تعریف

گازهای گل‌خانه‌ای (به انگلیسی: Greenhouse effect) گازهایی هستند که باعث اثر گلخانه‌ای‌ در جو می‌شوند.

این گازها می‌توانند تا مدت زیادی حرارت را در خود نگه دارند، و امروزه اضافه شدن بیش از حد گازهای گلخانه‌ای به جو زمین، باعث افزایش دمای زمین شده‌است. از مهم‌ترین این گازها می‌توان از بخار آب و دی‌اکسیدکربن نام برد. از دیگر گازهای گلخانه‌ای می‌توان متان را نام برد که دراثر خوردن چوب توسط موریانه تولید می‌شود.

گازهای گلخانه‌ای عبارت‌اند از ترکیبات گازی که در «اثر گلخانه‌ای» نقش دارند. عمده ترین گازهای طبیعی از این دسته عبارت‌اند از: بخار آب (۶۰ درصد)، دی اکسید کربن (۲۶ درصد) و ازن. دیگر گازها که اهمیت کمتری دارند عبارت‌اند از: متان، اکسید نیتروژن، سولفید هگزافلوراید، هالوکربنها مثل فرئون و دیگر CFCها.

ترکیبات گازی عمده اتمسفری یعنی اکسیژن و نیتروژن (N۲ and O۲) جزء گازهای گلخانه‌ای محسوب نمی‌شوند به این دلیل که گازهای دو ملکولی همسان مثل: N۲, O۲, H۲ و غیره نقشی در جذب اشعه فروسرخ ندارند.

فعالیتهای صنعتی و کشاورزی انسان‌ها در افزایش این گازها نقش دارند. بیشترین اثر فعالیتهای انسانی بر افزایش گاز دی اکسید کربن است. موارد زیر نمونه‌ای از نقش انسان در افزایش این گازها می‌باشند:

سوخت‌های فسیلی و جنگل زدایی – افزایش دی‌اکسیدکربن.

چرای دامها و کشت‌های غرقابی مثل برنج – افزایش غلظت متان.

استفاده از CFCs در یخچال و فریزر و مبردها و … .

علت

خورشید می‌تابد و زمین را گرم می‌کند. بخشی از نور هنگام ورود به جو منعکس می‌شود و باقی آن وارد اتمسفر شده و به زمین می‌رسد و آن را گرم می‌کند. زمین که گرم شده، شروع به تابش می‌کند. زمین مقداری از این انرژی ای در سالهای اخیر بیشتر شده و زمین در حال گرم شدن است. متان و CFC انرژی بیشتری را به دام می‌اندازند، اما دی اکسیدکربن مهم‌ترین بخش گازهای گلخانه‌ای است، زیرا حجم بیشتری از آن در اتمسفر وجود دارد.احتراق سوخت‌های فسیلی ( زغال سنگ، نفت و گاز ) دلیل اصلی ازدیاد بیش از حد دی اکسیدکربن است. اما برخی دیگر از دانشمندان با این نظر مخالفند. آنها می‌گویند که مطالعات انجام شده عموماً بر پایه مدلسازی‌های کامپیوتری است و آب و هوای زمین بسیار پیچیده تر از آن است که بتوان رفتار آن را پیش بینی کرد. اما مطالعاتی که در سال ۲۰۰۱، توسط تیمی از محققان انگلیسی انجام شد، نشان می‌دهد که طبق اطلاعات ماهواره‌ای ۳۰ سال گذشته، تشعشعی که از زمین به فضا فرستاده می‌شود، کاهش یافته‌است. این یعنی اثر گلخانه‌ای همگام با تولید بیشتر گازهای گلخانه‌ای، افزایش پیدا کرده‌است.

پروتکل کیوتو

این معاهده با هدف موظف ساختن کشورهای جهان به کاهش اثرات گازهای گلخانه‌ای و تبعات منفی گرم شدن زمین، میان کشورهای جهان به امضا رسید. معاهده در محل کیوتوی ژاپن و در دسامبر ۱۹۹۷ تنظیم شد و از مارس ۱۹۹۸ جهت امضاء کشورهای مختلف ارائه شد و در ۱۵ مارس ۱۹۹۹ نهائی شد. در این معاهده مشخص شده که تا چه سال و تا چند درصد از گازهای گلخانه‌ای کاسته شود. و گازهای مورد نظر عبارت‌اند از: دی اکسید کربن، متان، اکسید نیتروژن، سولفورهگزافلوراید، HFC‌ها و PFCها. همچنین کشورهای ثروتمند ضمن متعهد شدن به اجرای مفاد این عهدنامه موظف به کمک به دیگر کشورها در این زمینه شدند.

در حال حاضر غلظت گازهای گلخانه‌ای بواسطه دو عامل که هر دو ناشی از تکنولوژی امروزی است. در حال افزایش است؛ یکی تولید ترکیبات CFC که قبلا به هیچ وجه در کره زمین وجود نداشته‌اند و دیگری سوختن سوختهای فسیلی که با سرعتی فوق العاده انجام شده و هنوز هم این سرعت در حال زیاد شدن است. اگر در این شیوه تغییری داده نشود گمان می‌رود که دمای زمین بطور مداوم افزایش یابد.

این گرم شدن کره زمین باعث خواهد شد تا تغییرات شدیدی در شرایط آب و هوایی ایجاد گردد که نتایج زیانباری را به همراه خواهد داشت، که از جمله تغییر مکان بادهای موسمی است که حاصل آن ایجاد و توسعه کویرها می‌باشد؛ تغییر در نوع محصولات کشاورزی که مشکلات اجتماعی و قحطی را به همراه خواهد داشت. ذوب شدن یخهای قطب که باعث بالا آمدن سطح آب دریاها شده و بخشهای وسیعی از زمین و بسیاری از بزرگترین و مهمترین شهرها را به زیر آب خواهد برد.

حل مشکل CFC ، در اصل و اگر چه نه در عمل ، ساده است و آن توقف ساخت آنها است (حتی دلیل عاجل دیگری برای این عمل وجود دارد و آن مسأله از بین رفتن لایه اوزون است). به هر حال نمی‌توان بدون ایجاد دی اکسید کربن ، ترکیبات کربن را سوزاند و شکی نیست که روش زندگی ما به گونه‌ای است که ناگزیر از چنین سوختنهایی هستیم. لذا واضح است که بایستی سایر منابع انرژی توسعه یابند. خواهیم دید که چرا سوختن سوختهای فسیلی بر خلاف سایر ترکیبات کربن دارای چنان اثر مضری در جو می‌باشد. سقف اکثر گلخانه‌ها را از شیشه یا نایلون ساخته شده که نور از آن عبور کرده و محوطه گلخانه را گرم می‌کند. اما حرارت ایجاد شده ناشی از تابش نمی‌تواند از شیشه یا نایلون خارج شود. در نتیجه داخل محوطه گرمتر از بیرون می‌شود. این عمل شیشه یا نایلون را خاصیت گلخانه‌ای می‌گویند.

