بخشی از مقاله
چکیده
خلیج فارس در سالهای اخیر به سبب دارا بودن منابع سرشار نفت و گاز متحمل خسارات زیست محیطی زیادی گردیده است. توسعهی فعالیتهای پالایشگاهی نفت و گاز در سواحل این دریا باعث ورود مقادیر زیادی آلودگی به این دریا گشته است. با توجه به اثرات زیانبارهیدروکربنهای نفتی، تعیین میزان آلودگی رسوبات کف این دریا به عنوان جایگاه نهایی این ترکیبات به شناخت وضعیت منطقه از لحاظ میزان آلودگی کمک شایانی خواهد نمود.
بدین منظور در مطالعهی حاضر وضعیت عمومی آلودگی رسوبات سطحی سواحل منطقهی ویژه اقتصادی انرژی پارس - بندر عسلویه - مورد بررسی قرار گرفت. در این بررسی مشخص گردید میزان غلظت هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای درمحدودهی 46 تا 85 نانوگرم در گرم وزن خشک میباشد که در مقایسه با استاندارد NOAA بیانگر عدم آلودگی رسوبات منطقهی مورد مطالعه میباشد. همچنین با بررسی ترکیبات آلیافاتیک و به کمک شاخصهای توسعه یافته مشخص گردید منشاء این ترکیبات نفتی میباشد.
کلید واژه: خلیج فارس، رسوبات سطحی، منشاء یابی، هیدروکربنهای نفتی
مقدمه
طی سالیان گذشته آلودگی رسوبات در دریاها و اقیانوسها، به دلیل اهمیت برای آبزیان و در نهایت انسانها مسئلهای جدی و قابل بحث در سطح جهان بوده است . - 22 - منابع این آلودگیها متفاوت بوده و هر کدام از آنها منشاء و تأثیرگذاری خاص خود را دارا میباشند. لیکن اثرات آن همه جانبه بوده و نمیتوان انتظار داشت که آلایندهها در یک منطقه و حتی یک کشور، بر روی مناطق و کشورهای دیگر تأثیر نگذارند.
آلایندههای آلی پایدار از جمله آلودگی-هایی هستند که در رسوبات تجمع مییابند، بنابراین میتوانند اثرات و خسارات جبرانناپذیری را در محیط انتشار باقی بگذارند. این آلایندهها از طرق مختلف به خصوص فاضلاب صنایع و شهرها تولید شده و به طور مستقیم و غیرمستقیم پس از طی مراحلی به دریا راه پیدا میکنند . شدت اثرات این آلایندهها به نوع آنها، مقادیر ورودی و میزان تجمع آنها در منطقه مورد مطالعه بستگی داشته که خود نیز بستگی به نوع محیط آبی یا خشکی و شرایط محیطی نظیر دوری و نزدیکی نسبت به منبع آلایندهها دارد .
با در درست داشتن اطلاعاتی درباره مقادیر آلایندههای موردنظر در منطقه مطالعاتی و مقایسه آن با حدود استانداردهای بین اللملی، میتوان بار آلودگی آن منطقه را از این طریق تخمین زده و اقداماتی جهت پیشگیری و یا احیاناً جلوگیری از منابع ورودی این نوع آلایندهها انجام داد. همچنین با در دست داشتن این اطلاعات میتوان اثرات سمی این آلایندهها بر روی آبزیان را با توجه به نوع آبزیان منطقه و استانداردهای مورد نیاز آنها بررسی نمود.
یکی از مهمترین آلایندههای اقیانوسها و دریاها هیدروکربنهای نفتی است که منشاء آن بهرهبرداری از فلات قارهای، حمل و نقل دریایی، حوادث غیرمترقبه، ضایعات پالایشگاههای نفت و گاز میباشد افزایش غلظت هیدروکربنهای نفتی در آب و رسوب دریا نگران کننده بوده و همواره در قسمتهای نزدیک ساحل این مقدار بیشتر از قسمتهای دیگر در آبهای آزاد است .زیاد شدن هیدروکربنها در محیط زیست منجر به اثرات منفی، نه تنها بر زندگی آبزیان بلکه روی سلامتی انسان با دخالت در زنجیره غذایی که از دریا تأمین میشود دارد .
