آثار زیستمحیطی گاز
از اواسط قرن هجدهم میلادی، همزمان با وقوع انقلاب صنعتی که منجر به استفاده از ماشین در همه عرصهها شد، مصرف انرژی و منابع تأمین آن، رو به افزایش گذاشت و از سوختهای فسیلی، به عنوان بهترین گزینه برای تأمین انرژی، استفاده شد. ایجاد رفاه نسبی و افزایش جمعیت، موجب بالارفتن مصرف سرانه انرژی شد. از سوی دیگر، تولید انرژی از سوختهای فسیلی، از عمدهترین عوامل انتشار آلایندههای آب، خاک و هوا بوده و روند روبهافزایش مصرف انرژی خصوصا در سه دهه اخیر در کشورهای توسعهیافته و درحالتوسعه، به گونهای است که نهتنها از ظرفیت خودپالایی محیط زیست فراتر رفته، بلکه کنترل آلایندهها و کاهش آن، جزء معضلات اصلی دولتها و سازمانهای متولی این امر بوده و هست. فرایندهای اكتشاف و استخراج نفت و گاز میتواند آثار زیستمحیطی گوناگونی درپی داشته باشد كه با توجه به مرحله فرایند، پیچیدگی و حجم پروژه، ماهیت و حساسیت محیط اطراف، میزان اثربخشی طرح و برنامه، روشهای پیشگیری از آلودگی و تكنیكهای كنترل و كاهش اثرات، میتوانند متغیر باشند؛ البته تلاشهای زیادی برای توسعه سیستمهای مدیریتی، روشهای عملیاتی و فناوری مهندسی، بهمنظور كاهش آثار
زیستمحیطی صورت گرفته و به میزان بسیار زیادی میزان خسارات زیستمحیطی را كاهش داده است.
آثار جوی
توجه روزافزون به مشكلات جوی، صنعت نفت و گاز را به سمت تمركز بر روشهای كاهش انتشار آلایندهها سوق داده است. برای بررسی آثار حاصل از اكتشاف و استخراج، ضروری است منابع و ماهیت انتشار آلایندهها و سهم آنها در آثار جوی بررسی شوند. منابع اصلی انتشار آلایندهها در صنایع نفت و گاز عبارتاند از:
گازهای حاصل از تهویه، پالایش و سوزاندن گاز اضافی؛
فرایندهای احتراقی ازقبیل موتورهای دیزل و توربینهای گازی؛
گازهای فرار حاصل از عملیات بارگیری و ذخیرهسازی یا اتلاف از تجهیزات؛
انتشار ذرات هوابرد ناشی از برهمخوردن خاك حین ساختوساز و حركت وسایل نقلیه؛
ذرات حاصل از سایر منابع مانند تست چاه؛
گازهای آلاینده مهم، شامل دیاکسید کربن، منوكسید كربن، متان، كربنهای آلی فرار، اكسیدهای نیتروژن، اكسیدهای گوگرد و سولفید هیدروژن میشوند.
حجم مواد انتشاریافته در جو و آثار آن به ماهیت فرایند بستگی دارد؛ البته انتشار آلایندهها در فعالیتهای اكتشافی معمولا كم در نظر گرفته میشود؛ اما در حین استخراج، با توجه به فعالیتهایی كه انجام میپذیرد، میزان انتشار بیشتر است. سوزاندن گاز اضافی در استخراج، عمدهترین منبع انتشار آلایندهها در جو است؛ بهویژه در جایی كه زیرساختهای لازم یا بازار مناسب برای مصرف آن در دسترس نیست؛ البته در صورت عملیبودن، گاز اضافی فرآوری شده و بهعنوان فرآورده جانبی توزیع میشود؛ بنابراین با توسعه یكپارچه و بازاریابی مناسب، سوزاندن گاز بهشدت كاهش مییابد. سوزاندن گاز اضافی، تهویه و احتراق از منابع اصلی انتشار دیاكسید كربن و منواكسید كربن در فرایند است. منابع تولیدكننده سایر آلایندهها نیز باید در نظر گرفته و كنترل شوند؛ مثلا كنترل متان ایجادشده از تهویه فرایند و در حجم كمتر از نشت تجهیزات و سوزاندن گاز. بهطوركلی باید با استفاده از فنّاوریها و روشهای مدیریتی جدید از ایجاد آلایندهها و انتشار آن در جو جلوگیری شود.
تأثیر در خشكی
آثار احتمالی در اثر طراحی و ساختوساز نامناسب موجب فرسایش خاك میشود. تا وقتیكه خاك به هم نخورده باشد و پوشش گیاهی آن حفظ شده باشد، یكپارچگی خود را حفظ میكند؛ اما در صورت حذف پوشش گیاهی و ظاهرشدن خاك، فرسایش آغاز میشود. تغییر در شرایط و ویژگیهای خاك میتواند آثار گستردهای بر هیدرولوژی سطحی در منطقه و الگوهای حوزه آبگیر، افزایش باتلاقها، آسیب به زیستگاهها و كاهش قابلیت محیط در حفظ پوشش گیاهی و گونههای جانوری داشته باشد.