بعضی از گازهای موجود در جو نیز همین حالت را ایجاد می‌کند. کره زمین با تابش خورشید ، گرم می‌شود. اما اشعه تابشی زمین به علت وجود گازهایی مانند بخار آب ، دی اکسید کربن ، متان ، دی اکسید نیتروژن و غیره از جو زمین خارج نمی‌شود (گاز گلخانه‌ای). بدین ترتیب اثر مثبت گلخانه آن است که از سرد شدن زیاد زمین در هنگام شب جلوگیری می‌کند و در عین حال مانع گرم شدن بیش از حد زمین در هنگام روز می‌شود. به این عمل اثر “گلخانه‌ای جو” می‌گویند که در واقع مثل پتو و پوششی برای سیاره زمین محسوب می‌شود.

مکانیسم اثر گلخانه‌ای

سطح و جو کره زمین بطور عمده توسط نور خورشید گرم می‌شود. بیشترین گستره نورخورشید که به زمین می‌رسد، در محدوده نور مرئی قرار دارد. از کل نور ورودی خورشید از تمام طول موجها ، حدود ۵۰ درصد به سطح زمین می‌رسد. ۲۰% بوسیله گازها (UV) بوسیله ازن و IR بوسیله CO2 و H2O و قطره‌های آب در هوا جذب می‌شود و ۳۰% دیگر بوسیله برف و یخ و آب و بدون آنکه جذب شود، منعکس شده به فضا بر می‌گردد.

زمین مانند هر جسم گرم دیگر ، انرژی منتشر می‌‌کند. انرژی منتشر شده از زمین نور زیر قرمز است که در گستره ۴ تا ۵۰µm قرار دارد. این ناحیه ، زیر قرمز گرمایی نام دارد. بعضی از گازها در هوا می‌توانند زیر قرمز گرمایی با طول موجهای خاصی را جذب کنند. بنابراین تمام زیر قرمز منتشر شده از سطح و جو زمین ، مستقیما به فضا باز نمی‌گردد و در فاصله کوتاهی پس از جذب آن بوسیله مولکولهای معلق در هوا مانند CO2 بصورت کاتوره‌ای منتشر و مجددا به سطح زمین هدایت و از نو جذب شده ، باعث گرم شدن بیشتر سطح زمین و هوا می‌شود.

نقش اثر گلخانه‌ای طبیعی در تعادل گرمایی زمین

این واقعیت که سیاره زمین با لایه ضخیمی از یخ پوشیده نشده است، به‌علت نقش طبیعی اثر گلخانه‌ای است. سطح زمین همان اندازه که با انرژی دریافتی از خورشید گرم می‌شود، با مکانیسم اثر گلخانه‌ای نیز گرم می‌شود. نقش جو برای زمین همانند پتو می‌باشد که در فضایی که پوشش می‌دهد مقداری از گرمای آزاد شده از جسم را حفظ می‌کند و باعث افزایش دما می‌شود.

چنانچه جوی در کار نبود و دمای میانگین سطح زمین حدود  بود. در حالیکه به خاطر وجود جو و اثر گلخانه‌ای ، این دمای میانگین  می‌باشد.

موادی که اثر گلخانه‌ای دارند

دی اکسید کربن: انسانها و حیوانات با تنفس CO2 پس می‌دهند. سوزاندن زغال و نفت و گاز سالانه ۵ میلیون تن کربن وارد جو می‌کند. درختان ، کربن جذب می‌کنند، ولی به علت تخریب جنگلها قدرت آنها در جذب کمتر می‌شود. دی اکسید کربن به تابش خورشید اجازه رسیدن به زمین را می‌دهد، ولی از خروج تابش جلوگیری می‌کند. هر چند اقیانوسها میلیونها تن از کربن را جذب می‌کنند، ولی امروزه کربن بیشتر و سریعتر از جذب آن تولید می‌شود. دی اکسید کربن ۷۲ درصد اثر گلخانه‌ای دارد.

دی اکسید نیتروژن: کود نیتروژن دار در رطوبت خاک حل می‌شود و تولید گاز دی اکسید نیتروژن را می‌کند که ۵ درصد گلخانه‌ای جو را تشکیل می‌دهد.

متان: گاز متان اثر گلخانه‌ای دارد که از سنتز مواد آلی تولید می‌شود و شامل ۱۰ درصد اثر گلخانه‌ای است.

گازهای سرد کننده: برخی از گازهای بی اثر از جمله هلیوم و نیز هیدروژن از خود اثر گلخانه‌ای نشان می‌دهند که ۱۳ درصد گلخانه‌ای جو را شامل هستند.

بخار آب: بخار آب سهم قابل توجهی در گلخانه‌ای جو ندارد.

سوختهای کثیف

زغال سنگ در هنگام سوختن دی اکسید کربن

تولید می‌کنند، این گاز یکی

از گازهای گلخانه‌ای است که

می‌تواند منجر به گرم شدن

دمای زمین شود.

برخی از دانشمندان معتقدند که با افزایش کارخانه‌ها و فعالیتهای صنعتی و استفاده بیش از حد از سوختهای فسیلی ، افزایش استفاده از وسایل نقلیه ، از بین رفتن جنگلها و مراتع میزان گازهای گلخانه‌ای چون دی اکسید کربن افزایش یافته است که این امر می‌تواند موجب گرم شدن زمین شود. هر چند فرضیه گرم شدن کره زمین هنوز بطور کامل اثبات نشده است، اما افزایش میزان دی اکسید کربن و اثر گلخانه‌ای امری غیر قابل انکار است.

اثر گلخانه‌ای و گرم شدن زمین

با افزایش میزان آلاینده‌های جوی و پدید آمدن اثر گلخانه‌ای ، دانشمندان پیش‌بینی کرده‌اند که میانگین دمای هوا در نتیجه افزایش میزان دی‌اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه‌ای ، به اندازه چند درجه افزایش خواهد یافت و این افزایش دما ، روی آب و هوا ، محیط زیست و اکوسیستم‌های مختلف کشورهای جهان تأثیر خواهد گذاشت. دانشمندان معتقدند که گرم شدن کره زمین از مدتها پیش در جریان بوده است و بطور عمده ، علت افزایش دما به اندازه دو سوم یک درجه سانتیگراد از سال ۱۸۶۰ به بعد ، افزایش گازهای گلخانه‌ای می‌باشد.

گرم شدن زیاد هوا باعث ذوب توده‌های یخ در قطب شمال و جنوب می‌شود. سطح آب اقیانوسها و دریاها بالا می‌آید و این امر باعث به زیر آب رفتن سواحل پست و دلتاها و برخی جزایر خواهد شد. طول دوره‌های خشکسالی افزایش می‌یابد و در برخی مناطق میزان محصولات کشاورزی کم می‌شود. با بالا آمدن آب دریا عده زیادی از مردم به علت سیل خانه و کاشانه خود را از دست می‌دهند.

وارونگی دما و اثر گلخانه‌ای

گاهی در فصول سرد سال به علت پدیده وارونگی دما ، آلودگی هوا بیشتر می‌شود و بهتر است بیماران قلبی و کودکان از خانه خارج نشوند. در حالت عادی در تروپوسفر ، با افزایش ارتفاع از زمین ، دمای هوا کاهش می‌یابد و بنابراین در شرایط عادی ، هوای مجاور سطح زمین گرمتر و سبکتر از لایه‌های بالایی است و می‌تواند به راحتی به سمت بالا صعود کند و جابجا شود. اما در بعضی مواقع بخصوص در فصل زمستان وضعیت برعکس می‌شود.

