مقاله ای از حمید رقمی/ از آلودگی هوای تهران و شهرهای بزرگ بیشتر و علمی تر بدانیم/ گوگرد دی اکسید، آلاینده ای چند وجهی و پرخطر

بسپار/ایران پلیمر

ابتدا کلیاتی در باره آلاینده های محیط زیست
آنچه که ذیل تیتر فوق آمده، (عمدتاً) از منابع اداره  فدرال  حفاظت محیط زیست آلمان (Umweltbundesamt ) برگرفته شده است .
مهم ترین آلاینده ها در محیط زیست ازجمله هوائی که تنفس می کنیم  عبارتند از آمونیاک، بنزو(آ)پیرن، بنزن، ریز غبارها، کربن مونوکسید، فلزات در ریزغبارها، اُزون، گوگرد دی اکسید، اکسیدهای نیتروژن و برخی دیگر با اهمیت کمتر.
آنچه که به اتحادیه اروپا و مرزهای خطر انواع آلاینده ها مربوط می شود، حاکی از آن است که در سال 2018 درآلمان میزان (فراوانی) نیتروژن اکسید (NO2)و ریز غبار ها ( “ریزگَرد ها”* ) (هنوز ) بیش از حد بالا بوده و میزان اُزون موجود در محیط زیست می تواند به عنوان  عاملی  نگران کننده تلقی گردد.
درحال حاضر (کلیه) آلاینده ها ئی که دربالا به آن اشاره شد ، ازجمله چگونگی آثار آن ها روی سلامتی انسان و محیط زیست، فعلاً مور بحث ما نبوده و لذا از پرداختن مفصل به آن صرفه نظر گردیده و فقط درحد “تعاریف” به آن  اشاره می گردد. همچنین  به  موضوع ” ریز غبارها” ( آلمانی : Feinstaub )که بعضاً (درست یا نادرست) با عنوان” ذرات معلق ” ( آلمانی : schwebende Teilchen ) نیز نام گذاری می شوند، فعلاً فقط به صورت مختصر اشاره خواهد شد.
(*ریزغبارها بعضاً به” ریزگَردها “نیز مشهورهستند که به نظر می رسد (حد اقل) با توجه به منشأ آن ها  زیاد صحیح و اصولی نبوده وکم و بیش سوء تفاهماتی را باعث گردد!)
ریز غبارها (ذرات معلق)   
تحت عنوان اصطلاح ریز غبار (PM, particulate matter )، باید به دو کاتگوری اشاره شود، ریزغبارهای اولیه و ثانویه (Primary and secondary).  ریزغبارهای اولیه به آندسته گفته می شود که عموماً “درمبدأ” ایجاد می شود ، به عبارت واضح تر یعنی آن گروه که حاصل مستقیم سوخت در وسایل حمل و نقل، نیروگاه ها، سیستم های گرمایشیِ از راه دور، زباله سوزی ها، وسایل گرمایشی خصوصی( خانوارها)، کارخانه های فراوری فلزات از جمله فولاد،کارگاه ها، تولیدی ها واصناف.
درکلان شهرهای پرجمعیت و پرتردد، وسایل حمل و نقل یکی از عمده ترین منابع رها سازی ریزغبارها می باشند ، این ریزغبار ها نه تنها از موتورهای وسایل نقلیه ، بخصوص از موتورهای دیزلی ، بلکه از سایش لاستیک و لنت ترمزها، نیز ناشی می شوند.
ذرات معلق یا شناور که تحت کاتگوری ریزغبارهای ثانویه طبقه بندی می شوند، محصولاتی( ثانویه) از گوگرد دی اکسید ، آمونیاک و اکسید های نیتروژن می باشند. یکی از”منابع” تولید ریزغبارهای ثانویه، مراکز نگهداری و پرورش حیوانات بخصوص چهارپایان است که مقادیر قابل توجه ای گاز آمونیاک به محیط زیست وارد می کنند ! !
اجزاء تشکیل دهنده و مشخصات ریزغبارها
اجزاء تشکیل دهنده “ریزغبارها” (درکل) مجموعه ای است از مخلوط ذرات یا پارتیکل های جامد و مایع. این ذرات به گروه هائی تقسیم بندی می شوند که عبارتند از پی ام 10 (PM10) که حداکثر قطر آن ها 10 میکرون (10 µm ) است و به حفره بینی وارد می شوند .گروه دوم ذراتی هستند با حداکثر قطر 2.5 میکرون (2,5 µm ) که قادرند به مجاری تنفسی و سطوح فوقانی ریه نیز وارد شوند. یک گروه سوم که معمولاً با عنوان پارتیکل های بسیار ریز یا ultrafine particles (UFP) با قطر کوچکتر از 0.1 میکرون (0,1 µm) ( 100 نانومتر)  نیز وجود دارند که قادرند به بافت های ریه وحتی به سیستم گردش خون (نیز) وارد شوند. درارتباط با ریزغبارها وگوگرد دی اکسید لازم به اشاره است  این مواد  رها شده در اتمسفر، طی پروسه های اکسیداسیونی ، پارتیکل هائی از جمله از نوع سولفات ایجاد می کنند که به لحاظ گروه بندی اندازه ذرات در محدوده ریزغبارها ی ثانویه( PM10 )قرار می گیرند .
ارقام حداکثری مجاز ریزغبارها در اتحادیه اروپا
جهت حفظ سلامتی انسان؛ از اول ژانویه 2005 ، مرز حداکثری روزانه ریزغبارها از نوع PM10 ، به میزان 50 µg/m3 تعیین گردیده و این رقم نمی بایست بیش از 35 بار در سال تکرار شود. ضمناً میزان متوسط (مجاز) سالیانه این ریزغبارها در اتحادیه اروپا  40 µg/m3 می باشد.
برای ریزغبارهای نوع PM2,5 از سال 2008 ، میزان  متوسط سالیانه 25 µg/m3 تعیین و مقرر گردیده است که از ابتدای سال 2010 رعایت گردد. ضمناً رعایت این رقم از اول ژانویه 2015 اجباری اعلام گردیده است.
توضیح: درخصوص داده های فوق ، ارقام  به روز(تر) قابل ردیابی نبودند!
گوگرد دی اکسید

