکه طول عمر HCFCدر جو به میزان زیادی کوتاهتر از CFC است با این حال چون در مقادیر زیادی مورد استفاده قرار می گیرند، میزان مصرف آن‌ها از طرف پروتکل مونترال کنترل می‌شود و مراکز حفاظت از محیط زیست در صدد ممنوع کردن تولید این ماده هستند و قرار است تا سال 2030 تولیدشان متوقف شود .

پروپان، هیدروکربوری است که به راحتی ازنفت وگازطبیعی بدست می آید و سوختی عمومی است که به آسانی تبدیل به مایع می¬شود.

پروپان جانشین ارزانی برای CFC بوده ولی توجه زیادی به آن نشده است.

در لندن از یک دستگاه مبرد در آزمایشگاهی با هزینه کم، ازپروپان به عنوان سرد کننده استفاده می کند.

قیمت پروپان حدود ده درصد قیمتCFC وکمتراز دو درصد قیمت HFC و HCFC است.

[6, 7] در ایران نیز اقدامات خوبی جهت طرح جایگزینی ترکیبات موثر انجام شده است، مثلا ًًدر مجتمع پتروشیمی اصفهان تعیین جایگزین مواد مناسب، با در نظرگرفتن جهار پارامتر اصلی( ملاحظات زیست محیطی، ایمنی، اطمینان عملکرد و سازگاری با سیکل تبرید موجود) انجام گرفته است.

بخش عمده پروژه مربوط به جایگزینی گاز 13- R درسیستم HPU مجتمع می باشد.

اولین شرط جایگزین 13-R ، صفر بودن پتانسیل تخریب لایه ازن وکاملاً ایمن بودن آن و تطابق با فلزات بکار رفته درکمپرسورها و مبدلها ازجهت امکان پدیده خوردگی می باشد و شرط دوم بکار رفته، نزدیکی هرچه بیشتر خواص فیزیکی و ترمودینامیکی به 13- R است.تحقیقات برای یافتن مواد شیمیایی بی ضرر برای محیط زیست، برای جایگزین کردن ترکیبات CFC ادامه دارد، این ترکیبات از نظر جهانی تقریبا به کمتر از نصف تولید آن در سال 1986 رسیده است حذف مواد مخرب لایه ازن‌ جام جم آنلاین: آیا تا به حال با مواد تشکیل‌دهنده دستگاه‌هایی که برای اطفای حریق استفاده می‌شوند، ‌آشنایی داشته‌اید؟

آتش خاموش‌کن‌ها بستگی به کاربردی که دارند، از مواد شیمیایی مختلفی تشکیل شده‌اند ‌که هالون‌ها یکی از این مواد هستند.‌ هالون‌ها یکی از گاز‌های مخرب لایه ازن هستند که در کپسول‌های آتش‌نشانی برای ‌خاموش کردن آتش استفاده می‌شوند.‌ با وجود خواص بسیار مناسب برای خاموش کردن آتش در این گازها، این مواد جزو ‌فهرست مواد تحت کنترل پروتکل مونترال قرار دارد و به دلیل توان تخریب ازن بسیار ‌بالای آنها باید از چرخه مصرف حذف شوند.

‌بررسی‌ها نشان داده است با این که میزان کل مصرف این مواد در جهان حدود 2 درصد ‌کل مصرف مواد مخرب لایه ازن را تشکیل می‌دهد، اما این گازها موجب تخریب بیش از ‌‌25درصد لایه ازن می‌شوند.‌ ‌براساس مفاد پروتکل مونترال، کشورهای عضو موظف به حذف تولید و مصرف مواد ‌مخرب لایه ازن، بنا بر برنامه زمانی ارائه شده در این پروتکل هستند.

