PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : الودگی حلال های سبز در هوا



سعید رضازاده
01-16-2010, 12:00 AM
آلودگی هوا

الودگی هوا عبارت است از وجود يك يا چند آلوده كننده در هواي آزاد به آن مقدار ، مدت ، و وي‍‍‍ژگي ها كه براي اانسان ، گياه يا حيوان خطرناك بوده وبراي اموال مضر ويا به طور غيرقابل قبولي مختل استفاده ي راحت از زندگي واموال گردد. با توجه به تعريف فوق نوع ، كميت ، ويژگي ها وزمان تماس در تاثير آلوده كننده ها بر انسان ومحيط اهميت پيدا ميكند. اگر به تركيب طبيعي هواي تميز وخشك نزد يك سطح دريا كه از 09/78 درصد ازت ، 94/20 درصد اكسيژن ، 93/0 درصد آرگن ، 0318/0 درصد دي اكسيدكربن ومقادير ناچيز گازهاي ديگر تشكيل شده ، توجه نماييم مشخص ميگردد كه آلاينده هاي مهم نظير منواكسيد كربن ، ذرات معلق ، هيدروكربورها ، اكسيد هاي گوگرد بخصوص انيدريد سولفورو ، اكسيد هاي ازت ، ازن و... جزء تركيب هاي طبيعي هوا محسوب نمي شوند و وجود آنها در اتمسفر نتيجه پيشرفت تكنولو‍ژي ، توسعه صنعتي ، افزايش جمعيت ،ازدياد مصرف منابع انرژي و... مي باشد. از طرف ديگر با توجه به مصرف روزانه ي انسان از هوا ، غذا ، آب ، مشخص مي گردد كه نياز به هوا چندين برابر آب وغذاي مصرفي است وهمين امر روشن مي نمايد كه چرا مساله ي آلودگي هوا از اهميت ويژه اي برخوردار اسيد غلظت آلوده كننده هاي هوا در مقايسه با آلودگي غذا يا آب لااقل به همان نسبت يا ك
عوامل جوي موثر در آلودگي هوا، پخش وانتشار آلاينده هاي هوا تابع شرايط جوي جغرافيايي محل مي باشد.گاهي اوقات شرايط جوي در پخش آلوده كننده ها موثر بوده وشرايط مناسبي را ايجاد مي نمايد و گاه نيز باعث تشديد آلودگي مي شود. باد يكي از عوامل مهم در پخش وانتقال عوامل آلوده كننده محسوب مي شود. مقدار پراكندگي مواد به جريانهاي افقي وعمودي باد بستگي دارد. حركت افقي هوا باد وحركت عمودي آن ، جريان هوا ناميده مي شود. ميزان انتشار وانتقال هواي آلوده به سرعت مستقيم وقدرت باد وابسته است. بادهاي آرام قدرت انتشار ناچيز وبادهاي قوي قدرت انتشار زياد دارند. معمولا باد در سرعت هاي بيشتر از 30 كيلومتر در ساعت در انتقال وانتشار آلودگي ها موثر است وبادهاي شديد تر تاثير بسيار بيشتر برپخش آلودگي خواهند داشت. جريانهاي عمودي باد در تصفيه هوا اهميت بيشتري دارند. زيرا از طريق بالا بردن آلاينده ها سبب دور شدن آنها از سطح زمين شده واز طرف ديگر چون سرعت جريان افقي باد در طبقات بالاي جو بيشتر است ،بنابراين انتقال آلودگي ها به قسمتهاي فوقاني ، سبب پراكندگي بهترآنها مي شود. در مناطق كم فشار به علت صعودي بودن جريان هاي هوا ، هواي پاك جايگزين هواي آلوده مي شود وبنابراين تهويه طبيعي رخ مي دهد. اما در مناطق پر فشار به علت نزولي بودن جريانهاي هوا مواد آلاينده به حالت ركود در محيط مانده وقادر به صعود نيستند ودر نتيجه توقف يك سيستم با فشار زياد براي مدت چند روز در يك منطقه سبب تشديد آلودگي ميشود. ريزش هاي جوي نظير باران وبرف نيز از پديده هاي مهم وموثر در شستشوي هوا محسوب ميشوند كه قادرند مواد آلوده كننده را به همراه خود به سطح زمين بياورند. از ديگر عوامل جوي موثر در آلودگي هوا مي توان به مه اشاره كرد كه وقتي در منطقه اي رطوبت نسبي بالا رود، ذرات آلاينده به عنوان هسته هاي تراكم ، ذرات آب را به دور خود جمع كرده وتوليد مه آلوده ( مه دود آلودمنابع طبيعي ) مي نمايند. در بسياري از حوادث مه به عنوان يك عامل تشديد كننده نقش داشته است.