بهعلاوه، برداشتن پوشش گیاهی میتواند مشكلات اكولوژیكی ثانویه به وجود آورد؛ بهویژه در مواقعی كه بسیاری از مواد مغذی در گیاهان منطقه موردنظر وجود داشته باشد (مثل جنگلهای بارانی حارهای)، یا جایی که حتی همان تعداد كم درختان موجود برای بقای حیاتوحش، حیاتی است (مانند درختان ساوانا) یا در مناطقی كه احیا و بازیابی طبیعی بهكندی صورت میگیرد (مانند اكوسیستمهای قطبی و بیابانی). بهعلاوه آمادهسازی محل عملیات، میتواند افراد بومی را به برداشت بیشتر پوشش گیاهی در تأمین نیازها و خواستههای خود ترغیب كند. دفن زبالهها و ریختن آنها در گودالهایی نزدیك محل حفاری یا استخراج، روشی رایج برای دفع زبالهها بوده است؛ بنابراین در صورت تراوش و آبشویی این مواد و با عبور آلودگیها از میان خاك، به آن آسیب وارد میشود و علاوه بر آن، به منابع آبی (سطحی و زیرزمینی) نیز آسیب میرسد.
آثار اكوسیستمی
جوامع گیاهی و جانوری بر اثر تغییراتی كه در محیط اطراف و محل زیست آنها ایجاد میشود و همچنین تغییر ویژگیهای آب، هوا و خاك و ایجاد اختلالات ناشی از سروصدا و نورهای مزاحم و ... تحت تأثیر قرار گرفته و آسیب میبینند. این تغییرات مستقیما بر اكولوژی تأثیرگذارند؛ مثلا تغییرات در زیستگاهها، محل تأمین غذا و مواد مغذی، مناطق رشد و تولیدمثل جانوران، مسیر كوچ و جابهجایی حیوانات، آسیبپذیری غیرمستقیم حیوانات شكارچی در نتیجه ازبینرفتن چراگاه جانوران گیاهخوار كه خوراك این حیوانات هستند.
تغییر كاربری زمین و برهمزدن خاك منطقه، باعث حذف پوشش گیاهی شده و آثار ثانویه آن، ازقبیل فرسایش و ایجاد شنزارها و لجنزارها، به یكپارچگی اكوسیستم آسیب وارد میكنند و میتوانند تعادل موجود از نظر مواد مغذی و فعالیت میكروبی را بر هم بزنند؛ همچنین در صورت كنترل نامناسب، در بلندمدت موجب ازبینرفتن زیستگاهها و كاهش جمعیت و انقراض گونههای جانوری و گیاهی شده و در نتیجه چرخه حیات طبیعی دستخوش تغییر میشود. بهعلاوه تغییرات اكولوژیكی بر جمعیت بومی منطقه و زندگی سنتی آنها نیز اثر گذاشته و به آنها آسیب وارد میكند.
بنزین
آلایندههای ناشی از بنزین به دو صورت وارد هوا میشوند: تبخیر از باک و انتشار از اگزوز خودرو. بنزینهای تولیدشده غلظتهای مختلف گوگرد دارند. یکی از مشخصههای اصلی بنزین پاک، کاهش این پارامتر در بنزین است. کاهش گوگرد بنزین، مستقیما باعث کاهش هر دو آلاینده دیاکسید گوگرد و ذرات معلق سولفاته میشود. از طرف دیگر کاهش گوگرد در بنزین موجب کارکرد بهتر مبدل کاتالیستی (سیستم کنترل انتشار آلودگی در خودرو) میشود. درصورتیکه گوگرد بالای بنزین، باعث مسمومشدن مبدل کاتالیستی و افزایش انتشار آلایندههایی مانند منواکسید کربن، هیدروکربنها و اکسیدهای نیتروژن خواهد شد.
