• بازدید : 42 views
  • بدون نظر
این فایل در ۵۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

زمانيكه انسان موجب تغييري در بخشي از محيط زيست خود مي گردد آن تغيير در همانجا متوقف نمي شود بلكه باعث بحركت در آمدن زنجيره اي از علت ها و معلول ها مي گردد.
در گذشته هاي دور محيط هاي زيستي به علل طبيعي تخريب شده و سپس به خودي خود ترميم شده اند ولي فعاليت هاي انسان از همان روزگار اوليه هميشه منجربه ايجاد تغييراتي در محيط زيست شده است. از آغاز انقلاب صنعتي و بويژه از دهه هاي اخير تأثير اين فعاليت ها سريعتر ومشخص تر شده است چرا كه با بهره گيري از علوم و فنون، بشر محيط زيست و منابع طبيعي را با سرعتي فرا تر از قدرت ترميم محيط به تخريب كشانده است. از سويي رشد تكنولوژي موجب رفاه، توليد بيشتر، مصرف بي حد انرژي در كشورهاي صنعتي و از سوي ديگر افزايش جمعيت موجب كمبود غذا، فضا، آب در كشورهاي در حال توسعه شده است
روند صعودي و افزايش مصرف انرژي اوليه تجاري (سوخت هاي فسيلي) بويژه در صنعت برق و نيروگاههاي بخاري به صورت مركز ثقل معظلات زيست محيطي دوران معاصر در آ؛مده است.بررسي ها نشان مي دهد كه از اواسط قرن گذشته تا كنون در اثر احتراق سوختهاي فسيلي جمعاً ۲۴۰ گيگا تن كربن وارد اتمسفر شده است.
علاوه بر گازهاي گلخانه اي نظير  سالانه ۶۵ ميليون تن گاز   كه مسئول اسيدي شدنبيوسفر مي باشد و نيز مقادير مشابه اي Nox و ذرات معلق از طريق احتراق سوخت هاي فسيلي در اتمسفر منتشر مي گردند.
آثار زيان بار آلودگي محيط زيست و گسترش اثرات تخريبي آن همانند افزايش دماي كره زمين و نازك شدن لايه ازن نگراني جامعه جهاني را به طور جدي موجب گرديده است.
تلاش جهاني در پاسخ به اين معضل در بزرگترين كنفرانس بين المللي در ريودوژانيرو تبلور يافت كه با شركت ده هزار نماينده رسمي از ۱۸۰ كشور جهان، تحتعنوان محيط زيست و توسعه  در سال ۱۹۹۲ برگزار گرديد. بديهي است با احتراق سوخت هاي فسيلي در نيروگاهها مقادير متنابهي از آلاينده هاي هوا در اتمسفر منتشر مي گردد مطالعات نشان مي دهد كه   از آلايندگي اتمسفر در سطح جهان سهم نيروگاهي است.


تعريف آلودگي هوا
آلودگي هوادر قانون به صورت زير تعريف شده است:
وجود ويا پخش چند آلوده كننده اعم از جامد، مايع، گاز، تشعشع و پرتوزا و غير پرتوزا در هواي آزاد به مقدار و مدتي كه كيفيت آن را بطوريكه زيان آور براي انسان و يا ساير موجودات زنده و يا گياهان و يا آثار ويا ابنيه باشد تغيير دهد.
چگونگي پيدايش آلاينده ها
آلاينده هاي حاصل از احتراق سوخت هاي فسيلي عمدتاً به صورت اكسيد هاي كربن، انيدريد سولفرو، اكسيد هاي ازت، هيدروكربور ها و ذرات معلق و تركيبات جامد حاصل از احتراق ناقص و تركيبات وانديم، نمك هاي سديم و رسوبات سطوح حرارتي ديگ بخار ظاهر مي شوند كه غالبل آنه سمي بوده و مي توانند اثر هاي تخريبي بر محيط زيست داشته باشند.