یعنی در قشرهای نزدیک به سطح زمین ، با افزایش ارتفاع ، دما هم افزایش می‌یابد. زیرا در این شرایط هوای سردتر و سنگین‌تر در مجاورت زمین به حالت سکون قرار گرفته است و لایه هوای گرمی در بالای آن وجود دارد. در چنین حرکت صعودی و جابجایی هوا صورت نمی‌گیرد. وارونگی دما معمولا در شب‌های آرام و بدون ابر زمستان اتفاق می‌افتد. این پدیده ممکن است در داخل یا خارج از شهرها رخ دهد. اما در شهرهای بزرگ و صنعتی مشکلات زیادی را به همراه می‌آورد.

اثر گلخانه‌ای افزوده

پدیده‌ای که دانشمندان محیط زیست را نگران می‌کند، اثر گلخانه‌ای طبیعی نیست، بلکه پدیده‌ای به نام اثر گلخانه‌ای افزوده می‌باشد که با افزایش غلظت گازهای کم مقدار در هوا که IR گرمایی را جذب می‌کنند، سبب می‌شود. مقدار بیشتری از انرژی IR گرمایی منتشره مجددا به سمت زمین هدایت شود و از این راه میانگین دمای سطح زمین از  است، مانند اینکه چند پتو را روی هم بیاندازیم.

صنعتی شدن، فرایندی طبیعی را به بحران تبدیل کرد

زمین در طول میلیون‌ها سالی که بر آن گذشته بارها شاهد تغییرات آب و هوایی بوده، اما هیچ کدام از آنها نام بحران بر خود نگرفته است. با وجود این، ما اینک با پدیده‌ای مواجه‌ایم که فراتر از سیر طبیعی تغییرات آب و هوایی قرار گرفته و مشکلی بزرگ را به وجود آورده است. نام این پدیده همان افزایش گازهای گلخانه‌ای ساخت انسان است، گازهایی که تولیدشان بسیار سریع‌تر از تغییرات طبیعی صورت می‌گیرد.

بعد از شروع دوران صنعتی شدن، بشر با سرعتی سرسام‌آور نفت، ذغال سنگ و گاز را که مسبب تولید گاز دی اکسید کربن هستند به کار گرفت. منابع طبیعی که پیدایش‌شان میلیون‌ها سال به طول انجامیده بود، تنها در چند‌دهه به یغما رفت.

پیش از این دوران، غلظت گاز دی اکسید کربن موجود در کشورهایی که امروز صنعتی شده‌اند حدود ppm۲۸۷ (واحد در میلیون) بود. در صورتیکه غلظت این گاز امروز در همین کشورها حدود ppm ۳۸۷، یعنی ۱۰۰ واحد بیشتر است. کارشناسان هیأت بررسی تغییرات آب و هوایی سازمان ملل (IPCC) می‌گویند، برای اینکه بتوانیم افزایش دمای زمین را زیر ۲ درجه‌ی سانتی‌گراد نگاه داریم، باید غلظت دی اکسید کربن را به ppm ۳۵۰ بازگردانیم.

دو درجه ‌افزایش دمای کره‌ی زمین، مرزی است که تا پیش از آن می‌توان تغییرات آب و هوایی را کنترل کرد. در حال حاضر کره‌‌ی زمین نسبت به پیش از آغاز دوران صنعتی شدن ۰/۸ درجه گرم‌تر شده که ۰/۶ آن مربوط به فعالیت‌های بشر است.

گازهای گلخانه‌ای چند سال در جو می‌مانند؟

دی اکسید کربن در درجه‌ی اول از مصرف نفت، ذغال سنگ و گاز تولید می‌شود. این گاز بعد از انتشار حدود ۱۰۰ سال در اتمسفر باقی می‌ماند. یعنی اگر امروز یک تن نفت بسوزانیم، دی اکسید کربن ناشی از آن در هوایی که نبیره‌های ما تنفس می‌کنند نیز تأثیر خواهد گذاشت. متان تنها ۱۲ سال در جو باقی می‌ماند. با این تفاوت که این گاز تأثیرش ۲۵ برابر دی اکسید کربن است. گاز خنده یا دی اکسید نیتروژن ۱۱۴ سال در جو می‌ماند و ۳۰۰ برابر زیا‌ن‌بارتر از گاز دی اکسید کربن است.

در پروتکل کیوتو حدود انتشار ۵ گاز از مهم‌ترین گازهای گلخانه‌ای مشخص شده است، یعنی دی اکسید کربن، متان، گاز خنده، هیدروفلوئورکربن و گاز هگزا فلورید گوگرد یا SF6.

با این همه، مهم‌ترین گاز از گازهای گلخانه‌ای بخار آب است که از چرخه‌ی آب زمین ناشی می‌شود. بخار آب مسئول ۶۰ درصد اثر گلخانه‌ای طبیعی است. و اینجا است که آن دور باطل آغاز می‌شود: ما به خاطر مصرف بیش از حد انرژی و تولید گاز دی اکسید کربن باعث می‌شویم که دمای متوسط زمین بالا برود، در نتیجه فرایند تبخیر بالا می‌رود و بخار آب ایجاد می‌شود و این چرخه بر آب و هوای زمین تأثیر خواهد گذاشت. اینکه این تأثیرات دقیقا چه خواهد بود، سئوالی است که هنوز دانشمندان در پاسخ به آن به توافق نرسیده‌اند.

انسان و تولید گازهای گلخانه‌ای

اکثر فعالیت‌های امروزی انسان‌ها گاز گلخانه‌ای تولید می‌کند. با شروع انقلاب صنعتی روش زندگی مردم عوض شد. قبل از آن مقدار گازهای گلخانه ای در جو کم بود، اما با رشد جمعیت و افزایش استفاده از نفت و زغال سنگ ترکیب گازهای اتمسفر نیز تغییر کرد و غلظت گازهای گلخانه ای از حدود ۲۷۰ واحد به ۳۶۷ واحد رسید.

سهم آلاینده‌ها و تولیدکنندگان گازهای گلخانه‌ای در سال ۲۰۰۰ میلادی

استفاده از سوخت‌های فسیلی چون زغال سنگ میزان دی‌اکسید کربن جو را افزایش می‌دهد. گله‌داری و کشاورزی فعالیت‌هایی است که تولید متان را بالا می‌برد. استفاده از فلوئوروکربن‌ها در یخچال‌ها اثر گلخانه‌ای را تشدید می‌کند.

این روزها انسان‌ها در زمان تماشای تلویزیون، بازی با کامپیوتر، استفاده از کولر، فن‌کوئل و استریو ضبط صدا، روشن کردن چراغ شستن لباس‌ها یا اتو کشیدن آنها، گرم کردن غذا در مایکروویو و استفاده از بخاری گازی یا نفتی گازهای گلخانه‌ای تولید می‌کنند. چون برای انجام این کارها به برق و سوخت نیاز است و تولید این انرژی‌ها نیز خود به سوخت‌های فسیلی نیاز دارد.