جمهوری اسلامی ‌ایران نیز که در سال 1369 (1990 میلادی) به عضویت این پروتکل درآمده است و از آن ‌زمان تاکنون فعالیت‌های بسیاری در زمینه حذف مصرف مواد مخرب لایه ازن در صنایع ‌مختلف مصرف‌کننده این مواد ازجمله صنایع تولید تجهیزات سرماساز، تولید اسفنج و ‌صنعت کشاورزی داشته موظف است به دیگر تعهدات این پروتکل عمل کند.‌ بررسی‌ها نشان می‌دهد که هالون‌ها یکی از مواد مخرب لایه ازن است که سلامت کره زمین را ‌تهدید می‌کنند، طبق برنامه زمانبندی پروتکل مونترال به منظور حفاظت از لایه ازن ‌احداث سیستم‌های جدید هالون ممنوع اعلام شده و با متوقف شدن تولید هالون مصرف‌‌کنندگان این ماده موظف به جایگزینی آن با دیگر عوامل خاموش‌کننده آتش سازگار با ‌قوانین و مقررات جاری زیست محیطی شده‌اند.

از این رو کشورهای عضو پروتکل مونترال ملزم به اعمال کنترل در تولید و مصرف و در نهایت ‌حذف مصرف هالون‌ها تا سال 2010 میلادی هستند.

بر این اساس پس از اول ژانویه سال ‌‌2010 میلادی تنها هالون‌های بازیافتی می‌توانند مورد مصرف قرار گیرند و این امر فقط ‌تحت نظر نهادهای دولتی و بین‌المللی همچون دفتر حفاظت لایه ازن سازمان حفاظت ‌محیط زیست امکان‌پذیر است.‌ اقدامات انجام شده در ایران ‌ ‌در این خصوص، دفتر حفاظت لایه ازن با همکاری آژانس توسعه فرانسه (به صورت همکاری ‌دوجانبه) و با استفاده از تسهیلات صندوق چندجانبه پروتکل مونترال اقدام به اجرای طرح ‌‌ برنامه مدیریت هالون به منظور حذف مصارف غیرضروری هالون در کشور کرده است‌‌.

این طرح شامل 3 بخش عمده شامل ایجاد مرکز تبادل اطلاعات،‌ ایجاد بانک فیزیکی ‌هالون و آموزش کمک‌های فنی بوده است که هم‌اکنون در کشور در حال اجراست.‌ بخش ایجاد مرکز تبادل اطلاعات شامل اطلاعات فنی، اقتصادی و دیگر موارد مرتبط با ‌هالون‌هاست که دفتر حفاظت لایه ازن هم‌اکنون در حال جمع‌آوری تمامی اطلاعات ‌مربوط به شرکت‌های تامین‌کننده خدمات و مصرف‌کننده‌های هالون است.‌ بانک فیزیکی هالون نیز به منظور بازیافت، بازگردش هالون‌ها و پوشش مصارف ضروری ‌ایجاد می‌شود.‌ در این بخش مراکز بانک فیزیکی هالون برای جلوگیری از انتشار بی‌مورد هالون در هوا و ‌نیز فراهم آوردن هالون برای شرکت‌ها یا سازمان‌هایی که مصرف هالون در آنها بنا به ‌تشخیص گروه مشاوران هالون ضروری است کاربرد دارد.‌ همچنین این مرکز مسوول دریافت هالون‌ها از استفاده‌کنندگانی هستند که تجهیزات ‌مصرف‌کننده هالون یا اطفای حریق خود را از رده خارج کرده یا تجهیزات فعلی را جایگزین ‌دستگاه‌های بدون مصرف هالون کرده‌اند.

‌ این مرکز هالون‌های بازیافتی را مطابق معیار تعریف شده به استفاده‌کنندگانی که نیاز حیاتی ‌و ضروری به مصرف هالون دارند، خواهند فروخت.

بر این اساس آموزش کمک‌های فنی به مراکز مصرف‌کننده هالون درخصوص مدیریت ‌استفاده از هالون یا جایگزینی این مواد نیز ضروری است که در حال اجرا در کشور است.