علاوه بر منابع انساني آلاينده‌هاي جوي که قبلا عنوان شد منابع طبيعي زيادي وجود دارد که به شکل ذيل طبقه بندي مي‌شوند:

فرسايش در اثر باد


فرسايش بادي خاکهاي خشک و سرزمينهاي بياباني توسط بادهاي قوي مي‌تواند طوفانهاي بزرگي از غبار را بوجود آورد. ذرات غبار عمدتا شامل SiO2 هستند اما ممکن است شامل مقدار کمي از فلزات سنگين هم باشند.
.
اثر آلاينده‌هاي محيط
اثر محيطي مواد شيميايي به غلظت آنها در محيط و يا ميزان دريافت و تجمع‌شان توسط موجود زنده بستگي دارد. عوارض ناشي از آلانيده‌ها ممکن است از نظر وسعت محدوده‌اي که اشغال مي‌کنند، بسيار متفاوت باشند: بعضي از عوارض ، بسيار محدود (محلي) هستند يعني اثر محيطي آلاينده به نواحي مجاور و نزديک ، مثلا يک معدن قديمي ، محدود مي‌شود.

بعضي ديگر از عوارض ، منطقه‌اي هستند و در نتيجه جابجايي وسيع آلاينده‌ها ايجاد مي‌شوند مثل باران اسيدي.

بالاخره برخي ديگر ، جهاني هستند مثل تجمع دي‌اکسيد کربن و ساير گازهاي گلخانه‌اي در جو کره زمين يا اثر تغييرات لايه اوزون بر ميزان تابش پرتوهاي فرابنفش.


تاثيرات آلاينده‌ها از نظر مدت زمان نيز بسيار متفاوتند. براي مثال بعضي از عوارض در نتيجه آزاد شدن ناگهاني مقدار زيادي آلاينده در محيط ايجاد مي‌شوند که ممکن است . الاینده ها دربخش صنایع شیمیایی حلال های سبز
استفاده از حلالهاي سمي و آتشگير از مهمترين مسائل مخاطره آميز در صنايع شيميايي است. در ضمن ، ورود اين حلالها به محيط زيست باعث ايجاد آلاينده هاي مضر مي شود و طبيعتا هزينه هاي هنگفتي صرف کنترل آنها خواهد شد.
به طور کلي مشکلات ناشي از جداسازي حلالها از محصولات ، بازيافت کامل اين حلالها و مخاطرات زيست محيطي از جمله عواملي بودند که توجه محققان را به سمت استفاده از حلالهاي سبز معطوف کردند. با توجه به اهميت موضوع و همگام با فناوري هاي روز دنيا ، محققان پژوهشگاه صنعت نفت موفق به ساخت حلالهاي سبز (مايعات يوني) در راستاي استفاده از آنها براي جذب گاز Co2 از گاز طبيعي شدند.



