• بازدید : 53 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

رشد فزاينده آلاينده هاي زيست محيطي در اثر مصرف بي رويه انرژي و منابع طبيعي سبب بروز پيامدهاي ناگوار گشته است. آلودگي هوا، منابع آب، خطر انقراض بسياري از گونه هاي حيات وحش، بر هم خوردن توازن زندگي موجودات زنده، تهديد سلامتي انسان و بروز بسياري از بيماريهاي خطرناك، سبب شده است كه كنترل مصرف انرژي و بهبود وضعيت محيط زيست‌آلوده، به عنوان چالشهاي حائز اهميتي در پيش روي محققين قرار گيرد. در همين راستا، زيست درماني خاك يا آب آلوده در سالهاي اخير به عنوان روش موثر براي پاكسازي مناطق آلوده، به خصوص مناطق آلوده به آلاينده هاي نفتي شناخته شده است
تجمع آلاينده هاي نفتي، علي الخصوص آلاينده هاي نفتي در محيط زيست، سبب بروز مشكلات بسياري شده است، زيرا خاك آلوده به اين تركيبات براي اهداف كشاورزي، صنعتي يا مراكز تفريحي غير قابل استفاده است و همچنين منبعي بالقوه براي آلوده ساختن آبهاي سطحي و زير زميني به شمار        مي رود (۱، ۲، ۳). در راستاي شناسايي آلاينده هاي آب و خاك تحقيقات بسياري در سراسر دنيا انجام پذيرفته است. در كشور ايران نيز مطالعات و آزمايشاتي توسط حسني ضيابري و همكاران در ارتباط با آلودگي هيدروكربني كانال كشتيراني غازيان انجام پذيرفته است. حسني نژاد فراهاني و همكاران نيز تحقيقاتي را در زمينه آلودگي سواحل مشرف به پالايشگاه بندر عباس انجام داده اند. شجاع الساداتي و همكاران، يغمايي و همكاران نيز زيست درماني آبهاي آلوده به آلاينده هاي هيدروكربني را در مقياس آزمايشگاهي مورد بررسي قرار داده اند. نتايج اين تحقيقات بيانگر اين واقعيت است كه منابع آبهاي زير زميني كه با انواع آلاينده هاي هيدرو كربني آلوده شده اند را مي توان با فرايند زيست درماني مناسب پاكسازي نمود و در چرخه طبيعت وارد ساخت.
يكي از متداولترين منابع آلودگي نفتي، نشت از تانكهاي ذخيره زيرزميني است. به دليل خطرات ناشي از آتش گرفتگي، تانكهاي حاوي سوخت مايع در زيرزمين قرار داده شده اند. در سالهاي اخير بسياري از تانكهايي كه در ايستگاههاي پمپ بنزين قرار دارند شروع به نشت كرده اند. تانكهاي زيرزميني كه سوخت گرمايي خانه ها را ذخيره مي كنند نيز، يكي از منابع آلاينده به شمار مي روند. همچنين، تانكهاي ذخيره مركزي كه مقادير بسيار زيادي بنزين، سوخت جت يا ديگر محصولات نفتي را قبل از توزيع به فرودگاهها، تأسيسات نظامي و پالايشگاهها ذخيره مي كنند نيز، جزء منابع آلاينده اند. همچنين تصادف تانكرها، شكستن خطوط لوله و انفجار دكلهاي نفتي در دريا مي تواند سبب آلودگي گردد. منابع آلودگي عمدي نيز عبارتند از تخليه در چاهها، ريختن دورريزهاي روغني و …(۴).
بعد از اينكه هيدروكربنهاي نفتي وارد خاك مي شوند، با آب و هوا براي جايگزيني در حفره ها رقابت مي كنند. در ناحيه غير اشباع خاك انتقال و مهاجرت آلاينده ها به لايه هاي زيرين بر اساس جذب سطحي، نفوذ و نيروي گرانش صورت مي پذيرد. پس از ناحيه غير اشباع، ناحيه مويينه قرار دارد. در اين ناحيه آب در فضاي بين ذرات خاك به واسطه خاصيت مويينگي به سمت بالا حركت مي كند در نتيجه اشباعيت در نواحي بالاتر افزايش مي يابد. ناحيه بعدي، ناحيه نوساني نام دارد. در اين ناحيه سطح آب مرز ساكن ندارد اما به صورت دوره اي نوسان مي كند. در اثر نوسان آب و حركت عمودي آن، توده هيدروكربن موجود در فضاي حفره هاي خاك يا هيدروكربنهاي جذب شده بر روي سطح ذرات خاك جدا مي شوند و وارد آب مي گردند، و به اين ترتيب آلاينده ها از خاك به آبهاي زيرزميني منتقل مي شوند (۴، ۵).
براي پاكسازي خاك و آبهاي زيرزميني آلوده به آلاينده هاي هيدروكربني روشهاي مختلفي وجود دارد اما آنچه تكنيك زيست درماني را نسبت به ساير تكنيكها متمايز مي كند، زمان مورد نياز براي رسيدن به ميزان پاكسازي مطلوب است (۶). در اين تكنولوژي ميكروارگانيزمها نقش اصلي را ایفا         می نمایند. آنها آلاينده هاي آلي را به دو منظور مورد استفاده قرار مي دهند: يكي اينكه از آنها به عنوان منبع كربن براي ادامه حيات سلول جديد استفاده مي كنند. ديگر اينكه آلاينده آلي تامين كننده الكترون براي ميكروارگانيزمها مي باشند. در واقع ميكروارگانيزمها با استخراج الكترون و انتقال آن به الكترون گيرنده اي مثل اكسيژن (در شرايط هوازي) انرژي مورد نياز براي رشد و فعاليت سلول جديد فراهم      مي كنند. البته با وجود مواد مغذي مثل فسفر و نيتروژن فعاليت ميكروارگانيزمها بهبود مي يابد           (7، ۸، ۹).
قدم اول قبل از به كار گيري هر نوع روش پاكسازي، شناسايي آلاينده ها با استفاده از تجهيزات مناسب است. در واقع نتايجي كه از آناليز خاك يا آب آلوده به دست مي آيد سبب مي شود كه بتوان پتانسيل آلودگي را تخمين زد. براي شناسايي آلاينده ها دو روش كمي و كيفي وجود دارد. از متداولترين روشهاي كمي مي توان استفاده از دستگاه و استفاده از دستگاه كروماتوگرافي گازرا نام برد. براي شناسایي كيفي آلاينده ها نيز روشهاي مختلفي وجود دارد، از جمله كروماتوگرافي لايه نازك، كروماتوگرافي سيال فوق بحراني، كروماتوگرافي مايع فشار بالاو كروماتوگرافي گاز/ طيف سنجي جرميرا مي توان نام برد ۱۰.
    پس از شناسايي آلاينده ها، با توجه به شرايط محيطي و امكانات موجود، تكنيك مورد نظر انتخاب    مي گردد. اما قبل از به كار گيري آن لازم است كه امكان پذيري آن در آزمايشگاه مورد بررسي قرار گيرد. مي توان گفت كه در صورت موفقيت تكنيك مورد نظر در آزمايشگاهي يا نيمه صنعتي، امكان به         كارگيري آن ميسر مي گردد. بنابراين تعيين پارامترهاي تأثيرگذار بر تكنيك و ارزيابي اين پارامترها فاز اول به كار گيري هر نوع تكنيك زيست درماني محسوب مي گردد ۱۱.