و به طور كلي آلاينده هايي كه از طريق دودكش نيروگاهي در هوا منتشر مي گردند عبارتند از:
– انيدريد سولفورو
– اكسيد هاي ازت
– دوده و ذرات معلق
– منو اكسيد كربن 
در ارائه اين گزارش چگونگي پيدايش هر يك از آلاينده ها و نيز اثرات زيست محيطي آنها و نحوه كاهش و يا حذف آنها بررسي مي گردد.
۱- فرآيند هاي توليد انيدريد سولفورو( )
گوگرد يكي از ناخالصي هاي سوخت هاي سنگ واره اي مي باشد.
مقدار آن در سوخت هاي سنگين و باقيمانده مواد نفتي ستون تقطير بيشتر يافت مي شود. نفت كوره هاي معمولي جهان كمتر از يك درصد گوگرد دارد ولي متأسفانه نفت كوره هاي توليدي شركت ملي نفت ايران ۵/۲ تا %۵/۳ گوگرد دارد.
تقريباً %۹۸ گوگرد موجود در سوخت ها به هنگام احتراق با اكسيژن تركيب شده به   تبديل مي گردد.
گاز  به همراه اكسيژن هوا و بخار آب موجود در آن در دماي بالاي كوره ديگ بخار توليد اسيد سولفوريك مي نمايد كه در خروجي از دودكش در دماي مناسب بر روي محيط منطقه تقطير شده و يا از طريق باران به سطح زمين باز مي گردد.
S+O2→SO2  انيدريد سولفورو                                    
SO2+1/2O2→SO3        انيدريد سولفوريک                  
۴MgO+4SO2→۳MgSO4+SMg       سولفات ها          
SO2+H2O→H2SO3         اسيد سولفورو                    
SO3+H2O→H2SO4               اسيد سولفوريک            
 2- فرآيند توليد اكسيد هاي ازت
مقدار جزيي از اكسيد هاي ازت موجود در اتمسفر منشأ طبيعي دارد كه بر اثر فعاليت باكتري ها در خاك ازت به گاز   تبديل مي شود. گاز متصاعد شده در طبقات استراتسفر و تروپسفر جو با ازن به اكسيد هاي ازت NO و سپس به دي اكسيد ازت ( ) تبديل مي گردد. ميزان توليد دي اكسيد ازت در فرآيند هاي طبيعي ناچيز و در مقابل %۹۶ از اكسيد هاي ازت موجود در اتمسفر انسان ساخت بوده و از طريق احتراق سوختهاي فسيلي صورت مي گيرد. اكسيد هاي ازت از اكسيداسيون ذغال سنگ ازت موجود در سوخت و يا هواي احتراق در دماي بالا حاصل مي گردد. از اين رو در تحولات ناشي از احتراق انواع سوخت ذغال سنگ، سوخت مايع و گاز طبيعي اين اكسيد ها وجود دارند. مقداري از نيتروژن موجود در سوخت در هنگام احتراق با اكسيژن هوا تركيب شده و توليد Nox مي كند. درصد نيتروژن هاي تبديل شده به اكسيد بستگي به شرايط فرآيند احتراق دارد.
سوختهاي سبك  به طور معمول داراي ۰۶/۰ درصد نيتروژن و سوخت هاي سنگين گاهاً تا ۸/۱ درصد نيتروژن به همراه دارند .
                                      اکسيد نيتريک                               N2+O2→۲NO
                                      دی اکسيد ازت                          NO+1/2O2→NO2
مكانيزم تشكيل  NO به اشكال زير مي تواند باشد:
۱- اگر غلظت نيتروژن در سوخت كمتر از ۰۵/۰ درصد وزني باشد و اگر مقدار سوخت نسبت به هوا كم باشد، تبديل نيتروژن به NO به صورت كامل صورت خواهد گرفت.
۲- در صورتي كه غلظت نيتروژن در سوخت زياد باشد و بخصوص اگر مقدار سوخت نسبت به هوا زياد باشد، تبديل نيتروژن به NO كم خواهد بود.
به علاوه تبديل نيتروژن سوخت به NO با افزايش دماي احتراق ازدياد پيدا مي كند. نوع تركيب نيتروژن در سوخت، اثري در تبديل نيتروژن به NO ندارد.