امروز وقتي از شيمي صحبت مي کنيم ، معمولا هميشه منظورمان علم شيمي در شکل محض آن نيست. واژه شيمي ، بيشتر با کلماتي نظير محصولات ، صنعت ، شغل ، تجارت ، پيشرفت و خطرات همراه است.
صنايع شيميايي براي افراد زيادي اشتغال ايجاد کرده اند بنابراين در حيات اجتماعي و اقتصادي جوامع نقش کليدي دارند. از سوي ديگر بسياري از فرايندهايي که از مواد شيميايي استفاده مي کنند ، مي توانند اثرهاي زيان آوري روي محيط زيست يا سلامتي انسان داشته باشند بنابراين حذف يا کاهش اين خطرات تا يک سطح قابل قبول ، مساله اي بسيار مهم است. مطمئنا با کاهش انتشار مواد خطرناک مي توان از خطرهاي احتمالي مواد شيميايي کاست.
اين کار معمولا با اعمال محدوديت هاي قانوني در مراحل استفاده ، جابه جايي ، تصفيه و يا دفع مواد شيميايي انجام مي شود اما شيمي سبز به پارامتر اول يعني زيان آوري مواد شيميايي مي پردازد و به دنبال اين است که خطر ذاتي مواد را کاهش دهد. شيمي سبز بنابر پذيرفته ترين تعريف آن عبارت است از: طراحي ، توسعه و به کارگيري فرايندها و محصولات براي کاهش يا حذف موادي که براي انسان يا محيط زيست خطرناک هستند.

نسلي جديد از ترکيبات شيميايي
استفاده از حلالهاي سمي و آتشگير از مهمترين مسائل مخاطره آميز در صنايع شيميايي است. ورود اين حلالها به محيط زيست باعث ايجاد آلاينده هاي مضر مي شود و طبيعتا هزينه هاي هنگفتي صرف کنترل آنها خواهد شد. مشکلات ناشي از جداسازي حلالها از محصولات ، بازيافت کامل اين حلالها و مخاطرات زيست محيطي از جمله عواملي هستند که توجه محققان را به سمت استفاده از حلالهاي سبز معطوف داشته است.
به گفته دکتر امير ناصر احمدي ، عضو هيات علمي پژوهشگاه صنعت نفت و مسوول طرح ساخت حلالهاي سبز ، افزودن بر آب و دي اکسيدکربن به عنوان حلالهاي سبز ، دسته جديدي از ترکيبات شيميايي با عنوان مايعات يوني با خواص و ويژگي هاي فوق العاده قادر به ايجاد محيطهاي شيميايي سبز به منظور اجراي فرآيندهاي شيميايي هستند. اين ترکيبات عموما شامل يک کاتيون حجيم و يک آنيون آلي يا معدني هستند که گرچه ماهيت يوني دارند ولي به علت عدم تقارن در ساختار ملکولي شان داراي نقطه ذوب پايين و معمولا در شرايط محيطي به فرم مايع هستند. اين کيفيت ايجاد يک محيط قطبي بسيار قوي را مي کند که نتيجه آن معرفي مجموعه جديدي از حلالهاي سبز براي اجراي گروه بزرگي از فرآيندهاي شيميايي است.