ترکیب اصلی سوخت بنزین را هیدروکربنهای مختلفی که از تقطیر، جزءبهجزء نفت خام بهدست میآیند، تشکیل میدهد. هیدروکربنها خواص و ویژگیهای مختلفی دارند. یکی از مهمترین آنها هیدروکربنهای حلقوی (ازجمله بنزن) هستند که برای افزایش عدد اکتان به بنزین افزوده میشود. بنزن ترکیبی بسیار خطرناک بوده که بهسرعت تبخیر میشود و خوشبوست. این ماده در سالهای اخیر به مقدار زیادی در بنزین تولید داخل وجود داشت. این هیدروکربن آروماتیک در صنایع پلاستیک، رزین و نایلونسازی نیز به کار میرود. عامل اصلی بهوجودآمدن آلاینده بنزن، بخارات ناشی از مصرف بنزین است که متأسفانه کنترلی بر این بخارها که ناشی از فعالیت پمپهای بنزین و خودروهاست، وجود نداشت. حد استاندارد اروپا برای آلاینده بنزن موجود در هوا پنج میلیگرم در متر مکعب و در ژاپن سه میلیگرم بر متر مکعب است؛ درحالیکه در سال ١٣۸۸ در پنج منطقه آلوده تهران بالاترین میزان بنزن موجود در هوا ۱۵۰ میلیگرم بر متر مکعب و کمترین میزان ۵۰ میلیگرم در متر مکعب بود؛ یعنی حدود ١٢ برابر حد مجاز. تماس طولانیمدت با بنزن، تأثیرات مخربی را بر بافتهای سازنده سلولهای خون، خصوصا سلولهای مغز
استخوان میگذارد. عوارض تماس مزمن با بنزن، کاهش خونسازی بدن، ناتوانی در سیستم ایمنی بدن و همچنین سرطان خون، اختلال در سیستم تنفسی، تأخیر در استخوانبندی جنین انسان، صدمه به سیستم تولیدمثل انسان، ناباروری، تولید تومورهای غدد لنفاوی و صدمه به کبد است.
پارامتر دیگر تأثیرگذار در آلودگی هوا، عدد اکتان است. عدد اکتان معیار آرامسوزی بنزین و تولید انرژی برای کارکرد بهتر موتور است. هرچه عدد اکتان یک بنزین بالاتر باشد، احتراق مناسبتری اتفاق میافتد و ضربه کمتری به موتور وارد میشود. درواقع بنزین پاک، بنزینی است که عدد اکتان آن حداقل 91 باشد، که رعایت این حد از استاندارد باعث مصرف سوخت کمتر، توان موتور بالاتر و در نتیجه، تولید آلودگی کمتر خواهد شد.
اکسیژن نیز ازجمله ترکیباتی است که برای احتراق بهتر به بنزین اضافه میشود؛ بنابراین بنزینی پاکتر است که حداقل 7/2 درصد آن اکسیژن باشد. رعایت این حداقل استاندارد، باعث افزایش عدد اکتان و کاهش آلایندههایی مانند منوکسید کربن و ترکیبات تشکیلدهنده اُزن میشود.
MTBE
مایعی است فراّر، اشتعالپذیر، بیرنگ و قابلحل در آب، بهطور خفیفی نیز بوی نعنا میدهد. امروزه این ماده برای افزایش عدد اکتان استفاده میشود. در ابتدای انتخاب و استفاده از این ماده در سوخت، مزایای زیستمحیطی آن مورد توجه بود؛ ولی اکنون پس از گذشت چند سال از مصرف آن در دنیا مشخص شده است MTBE تأثیرات سوء بر انسان میگذارد و محیط زیست را نیز آلوده میکند.
MTBE مقاومت زیادی در برابر تخریب زیستی دارد و دارای نیمه عمر و حلالیت بالایی در آب بوده و بسیار متحرک است؛ بههمیندلیل این ماده در شرایط طبیعی میتواند تا فواصل طولانی همراه با آب منتقل شود و با تجمع در آبهای زیرزمینی و در نهایت استفاده در شرب و کشاورزی با تهدید سلامتی انسان و طبیعت، باعث معضلات زیستمحیطی شود.
با توجه به مصرف گسترده MTBE در ایران و هزینه بسیار بالای تصفیه و خارجکردن MTBE از سیستم آبرسانی، قبل از آنکه این ماده به معضل زیستمحیطی در کشور تبدیل شود، باید راهکارهای مناسبی برای آن اندیشید.
همانگونهکه مشاهده میشود، با افزایش مصرف سوختهای فسیلی، آلایندههای حاصل از آن محیط زیست را بهشدت متأثر از خود كرده و صدمات جبرانناپذیری بر زندگی آدمیان و سایر موجودات زنده وارد کرده است؛ بنابراین مسئله حفاظت از محیطزیست و ازمیانبردن عوامل آلودهکننده آن، بهعنوان یکی از مهمترین مسائل عصر ما و نهادهای بینالمللی مطرح است؛ بهطوریکه در هر کشور حفاظت از محیط زیست در کانون توجه جدی دولتمردان است.
انرژی بهعنوان عامل اصلی توسعه اقتصادی- اجتماعی جوامع انسانی تلقی میشود؛ اما فرایند تولید، انتقال، توزیع و مصرف آن همواره به عنوان مهمترین عامل ایجاد آلودگی محیط زیست در مقیاس محلی، منطقهای و جهانی در کنار سایر عوامل، مطرح بوده است. در سال 1392، بخش حملونقل بیشترین سهم در تولید CH4 و ذرات معلق و بخش نیروگاهی و حملونقل بیشترین میزان انتشار SO2 و CO2 را در بین بخشهای تولیدکننده و مصرفکننده انرژی به خود اختصاص دادهاند.
در این سال، سوختهای نفت کوره، نفت گاز و بنزین بیشترین سهم انتشار آلایندهها و گازهای گلخانهای NOX، SO2، CO، SPM، CH4 و N2O را به خود اختصاص دادهاند.
