بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به گسترش روزافزون صنایع و با دقت نظر به اتکاي اقتصاد ایران بر درآمد حاصل از نفت، فعالیت-هاي شرکتهاي نفتی در ایران به خصوص استان خوزستان روز به روز گسترش یافتهمتعاقباًو با گسترش این فعالیتها ، بر میزان پسماندهاي حاصل از آنها اضافه خواهد شد . در تحقیق حاضر به بررسی آلودگی خاك در اطراف کارخانه نمکزدایی نفت مارون 2 آغاجاري پرداخته شده است. به همین منظور پس از نمونه برداري، نمونه هاي خاك به آزمایشگاه خاکشناسی منتقل و ویژگی هاي شیمیایی آن شامل pH، EC، CEC ،SAR و ESP اندازهگیري شد.
با توجه به فرآیند کارخانه و موقعیت حوضچههاي تبخیر پساب از محدوده مورد مطالعه نقاطشاهد و آلوده نمونه برداري از خاك به روش کاملاً تصادفی از عمق 0-30 و 30-60 سانتی متر و به فاصلههاي 50 و 100 و150 متر از حوضچه ها انجام شد. نتایج آماري مقایسهاي میانگین نمونههاي با عمق 0-30 درون حوضچههاي تبخیر و پیرامون آن با خاك شاهد مشخص گردید برخی ویژگیهاي شیمیایی مانند مقادیر EC ، ESP ، SAR در کلیه نقاط آلوده نسبت به منطقه شاهد بیشتر بوده است .
مقادیر پارامترهاي pH و CEC نیز نسبت به شاهد بیشتر بوده و در عمقها و فاصلههاي مختلف تفاوت داشته بطوریکه از مقادیر استاندارد بالاتر بوده است. باتوجه به بالا بودن پارامترهاي EC و SAR در منطقه نسبت به حد استاندارد نشان میدهد که خاك منطقه مورد مطالعه بدلیل نشت پساب از حوضچههاي نمکزدایی نفت خام، بطور غیر معمولی شور و سدیمی شده و به همین منظور کیفیت خاك تحت تاثیر پساب کاهش یافته و وضعیت کشاورزي منطقه را تحت تاثیر قرار داده است.
واژههاي کلیدي: شوري و سدیمی، کیفیت خاك، نفت خام.
مقدمه
پسآب بهرهبرداري آبی است که در لایههاي زیرزمینی محبوس شده و همراه با نفت استخراج میگردد و بیشترین حجم را در بین فراوردههاي جانبی بهرهبرداري نفت و گاز دارا میباشد. نمک موجود در نفت در عملیات فرآوري مشکلاتی مانند رسوب، گرفتگی، کاهش نرخ انتقال حرارت در مبدلها، افزایش دماي لولههاي گرمکن گرفتگی در سینی هاي برج، خورندگی و مسمومیت کاتالیزور به خاطر وجود ترکیبات فلزي را ایجاد میکند. میزان تولید این پس آب در دنیا در حدود 210 میلیون بشکه در روز و در مقایسه با تولید نفت دنیا رقم قابل توجهی است.
در ایران نشت ترکیبات نفتی از لولههاي زیرزمینی، مخازن نگهداري و حوضچه هاي تبخیر پالایشگاهها منجر به آلودگی خاك و آبهاي زیرزمینی این مناطق نفتی شده است . در ضمن فرایند جداسازي آب شور از نفت موادي از قبیل دمولی فایر، اکسیژنزدا، ضد خوردگی و باکتريکش نیز به این پساب اضافه میگردد. در صورت سالم بودن تلمبهها و خط انتقال پساب به چاه دفعی، عمده پساب در چاه شماره 55 آغاجاري با استفاده از تلمبههاي تزریقی و 18 کیلومتر خط لولهي 6 اینچ، انتقال پساب صورت میپذیرد .
در صورت عدم امکان تزریق پساب به چاه دفعی تعداد 3 عدد حوضچه تبخیر با ابعاد تقریبی 75×75 متر و عمق متوسط یک متر و بیست سانتیمتر وظیفه تجمع پساب به عنوان حوضچه تبخیر راعهده دار میباشند که به علت عدم ایزوله بودن دیواره و کف حوضچهها قسمت زیادي از پساب جذب آبهاي سطحی منطقه گردیده و علاوه بر آلودگی خاك، آلودگی آبهاي سطحی را نیز در پی دارد در تحقیق حاضر به بررسی اثرات نشت پساب حوضچههاي تبخیر کارخانه نمک زدایی نفت مارون 2 آقاجاري بر ویژگیهاي شیمیایی خاك محدوده حوضچههاي تبخیر سطحی پرداخته می شود.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه یکی از واحدهاي بهرهبرداري بنام مارون 2 زیر مجموعه شرکت نفت و گاز منطقه امیدیه و آغاجاري است که در سال 1342 در 15 کیلومتري شمال شرق امیدیه احداث شده است. میانگین تولید روزانه نفت این واحد 92 هزار و 500 بشکه و میانگین تولید روزانه گاز آن 98 میلیون فوت مکعب است. به منظور تعیین نقاط نمونهبرداري، ابتدا موقعیت دقیق کارخانه در نقشه مورد بررسی قرارگرفت.
سپس مطالعه میدانی کارخانه و محیط پیرامون آن انجام شد و با توجه به فرایند کارخانه و موقعیت پیرامون حوضچههاي دفع سطحی پساب، موقعیت مکانی نقاط نمونهبرداري در محدودهي مطالعاتی شاهد و آلوده، با استفاده از دستگاه GPS، مشخص گردید.