۳- فرآيند توليد منواكسيد كربن
منواكسيدكربن گازي است بدون رنگ و بو كه بر اثر فرآيند هاي اكسيداسيوني و بيولوژيكي طبيعي و احتراق ناقص سوختهاي كربنه و فرآيند هاي مختلف صنعتي توليد مي شود. ولي منشأ اصلي توليد اين گاز احتراق ناقص سوخت هاي فسيلي است و تقريباً مي توان توليد اين گاز را منحصراً به فعاليت هاي بشر مربوط دانست.
                                   منواکسيد کربن                                C+1/2O2→CO
۴- فرآيند توليد انيدريد كربنيك
توليد گاز   در اتمسفر منشأ طبيعي دارد. اقيانوسها  و زنين  و درختان  سالانه به ترتيب ۹۰ و ۱۱۰ ميليارد تن كربن به شكل   وارد فضاي زمين مي نمايند كه در مجموع به همان مقدار يعني ۲۰۰ ميليارد تن مصرف مي گردد و در نتيجه حالت طبيعي جو زمين حفظ شده و به تعادل مي رسد.
اما تقاضا براي انرژي بيشتر و روند رو به رشد مصرف سوخت هاي فسيلي موجب شد كه مقدار گاز كربنيك و تراكم آن در فضا افزايش يابد.
تراكم گاز انيدريد كربنيك در فضاي اطراف زمين حدود %۲۵ بيشتر از زمان آغاز دوره صنعتي گرديده است.
اين مقدار كه طي ۳۰ سال گذشته اندازه گيري و محاسبه شده با ميزان گاز كربنيك اضافه توليدي توسط فعاليت انسانها و افزايش مصرف سوخت هاي فسيلي مطابقت دارد. 
                                   دی اکسيد کربن   CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+y/2H2O
     اثرات زيست محيطي آلاينده هاي هوا
۱- اثرات زيست محيطي انيدريد سولفورو( ) 
انيدريد سولفورو يكي از مهمترين آلاينده هاي هوا مي باشد. اين گاز پس از ورود به اتسفر به دو طريق كاتاليزوري و فتوشيميايي اكسيده شده و به اسيد سولفوريك تبديل مي گردد. بخشي از آن در مجاورت آمونياك به املاح سولفات و بخشي ديگر به صورت بارانهاي اسيدي به زمين بر مي گردد. شكل زير فرآيند اكسيداسيون   در اتمسفر را نشان مي دهد.
 

باران هاي اسيدي موجب اسيدي شدن كل بيوسفر از جمله خاك مي گردد. در محيط اسيدي كلسيم و منيزيم خاك به  صورت محلول در آمده و نسبت آنها به آلومينيم موجود  در خاك كاهش مي يابد. وقتي نسبت   گرديد املاح آلومينيم بسرعت جذب ريشه درختان شده و حالت انعطاف ريشه ها را از بين برده و خشك مي نمايد و بدين ترتيب تخريب جنگل ها را باعث مي گردد.
گاز انيدريد سولفورو در غلظت ۳/۰ تا ۱ قسمت حجمي در ميليون توسط چشائي احساس مي گردد. انيدريد سولفورو موجود در هوا بر روي سلامتي انسان بر حسب غلظت و زمان تماس اثرات متفاوتي دارد كه اين اثرات در جدول زير ديده مي شود:
 

گاز انيدريد سولفورو مستقيماً بر روي گياهان نيز اثرات سوئي دارد. اين گاز از طريق روزنه هاي برگ به قسمت سلول هاي دروني وارد مي شود و به علت خاصيت احيا كنندگي موجب مسموميت گياه ميشود.(از علايم مسموميت گياه بروز لكه هاي يكروزه در بين رگبرگها، رنگ پريدگي و يا توليد رنگ قهوه اي متمايل به قرمز مي باشد.)
تماس گياهاني نظيرپنبه و غلات كه حساسيت بيشتري نسبت به اين گاز دارند به مدت يك ساعت و با غلظت ppm25/1موجب مسموميت اين گياهان خواهد شد.