معرفی خطرناکترین گازهای گلخانه ای جهان

به گزارش مهر، پس از بازبینی علمی که در سال ۲۰۰۷ به دستور دیوان عالی ایالات متحده انجام گرفت، آژانس محافظت از محیط زیست، نتایج این بازبینیها را مبنی بر میزان تاثیر گازهای گلخانه ای بر آلودگی هوا و در نهایت سلامت انسان ارائه کرد.

در گزارش این آژانس که در دسترس عموم نیز قرار گرفته است به ۶ گاز گلخانه ای که خطر جدی به شمار می روند اشاره شده است.

به گفته ریاست این آژانس، یافته ها تایید می کند که آلودگی گازهای گلخانه ای خطر و مشکلی جدی برای زمان حال و نسل آینده است اما این آلودگی راه حلی دارد که می تواند باعث تولید هزاران شغل پاک و توقف وابستگی به سوختهای فسیلی باشد.

طبق گزارش آژانس محافظت از محیط زیست گازهای دی اکسید کربن، متان، اکسید نیتروس، هیدروفلوروکربن، پری فلوروکربن و هگزوفلوراید سولفور ۶ نمونه از خطرناکترین گازهای گلخانه ای در سطح جهان هستند.

دانشمندان به وضوح نشان دادند که میزان تمرکز این گازها در سطحی بی سابقه بوده که می تواند در نهایت به افزایش دمای حرارت جهانی و دیگر تغییرات جوی شود. از دیگر تاثیرات افزایش این گازها بروز اختلال در سلامت انسانها به شیوه های مختلف خواهد بود.

افزایش خشکی، افزایش میزان بارندگی و سیل، افزایش حرارت و آتش سوزی در جنگلها، افزایش سطح آب دریاها، بروز طوفانهای قدرتمند و آسیب به منابع آب، کشاورزی و اکوسیستم از تاثیرات قابل توجه آلودگی به شمار می روند.

گازهای گلخانه ای علاوه بر تهدید سلامت انسان می تواند باعث به خطر افتادن امنیت ملی در کشورهای مختلف شود. در سال ۲۰۰۷ در مرکز امنیتی آمریکا ۱۱ ژنرال ارتش آمریکا گزارشی را مبنی بر تاثیر تغییرات جوی بر امنیت ملی کشور مورد تایید قرار دادند. به گفته این مقامات خشونت در مناطق بی ثبات می تواند در اثر کاهش یکی از منابع حیاتی زندگی مانند آب افزایش پیدا کرده و منجر به اغتشاش شود.

بر اساس گزارش نیوساینتیست، در حال حاضر بسیاری از کشورهای جهان به رهبری ایالات متحده تلاش خود را به منظور توقف تولید گازهای گلخانه ای به واسطه قطع وابستگی صنایع به سوختهای فسیلی و عدم استفاده از مواد آلاینده آغاز کرده اند.

دفن گازهای گلخانه ای در بستر اقیانوس زندگی همه انسان ها را تهدید می کند

: رهاشدن گازهای گلخانه ای و سمی دفن شده در بستر اقیانوس ها سلامت انسان ها را در هر نقطه ای از جهان به خطر می اندازد و زنجیره غذایی را تهدید می کند. این را محمدباقر نبوی مدیرکل محیط زیست دریایی سازمان حفاظت محیط زیست می گوید و ادامه می دهد: «براساس قوانین بین المللی دفن گازهای گلخانه ای در بستر اقیانوس ها با هدف کاهش روند گرم شدن زمین بلامانع است. اما فعالیت های ژئوتکتونیک و انفجارهایی که در بستر اقیانوس ها رخ می دهد ممکن است باعث انتشار این گاز در اقیانوس و اسیدی شدن آب اقیانوس ها شود.» به گفته او کاهش PH (اسیدی شدن) اقیانوس ها روی بسیاری از موجودات کوچک و بزرگ درون این اقیانوس ها که جزء اولین موجودات زنجیره غذایی هستند اثر می گذارد و بسته به میزان مقاومت آنها را از بین برده یا تولیدمثل شان را مختل می کند.

البته در حال حاضر اگرچه دفن گازهای گلخانه ای در بستر اقیانوس ها قانونی است ولی شرکت های بزرگ تولیدکننده گازهای گلخانه ای به دلیل نرخ پایین جریمه ها برای انتشار گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسید کربن در جو استقبال چندانی از این طرح نکرده اند.

طرفداران این طرح معتقدند: «دفن گاز دی اکسیدکربن در اعماق اقیانوس ها می تواند یکی از روش های مهم کندکردن روند فعلی افزایش دمای زمین در قرن حاضر محسوب شود.»

دانشمندان محیط زیست می گویند: «گرم شدن زمین تا سال ۲۱۰۰ سبب بالا آمدن سطح آب دریاها، افزایش وقوع سیل ها، توفان ها و پیدایش موج های گرما در نقاط مختلف زمین می شود.»

از سوی دیگر منتقدان طرح دفن گازهای گلخانه ای زیردریا از جمله گروه صلح سبز عقیده دارند: «در این طرح همه مسائل به درستی در نظر گرفته نشده اند به عنوان مثال در صورت نشت گاز از مخازن زیردریا چه کسی مسوول خواهد بود یا چه کسی نظارت بر این عملیات را برعهده خواهد داشت.»هرچند دی اکسیدکربن به خودی خود سمی نیست اما نشت آن از مخازن زیردریا می تواند سبب اسیدی شدن آب اقیانوس ها شود و فرآیند صدف سازی را برای بسیاری از آبزیان مشکل کند.

به علاوه به جز گازهای گلخانه ای، معمولاً گازهای سمی مانند دی اکسید گوگرد نیز در نیروگاه های استفاده کننده از سوخت زغال سنگ تولید می شوند و ممکن است این گازهای سمی نیز به همراه دی اکسیدکربن زیردریاها دفن شوند که این امر برای آبزیان عواقب وخیمی خواهد داشت.

نبوی می گوید: «بسیاری از شرکت ها و کارخانجات صنعتی آلاینده های بسیار خطرناکی نظیر اورانیوم و دیگر ترکیبات با نیروی عمر طولانی تولید می کنند که اگر این ترکیبات را در بستر اقیانوس ها دفن کنیم و بعد در اثر انفجاری در اقیانوس این عناصر در طبیعت رها شود خسارت های جبران ناپذیری به بار می آید و بیماری های خطرناکی گریبان تمام مردم جهان را می گیرد.»

در حالت طبیعی نیز اقیانوس ها تاکنون یک سوم از دی اکسیدکربن منتشر شده در جهان را در خود جذب کرده اند که این امر به اسیدی شدن آب ها منجر شد و به حیات دریایی آسیب رسانده است.