روش آزمايش
تعيين كمي آلاينده هاي موجود در آبهاي زيرزميني پالايشگاه شيراز
    براي شناسايي آلاينده هاازدستگاه ۵۰۰-TOC استفاده شد. نمونه هاي آب زيرزميني از طريق        گمانه هايي كه در اراضي پالايشگاه احداث شد تهيه شد. با توجه به اينكه در آبهاي زيرزميني، آب درياچه و آب رودخانه ها، ميزان كربن معدني- كه به صورت يون كربنات يا كربنات هيدروژن مي باشد- زياد است، اين پارامتر بر روي كاتاليست دستگاه اثر مي گذارد و نتيجه درس و دقيق براي پارامتر     حاصل     نمي شود. بنابراين قبل از انجام آزمايش لازم است كه با استفاده از اسيدكلريدريك ۲/۱ نرمال ميزان pH نمونه را به حد ۲ تا ۳ رساند، در واقع با ايجاد شرايط اسيدي واكنشهاي زير انجام مي پذيرد
 
كه با نيتروژن دهي ميتوان دي اكسيد كربن را از نمونه خارج نمود. به اين ترتيب كل كربني كه توسط دستگاه شناسايي مي شود مربوط به ميزانكل كربن آلي است. بسته به محدوده اندازه گيريتعيين شده براي دستگاه، ميزان بسيار كمي از نمونه (در حد ميكرو ليتر) به دستگاه تزريق مي شود و نتايج بر حسب ppm حاصل مي شود. از آبان ماه ۱۸۳۱ تا مرداد ۱۳۸۲، در هر ماه به طور مرتب از ۲۲ گمانه موجود در اراضي پالايشگاه نمونه برداري شد. اين نمونه ها  از سطح آب زيرزميني و از بخش مياني آن برداشت        مي شوند. نتايج حاصل از اين آزمايشها در نمودارهاي(۱) و (۲) آورده شده است.
لازم به ذكر است كه بر اساس نتايج به دست آمده ۱۳ گمانه ديگر در سطح اراضي پالايشگاه احداث شد تا گستره آلودگي تعيين گردد.
  • بازدید : 39 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