علاوه بر مخاطرات بهداشتي، تماس طولاني با گاز انيدريد سولفورو موجب تشديد خوردگي در فلزاتي نظير آهن، فولاد، روي، مس، و… مي گردد. بررسي نشان مي دهد كه در رطوبت %۷۰ ورق فولادي در تماس با گاز سولفورو و با غلظت متوسط سالانه ppm03/0 بمدت يكسال حدود %۱۰ وزن خود را از دست مي دهند. اين امر موجب كوتاه شدن عمر مفيد و از بين رفتن تأسيسات صنعتي مي گردد.
اثرات ديگر گاز سولفورو، تخريب ابنيه هاي با ارزش تاريخي است كه موجب نابودي ميراث فرهنگي جامعه مي گردد. بعلاوه از بين رفتن استحكام مكانيكي كاغذ و زرد شدن آنو نيز فرسودگي چرم خساراتي است ناشي از اثرات گاز  .
۲- اثرات زيست محيطي اكسيد هاي ازت
مهمترين اكسيد هاي ازت آلاينده هوا اكسيد نيتريك (NO) و دي اكسيد ازت ( ) مي باشد.
اكسيد نيتريك گازي است بي رنگ و تا حدي سمي در حالي كه گاز دي اكسيد ازت گازي است به رنگ زرد مايل به قهوه اي بهمين دليل نيز اين گاز در غلظت هاي بيشتر از ppm25 قابليت ديد را در شهر ها به طور قابل ملاحظه اي كاهش مي دهد.
بوي تند و زننده آن در غلظت ۱ تا ppm3 قابل تشخيص مي باشد.
اثرات بهداشتي: شخصي كه در تماس با اكسيد هاي ازت قرار مي گيرد در او پس از ۸ ساعت علايم ناراحتي نظير تنگي نفس، سرفه، تندي ضربان قلب و در حالت هاي حاد تشنج در آن ظاهر مي گردد وچنانچه گياهان نيز به مدت ۱۰ الي ۱۲ ساعت در تماس با   به غلظت بيش از ppm 5/0 قرار گيرند، رشد آنها به شدت كاهش خواهد يافت.
نقش اكسيد هاي ازت در مه دود (اسموك فتو شيميايي)
گاز   با جذب انرژي خورشيد و در حضور برخي هيدروكربن ها به اكسيد ازت (NO) و اكسيژن اتمي تجزيه مي گردد. اكسيژن اتمي با اكسيژن هوا تركيب و توليد ازن مي نمايد. ازن ضمن اينكه به تنهايي خطر ناك مي باشد مي تواند در يك سري واكنشهاي پيچيده شركت نمايد. صد ها نوع واكنش شيميايي با سرعت هاي مختلف در حضور ازن،   و هيدروكربن ها و نور خورشيد ادامه مي يابند.محصول اين واكنش ها اسموك فتو شيميايي(مه دود لس آنجلس) مي باشد. به تازگي تركيبات خطر ناك ديگري نظير PAN با فرمول   و فرم آلدهيد در اسموك فتو شيميايي پيدا كرده اند. در خلال واكنش ها دي اكسيد ازت دوباره تشكيل و جذب انرژي نوراني و واكنش هاي فوق از ابتدا شروع و تكرار مي گردد.
PAN باعث اختلال در جذب   و عمل فتوسنتز در گياه مي گردد.
۳- تأثير منواكسيد كربن در آلودگي هوا
ميل تركيبي منواكسيد كربن با هموگلوبين خون بدن انسان بسيار شديد است. قابليت تركيب CO با هموگلوبين(Hb) تقريبً ۲۱۰ برابر قابليت تركيب شدن اكسيژن با همو گلوبين مي باشد. با تنفس منواكسيد كربن هموگلوبين خون به كربوكسي هموگلوبين تبديل مي شود، در نتيجه پيوند و اتصال اكسيژن در خون محدود گرديده و مي تواند اثرات منفي مانند رفتار عصبي و تشنجات قلبي را به وجود آورد. در صورت وجود تماسهاي محدود با منواكسيد كربن اين اثرات كوتاه خواهد شد. جدول زير اثر منواكسيد كربن را با توجه به غلظت و زمان تماس بطور خلاصه نشان مي دهد.

عتیقه زیرخاکی گنج