در واقع گاز دی اکسیدکربن که گرما را در خود حبس می کند عامل تغییر اوضاع اقلیمی زمین شناخته شده است.نبوی مهم ترین عامل اسیدی شدن آب ها را باران های اسیدی می داند: «البته اسیدی شدن بیشتر در آب های ساحلی، رودخانه ها و دریاها قابل مشاهده است و در مقیاس بزرگ مانند اقیانوس ها هنوز اثرات مخرب خود را نشان نداده است.»او با بیان اینکه میزان اسیدی شدن در آب های کشور ایران در حد نرمال است، می گوید: «البته PH آب در خلیج فارس و دریای خزر نوسان های کمی دارد ولی این نوسان ها بر آبزیان اثرات مخربی نداشته است.»

او در پاسخ به اینکه با توجه به آلودگی هوای کلانشهرهای ایران باران های اسیدی اسیدیته آب را بالا نمی برند، می گوید: اگرچه باران اسیدی در اثر بارش در مناطق آلوده ایجاد می شود ولی ممکن است ابر زاینده باران اسیدی در یک منطقه از جایی دیگر آمده باشد.به اعتقاد او مثلاً ممکن است ابر حامل باران اسیدی در ایران ایجاد شود که از اروپا آمده باشد بنابراین کشورهای صنعتی در خصوص کنترل آلاینده ها در قبال همه کشورها مسوولند.

اسیدی ترشدن دریا زنجیره غذایی را تغییر می دهد و به ذخایر ماهی ها و صخره های مرجانی جهان آسیب می رساند.

این پدیده موجب می شود برخی از منابع دریایی مورداستفاده انسان ها در آینده از بین برود.

پیمان کیوتو ۳۵ کشور صنعتی را ملزم کرده است میزان انتشار گازهای گلخانه ای تا سال ۲۰۱۲ به پنج درصد کمتر از سطح این گازها را در سال ۱۹۹۹ کاهش دهند.

تاثیر فاضلاب بر افزایش گازهای گلخانه ای

          تولید و انتشار گازهای گلخانه ای در اتمسفر کره زمین از پیامدهای نامطلوب فعالیتهای بشر در قرن بیستم است.به مجموعه ای از گازها که مقداری از انرژی خورشید را در جو نگه می دارد و باعث گرم شدن جو زمین می شوند گازهای گلخانه ای گویند.

 ▪ تاثیر انسان بر تولید گازهای گلخانه ای

پس ازانقلاب صنعتی و اختراع انواع ماشین آلات صنعتی انسانها با فعالیت ها یشان چهره زمین را تغییر دادند غلظت گازهای گلخانه ای از ۲۷۰ واحد به ۳۶۷ واحد در ۲۰ سال اخیر افزایش یافته است.

● تاثیر گازهای گلخانه ای بر انسان:

طبق آمار ارائه شده از سازمان ملل متحد هر ساله ۳ میلیون نفر بر اثر بیماری هایی همچون سرطان پوست و آب مروارید که ناشی از آلودگی هوا است می میرند که این آمار ۵% از کل مرگ و میر سالانه مردم دنیاست.بنابر آمار سازمان ملل ۵۰ هزار گونه از موجودات زنده در حال نابودی هستند که بیش از ۱۰۰۰ برابر نرخ نابودی است.

خشکی مفرط،فرسایش،تخریب خاک،نابودی زمین کشاورزی،تغییر کامل در الگوی سنتی کشت و بالاخره پیشروی آب اقیانوس ها و دریا ها در خشکی و وقوع طوفان های مهیب تاثیرات مهمی است که بیشترین تخریب را در کشورهای جهان سوم بر جا می گذارد.

اغلب این تاثیرات در نتیجه فعالیتهای صنایعی نظیر کارخانجات روغن نباتی،مواد پاک کننده،کنسرو سازی و… است.

از میان انواع گازهای گلخانه ای CO۲ بالاترین و بخار آب به جهت درصد بالایی که بخود اختصاص می دهند.یعنی حدود ۳۰% از کل گازهای گلخانه ای مهمتر از بقیه هستند.

▪ دی اکسید کربن(Co۲):

یک نیروگاه ۱۰۰۰ مگاواتی با سوخت مایع در فرآیند احتراق بطور متوسط ۱۵ تن گاز Co۲ در ساعت و معدل ۲/۲ تن اکسید ازت(Nox) و حدود ۱۰۵ کیلوگرم هیدروکربن های نیم سوخته وارد اتمسفر می کند.

▪ بخار آب(H۲o):

در جو فوقانی بخار آب به واسطه تحریک در تشکیل ابرهای قطبی که عامل کمک به آلاینده هایی نظیر اکسیدهای نیتروژن و هالو کربن ها در تخریب لایه ازون می باشند.برای این لایه مضر است.

برخی از دانشمندان معتقدند بخار آب در جو میانی (ترپوسفر ۱۶-۲ کیلومتری سطح)عامل اثر گاز گلخانه ای است.و برخی دیگر بخار آب در جو تحتانی را عامل این اثر می دانند.ولی اعتقاد عموم بر این است که بخار آب کمترین تاثیر را نسبت به تاثیر گازهای گلخانه ای حاصل از احتراق سوخت ها دارد.

▪ متان(CH۴):

متان حاصل فرآیند پوسیدگی است،علیرغم درصد کم آن در مقایسه با دی اکسید کربن۱۰-۵ بربر مستعدتر از این گاز در جذب حرارت می باشد.متان در اتمسفر بطور سالانه ۱% افزایش می یابد.که برابر ۲برابر درصد افزایش دی اکسید کربن است.پتانسیل افزایش حرارت کره زمین توسط متان ۲۵-۳۵ برابر Co۲ است.گاز متان نتیجه فعالیتهای شالیکاری،دفع زباله،سوختهای بیومس،دامداری،تخلیه گازهای طبیعی در هنگام استخراج و حمل و نقل و استخراج ذغال سنگ و احتراق ناقص تولید می شود و نشانه نا کارآمد بودن شرایط سوختن است.

۹۰%متان موجود در جو تحتانی در فعل و انفعالات شیمیائی با Hydroxyl radicals نابود می شود.اگر چه میزان این ماده در جو بسیار کم است.ولیکن اصلی ترین عامل از بین برنده متان است.این ماده در اثر تجزیه بخار آب و واکنش شیمیائی بین بخار آب و سایر گازهای موجود در جو تولید می شود.کارآمد بودن شرایط احتراق در کاربردهای صنعتی سرعت این انتشار را بسیار پایین می آورد.

در منابع احتراق کوچکتر سرعت انتشارمعمولاًبالاتر می رود.بالاترین سرعت انتشار CH۴ ناشی از سوختن سوخت در مصارف خانگی است.

انتشار متان از منابع متحرک هم بسیار بالاست در خودروهایی که کنترل کننده انتشار متان ندارد.متان در مقدار زیاد اما با سرعت آرام منتشر می شود.