جايگزيني مناسب
مهمترين ويژگي هاي مايعات يوني شامل تغيير در خواص فيزيکي آنها با تغيير آنيون ها و کاتيون ها و متنوع کردن دامنه کاربردي آنها مي شود که اين ويژگي اين ترکيبات را به عنوان حلالهاي قابل طراحي معرفي مي کند. در ضمن ناچيز بودن فشار بخار مايعات يوني و ايجاد نشدن آلاينده هاي زيست محيطي ، به حداقل رسيدن ريسک انجام فرآيندهاي شيميايي براساس طبيعت ضد آتشگير بودن مايعات يوني ، ايجاد نشدن خوردگي و قابل حل بودن محدوده وسيعي از ترکيبات آلي و معدني در مايعات يوني از ديگر ويژگي هاي اين مايعات هستند. به گفته احمدي ، از بهترين جنبه هاي کاربردي اين گونه ها علاوه بر استفاده از آنها به عنوان حلالهاي سبز در فرآيندهاي شيميايي مي توان به توانايي آنها در فرآيند جذب بويژه جذب گازهاي اسيدي و استفاده از آنها به عنوان کاتاليست هاي سبز با طراحي مدلهاي خاص و همين طور عوامل موثر در فرآيندهاي جداسازي در سيستم هاي دوفازي و سه فازي اشاره کرد.احمدي مي افزايد: در اجراي اين طرح با توجه به ويژگي هاي مطلوب مايعات يوني ، دستيابي به دانش ساخت آنها به عنوان ترکيبات Fine Chemicals با ارزش افزوده بسيار بالا از يک سو و استفاده از آنها در فرآيند تصفيه گازهاي طبيعي به صورت يک محيط بدون آلاينده و حذف مسائل خوردگي از سوي ديگر، مورد توجه است.
توجه به انتخاب جايگزين هاي مناسب براي آمين ها در فرآيندهاي تصفيه گاز به صورت جدي از يک دهه پيش از سوي کشورهاي انگلستان و هلند آغاز و تلاش براي کاربردي کردن فرآيند همچنان ادامه دارد. همگام با اين حرکت ، محققان پژوهشگاه صنعت نفت نيز دستيابي به اين فناوري نوين را به منظور جايگزين مواد شيميايي پرمصرف در صنعت به منظور کاهش آلاينده ها ، حذف مسائل خوردگي ناشي از آمين ها و همين طور کاهش مصرف انرژي مورد توجه خاص قرار داده اند. با امکان جايگزيني آمين ها با مايعات يوني ويژه و جذب گاز CO2 ، از يک سو افزايش ظرفيت پالايشگاه هاي گاز کشور و کاهش مصرف انرژي مورد نظر و از سوي ديگر با بازيافت کامل CO2 از اين ترکيبات امکان استفاده مجدد از آنها مطرح است.

همگام با فناوري روز دنيا
در اين طرح ، ساخت مايعات يوني با کاربردهاي خاص ، امکان کاربرد مايعات يوني به عنوان حلال سبز در فرايند تصفيه گاز طبيعي و ايجاد محيطهاي شيميايي سبز و همين طور افزايش مقياس توليد اين ترکيبات مورد توجه است.
اين طرح پس از مطالعات اوليه از اواسط سال 84 در پژوهشگاه صنعت نفت آغاز و همگام با موضوعات و فناوري هاي روز دنيا مراحل تحقيقاتي آن دنبال مي شود. نتايج به دست آمده حاکي از دستيابي به دانش ساخت اين ترکيبات با فناوري و تجهيزات داخلي هستند و رفتار بسيار مناسبي از آنها در فرآيند جذب گاز CO2 از گازهاي طبيعي داخل کشور ملاحظه شده است. اين طرح با حمايت مرکز تحقيق و توسعه شرکت ملي نفت ايران آغاز و در حال تکوين است. . مواد شیمیایی
فاضلاب شامل انواع آلاينده هاي معدني ، آلي وسمي مقاوم به تصفيه مي باشد كه با توجه به جمعيت چند ميلياردي جهان با حجم وسيعي از فاضلاب روبرو هستيم كه طبيعت اكنون ديگر قدرت تصفيه اين حجم از فاضلاب با چنين آلودگي را ندارد ، پس بايد به ياري آن بشتابيم و از آلودگي بيشتر آبهاي سطحي و زير زميني و خاك جلوگيري نمائيم .

در جهان امروز حل مسائل زيست محيطي مورد توجه كليه محافل و سازمانهاي بين المللي و تعيين كننده خط مشي هاي بهداشتي ، اقتصادي و اجتماعي است. با توجه به كمبود آب در اكثر نقاط كشورمان كه مانع پيشرفت و رشد كشاورزي ، صنعتي و اجتماعي شده است و با دانستن اين موضوع ،آلوده نمودن منابع آب و خاك خيانتي بزرگ به نوع بشر و موجودات زنده محسوب ميشود . و ايجاب مي نمايد كه مطالعات وسيعتري جهت كاهش حجم آلودگي هاي محيط زيستي كه زائيده دست خود بشر نيز مي باشد، انجام شده و راه حلهاي كليدي براي حل اين مشكل جهاني ارائه گردد، تا همه مردم بتوانند از اين منابع ، استفاده شاياني را بنمايند.



وب سایت دانشجویان دانشگاه آزاد اسلامی واحد دشتستان
www.ir-eng.ir | www.diau.ir