تحقیق بررسی امکان پذیری تکنیک زیست درمانی – در محل به منظور کاهش آلودگی اراضی 14 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 11 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

628
‏روشهای پیشگیری از اتلاف منابع ملی
627
‏ ‏پیشگیری از اتلاف ‏سایر منابع ملی
‏بررسی امکان پذیری تکنیک زیست درمانی ‏–‏ در محل به منظور کاهش آلودگی اراضی پالایشگاه شیراز با استفاده از روش تاگوچی
‏چكيده
‏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. با به كار گيري اين فرايند، مي توان آبهاي زيرزميني و خاك آلوده را به طور م‏ؤ‏ثري بازيافت نمود و به محيط زيست باز گرداند. در اين پژوهش، اراضي پالايشگاه شيراز به عنوان مطالعه موضوعي مورد بررسي قرار گرفته است. در ابتدا با انجام ‏آزمايش‏ TOC‏ از نمونه هاي آبهاي زيرزميني، ميزان آلودگي نقاط مختلف اين اراضي تعيين شد و آزمايش GC/MS‏ نيز براي شناسايي نوع آلاينده ها انجام گرفت. به منظور بررسي امكان پذيري فرايند زيست درماني انتخاب شده، ت‏أ‏ثير عوامل مختلف بر اين فرايند با استفاده از روش تاگوچي مورد بررسي قرار گرفت. در نهايت، با حصول به مقادير بهينه پارامترها در مقياس نيمه صنعتي، عمليات پاكسازي انجام پذيرفت.
‏مقدمه
‏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 ‏(1، 2، 3)‏. 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.
628
‏روشهای پیشگیری از اتلاف منابع ملی
635
‏ ‏پیشگیری از اتلاف ‏سایر منابع ملی
‏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 …(4).
‏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 (4، ‏5‏).
‏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 (6). 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، 8، 9‏).
634
‏روشهای پیشگیری از اتلاف منابع ملی
629
‏ ‏پیشگیری از اتلاف ‏سایر منابع ملی
‏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 )‏10(‏.
‏ 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 )‏11(‏.
‏روش آزمايش
‏تعيين كمي آلاينده هاي موجود در آبهاي زيرزميني پالايشگاه شيراز
‏ براي شناسايي آلاينده ها ‏از ‏دستگاه 500-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 ‏2/1 نرمال ميزان‏ pH‏ نمونه را به حد 2 تا 3 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 ‏183‏1‏ تا مرداد‏ ‏1382، در هر ماه به طور مرتب از 22 گمانه موجود در اراضي پالايشگاه نمونه برداري شد. اين نمونه ها از سطح آب زيرزميني و از بخش مياني آن برداشت
630
‏روشهای پیشگیری از اتلاف منابع ملی
635
‏ ‏پیشگیری از اتلاف ‏سایر منابع ملی
‏ ‏ مي شوند. نتايج حاصل از اين آزمايشها در نمودارهاي ‏(1)‏ ‏و‏ ‏(2) آورده شده است.
‏لازم به ذكر است كه بر اساس نتايج به دست آمده 13 گمانه ديگر در سطح اراضي پالايشگاه احداث شد تا گستره آلودگي تعيين گردد.
‏نمودار‏ ‏1‏-‏ نتايج TOC‏ در سطح گمانه
‏نمودار‏ 2-‏ نتايج TOC‏ در قسمت مياني گمانه
‏تعيين كيفي آلاينده هاي موجود در آبهاي زيرزميني اراضي پالايشگا‏ه‏ شيراز
‏ ‏متداولترين روش براي شناسايي كمي آلاينده ها استفاده از دستگاه GC/MS‏ مي باشد. با توج‏ه‏ به اينكه گمانه هاي 14‏ ‏و‏ ‏18 داراي فاز آل‏ي‏ جداگانه بودند، شناسايي اين فاز به منظور شناسايي منبع‏