در میان آلایندهههای آلی، هیدروکربنهای آلیفاتیک و آروماتیک چند حلقهای در رسوبات آبی از توزیع گستردهای برخوردارند . نفت خام حاوی صدها نوع ترکیب مختلف هیدروکربنی است و تاکنون بیش از 175 هیدروکربن از نفت جداسازی شده است که از این تعداد 108 مورد ترکیبات آلیفاتیک اشباع شده و بقیه ترکیبات آروماتیک هستند .هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای که اختصاراً - PAHs - نامیده میشوند، گروهی منحصر به فرد از آلایندههای آلی پایدار - POPs - میباشند که از صدها ترکیب تشکیل شدهاند. این ترکیبات دارای دو یا چند حلقهی بنزنی متصل بههم هستند که از اتمهای کربن و هیدروژن تشکیل شدهاند. نظم قرارگیری این حلقههای بنزنی متفاوت میباشد و به سه حالت خطی - مانند آنتراسن و نفتالین - ، گوشهدار - پایرن - ، کروی - پریلن - دیده میشوند .
این ترکیبات به عنوان آلایندههای اولویتدار آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا - USEPA - 1 در نظر گرفته شدهاند و به علت خواص سرطانزایی، جهشزایی و سمیتی که دارند در مکانهای آلوده به نفت از اجزای هدف برای مطالعهی آلودگی میباشند . چندین گزارش از افزایش شیوع سرطان در جانداران دریایی از مکانهایی که ریزش نفت داشتهاند منتشر شده است . نگرانی عمده در مورد ترکیبات PAH به علت پایداری بالای بسیاری از این ترکیبات درمحیط است، همچنین به علت خصوصیت آبگریزی که این آلایندهها دارند در رسوبات سطحی و عمقی اکوسیستم های دریایی انباشته شده و موجودات بنتیک را به طور مستقیم و موجودات پلاژیک را به طور غیرمستقیم درمعرض خود قرار میدهند .
این ترکیبات به علت خاصیت چربی دوستی نیز توسط ارگانیسمهای زنده جذب شده و برای آنها ایجاد خطر مینمایند . بدین منظور همه ساله در نقاط مختلف جهان آزمایشاتی جهت شناخت بهتر وضعیت بر روی رسوبات سطحی انجام میپذیرید. Qin و همکاران در سال 2011، توزیع و سطوح ترکیبات PAH را در رسوبات جنوب دریای Bohai در چین مورد بررسی قرار داده و غلظت بدست آمده از ترکیبات PAH موجود در رسوبات از 37 -537 نانوگرم بر گرم متفاوت بود و نتایج بدست آمده نشان داد.
تفاوت آشکار بین خلیج ساحلی Bohai و دریای Bohai مجاور آن، در توزیع و ترکیبات PAH وجود دارد و نشان داده شد که منبع پتروژنیک در خلیج ساحلی Bohai منتسب به فاضلابهای صنعتی، نشت سوخت از کشتیها و سکوهای نفتی میباشد و ترکیبات PAH با 6 - 4حلقه موجود در منطقه عمدتاً از احتراق زغال سنگ و چوب در منطقه ناشی میشود همچنین ورودی ترکیبات PAH به جنوب دریای Bohai حدود 36 تن در سال است که نشان میدهد منطقه مورد مطالعه یکی از مخازن مهم ترکیبات PAH در جهان است.
در سال 2011، محتویات ترکیبات PAH در رسوبات سطحی دریای Marmara و سواحل استانبول در ترکیه را مورد بررسی قرار داده و غلظت ترکیبات PAH در حدود 135 -6009 نانوگرم بر گرم اندازهگیری شد. منشاء ترکیبات PAH در تمامی ایستگاهها با توجه به نسبت فنانترن به آنتراسن پایروژنیک شناسایی شد در حالی که با توجه به نسبت فلورانتن به پایرن منشا پتروژنیک در 3 ایستگاه مشخص شد.
همکاران در سال 2011، سطوح و منابع ترکیبات PAH را در رسوبات ساحلی خلیج Ushuaia واقع در آمریکای جنوبی که تحت تأثیر فعالیتهای انسانی است را مورد بررسی قرار داده، نتایج تجزیه و تحلیل نشان داد که ترکیبی از منابع پتروژنیک و پایروژنیک در تولید ترکیبات PAH منطقه نقش داشتهاند که نشان دهندهی فشارهای انسانی در سالهای اخیر بر روی خلیج است. در داخل خلیج 3 حوزه قابل تمایز است. رسوبات جنوب غربی حاوی مقادیر زیادی از ترکیبات PAH میباشند.