گاز طبیعی در مقایسه با سایر سوختهای فسیلی، سوختی پاک به شمار میآید و کمترین مقدار آلایندگی را دارد. باوجوداین به دلیل حجم بالای مصرف، 52 درصد از کل انتشار دیاکسید کربن مربوط به گاز طبیعی است که از نظر مسئله تغییرات اقلیم قابلتوجه است.
سرانه انتشار برخی از گازهای آلاینده و گلخانهای در این سال در مقایسه با سال گذشته، روند افزایشی داشته است. تغییر ترکیب سوختهای مصرفی، افزایش سهم سوختهای مایع و کاهش مصرف گاز طبیعی در برخی بخشها از عوامل تأثیرگذار بر این روند افزایشی بوده است. از طریق مدیریت مصرف، بهبود کیفیت سوختهای مصرفی، تغییر در ترکیب حاملهای انرژی مصرفی، بهینهسازی مصرف انرژی، استقرار سامانه مدیریتی و نظارتی مؤثر و مستمر، میتوان میزان انتشار این گازها را تثبیت کرده یا کاهش داد.
جمعبندی
برای حفاظت از محیط زیست، راهکارهای متنوع و متفاوتی ارائه شده است. اساسیترین راه، استفاده از انرژیهای طبیعی (تجدیدپذیر) ازقبیل انرژی خورشیدی، باد، آب سدها، امواج و... است؛ اما دراینباره باید گفت استفاده از این انرژیها هنوز به مرز اقتصادی نرسیده و جایگاه درخورتوجهی را به خود اختصاص نداده است؛ بنابراین تا آن زمان انسان ناگزیر به استفاده از سوختهای فسیلی (تجدیدناپذیر) است.
در سالهای اخیر، با اعمال سیاست جایگزینی گاز طبیعی به جای سوختهای فسیلی صنایع بزرگ، نیروگاهها، بخشهای خانگی و تجاری و دوگانهسوزکردن خودروها، از ورود میلیونها تن مواد آلاینده به محیط زیست جلوگیری شده است.
بهطورکلی میتوان مهمترین فعالیت عملیاتی صنعت گاز را در بخشهای تولید پالایش، انتقال و گازرسانی خلاصه كرد. گرچه گاز طبیعی در میان سوختهای فسیلی، سوختی پاک محسوب میشود؛ اما در فرایند پالایش، انتقال و گازرسانی، بهمراتب مسائل و مشکلات کمتری در مراحل زیستمحیطی ایجاد میشود که باید در همان مراحل اولیه کنترل شود.
قبل از تولید، در مرحله احداث پالایشگاههای تصفیه گاز، همانند صنایع بزرگ دیگر، تغییر و احیانا صدماتی به محیط زیست (طبیعی یا انسانی) وارد میشود که روشهای کنترلی خود را دارد؛ اما هنگام بهرهبرداری و تولید با توجه به ترکیبات سازنده گاز طبیعی خام (متشکل از متان، اتان و پروپان، بوتان و ترکیبات میعانات گازی و سولفید هیدروژن (H2S) و...) که شامل فرایندهای مختلفِ جداسازی و آبزدایی و... است، امکان آلودگی محیطزیست (هوا، آب و خاک) وجود دارد. در مراحل راهاندازی و «Shut down»ها و میزان آلایندههای منتشرشده در محیط زیست، بیش از حد مجاز بوده و از کنترل خارج میشود.
در فرایند انتقال، گاز طبیعی یعنی متان «CH4» از مبادی تولید با خطوط انتقال پرفشار به مقصد انتقال مییابد. در مرحله توزیع گاز طبیعی به کارخانجات، مجتمعهای تولیدی و تجاری فشار موردنیاز از توربینهای تأمینکننده فشار (توربوکمپرسورها) استفاده میشود. توربینها به فراخور سوخت مصرفی خود آلایندههایی را در هوا منتشر میکنند. حوادث احتمالی در طول خطوط انتقال، میتوانند حجم زیادی از گاز متان (CH4) را وارد محیط زیست کنند. پایش و اندازهگیری آلایندهها و جلوگیری از انتشار آنها به محیط و بخش مصارف خانگی و خصوصا در جایگاههای توزیع گاز فشرده سیانجیها حوادث طبیعی و غیرطبیعی میتوانند موجب صدمات به محیط زیست شوند.
با تعریف ساختار HSE در وزارت نفت و شرکتهای تابعه در سال 1382 و استقرار آن در حدود 50 شرکت و مناطق تابعه شرکت ملی گاز ایران واحدهای محیط زیست، بهعنوان یکی از سه رکن HSE (بهداشت، ایمنی و محیط زیست) عهدهدار حفاظت و پاسداری از محیط زیست در فرایند تولید و انتقال و توزیع گاز طبیعی شده و سعی و اهتمام خود را در کاهش و بهحداقلرساندن انتشار هرگونه آلاینده به محیط زیست بهعنوان وظایف اصلی خود بهکار میبندند.