محدودیت استفاده از هالون در جهان ‌ بررسی‌ها نشان می‌دهد که هالون‌ها در تخریب لایه ازن استراتوسفریک نقش بسیار بالایی ‌دارند؛ به طوری که ‌پتانسیل تخریب لایه ازن هالون 1301 که به نام تجاری BTM ‌شناخته می‌شود 10 و طول عمر اتمسفری آن 65 سال و پتانسیل تخریب هالون 1211 ‌که به نام تجاری‌ ‌BCF شناخته می‌شود 3 و طول عمر اتمسفری آن 11 سال ا‌ست که در مقایسه با بقیه مواد مخرب لایه ازن درصد تخریب بالایی دارد به این ترتیب هالون‌ها به عنوان ‌مواد کنترل‌شده در پروتکل مونترال شناخته شده‌اند، بنابراین عامل محدود‌کننده در استفاده ‌از هالون‌ها اثرات زیست‌محیطی آنهاست.

ترکیبات هالون اگرچه بسیار محدود مورد ‌استفاده قرار می‌گیرند ولی می‌تواند در اثر انتشار در جو به دلیل عمر طولانی و ترکیب با ‌ازن استراتوسفر باعث تخریب آن شده و باعث کاهش ایمنی جو در برابر پرتوهای ماورای ‌بنفش شود.

همان طور که می‌دانید لایه ازن به عنوان سپر محافظ گیاهان حیوانات و انسان ‌در برابر تابش پرتو ماورای بنفش خورشید عمل و از برخورد طول موج کشنده آن ‌به زمین جلوگیری می‌کند و تشعشعات جذب شده در این طول موج‌ها عامل آفتاب ‌سوختگی، سرطان پوست و آب مروارید بوده و می‌توانند با ضعیف کردن سیستم ایمنی بدن ‌انسان مقاومت او را در برابر بیماری‌ها کاهش دهند.

علاوه بر این پرتو ماورای بنفش می‌تواند ‌باعث کندی رشد گیاهان و صدمه به ساختار ژنتیکی موجودات زنده شود.‌ به همین دلیل، معاهده‌های بین‌المللی خصوصا معاهده مونترال بشدت استفاده از این ‌ترکیبات را محدود کرده است.

برخورد برخی ترکیبات هالون با حریق ممکن است ترکیباتی ‌تولید کند که در اثر سمیت آنها، افراد دچار مخاطره شوند.

کلر در میان عناصر هالون فعال‌تر ‌از دیگران بوده و ملاحظات بیشتری را می‌طلبد در نتیجه تحقیقات و پیشرفت‌های ‌گسترده‌ای هم درباره جایگزینی هالوکربن‌های گازی و مایع و سیستم‌های با گازهای بی‌‌اثر برای هالون‌ها و شیوه‌ها و روش‌های جدید جایگزینی صورت گرفته است که پس از ‌تصویب پروتکل مونترال و با اعمال الزامات و محدودیت‌های اجبار شده در آن، تلاش ‌گسترده‌ای برای شناسایی مواد و سیستم‌های جایگزین صورت گرفت.

‌ جایگزین‌های هالون ‌ موسسات ملی و بین‌المللی مرتبط با حفاظت لایه ازن درخصوص معرفی جایگزین‌هایهالون اقدامات فراوانی انجام داده‌اند از آن جمله به نشانی ‌اینترنتی http:/www.teap.org و‌ ‌http:/epa.gov/ozone/snap می‌توان اشاره کرد که با مراجعه به سایت ایتنرنتی هر کدام از آنها می‌توان گزارش‌ها، فهرست ‌جایگزین‌های مورد تایید و حتی تولیدکنندگان آنها را دریافت کرد.

امروزه جایگزین‌های ‌هالون که برخی از آنها از نظر ساختمان ملکولی شبیه هالون است ولی اثر تخریبی کمتر ‌دارند، معرفی شده‌اند.

‌ برخی از جایگزین‌های هالون را می‌توان مواد شیمیایی خشک چند منظوره، آب خاموش ‌‌کننده‌های 2 CO، سیستم‌های هالوکربنی غیر مخرب لایه ازن، سیستم‌های گاز بی‌اثر‌، سیستم‌های مه آب و غیره را نام برد.‌