نمونهبرداري در خاك آلوده پیرامون حوضچههاي دفع سطحی پساب که هرکدام بطور تقریب یک هکتار مساحت داشته در 4 جهت و هر جهت به فاصله هاي 50 ، 100 و 150 متري و براساس طول نشت در خاك در دو عمق 0-30 و 30-60 سانتیمتري و نیز نقاطی از خاك آلوده حوضچههاي دفع سطحی پساب به روش 5 نقطه براي هر حوضچه با عمق 0-30 سانتی متر با استفاده از اوگر انجام گرفت. سپس نمونههاي هر محدوده با هم ترکیب شده و در نهایت تعداد 16 نمونه مرکب تهیه و جهت آنالیزهاي مربوطه به آزمایشگاه ارسال شد . همچنین نمونه برداري از پساب خروجی کارخانه جهت تعیین برخی ویژگیهاي شیمیایی انجام و به آزمایشگاه ارسال شد.
نتایج و بحث
مقایسه میانگین EC در دو منطقه شاهد و آلوده پیرامون و درون حوضچههاي پساب نشان داد که مقدار این پارامتر درمنطقه آلوده 18/7 - دسیزیمنس بر متر - بطور معنیداري بیشتر از حالت شاهد - 2/3 دسیزیمنس بر متر - باشدمی . میزان این پارامتر در حالت آلوده تقریباً 8 برابر حالت شاهد بود. پساب کارخانه نمک زدایی مارون 2 داراي میزان املاح زیاد نمک میباشد که این مقدار زیاد نمک سبب افزایش EC در منطقه آلوده نسبت به منطقه شاهد گردیده است . مقایسه میانگین pH در دو منطقه شاهد و آلوده پیرامون و داخل حوضچه تبخیر نشان داد که مقدار این پارامتر درمنطقه شاهد - 7/6 - بطور معنیداري بیشتر از حالت آلوده میباشد.
میزان کم pHدر خاك آلوده نسبت به حالت شاهد احتمالاً به دلیل اسیدي بودن پساب خروجی و همچنین تجزیه مواد آلی موجود در خاك است. مقایسه میانگین CEC در نقاط آلوده و شاهد پیرامون حوضچه هاي پساب نشان داده است که مقدار این پارامتر درمنطقه شاهد 31/8 - میلیاکیوالان بر 100 گرم خاك - بطور معنیداري بیشتر از حالت آلوده 20/4 - میلیاکیوالان بر 100 گرم خاك - میباشد. احتمال داده میشود که در منطقه آلوده به دلیل فراوانی کاتیونهایی همچون کادمیم و نیکل ظرفیت تبادل کاتیونی به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا کرده است، اما در منطقه شاهد به دلیل عدم وجود چنین عناصر سنگینی و ساختمان مناسب خاك ظرفیت تبادل کاتیونی بالا بوده است.
مقادیر ESP و SAR در کلیه نقاط آلوده پیرامون و داخل حوضچه تبخیر نسبت به منطقه شاهد بیشتر بوده به جز نقطه نمونه - فاصله 150متر و عمق 30-60 سانتیمتر - که مقدار کمتري داشته است که این امر به دلیل بالا بودن مقدار سدیم در خاكهاي آلوده به خصوص در عمق 0-30 لجن کف حوضچه بوده است. با توجه به اطلاعات بدست آمده میتوان نتیجه گرفت که بالا بودن مقادیر سدیم در منطقه آلوده نسبت به شاهد - بدلیل سدیمی بودن خاكهاي منطقه و نیز وجود سدیم در آنالیز پساب - ، عامل اصلی بالا رفتن درصد سدیم تبادلی شده است.
همچنین وجود مقادیر بالاي سدیم در خاك منطقه آلوده، سبب پراکندگی ذرات و تغییر ساختمان خاك به سمت منشوري و در پی آن کاهش نفوذپذیري خاك شده است. فتحی و همکاران طی تحقیقی بر روي اضافه کردن پساب به خاك نشان دادند که پساب غنی از املاح است و سبب افزایش نمک و بالا رفتن EC خاك میشود. بوستانی بیان کرد که میزان بالاي سدیم نمک موجود در پساب حوضچه ي دفعی سبب افزایش CE شده است که این افزایش سدیم سبب پفکی شدن خاك و تجزیه خاك گردیده است.
نتایج این تحقیق با نتایج تحقیق هادیان و همکاران مطابقت داشت. حجتی و همکاران نشان دادند که پساب غنی از املاح بخصوص سدیم و نمک است که سبب افزایش سدیم و نیز بالا رفتن EC خاك میشود. میزان کم pH در خاك آلوده حوضچه دفعی پساب نسبت به حالت شاهد احتمالاً به دلیل میزان بالاي نمک موجود در پساب است که باعث ایجاد حالت قلیایی تا خنثی شدن خاك منطقه آلوده میشود.
همچنین میتوان علت کاهش pH خاك منطقه آلوده نسبت به شاهد را تجزیه مواد آلی موجود در خاك دانست که منجر به تولید اسیدکربنیک و اسیدهاي آلی مثل اسید سیتریک، اسید مالیک و پروپیونیک میشود و البته نیتریفیکاسیون، سولفوریکاسیون و اکسیداسیون مواد آلی خاك در این مورد موثر است. نتایج تحقیقات الشورباگی و الکمالی ، فیاض و همکاران با نتایج این تحقیق همخوانی داشت.
پساب علاوه بر تاثیر بر غلظت عناصر غذایی موجود در خاك، بر خواص شیمیایی مانند pH ، EC و CEC اثر میگذارد نتایج این تحقیق نشان داد نشت پساب از حوضچهها و ورود آن به خاك سبب کاهش کیفیت خاك شده و وضعیت کشاورزي منطقه را تحت تاثیر قرار داده است.