▪ دی اکسید نیتروژن(N۲o):

از انواع موثر و غیر مستقیم گازهای گلخانه ای است که ۱۵۰ سال تا ۱۸۰ سال در جو باقی می ماند.و بطور طبیعی تا جو فوقانی بالا رفته و باعث تخریب لایه ازون می شود.درصد افزایش آن در سال ۲/۰ تا ۳/۰ درصد است و بیشتر در مناطق حاره تولید می شود ولی بطور متوسط ۲% آن در اثر کودها و محصولات شیمیایی و احتراق سوخت های فسیلی است.استفاده از کاتالیست ها برای کنترل انتشار این گاز نقش موثر تری یافته.(استفاده از کودها برای برای رشد بهتر ذرت در تولید سوخت اتانول یکی از عمده ترین عوامل انتشار اکسیدهای نیتروژن است.N۲o ناقص هم تولید می شود.این گاز به گاز خنده مشهور است.

▪ کلروفلوروکربن(CFC):

محصول فرآیند خنک سازی هوا برای وسایل مختلف است.این گازها در سال ۵/۰ درصد افزایش مییابد.و بین ۷۵ تا ۱۸۰ سال در اتمسفر باقی می ماند.همچنین ۲۰۰۰۰ برابر مستعد تر از دی اکسید کربن در جذب گرما هستند.ترکیبات CFC هر چند در محدوده تروپسفر بی اثرند ولی با ورود به استراتوسفر فعال شده و در نتیجه قادرند لایه ازون را نابود کنند.

● احتراق:

الف)منابع و فعالیت ها:

سیستم های تولید انرژی به شدت توسعه می یابد و به یکی از اجزای گسترده اقتصاد ملی تبدیل می شود.تهیه مجموعه ای از اطلاعات کامل در مورد کمیت های مصرف شده از هر نوع سوخت در فعالیتهای خاص از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

گازهای گلخانه ای به واسطه تولید یک محصول خاص یا تغییر و تحول و جابجایی مواد اولیه و مصرف سوخت به محیط منتشر می شود.

▪ منابع احتراق ثابت:

صنعت انرژی شامل فعالیت هایی مثل تولید الکتریسیته،پالایش نفت،استخراج انرژی به اشکال مختلف انتشار انرژی کارخانجاتی مثل کارخانجات شیمیایی،خمیر کاغذ و مواد چوبی،کارخانجات تهیه مواد غذایی،آشامیدنی و دخانیات.فرآیند های تهیه محصولات آهن دار،استخراج فولاد وسایر فلزات

▪ منابع احتراق سیار:

هواپیمای شخصی یا شهری،حمل و نقل جاده ای(ماشین)،کامیون های سبک . سنگین،اتوبوس ها،موتور سیکلت ها،خطوط ناوبری،خطوط آهن و سایر فعالیتهای حمل و نقل مثل خطوط انتقال گاز انبارهای بین المللی سوخت که شامل کشتیرانی ،هواپیمائی

ب)مراحل مختلف انتشار

▪ انتشار Co۲:

ناشی از اکسیداسیون کربن در طی فرآیند احتراق سوخت هاست(در واقع طی شرایط احتراق حجم کربن در مجموع سوخت به Co۲ تبدیل می شود.البته احتراق ناقص باعث ایجاد Co۲ می شود.کسر کوچکی از کربن به Co۲ تبدیل می شود و بخش اعظم به CH۴ و Co تبدیل می شود.

کربن در مولکولهایی به جزء Co۲ بطور اعم ۲برابر می شود چون نهایتاً بصورت مولکول Co۲ تغییر می یابد.بخش هایی از کربن نیز بصورت دوده و خاکستر به جا می ماند.

در گازهای طبیعی بطور کلی کمتر از ۱% از کربن بصورت غیر قابل احتراق باقی می ماند که این بخش بصورت دوده در کوره ها و دودکش ها باقی می ماند.

نفت در حدود ۵/۱ % از این سوخت بدون اینکه اکسید شود می سوزد.

ذغال سنگ مقداری از کربن های غیر اکسید شده که در ابتدا بصورت خاکستر توسط تکنولوژی های مختلف احتراق با کارایی بالا تولید می شود.

انرژی گرما سازی بصورت بالقوه درون سوخت ها وجود دارد و وابسته به ترکیب شیمیایی سوخت است.همینطور ارزش گرمازائی وابسته به حجم کربن موجود در سوخت است.

▪ سایر ترکیبات کربن دار:

به دلیل احتراق ناقص ترکیبات هیدروکربنی نسبت کوچکی از کربن بصورتCo ،CH۴ در می آید.همه این اکسیدها سرانجام بصورت Co۲ ،CH۴ در می آید.همه این اکسیدها سرانجام بصورت Co۲ وارد جو می شوند.به علاوه احتراق باعث انتشار و N۲o و Nox موثر است.برخلاف Co۲ ارزیابی انتشار CH۴ ، N۲o ، Nox ،Co نیازمند اطلاعت دقیق مراحل مختلف است.

ـ ترکیبات فرار غیر متان:

مثل آلفین،آلدهید و…محصولاتی از احتراق ناقص اند که از طریق منبع متحرک و مناطق مسکونی تولید می شود.

● کشاورزی:

ترکیبات متان تولید شده توسط علف خواران بصورت یک محصول فرعی از تخمیر روده ای آنها تولید می شود.فرآیند گوارشی آنها بصورت زیر است که کربوهیدرات ها به وسیله میکروارگانیسم بصورت مولکول ساده شکسته می شود.البته این فرآیند برای جذب شدن و وارد شدن به گردش خون رخ می دهد.این فرآیند هم در حیوانات نشخوار کننده و غیر نشخوار کننده که CH۴ تولید می کنند اتفاق می افتد.

حیوانات گزارش شده شامل گونه های زیر است:

بز،شتر،اسب،قاطر،خر،ماکیان

CH۴ ،N۲o از تجزیه کودهای شیمیایی تحت اکسیژن کم با شرایط بی هوازی تولید می شود.این شرایط معمولاً زمانی رخ می دهد که تعداد زیادی از حیوانات در یک فضای محدود نگهداری شود.

مثل مزرعه ای که محصولات لبنی تولید می کند.یا کشتارگاههای گاوهای گو.شتی و یا مزرعه پرورش ماکیان که کودهایی که بطور نمونه به آنها داده می شود بصورت تالاب های بزرگی تبدیل می شود.

تجزیه بی هوازی مواد آلی در زمان جاری شدن سیل در زمین های شالیکاری متان تولید می کند و به جو می فرستد و این انتشار بصورت حباب از سطح آب خارج می شود.

 عوامل اصلاح کننده خاک مثل کودهای آلی باید بصورت کاربردی و در صورت نیاز مصرف شود.هرگونه انتشار N۲o از طریق استفاده از کودهای نیتروژن دار در زمین های شالیکاری باید کنترل شود.کودهای شیمیایی چه در کشورهای بسیار پیشرفته و صنعتی و چه در کشورهای در حال توسعه استفاده می شود.و در این تردیدی نیست که مصرف کود شیمیایی در کشورهای جهان سوم است.

انتشار CH۴،N۲o یا جابجایی آنها از زمین و خاکهای کشاورزی به دلیل برداشت محصول است.انتشار N۲o ممکن است هم به دلیل استفاده از کودهای آلی و هم از کودهای غیر آلی باشد.یا فعالیت تثبیت نیتروژن و یا بازگشت تفاله محصول به زمین.

