ارزیابی تاثیرات بالقوه صنعت پتروشیمی بر گرمایش زمین

تابش نور خورشید بر زمین توسط سطح زمین جذب می شود  به عنوان اشعه مادون قرمز (IR) مجدداً ساتع می شود. برخی از گازها، که از آنها تحت عنوان گازهای گلخانه ای یاد می شود، در جو حرارت را جذب می کنند زیرا در غیر این صورت مجددا در فضا منتشر می شوند و حرارت جو را تحت تاثیر قرار می دهند.

به منظور شناسایی تاثیر گرمایشی زمین، به دلیل مواد شیمیایی که در جو منتشر می شود، گرمایشی که توسط کل مقدار مواد شیمیایی منتشر شده در فضا ایجاد شده، اندازه گیری می شود.

مهم ترین گاز گلخانه ای دی اکسید کربن است. در سال 2002 حدود 40 درصد از دی اکسیر کربن منتشر شده در آمریکا به دلیل استفاده از سوخت های فسیلی بوده است.[1]میزان کربن منتشر شده در اثر سوختن هر واحد زغال سنگ 1.7 برابر کربنی است که در اثر سوختن یک واحد گاز طبیعی منتشر می شود، و نیز 1.25 برابر کربنی است که در اثر سوختن نفت حاصل می شود. میزان کربنی که در اثر سوختن مقادیر مشابه گاز طبیعی ایجاد می شود 50 درصد کمتر از زغال سنگ و 25 درصد کمتر از نفت است.

همان طور که می دانید سوخت یکی از عوامل اساسی در صنایع مختلف است، در حالی که نوع سوخت مورد استفاده به دلیل تفاوت در منابع می تواند متفاوت باشد. بنابراین، هر جایی که در آن یک صنعت مشغول به کار است، انتشار گاز دی اکسید کربن هم اجتناب ناپذیر است.

در حالی که دی اکسید کربن مهم ترین گاز گلخانه ای است، متان نیز از این لحاظ در رتبه دوم قرار دارد. بر اساس آمار منتشره از سوی پنل بین دولتی در مورد تغییرات آب و هوایی [2](IPCC)، متان نسبت به دی اکسید کربن از لحاظ میزان گرمایشی که در زمین ایجاد می کند 20 برابر موثرتر است. منابع مختلفی وجود دارد که گاز متان را در جو منتشر می کنند ولی مهم ترین آنها سوختن سوخت های فسیلی است.[3]

یکی دیگر از گازهای گلخانه ای اکسید نیتروژن است، که یک گاز بی رنگ، غیر قابل اشتعال و با بوی شیرین است. منابع انسانی که اکسید نیتروژن تولید می کنند عبارتند از تولید نایلون و اسید نیتریک و سوختن مواد ارگانیک. پر واضح است که سه منبعی که در سطر بالا ذکر شد به شدت با صنعت پتروشیمی در ارتباط هستند. به طور کلی، می توانیم بگوییم که صنعت پتروشیمی یکی از مهم ترین منابع تولید سه گاز اصلی گلخانه ای هستند که در بالا به آنها اشاره شد.

پتانسیل اکسیداسیون محصولات پتروشیمی

تولید زمینی مواد اکسید کننده مانند اوزون و پروکشیا ستیل نیترات[4] باعث ایجاد دود پتروشیمی می شود، که سبب آسیب رساندن به محیط زیست می شود و صدماتی مانند کاهش رشد گیاهان و تاثیر بر بافت برگ ها را ایجاد می کند. این مواد اکسید کننده از واکنش هیدروکربن های واکنشی و اکسیدهای نیتروژن در حضور نور خورشید تشکیل می شوند.

بخشی از تاثیر دود پتروشیمی به ازای هر میلیارد (ppb) اوزون (از نظر حجم) تولید شده توسط مواد منتشر شده در جو اندازه گیری می شود. مطالعات علمی نشان داده اند که تمرکز 2 پی. پی. ام. (واحد به ازای هر میلیون) پروپان می تواند در حدود 0.75 پی. پی. ام. اوزون در محیط جو تولید کند.[5]

درمورد بسیاری از مواد آماری وجود ندارد تا بتوان مقدار اوزونی که به واسطه تولید آنها در جو منتشر می شود را اندازه گیری کرد. بنابراین، مقدار معادل پروپان شیمیایی به منظور برآورد مقدار اوزونی که می تواند تولید شود، اندازه گیری می شود. 