گوگرد دی اکسید (SO2)، آنهیدرید اسید سولفورو (sulphurous acid) (H2SO3 ) (در شرایط متعارف ) گازی  است سمی بی رنگ ، سوزاننده مخاط و با بوی تند. قابلیت انحلال آن درآب نسبتاً بالا ست و محصول آن ، اسید سولفورو است.در این واکنش، تعادل به سود گاز دی اکسید گوگرد است، تعادلی تقریباً مشابه با گاز کربن دی اکسید  و کربنیک اسید. این گاز سمی ازجمله محصول  سوزاندن سوخت های فسیلی است، مانند ذغال سنگ و محصولات نفتی که در آن ها تا 4%  گوگرد وجود دارد. دی اکسید گوگرد همچنین در روشِ سوزاندن یا اصطلاحاٌ “برشته  کردن ” سنگ معدن های سولفیدی  بدست می آید، مانند پیریت ( سنگ معدن مهمی از فلز آهن ) و کالکوپیریت (Chalcopyrite) ( آلمانی : Kupferkies) CuFeS2  که  مهم ترین و فراوان‌ترین ‌سنگ معدن مس است. دراین خصوص لازم به توضیح است که گاز گوگرد دی‌اکسید  محصول جانبی این نوع فراروری ها می باشد و معمولاً به دلایل اقتصادی و زیست‌محیطی جمع آوری  و به سولفوریک اسید تبدیل می شود که محصولی است با تولید ” میلیون تنی” و پرمصرف در صنایع مختلف از جمله در  صنایع شیمیائی. جالب است بازگو شود که در گذشته های نسبتاً دور، میزان مصرف  سولفوریک اسید به عنوان معیاری  برای درجه صنعتی بودن یک کشور یا منطقه در نظر گرفته می شد.
مهم ترین مشخصات فیزیکی وتوکسیکولوزیکی گوگرد دی اکسید در جدول ” شناسنامه ” آن قابل مشاهده است.
یکی از خطرات مهم گوگرد دی اکسید
یکی از هشدارهای جدی درمورد خطر بیماری از طریق قرارگرفتن در معرض غلظت های بالا ی گوگرد دی اکسید درطولانی مدت ، ابتلا به بیماری کم خونی (anemia ) یا ” فقر خون”است . این بیماری به سبب تخریب ویتامین ب 12 (B12) که برای  خون سازی در بدن بسیار پراهمیت است ، صورت می گیرد.
در حاشیه : کاربرد های مجاز گوگرد دی اکسید
ازکاربردهای مهم گاز گوگرد دی اکسید و املاح آن یعنی سولفیت ها می توان به مصرف آن  به عنوان احیا کننده ، سفید کننده و در صنایع غذائی – با کد E 220 – به عنوان نگهدارنده نیز اشاره کرد. گاز مایع شده دی اکسید گوگرد در صنایع شیمیائی به عنوان حلال پلار- آپروتیک نیز مصرف می شود. جزئیات بیشتراین موضوع را می توان  در کتاب “حلال ها وصنعت رنگ” از نگارنده وبلاگ، مطالعه کرد.
گوگرد دی اکسید دراروپا و یکی از منابع مهم رهایش آن در محیط زیست
درسال 2019 نتایج مطالعاتی منتشر گردید که کشتی های مسافرتی-تفریحی در مسیر سواحل اروپا، درسال 2017 حدوداً ده بار بیشترگاز گوگرد دی اکسید از مجموع 260 میلیون اتومبیل درحال تردد دراروپا، به اتمسفر می فرستند. موسسه ماکس پلانک برای هوا شناسی (Max-Planck-Institut für Meteorologie ) درهمان سال اعلام کرد که این اقلام در بنادر روتردام ( هلند)، آنتورب (بلژیک) و میلفورد دربیشترین حد قراردارند.
وجود گاز گوگرد دی اکسید در اروپا در دو دهه اخیر از طریق مصرف سوخت های کم گوگرد تر و فاقد گوگرد  و همچنین گوگرد زدائی از مواد سوختی، کاهش قابل ملاحظه ای را به ثبت رسانده است.
مرز های حداکثری گوگرد دی اکسید دراروپا  
از اول ژانویه 2005 این میزان به منظور حفظ سلامتی انسان به شرح زیر است :
مرز حداکثری مجاز این گاز برای یک ساعت 350 میکروگرم ( 350 µg/m3) بوده واین میزان می تواند حداکثر24 بار درسال تکرار شود .
مرز حداکثری روزانه گوگرد دی اکسید125 میکروگرم( 125 µg/m3) بوده و نباید بیش از سه بار در سال تکرار شود.
میزان حداکثری (مجاز) گوگرد دی اکسید در محیط کار (آلمان و سوئیس)