انتشار گازهای گلخانه ای که حاویCo۲ نیستند از سوزاندن محصول و بخشهای دیگر فاضلاب کشاورزی بدست می آید.باقیمانده محصولات چوبی(باقیمانده محصولات غلات،برنج،گندم،ساقه ذرت)و باقیمانده محصولات سبز(بادام زمینی و سویا)احتراق فاضلاب کشاورزی برای کسب انرژی در این بخش محاسبه نمی شود و زیر مجموعه ای از بخش احتراق است.

● تغییرات کاربریو جنگل داری(LUCF):

کاربری یعنی فعالیتهایی که روی زمین های معمولی مثل جنگ،زمین های درو شده و علفزار انجام می شود.

IPPC هیات دولتی بین المللی در تغییرات آب و هوائی

IPCC در راهنمای ۱۹۹۶ به منابع تولید گازهای گلخانه ای هم در بخش انتشار و هم در بخش جابجایی اشاره دارد:

۱) تغییر کاربری سرزمین (پاکتراشی جنگل ها برای کشاورزی،تسطیح جنگل ها برای کشاورزی)

۲) میزان بیومس موجود بر کل بیومس تاثیر می گذارد البته فقط در یک منطقه خاص (جنگل ها،درختان روستا)و میزان کربن انباشته شده در خاک.

▪ کاربری زمین،تغییر کاربری زمین و جنگل داری(LULUCF)

این بخش شامل انتشار و جابجایی گازهای گلخانه ای در نتیجه کاربری های سرزمین است(شامل تغییر کاربریهایی مثل جنگل های طبیعی،جایگزین شده با جنگل های مصنوعی)و تغییرات کاربری های زمین شامل (تبدیل علفزار به جنگل یا تبدیل جنگل به جای زمین زراعی)

▪ منابع تولید کنند

هر فرآیند یا فعالیتی که گازهای گلخانه ای مثلCO۲ و CH۴ به داخل اتمسفر آزاد کند و یا تعریف دیگری داریم:

یک منبع کربنی منبعی است که کربن را به جو وارد می کند.اگر مقدار کربن روان شده به درون منبع مشخص باشدنتیجتاًهمان مقدار کم هم دوباره از منبع خارج و به محیط وارد می شود.

● نشت کردن به درون محیط:

هر فرآیند یا مکانیسمی که گازهای گلخانه ای را در محیط و اتمسفر جابجا کند.یک منبع معین می تواند کربن جوی را ته نشین کنداگر در زمان معین و کوتاه جریان کربن بیشتری به درون آن وارد شود و در نتیجه به خارج آن منبع روان می شود.

● فعالیت آماری

اطلاعات در مورد فعالیت انسانی برای انتشار و جابجایی گازهای گلخانه ای در یک دوره زمانی معین جمع آوری می شود.

● عوامل جابجایی

سرعت جابجایی گازهای گلخانه ای که از جو باز پس گرفته و یا وارد آن می شود توسط سیستم های زمینی و تفکیک کننده که در بیومس به ویژه در خاک کار گذاشته می شود.اندازه گیری می شود.

▪ نقش بخش LUCF در افزایش گازهای گلخانه ای:

تغییرات در کاربری سرزمین ها و مدیریت آنها بر مقدار کربن در بیومس گیاهی و خاک تاثیر میگذارد.سهم بخشIUCF در انتشار کربن در جهان در حدود GTC ۶/۱ ارزیابی شده است(سالیانه).در دهه ۱۹۹۰ قطع درختان منبع اصلی تلقی می شود برای انتشار CO۲.

▪ فاضلاب(جامدو مایع)

سیکل کربن و نیتروژن جهانی در بخش زایدات:

ـ سیکل کربن ک

ربن بصورت بخشی از ترکیبات آلی و غیر آلی مثل گازهای گلخانه ای CO۲

ـ CH۴

بصورت چرخه ای در اتمسفر اقیانوس ها و بخش قابل زیست کره زمین وجود دارد.

بزرگترین تبادل طبیعی بین اتمسفر و بخش قابل زیست کره زمین رخ می دهد اما تاثیر و نفوذ انسان باعث افزایش آن می شود.مخصوصاً بعد از تحولات صنعتی گیاهان CO۲ را از اتمسفر به واسطه مکانیسم فتوسنتز جذب می کنند.

دی اکسید کربن به وسیله تنفس مخلوقات به اتمسفر بازگردانده می شود.CO۲ به وسیله سوختن سوختهای فسیلی و تغییرات کاربری زمین نیز به محیط وارد می شود.

می توان گفت نقش فاضلاب در انتشار دی اکسید کربن به واسطه سوزاندن زایدات محاسبه می شود.فاضلاب گاهی CO۲ را بصورت یک محصول فرعی وارد محیط می کند و یا از تجزیه هوازی از فاضلاب های انباشته شده در زمین تولید ی کند.

عملکرد فاضلاب های مایع شاید مسبب ۱۰% انتشار متان به جو می باشد.

تقریباً ۱۰-۲۳% از متان آزاد شده به اتمسفر به دلیل فرآیند هایی تکاملی انسان و بر خورد آن با طبیعت است.آزاد شدن متان در طبیعت بصورت یک محصول فرعی از سوی فاضلاب های انباشته شده در زمین است.

فاضلاب صنایعی مثل خمیر کاغذ سازی،صنعت نوشابه سازی و … مسئولیت تولید مقدار زیادی ازCH۴را به عهده دارد.

▪ چرخه نیتروژن

نیتروژن بصورت فراورده های آلی و غیر آلی مثل گازهای گلخانه ای N۲O است و سیکل آن بین اتمسفر اقیانوسها و بیوسفر می باشد.

بیشترین تبادل نیتروژن بین اتمسفر و بیوسفر است.رفتارهای انسان تولید نیتروژن را افزایش می دهد(استفاده از سوختهای فسیلی مخصوصاً موتورها یا فعالیتهای کشاورزی)انتشار N۲O از فاضلاب های انسانی یا سوزاندن زباله ها خیلی مهم تلقی نشده اند.

برای بخش های ذکر شده در بالا کمتر از ۱% سهم انتشار در نظر گرفته شده است.

▪ نقش فاضلاب(زایدات و زباله ها)

تغییرات ناشی از مدیریت ضایعات و فاضلاب اساساً بطور عمده بر انتشار CH۴ تاثیر مستقین دارد.سهم بخش فاضلاب در انتشار جهانی CH۴ در حدود ۹۰ میلیون تن در طول سال ارزیابی شده است.

در طول سال ۱۹۹۰ مدیریت فاضلاب و زباله های جامد یک منبع مهم برای جلوگیری از انتشار CH۴ است.سهم سایر گازها در مجموع کوچکتر است که این گازها شامل:CO۲،N۲۰و ترکیبات آلی فرار غیر متانی است.

بخش فاضلاب اثر قابل توجهی بر انتشار CH۴ در سطح جهانی دارد البته به ویژه در کشورهای در حال توسعه همینطور گازN۲O از این دسته مستثنی نیست.

بر اساس راهنمای ارائه شده توسط IPCC سه اصل مهم در تعیین نقش فاضلاب گاز گلخانه ای وجود دارد.