از اواسط قرن هجدهم میلادی، همزمان با وقوع انقلاب صنعتی که منجر به استفاده از ماشین در همه عرصهها شد، مصرف انرژی و منابع تأمین آن، رو به افزایش گذاشت و از سوختهای فسیلی، به عنوان بهترین گزینه برای تأمین انرژی، استفاده شد. ایجاد رفاه نسبی و افزایش جمعیت، موجب بالارفتن مصرف سرانه انرژی شد. از سوی دیگر، تولید انرژی از سوختهای فسیلی، از عمدهترین عوامل انتشار آلایندههای آب، خاک و هوا بوده و روند روبهافزایش مصرف انرژی خصوصا در سه دهه اخیر در کشورهای توسعهیافته و درحالتوسعه، به گونهای است که نهتنها از ظرفیت خودپالایی محیط زیست فراتر رفته، بلکه کنترل آلایندهها و کاهش آن، جزء معضلات اصلی دولتها و سازمانهای متولی این امر بوده و هست. فرایندهای اكتشاف و استخراج نفت و گاز میتواند آثار زیستمحیطی گوناگونی درپی داشته باشد كه با توجه به مرحله فرایند، پیچیدگی و حجم پروژه، ماهیت و حساسیت محیط اطراف، میزان اثربخشی طرح و برنامه، روشهای پیشگیری از آلودگی و تكنیكهای كنترل و كاهش اثرات، میتوانند متغیر باشند؛ البته تلاشهای زیادی برای توسعه سیستمهای مدیریتی، روشهای عملیاتی و فناوری مهندسی، بهمنظور كاهش آثار
زیستمحیطی صورت گرفته و به میزان بسیار زیادی میزان خسارات زیستمحیطی را كاهش داده است.
آثار جوی
توجه روزافزون به مشكلات جوی، صنعت نفت و گاز را به سمت تمركز بر روشهای كاهش انتشار آلایندهها سوق داده است. برای بررسی آثار حاصل از اكتشاف و استخراج، ضروری است منابع و ماهیت انتشار آلایندهها و سهم آنها در آثار جوی بررسی شوند. منابع اصلی انتشار آلایندهها در صنایع نفت و گاز عبارتاند از:
گازهای حاصل از تهویه، پالایش و سوزاندن گاز اضافی؛
فرایندهای احتراقی ازقبیل موتورهای دیزل و توربینهای گازی؛
گازهای فرار حاصل از عملیات بارگیری و ذخیرهسازی یا اتلاف از تجهیزات؛
انتشار ذرات هوابرد ناشی از برهمخوردن خاك حین ساختوساز و حركت وسایل نقلیه؛
ذرات حاصل از سایر منابع مانند تست چاه؛
گازهای آلاینده مهم، شامل دیاکسید کربن، منوكسید كربن، متان، كربنهای آلی فرار، اكسیدهای نیتروژن، اكسیدهای گوگرد و سولفید هیدروژن میشوند.
حجم مواد انتشاریافته در جو و آثار آن به ماهیت فرایند بستگی دارد؛ البته انتشار آلایندهها در فعالیتهای اكتشافی معمولا كم در نظر گرفته میشود؛ اما در حین استخراج، با توجه به فعالیتهایی كه انجام میپذیرد، میزان انتشار بیشتر است. سوزاندن گاز اضافی در استخراج، عمدهترین منبع انتشار آلایندهها در جو است؛ بهویژه در جایی كه زیرساختهای لازم یا بازار مناسب برای مصرف آن در دسترس نیست؛ البته در صورت عملیبودن، گاز اضافی فرآوری شده و بهعنوان فرآورده جانبی توزیع میشود؛ بنابراین با توسعه یكپارچه و بازاریابی مناسب، سوزاندن گاز بهشدت كاهش مییابد. سوزاندن گاز اضافی، تهویه و احتراق از منابع اصلی انتشار دیاكسید كربن و منواكسید كربن در فرایند است. منابع تولیدكننده سایر آلایندهها نیز باید در نظر گرفته و كنترل شوند؛ مثلا كنترل متان ایجادشده از تهویه فرایند و در حجم كمتر از نشت تجهیزات و سوزاندن گاز. بهطوركلی باید با استفاده از فنّاوریها و روشهای مدیریتی جدید از ایجاد آلایندهها و انتشار آن در جو جلوگیری شود.
تأثیر در خشكی
آثار احتمالی در اثر طراحی و ساختوساز نامناسب موجب فرسایش خاك میشود. تا وقتیكه خاك به هم نخورده باشد و پوشش گیاهی آن حفظ شده باشد، یكپارچگی خود را حفظ میكند؛ اما در صورت حذف پوشش گیاهی و ظاهرشدن خاك، فرسایش آغاز میشود. تغییر در شرایط و ویژگیهای خاك میتواند آثار گستردهای بر هیدرولوژی سطحی در منطقه و الگوهای حوزه آبگیر، افزایش باتلاقها، آسیب به زیستگاهها و كاهش قابلیت محیط در حفظ پوشش گیاهی و گونههای جانوری داشته باشد.