رشد فزاينده آلاينده هاي زيست محيطي در اثر مصرف بي رويه انرژي و منابع طبيعي سبب بروز پيامدهاي ناگوار گشته است. آلودگي هوا، منابع آب، خطر انقراض بسياري از گونه هاي حيات وحش، بر هم خوردن توازن زندگي موجودات زنده، تهديد سلامتي انسان و بروز بسياري از بيماريهاي خطرناك، سبب شده است كه كنترل مصرف انرژي و بهبود وضعيت محيط زيست‌آلوده، به عنوان چالشهاي حائز اهميتي در پيش روي محققين قرار گيرد. در همين راستا، زيست درماني خاك يا آب آلوده در سالهاي اخير به عنوان روش موثر براي پاكسازي مناطق آلوده، به خصوص مناطق آلوده به آلاينده هاي نفتي شناخته شده است
تجمع آلاينده هاي نفتي، علي الخصوص آلاينده هاي نفتي در محيط زيست، سبب بروز مشكلات بسياري شده است، زيرا خاك آلوده به اين تركيبات براي اهداف كشاورزي، صنعتي يا مراكز تفريحي غير قابل استفاده است و همچنين منبعي بالقوه براي آلوده ساختن آبهاي سطحي و زير زميني به شمار        مي رود (۱، ۲، ۳). در راستاي شناسايي آلاينده هاي آب و خاك تحقيقات بسياري در سراسر دنيا انجام پذيرفته است. در كشور ايران نيز مطالعات و آزمايشاتي توسط حسني ضيابري و همكاران در ارتباط با آلودگي هيدروكربني كانال كشتيراني غازيان انجام پذيرفته است. حسني نژاد فراهاني و همكاران نيز تحقيقاتي را در زمينه آلودگي سواحل مشرف به پالايشگاه بندر عباس انجام داده اند. شجاع الساداتي و همكاران، يغمايي و همكاران نيز زيست درماني آبهاي آلوده به آلاينده هاي هيدروكربني را در مقياس آزمايشگاهي مورد بررسي قرار داده اند. نتايج اين تحقيقات بيانگر اين واقعيت است كه منابع آبهاي زير زميني كه با انواع آلاينده هاي هيدرو كربني آلوده شده اند را مي توان با فرايند زيست درماني مناسب پاكسازي نمود و در چرخه طبيعت وارد ساخت.
يكي از متداولترين منابع آلودگي نفتي، نشت از تانكهاي ذخيره زيرزميني است. به دليل خطرات ناشي از آتش گرفتگي، تانكهاي حاوي سوخت مايع در زيرزمين قرار داده شده اند. در سالهاي اخير بسياري از تانكهايي كه در ايستگاههاي پمپ بنزين قرار دارند شروع به نشت كرده اند. تانكهاي زيرزميني كه سوخت گرمايي خانه ها را ذخيره مي كنند نيز، يكي از منابع آلاينده به شمار مي روند. همچنين، تانكهاي ذخيره مركزي كه مقادير بسيار زيادي بنزين، سوخت جت يا ديگر محصولات نفتي را قبل از توزيع به فرودگاهها، تأسيسات نظامي و پالايشگاهها ذخيره مي كنند نيز، جزء منابع آلاينده اند. همچنين تصادف تانكرها، شكستن خطوط لوله و انفجار دكلهاي نفتي در دريا مي تواند سبب آلودگي گردد. منابع آلودگي عمدي نيز عبارتند از تخليه در چاهها، ريختن دورريزهاي روغني و …(۴).
بعد از اينكه هيدروكربنهاي نفتي وارد خاك مي شوند، با آب و هوا براي جايگزيني در حفره ها رقابت مي كنند. در ناحيه غير اشباع خاك انتقال و مهاجرت آلاينده ها به لايه هاي زيرين بر اساس جذب سطحي، نفوذ و نيروي گرانش صورت مي پذيرد. پس از ناحيه غير اشباع، ناحيه مويينه قرار دارد. در اين ناحيه آب در فضاي بين ذرات خاك به واسطه خاصيت مويينگي به سمت بالا حركت مي كند در نتيجه اشباعيت در نواحي بالاتر افزايش مي يابد. ناحيه بعدي، ناحيه نوساني نام دارد. در اين ناحيه سطح آب مرز ساكن ندارد اما به صورت دوره اي نوسان مي كند. در اثر نوسان آب و حركت عمودي آن، توده هيدروكربن موجود در فضاي حفره هاي خاك يا هيدروكربنهاي جذب شده بر روي سطح ذرات خاك جدا مي شوند و وارد آب مي گردند، و به اين ترتيب آلاينده ها از خاك به آبهاي زيرزميني منتقل مي شوند (۴، ۵).
براي پاكسازي خاك و آبهاي زيرزميني آلوده به آلاينده هاي هيدروكربني روشهاي مختلفي وجود دارد اما آنچه تكنيك زيست درماني را نسبت به ساير تكنيكها متمايز مي كند، زمان مورد نياز براي رسيدن به ميزان پاكسازي مطلوب است (۶). در اين تكنولوژي ميكروارگانيزمها نقش اصلي را ایفا         می نمایند. آنها آلاينده هاي آلي را به دو منظور مورد استفاده قرار مي دهند: يكي اينكه از آنها به عنوان منبع كربن براي ادامه حيات سلول جديد استفاده مي كنند. ديگر اينكه آلاينده آلي تامين كننده الكترون براي ميكروارگانيزمها مي باشند. در واقع ميكروارگانيزمها با استخراج الكترون و انتقال آن به الكترون گيرنده اي مثل اكسيژن (در شرايط هوازي) انرژي مورد نياز براي رشد و فعاليت سلول جديد فراهم      مي كنند. البته با وجود مواد مغذي مثل فسفر و نيتروژن فعاليت ميكروارگانيزمها بهبود مي يابد           (7، ۸، ۹).
قدم اول قبل از به كار گيري هر نوع روش پاكسازي، شناسايي آلاينده ها با استفاده از تجهيزات مناسب است. در واقع نتايجي كه از آناليز خاك يا آب آلوده به دست مي آيد سبب مي شود كه بتوان پتانسيل آلودگي را تخمين زد. براي شناسايي آلاينده ها دو روش كمي و كيفي وجود دارد. از متداولترين روشهاي كمي مي توان استفاده از دستگاه و استفاده از دستگاه كروماتوگرافي گازرا نام برد. براي شناسایي كيفي آلاينده ها نيز روشهاي مختلفي وجود دارد، از جمله كروماتوگرافي لايه نازك، كروماتوگرافي سيال فوق بحراني، كروماتوگرافي مايع فشار بالاو كروماتوگرافي گاز/ طيف سنجي جرميرا مي توان نام برد ۱۰.
    پس از شناسايي آلاينده ها، با توجه به شرايط محيطي و امكانات موجود، تكنيك مورد نظر انتخاب    مي گردد. اما قبل از به كار گيري آن لازم است كه امكان پذيري آن در آزمايشگاه مورد بررسي قرار گيرد. مي توان گفت كه در صورت موفقيت تكنيك مورد نظر در آزمايشگاهي يا نيمه صنعتي، امكان به         كارگيري آن ميسر مي گردد. بنابراين تعيين پارامترهاي تأثيرگذار بر تكنيك و ارزيابي اين پارامترها فاز اول به كار گيري هر نوع تكنيك زيست درماني محسوب مي گردد ۱۱.