۱) مقدار جریان یافته CH۴ به اتمسفر بطور تقریبی برابر مجموع انتشار از بخش زایدات جامد،فاضلاب و فرآورده حاصل از سوزاندن زباله هاست.

۲) مقدار جریان یافتهN۲O به اتمسفر بطور تقریبی برابر مجموع انتشار گاز از فاضلاب و بخش سوزانده شده آن است.

۳) میزان CO۲ می تواند از روی تصفیه اولیه ارزیابی شود.

انتشار CH۴ از همه بخش های فاضلاب (جامد،مایع)وقتی سوزاندن زایدات جامد تولید می شود.

N۲O بیشتر از بخش زایدات انسانی تولید می شود و بخشی از آن هم از سوزانیدن زایدات CO۲ فقط از سوزاندن زایدات تولید می شود.

● انباشت زباله به روش فوکوکا

از آنجا که مراکز دفن زایدات جامد یکی از مهمترین منابع تولید گازهای گلخانه ای می بشند.به منظور کاهش تولید این گازها از چیزی پیش طرحی تحت عنوان انباشت زباله به روش فوکوکا در جنوب غرب تهران به اجرا در آمده است.این روش بر خلاف روشهای سنتی و معمول دفع زباله که روشهای بی هوازی هستند یک روش نیمه هوازی است که بمدت ۱۰ سال در شهرهای مختلف ژاپن اجرا شده است.

از مزایای این طرح می توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱) کاهش تولید و انتشار گاز متان به میزان ۴۵%در مقایسه با روش بی هوازی به علت حضور اکسیژن

۲) کاهش حجم شیرابه

۳) اصلاح کیفی شیرابه تولیدی

۴) بالا رفتن سرعت هضم بیولوژیکی به دلیل وجود جریان هوا

۵) بهره دهی بالای اقتصادی

▪ اساس روش فوکوکا

بررسی ها و تحقیقات در این مورد از اوایل دهه ۱۹۶۰ نقش میکروارگانیسم ها در خود پالایی لایه های دفن را روشن نموده است.هنگامی که لایه های دفن را روشن نموده است،هنگامی که زباله های جامد محتوی ترکیبات فساد پذیری (آلی)فرصت مناسبی جهت انحام فرآیند بیولوژیکی پیدا کنند،نتایج زیر حاصل می گردد:

۱) مقدار زیادی حرارت در داخل لایه های زباله ایجاد می شود(اختلاف دما لایه ها به ۱۰۰ درجه سانتیگراد می رسد).

۲) مجموعه ای از گازها از جمله دی اکسید کربن و متان به عنوان گاز عمده تولید می شود.

۳) یک پساب آلوده(شیرابه) تولید می شود.

تجمع و تراکم گاز متان باعث انفجارات ناگهانی و آتش سوزی می گردد.مقادیر بیش از حد این گاز نیز بسیار خطرناک می باشد.از آنجا که پتانسیل افزایش حرارت کره زمین توسط گاز متان ۲۵تا۳۵ برابر گاز دی اکسید کربن باید در مراکز عمده تولید اینگونه گازها تمهیداتی جهت کاهش تولید و انتشار این گاز انجام پذیرد.همچنین شیرابه تولید شده در جایگاههای دفن زباله در صورتیکه در محیط زها شود،با نفوذ به داخل خاک و آبهای زیرزمینی و سطحی باعث آلودگی منابع آب شده بعضاً خسارت جبران ناپذیری را ببار می آورد که شاید بارزترین مورد آن نفوذ شیرابه به رودخانه جاجرود در جاده آبعلی که باعث کشته شدن تعداد زیادی ماهی شد و تعادل زیست محیطی منطقه را به خطر انداخت.

روش فوکوکا بر پایه همرفت بنا شده است به این معنی که بخاطر ایجاد گرما در داخل لایه های زباله و وجود اکسیژن پدیده همرفت ایجاد می شود و تماس اکسیژن با زباله ها و جابجایی آن باعث کاهش تولید گاز متان و در عوض تولید بیشتر CO۲ و همچنین بهبود کیفیت شیرابه می گردد.برای این کار از شبکه لوله های عمودی و افقی استفاده می شود.روش فوکوکا یک روش دفعی سطحی است و با استفاده از این روش محل دفن از عمق به ارتفاع کشیده می شود.

● آماده سازی محل دفن:

۱) تسطیح و شیب بندی

جهت آماده سازی زمین عمل تسطیح بندی انجام می شود و برای ایجاد گرادیان هیدرولیکی مناسب جهت جریان یافتن شیرابه و آبهای سطحی رها شده،شیب ۱% در دو جهت عمود بر هم ایجاد می گردد.

۲) لایه بندی زمین

برای کاهش نفوذ پذیری خاک و ایجاد حائل برای جلوگیری از نفوذ شیرابه به عمق زمین یک لایه ۳۰ تا ۶۰ سانتیمتری از رس با دانه بندی ریز بر روی کف زمین ایجاد می گردد.

۳) ایجاد زهکش آبهای سطحی و حوضچه ویژه جمع آوری شیرابه

در ۴ ضلع زمین کانال هایی حفر می شود،تا ضمن جلوگیری از نفوذ آبهای سطحی به جایگاه ویژه دفن ،شیرابه را به حوضچه ای که در پایین دست شیب اصلی و در امتداد محور مرکزی زمین ایجاد شده است هدایت کند.

۴) دیواره سازی

عملیات نهایی ساخت دیواره در حواشی زمین استواین دیواره بمنظور استحکام و ثبات و با توجه به نوع خاک دارای شیبی ۱:۱ تا۳:۱ می باشد.فشرده سازی لایه های خاک به کار برده شده در ساخت این دیواره بسیار مهم است.بهتر است برای کاهش هزینه های حمل و نقل خاک جهت دیواره سازی،از خاک مازاد حاصل از عملیات تسطیح و حفاری کانال های زهکشی کناری استفاده شود.نقش عمده این دیوار،ایجاد محدوده بسته برای تخلیه زایدات و جلوگیری از پخش زایدات به محیط اطراف است.

پایش زیست محیطی

برای کنترل صحیح و بهداشتی مراکز دفن لازم است سیستم از نقطه نظر کمیت و کیفیت مواد زائد،شیرابه تولیدی،کیفیت آبهای زیرزمینی و سطحی،گازهای منتشره مورد کنترل و پایش مداوم قرار گیرد.

این پایش ها عمدتاًجهت تعیین میزان اثر سیستم دفن زباله در محیط زیست اطراف و تعیین استانداردی که سیستم بر اساس آن اجراء شده است،انجام می پذیرد.این کنترل ها عمدتاًمتناوب بوده و در کلیه سیستم های دفن مشابه است.

جهت جستجو سریع موضوع مقاله ، پرسشنامه ، پاورپوینت و گزارش کارآموزی می توانید از قسمت بالا سمت راست جستجو پیشرفته اقدام نمایید.

همچنین جهت سفارش تایپ ، تبدیل فایل پی دی اف (Pdf) به ورد (Word) ، ساخت پاورپوینت ، ویرایش پایان نامه و مقاله با ما در تماس باشید.