بهعلاوه، برداشتن پوشش گیاهی میتواند مشكلات اكولوژیكی ثانویه به وجود آورد؛ بهویژه در مواقعی كه بسیاری از مواد مغذی در گیاهان منطقه موردنظر وجود داشته باشد (مثل جنگلهای بارانی حارهای)، یا جایی که حتی همان تعداد كم درختان موجود برای بقای حیاتوحش، حیاتی است (مانند درختان ساوانا) یا در مناطقی كه احیا و بازیابی طبیعی بهكندی صورت میگیرد (مانند اكوسیستمهای قطبی و بیابانی). بهعلاوه آمادهسازی محل عملیات، میتواند افراد بومی را به برداشت بیشتر پوشش گیاهی در تأمین نیازها و خواستههای خود ترغیب كند. دفن زبالهها و ریختن آنها در گودالهایی نزدیك محل حفاری یا استخراج، روشی رایج برای دفع زبالهها بوده است؛ بنابراین در صورت تراوش و آبشویی این مواد و با عبور آلودگیها از میان خاك، به آن آسیب وارد میشود و علاوه بر آن، به منابع آبی (سطحی و زیرزمینی) نیز آسیب میرسد.
آثار اكوسیستمی
جوامع گیاهی و جانوری بر اثر تغییراتی كه در محیط اطراف و محل زیست آنها ایجاد میشود و همچنین تغییر ویژگیهای آب، هوا و خاك و ایجاد اختلالات ناشی از سروصدا و نورهای مزاحم و ... تحت تأثیر قرار گرفته و آسیب میبینند. این تغییرات مستقیما بر اكولوژی تأثیرگذارند؛ مثلا تغییرات در زیستگاهها، محل تأمین غذا و مواد مغذی، مناطق رشد و تولیدمثل جانوران، مسیر كوچ و جابهجایی حیوانات، آسیبپذیری غیرمستقیم حیوانات شكارچی در نتیجه ازبینرفتن چراگاه جانوران گیاهخوار كه خوراك این حیوانات هستند.
تغییر كاربری زمین و برهمزدن خاك منطقه، باعث حذف پوشش گیاهی شده و آثار ثانویه آن، ازقبیل فرسایش و ایجاد شنزارها و لجنزارها، به یكپارچگی اكوسیستم آسیب وارد میكنند و میتوانند تعادل موجود از نظر مواد مغذی و فعالیت میكروبی را بر هم بزنند؛ همچنین در صورت كنترل نامناسب، در بلندمدت موجب ازبینرفتن زیستگاهها و كاهش جمعیت و انقراض گونههای جانوری و گیاهی شده و در نتیجه چرخه حیات طبیعی دستخوش تغییر میشود. بهعلاوه تغییرات اكولوژیكی بر جمعیت بومی منطقه و زندگی سنتی آنها نیز اثر گذاشته و به آنها آسیب وارد میكند.
بنزین
آلایندههای ناشی از بنزین به دو صورت وارد هوا میشوند: تبخیر از باک و انتشار از اگزوز خودرو. بنزینهای تولیدشده غلظتهای مختلف گوگرد دارند. یکی از مشخصههای اصلی بنزین پاک، کاهش این پارامتر در بنزین است. کاهش گوگرد بنزین، مستقیما باعث کاهش هر دو آلاینده دیاکسید گوگرد و ذرات معلق سولفاته میشود. از طرف دیگر کاهش گوگرد در بنزین موجب کارکرد بهتر مبدل کاتالیستی (سیستم کنترل انتشار آلودگی در خودرو) میشود. درصورتیکه گوگرد بالای بنزین، باعث مسمومشدن مبدل کاتالیستی و افزایش انتشار آلایندههایی مانند منواکسید کربن، هیدروکربنها و اکسیدهای نیتروژن خواهد شد.
ترکیب اصلی سوخت بنزین را هیدروکربنهای مختلفی که از تقطیر، جزءبهجزء نفت خام بهدست میآیند، تشکیل میدهد. هیدروکربنها خواص و ویژگیهای مختلفی دارند. یکی از مهمترین آنها هیدروکربنهای حلقوی (ازجمله بنزن) هستند که برای افزایش عدد اکتان به بنزین افزوده میشود. بنزن ترکیبی بسیار خطرناک بوده که بهسرعت تبخیر میشود و خوشبوست. این ماده در سالهای اخیر به مقدار زیادی در بنزین تولید داخل وجود داشت. این هیدروکربن آروماتیک در صنایع پلاستیک، رزین و نایلونسازی نیز به کار میرود. عامل اصلی بهوجودآمدن آلاینده بنزن، بخارات ناشی از مصرف بنزین است که متأسفانه کنترلی بر این بخارها که ناشی از فعالیت پمپهای بنزین و خودروهاست، وجود نداشت. حد استاندارد اروپا برای آلاینده بنزن موجود در هوا پنج میلیگرم در متر مکعب و در ژاپن سه میلیگرم بر متر مکعب است؛ درحالیکه در سال ١٣۸۸ در پنج منطقه آلوده تهران بالاترین میزان بنزن موجود در هوا ۱۵۰ میلیگرم بر متر مکعب و کمترین میزان ۵۰ میلیگرم در متر مکعب بود؛ یعنی حدود ١٢ برابر حد مجاز. تماس طولانیمدت با بنزن، تأثیرات مخربی را بر بافتهای سازنده سلولهای خون، خصوصا سلولهای مغز
استخوان میگذارد. عوارض تماس مزمن با بنزن، کاهش خونسازی بدن، ناتوانی در سیستم ایمنی بدن و همچنین سرطان خون، اختلال در سیستم تنفسی، تأخیر در استخوانبندی جنین انسان، صدمه به سیستم تولیدمثل انسان، ناباروری، تولید تومورهای غدد لنفاوی و صدمه به کبد است.