از بین رفتن لایه اوزون

از بین رفتن اوزون استراتوسفریک[6] یک تاثیر جهانی محیط زیستی است که آب و هوای زمین را هم تحت تاثیر قرار می دهد. اگر آلاینده های حاوی اتم های کلر یا برم باشند و طول دوره زندگی آنها در جو به اندازه کافی طول بکشد تا بتواند خود را به استراتوسفر برساند، می تواند لایه استراتوسفریک اوزون را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین خطرات مربوط به کاهش لایه اوزون با استفاده از طول دوره زندگی مواد و تعداد اتم های کلر و برم به ازای هر مولکول اندازه گیری می شود.

پروتکل مونترال[7] اولین توافقنامه جهانی است که به منظور حفظ بهداشت انسان و محیط زیست در مقابل تاثیرات نامطلوب کاهش لایه استراتوسفریک اوزون طراحی شده است. این پروتکل توسط برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP)[8] اجرا می شود که بر اساس آن فهرست موادی که باعث کاهش لایه اوزون می شود نگهداری می شود تا بدین ترتیب اقدامات کنترلی، سیاست های کاهشی یا اقدامات همه جانبه برای از بین بردن آنها برنامه ریزی شود.

پتانسیل مواد شیمیایی برای تخریب لایه اوزون (ODP)[9] پایه اصلی موادی که در این فهرست آمده اند را تشکیل می دهد. پتانسیل مواد شیمیایی برای تخریب لایه اوزون به عنوان نسبت تغییر ستونی لایه اوزون به ازای هر واحد گاز منتشر شده در جو به تقلیل گاز رفرنس CFC-11 (ODP=1.0) محاسبه می شود.

پتانسیل اسیدسازی

تاثیر بر زندگی گیاهان به منظور برآورد تاثیر ناشی از اسید مورد استفاده قرار می گیرد. مواجهه گیاهان با مواد موجود در جو اغلب به دلیل خشکی زمین است. خشکی زمین شامل استقرار کششی مواد ریز و جذب سطحی گازها توسط گیاهان، خاک و آب های سطحی است. در مورد گیاهان، بخش مهمی که به شدت تحت تاثیر خشکی زمین قرار می گیرد برگ آنهاست. بنابراین، انتقال مواد به گیاهان از طریق برگ آنها به دلیل خشکی زمین، به عنوان تاثیر اسیدسازی بر زندگی گیاهان در نظر گرفته می شود.

لجن گرفتگی آب

لجن گرفتگی آب فرآیندی است که طی آن مسیرهای آبی مانند دریاچه ها، آبرفت ها یا جوی های آب بیش از اندازه مواد مغذی دریافت می کنند و همین امر موجب تحریک رشد گیاهان مزاحم (جلبک ها، جلبک های آغشته به پری فایتون و علف های هرزه آزار دهنده) می شود. این رشد فزاینده گیاهان، که معمولا رونق جلبکی نامیده می شود، وقتی که گیاهان مرده تجزیه می شوند، میزان اکسیژن حل شده در آب را کم می کند و می تواند باعث مرگ بقیه ارگانیسم ها شود.

این مواد مغذی می توانند از منابع مختلفی مانند کودهای شیمیایی به کار رفته در زمین های کشاورزی، زمین های گلف و یا علفزارهای حومه شهر؛ انتشار نیتروژن در جو؛ فرسایش خاک حاوی مواد مغذی؛ تخلیه گنداب ها یا فاضلاب ها برای آبیاری گیاهان ایجاد شود. آبی که میزان تمرکز اکسیژن در آن بسیار کم است هایپوکسیک نامیده می شود.

[1]US EmissionsInventory 2004.

[2]Intergovernmental Panel on Climate Change

[3]US Emissions Inventory 2004

[4]peroxiacetylnitrate

[5]Hatakeyama et al., 1991

[6]بخشی از جو زمین که از بالای تروپوسفر تا حدود 30 مایلی (50 کیلومتری) سطح بالای زمین گسترده شده است و در آن حرارات به تدریج به حدود 32 درجه فارنهایت (صفر درجه سانتیگراد) می رسد و به ندرت ابری در این بخش شکل می گیرد.

[7]The Montreal Protocol

[8]United NationsEnvironment Program (UNEP)

[9]Chemicals Ozone Depletion Potential (ODP)