ارقام مجاز ( وغیر مجاز) وجود گوگرد دی اکسید در استان تیرول (اتریش)

ایران؛ گوگرد دی اکسید و نقش آن درآلودگی  محیط زیست
آلودگی هوا و نقش گوگرد دی اکسید درآن (فقط ) موضوع “امروز” نیست!
به چکیده دو گزارش زیرتوجه کنید :
1– “نگاه شما ؛ هجوم گوگرد “؛ از سایت تابناک، ۱۳ مهر ۱۳۹۱ ،کد خبر: ۲۷۶۵۳۲
“دی اکسید گوگرد از جمله گازهای آلاینده هواست که دارای اثرات مختلفی بر انسان و محیط زیست است. از جمله افزایش ناراحتی‌های تنفسی، سوزش مخاط بینی، صدمه به ریه‌ها، بروز برونشیت مزمن، ایجاد واکنش‌هایی در مغز، اثر بر سیستم گوارش، اسیدی شدن آب و خاک منطقه، توقف رشد گیاهان و در نهایت مرگ گیاه، مشارکت در ایجاد باران‌اسیدی‌وایجاد و بروزخوردگی اتمسفری ‌ابنیه ‌و سازه‌ها.”
“عکس‌هایی که می‌بینید فقط گوشه ای از آلودگی حاصل از سوختن مازوت است که هر روز شهروندان اراک و شازند مجبور به تنفس آنها هستند.”