پارامتر دیگر تأثیرگذار در آلودگی هوا، عدد اکتان است. عدد اکتان معیار آرامسوزی بنزین و تولید انرژی برای کارکرد بهتر موتور است. هرچه عدد اکتان یک بنزین بالاتر باشد، احتراق مناسبتری اتفاق میافتد و ضربه کمتری به موتور وارد میشود. درواقع بنزین پاک، بنزینی است که عدد اکتان آن حداقل 91 باشد، که رعایت این حد از استاندارد باعث مصرف سوخت کمتر، توان موتور بالاتر و در نتیجه، تولید آلودگی کمتر خواهد شد.
اکسیژن نیز ازجمله ترکیباتی است که برای احتراق بهتر به بنزین اضافه میشود؛ بنابراین بنزینی پاکتر است که حداقل 7/2 درصد آن اکسیژن باشد. رعایت این حداقل استاندارد، باعث افزایش عدد اکتان و کاهش آلایندههایی مانند منوکسید کربن و ترکیبات تشکیلدهنده اُزن میشود.
MTBE
مایعی است فراّر، اشتعالپذیر، بیرنگ و قابلحل در آب، بهطور خفیفی نیز بوی نعنا میدهد. امروزه این ماده برای افزایش عدد اکتان استفاده میشود. در ابتدای انتخاب و استفاده از این ماده در سوخت، مزایای زیستمحیطی آن مورد توجه بود؛ ولی اکنون پس از گذشت چند سال از مصرف آن در دنیا مشخص شده است MTBE تأثیرات سوء بر انسان میگذارد و محیط زیست را نیز آلوده میکند.
MTBE مقاومت زیادی در برابر تخریب زیستی دارد و دارای نیمه عمر و حلالیت بالایی در آب بوده و بسیار متحرک است؛ بههمیندلیل این ماده در شرایط طبیعی میتواند تا فواصل طولانی همراه با آب منتقل شود و با تجمع در آبهای زیرزمینی و در نهایت استفاده در شرب و کشاورزی با تهدید سلامتی انسان و طبیعت، باعث معضلات زیستمحیطی شود.
با توجه به مصرف گسترده MTBE در ایران و هزینه بسیار بالای تصفیه و خارجکردن MTBE از سیستم آبرسانی، قبل از آنکه این ماده به معضل زیستمحیطی در کشور تبدیل شود، باید راهکارهای مناسبی برای آن اندیشید.
همانگونهکه مشاهده میشود، با افزایش مصرف سوختهای فسیلی، آلایندههای حاصل از آن محیط زیست را بهشدت متأثر از خود كرده و صدمات جبرانناپذیری بر زندگی آدمیان و سایر موجودات زنده وارد کرده است؛ بنابراین مسئله حفاظت از محیطزیست و ازمیانبردن عوامل آلودهکننده آن، بهعنوان یکی از مهمترین مسائل عصر ما و نهادهای بینالمللی مطرح است؛ بهطوریکه در هر کشور حفاظت از محیط زیست در کانون توجه جدی دولتمردان است.
انرژی بهعنوان عامل اصلی توسعه اقتصادی- اجتماعی جوامع انسانی تلقی میشود؛ اما فرایند تولید، انتقال، توزیع و مصرف آن همواره به عنوان مهمترین عامل ایجاد آلودگی محیط زیست در مقیاس محلی، منطقهای و جهانی در کنار سایر عوامل، مطرح بوده است. در سال 1392، بخش حملونقل بیشترین سهم در تولید CH4 و ذرات معلق و بخش نیروگاهی و حملونقل بیشترین میزان انتشار SO2 و CO2 را در بین بخشهای تولیدکننده و مصرفکننده انرژی به خود اختصاص دادهاند.
در این سال، سوختهای نفت کوره، نفت گاز و بنزین بیشترین سهم انتشار آلایندهها و گازهای گلخانهای NOX، SO2، CO، SPM، CH4 و N2O را به خود اختصاص دادهاند.