همکاران در سال 2012 ترکیبات PAH را در رسوبات سطحی 9 سایت در رودخانه Tuhai- Majia مورد تجزیه و تحلیل قرار داده، غلظت کل ترکیبات PAH در محدودهی 311/69 -3736/32 نانوگرم بر گرم اندازهگیری شد. منابع ترکیبات PAH با نسبتهای تشخیصی، مورد بررسی قرار گرفته و ناشی از احتراق سوختهای فسیلی و زیست توده تشخیص داد شدند. پروفیل ترکیبات PAH نشان داد که ترکیبات 2 -3 -4 - حلقهای - در رسوبات غالب هستند و مناطق حومهی شهرها به علت ترافیک و رشد جمعیت آلودهترین مناطق در نظر گرفته شدهاند در صورتی که مصبها کمترین آلودگی را دارند.
ارزیابی ریسک زیست محیطی نشان داد که خطر زیست محیطی برای ترکیبات 2 -3 -4 - حلقهای - نسبتاً بالاست و همچنین ارزیابی ریسک زیست محیطی نشان داد که مناطق روستایی در معرض خطر در ارتباط با ترکیبات PAH مناطق شهری هستند در واقع مهاجرت آلودگی از مناطق شهری به مناطق روستایی وجود دارد Li . - 14 - و همکاران در سال 2012، غلظت ترکیبات PAH را در رسوبات سطحی حوضه Fenhe در چین اندازهگیری کردند. غلظت این ترکیبات 539 -8261/7 نانوگرم بر گرم با میانگین 2214/8 نانوگرم بر گرم اندازهگیری شد. ترکیبات با 2 - 3 حلقه با 55 درصد غالب بودند، نتایج اصلی نشان داد که غلظت ترکیبات PAH اندک است و اثرات نامطلوب بیولوژیکی حاد ندراد.
همچنین منابع ترکیبات PAH ناشی از احتراق زغال سنگ 35 درصد، و انتشار نفت و زغال سنگ به ترتیب 29 و 16 درصد میباشد Li . - 14 - و همکاران در سال 2012 همچنین توزیع مکانی و سهم منابع ترکیبات PAH را در رسوبات سطحی خور Yangtze در چین مورد بررسی قرار داده و نتایج نشان داد که غلظت ترکیبات PAH با فاصله نزولی از خور به سمت دریاهای مجاور به طور قابل توجهی افزایش مییابد و جریان آب تا حد زیادی پراکنش مکانی ترکیبات PAH را تحت تأثیر قرار میدهد، به علاوه فاضلاب محیط و حمل و نقل در تولید آلودگی مشارکت میکنند.
در بسیاری از سایتها ترکیبات PAH با اندازه رسوب همبستگی ضعیفی داشت اما با کربن آلی همبستگی مثبت و بالایی را نشان داد بر اساس کل نتایج تجزیه و تحلیل کمی و کیفی ثابت شده که عمده منابع ترکیبات PAH ترکیبی از احتراق زغال سنگ، نفت و زیست توده بوده است Neser . - 14 - و همکاران در سال 2012 ارزیابی زیست محیطی ترکیبات PAH در رسوبات خلیج ALage را انجام دادند. در این خلیج صنایع مختلف پتروشیمی، فولاد و کشتیسازی وجود دارد و با بررسی نسبتهای تشخیصی ترکیبات PAH، منشاء را به طور غالب پتروژنیک و سپس پایروژنیک معرفی کردند .
به سبب وجود منابع سرشار نفت و گاز در خلیج فارس و سواحل آن، این آبراهه در سطح بینالمللی، منطقهای مهم و راهبردی بشمار میآید، بدین منظور در تحقیق حاضر با نمونه برداری از رسوبات سطحی منطقهی ویژهی اقتصادی انرژی پارس و آنالیز آن به کمک دستگاه کروماتوگرافی گازی طیف سنج جرمی، غلظت هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای را بدست آورده و منشا آن را مشخص نموده است.