2-  رییس مرکز ملی و هوا اقلیم سازمان محیط زیست در گفت و گو با ایسنا :
منبع : سایت تابناک، تاریخ انتشار : ۸ بهمن ۱۳۹۹ ، کد خبر: ۱۰۳۰۵۷۰
مهدی میرزایی قمی رییس مرکز ملی و هوا اقلیم سازمان محیط زیست ضمن اشاره به خسارت‌های اقتصادی آلودگی هوا در کلانشهرهای کشور گفت:
… ” بر اساس آمار سازمان بهداشت جهانی ذرات معلق کمتر از ۲.۵ میکرون- که به‌عنوان عامل اصلی آلودگی هوای کلانشهرهای کشور مطرح است- جزو گروه اول مواد سرطان‌زا و هم ‌رده با مواد رادیو اکتیو هستند”
میرزایی قمی درخصوص میزان گوگرد دی اکسید  با بیان اینکه ” بر اساس استانداردهای یورو ۴ محتوای گوگردِ سوخت باید زیر ۵۰ppm  باشد، اظهار داشت که متاسفانه گازوییل مصرفی در برخی نیروگاه‌ها ازجمله نیروگاه‌های اطراف تهران حدود ۶۰۰۰ تا ۷۰۰۰ppm گوگرد دارد. همچنین گوگرد درسوخت مازوت در ایران تا ۲۰هزارppm  گزارش شده است.
… و اما ماجرای “مازوت “
منابع : ویکی پدیا  فارسی و ایسنا 15 دیماه 99، کد خبر:  99101511138
مازوت یا نفت کوره (Mazut) یکی از هیدروکربن‌های نفتی است که در مراحل پالایش نفت خام پس از نفتا و بنزین و نفت سفید بدست می‌آید و چون سیاه رنگ است به نام نفت سیاه نیز خوانده می‌شود. مازوت که به عنوان سوخت، دارای کیفیت پایین و ویسکوزیته بالایی است  به عنوان ارزان ترین ماده سوختی دارای منشأ نفتی بعضاً در نیروگاه‌های حرارتی ، حمام‌ها و تنور نانوایی‌ها و موتورهای دیزلی و … استفاده می‌شود. در اروپا و ایالات متحده،  مازوت شکسته به گازوئیل تبدیل می‌شود.
خطرات مازوت به عنوان سوخت
همانگونه که در بالا تشریح گردید ، یکی از اثرات  سوزاندن مازوت و سایر سوخت‌های گوگردی، ‌ تشکیل سولفات‌ها و نیترات ‌ها به شکل آئروسول یا ذرات بسیار ریز هوا است که “ذرات معلق ”  (Particulate Matter) موجود در هوا را سبب می ‌شوند. این ذرات معلق با تشدید آلودگی هوا خطر آسم و حملات قلبی و تنفسی را افزایش می‌دهند. همچنین” اسیدی شدن آب و خاک منطقه، توقف رشد گیاهان و در نهایت مرگ گیاه، مشارکت در ایجاد باران‌اسیدی‌وایجاد و بروزخوردگی اتمسفری ‌ابنیه ‌و سازه‌ها.” از دیگر عوارض استفاده از سوخت های حاوی میزان بالائی از گوگرد مانند مازوت می باشد
به چکیده سه گزارش زیرنیزتوجه کنید :
1– گوگردسوزی به جای گوگردزدایی
منبع : سایت تابناک ، تاریخ انتشار: ۲۶ دی ۱۳۹۹ ، کد خبر: ۱۰۲۸۰۶۴
…” سؤال اصلی اما اینجاست که نیروگاه‌ها در دیگر نقاط جهان از چه سوختی استفاده می‌کنند که کمتر آلودگی ایجاد کنند و آیا همه نیروگاه‌های دنیا به سوخت گاز طبیعی دسترسی دارند یا این که کشورهای دیگر در مسیری دیگر گام برداشته‌اند و ما از دنیا عقب افتاده‌ایم؟ ”
2- «تابناک» به نقل از روزنامه همشهری :
یک روز می‌گویند دلیل افزایش سطح آلاینده‌ها و ذرات معلق و سمی در هوای کلانشهرها، اتوبوس‌ها و حمل‌ونقل عمومی هستند. روز دیگر نیروگاه‌ها و مازوت مصرفی آنها دلیل کثیفی مرگبار هوا عنوان می‌شود. هنوز مدتی نگذشته که جریان خبری به سمت استخراج‌ کنندگان رمزارزها تغییر مسیر می‌دهد که آنها برق‌خوارند و در این کشمکش و بلاتکلیفی البته انتقادها از کیفیت سوخت تحویلی به نیروگاه‌ها یا کسری تامین گاز مورد نیاز آنها مسئله‌ساز می‌شود. آخر کار هم که مردم مقصرند، چون آنها هستند که زیاده از حد انرژی مصرف می‌کنند. بی‌آنکه پاسخ روشنی داده شود که دلیل اضافه‌خوری انرژی در ایران ناشی از رفتار مردم است یا خطای سیاستگذاری و نادیده گرفتن واقعیتی به نام تحریم‌ها و تأخیر در اصلاحات اقتصادی زیربنایی؟
3- اختلاف فاحش گوگرد در مازوت ایران به نسبت کشورهای پیشرفته
منبع : سایت عصرایران به نقل از ایرنا ، ۰۲ بهمن ۱۳۹۹ ، کد خبر ۷۶۶۴۱۹
به گزارش ایرنا، حسین شهیدزاده مدیر عامل شرکت کنترل کیفیت هوای تهران با اشاره به اینکه بر اساس استاندارد یورو ۴، گازوییلی که در تهران برای حمل و نقل توزیع می‌شود، محتوی گوگرد ۵۰ پی پی‌ام است اما گازوییلی که در صنایع توزیع می‌شود، محتوی گوگرد ۳ تا ۷ هزار پی‌پی‌ام است، اظهار کرد: مازوت تولیدی در ایران، ۳۵ هزار پی‌پی‌ام گوگرد دارد، در صورتی که مازوتی که در کشورهای پیشرفته و در کشتی‌ها مصرف می‌شود، ۵۰۰ پی‌پی‌ام گوگرد دارد.
شهیدزاده با بیان اینکه قطعاً گازوییلی که در کشور ما استفاده می‌شود از مازوتی که در کشورهای پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد آلوده‌تر است، تصریح کرد: پس نباید ابراز خرسندی کنیم که در صنایع به جای مازوت، گازوییل استفاده می‌شود، چرا که هر دو آلایندگی زیادی دارند و مصرف آن‌ها خطرناک است.

وبلاگ علوم و تکنولوژی رنگ