گاز طبیعی در مقایسه با سایر سوختهای فسیلی، سوختی پاک به شمار میآید و کمترین مقدار آلایندگی را دارد. باوجوداین به دلیل حجم بالای مصرف، 52 درصد از کل انتشار دیاکسید کربن مربوط به گاز طبیعی است که از نظر مسئله تغییرات اقلیم قابلتوجه است.
سرانه انتشار برخی از گازهای آلاینده و گلخانهای در این سال در مقایسه با سال گذشته، روند افزایشی داشته است. تغییر ترکیب سوختهای مصرفی، افزایش سهم سوختهای مایع و کاهش مصرف گاز طبیعی در برخی بخشها از عوامل تأثیرگذار بر این روند افزایشی بوده است. از طریق مدیریت مصرف، بهبود کیفیت سوختهای مصرفی، تغییر در ترکیب حاملهای انرژی مصرفی، بهینهسازی مصرف انرژی، استقرار سامانه مدیریتی و نظارتی مؤثر و مستمر، میتوان میزان انتشار این گازها را تثبیت کرده یا کاهش داد.
جمعبندی
برای حفاظت از محیط زیست، راهکارهای متنوع و متفاوتی ارائه شده است. اساسیترین راه، استفاده از انرژیهای طبیعی (تجدیدپذیر) ازقبیل انرژی خورشیدی، باد، آب سدها، امواج و... است؛ اما دراینباره باید گفت استفاده از این انرژیها هنوز به مرز اقتصادی نرسیده و جایگاه درخورتوجهی را به خود اختصاص نداده است؛ بنابراین تا آن زمان انسان ناگزیر به استفاده از سوختهای فسیلی (تجدیدناپذیر) است.
در سالهای اخیر، با اعمال سیاست جایگزینی گاز طبیعی به جای سوختهای فسیلی صنایع بزرگ، نیروگاهها، بخشهای خانگی و تجاری و دوگانهسوزکردن خودروها، از ورود میلیونها تن مواد آلاینده به محیط زیست جلوگیری شده است.
بهطورکلی میتوان مهمترین فعالیت عملیاتی صنعت گاز را در بخشهای تولید پالایش، انتقال و گازرسانی خلاصه كرد. گرچه گاز طبیعی در میان سوختهای فسیلی، سوختی پاک محسوب میشود؛ اما در فرایند پالایش، انتقال و گازرسانی، بهمراتب مسائل و مشکلات کمتری در مراحل زیستمحیطی ایجاد میشود که باید در همان مراحل اولیه کنترل شود.
قبل از تولید، در مرحله احداث پالایشگاههای تصفیه گاز، همانند صنایع بزرگ دیگر، تغییر و احیانا صدماتی به محیط زیست (طبیعی یا انسانی) وارد میشود که روشهای کنترلی خود را دارد؛ اما هنگام بهرهبرداری و تولید با توجه به ترکیبات سازنده گاز طبیعی خام (متشکل از متان، اتان و پروپان، بوتان و ترکیبات میعانات گازی و سولفید هیدروژن (H2S) و...) که شامل فرایندهای مختلفِ جداسازی و آبزدایی و... است، امکان آلودگی محیطزیست (هوا، آب و خاک) وجود دارد. در مراحل راهاندازی و «Shut down»ها و میزان آلایندههای منتشرشده در محیط زیست، بیش از حد مجاز بوده و از کنترل خارج میشود.
در فرایند انتقال، گاز طبیعی یعنی متان «CH4» از مبادی تولید با خطوط انتقال پرفشار به مقصد انتقال مییابد. در مرحله توزیع گاز طبیعی به کارخانجات، مجتمعهای تولیدی و تجاری فشار موردنیاز از توربینهای تأمینکننده فشار (توربوکمپرسورها) استفاده میشود. توربینها به فراخور سوخت مصرفی خود آلایندههایی را در هوا منتشر میکنند. حوادث احتمالی در طول خطوط انتقال، میتوانند حجم زیادی از گاز متان (CH4) را وارد محیط زیست کنند. پایش و اندازهگیری آلایندهها و جلوگیری از انتشار آنها به محیط و بخش مصارف خانگی و خصوصا در جایگاههای توزیع گاز فشرده سیانجیها حوادث طبیعی و غیرطبیعی میتوانند موجب صدمات به محیط زیست شوند.
با تعریف ساختار HSE در وزارت نفت و شرکتهای تابعه در سال 1382 و استقرار آن در حدود 50 شرکت و مناطق تابعه شرکت ملی گاز ایران واحدهای محیط زیست، بهعنوان یکی از سه رکن HSE (بهداشت، ایمنی و محیط زیست) عهدهدار حفاظت و پاسداری از محیط زیست در فرایند تولید و انتقال و توزیع گاز طبیعی شده و سعی و اهتمام خود را در کاهش و بهحداقلرساندن انتشار هرگونه آلاینده به محیط زیست بهعنوان وظایف اصلی خود بهکار میبندند.