روش آزمايش
تعيين كمي آلاينده هاي موجود در آبهاي زيرزميني پالايشگاه شيراز
    براي شناسايي آلاينده هاازدستگاه ۵۰۰-TOC استفاده شد. نمونه هاي آب زيرزميني از طريق        گمانه هايي كه در اراضي پالايشگاه احداث شد تهيه شد. با توجه به اينكه در آبهاي زيرزميني، آب درياچه و آب رودخانه ها، ميزان كربن معدني- كه به صورت يون كربنات يا كربنات هيدروژن مي باشد- زياد است، اين پارامتر بر روي كاتاليست دستگاه اثر مي گذارد و نتيجه درس و دقيق براي پارامتر     حاصل     نمي شود. بنابراين قبل از انجام آزمايش لازم است كه با استفاده از اسيدكلريدريك ۲/۱ نرمال ميزان pH نمونه را به حد ۲ تا ۳ رساند، در واقع با ايجاد شرايط اسيدي واكنشهاي زير انجام مي پذيرد
 
كه با نيتروژن دهي ميتوان دي اكسيد كربن را از نمونه خارج نمود. به اين ترتيب كل كربني كه توسط دستگاه شناسايي مي شود مربوط به ميزانكل كربن آلي است. بسته به محدوده اندازه گيريتعيين شده براي دستگاه، ميزان بسيار كمي از نمونه (در حد ميكرو ليتر) به دستگاه تزريق مي شود و نتايج بر حسب ppm حاصل مي شود. از آبان ماه ۱۸۳۱ تا مرداد ۱۳۸۲، در هر ماه به طور مرتب از ۲۲ گمانه موجود در اراضي پالايشگاه نمونه برداري شد. اين نمونه ها  از سطح آب زيرزميني و از بخش مياني آن برداشت        مي شوند. نتايج حاصل از اين آزمايشها در نمودارهاي(۱) و (۲) آورده شده است.
لازم به ذكر است كه بر اساس نتايج به دست آمده ۱۳ گمانه ديگر در سطح اراضي پالايشگاه احداث شد تا گستره آلودگي تعيين گردد.

عتیقه زیرخاکی گنج