104

تاثیر آلاینده های صنعت پتروشیمی (اسیدهای آروماتیک) بر محیط زیست

تاثیر آلاینده های صنعت پتروشیمی (اسیدهای آروماتیک) بر محیط زیست
(دوشنبه ۱۵ آبان ۱۳۹۶) ۰۸:۰۰

اسیدهای آروماتیکسولفونیک

اسید آروماتیک سولفونیک ها مانند، بنزن، نقتالین، آنتروکینون و استیلبن مواد شیمیایی هستند که به طور گسترده در فرآیندهای صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، بنزن جایگزین شده و اسیدنفتالینسولفونیک ها در صنعت پتروشیمی به عنوان مداخله گر به منظور تولید دارو، رنگ و عامل های دباغی به کار گرفته می شوند. مایع های نفتالین-فرمالدئید سولفون شده،مواد اولیه تجاری مهمی برای بتن، پراکنده سازها و عامل های دباغی به شمار می آیند زیرا برای افزودن خواص پلاستیکی به مواد پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرند.[1] رنگ های آزوسولفون شده به طور گسترده در صنعت نساجی به منظور رنگ آمیزی فیبرهای طبیعی، جوهرها و رنگدانهها مورد استفاده قرار میگیرند.[2] در صنعت کاغذ، اسیداستیلبنسولفونیک ها بهعنوان سفیدکننده استفاده میشوند.[3]اسیدآلکانسولفونیک ها و اسیدهای آلکین بنزن سولفونیک خطی (LASs) اغلب به عنوان مواد شویندهآنیونی در مواد شوینده مورد استفاده قرار میگیرند.[4]

بهدلیل پایداری بالا در سیستمهای بیولوژیکی محیطی، این ترکیبها در منابع طبیعی و آبهای سطحی انباشته شده ومنجر به ایجاد فاضلاب صنعتی یا فرآیندهای اشباع در فرآیند دفن زباله می گردند.[5] کوک و همکاران مکانیزمهای تجزیه زیستی اسیدآروماتیکسولفونیک ها را مورد بررسی قرار دادهاند.[6]اسیدآروماتیکسولفونیک های جایگزین نشده و اسیدآروماتیکسولفونیک ها همراه با یک گروه متیل اضافی بهراحتی قابل تجزیه هستند، درحالیکه اسیدآروماتیکسولفونیک های جایگزین شده همراه با گروه های اضافی نیترو، هیدرواکسی و آمینوبه سختیتجزیه می شوند. در نتیجه، این ترکیب ها در برابر تجزیه زیستی در فرآیندهای لجن فعال برای تصفیه فاضلاب شهری، مقاوم هستند. کاستیلا و همکاران، 3-اسید نیترو بنزن سولفونیک، 14-اسید کلروبنزنسولفونیک، 1-آمینو-7-اسید نفتالینسولفونیک و 2-اسید نفتالینسولفونیک را درفرآیندهایدباغی و پساب های صنعت نساجی شناسایی کردهاند.[7]

آلانسو و همکاران[8]و لوس و همکاران[9] به شناسایی بنزن و نفتالینسولفونیکاسیدها در پساب های تصفیه شده و تصفیه نشده در تصفیه فاضلاب صنعتی ماشینآلات در کشورهای سوئد و اسپانیا، پرداخته اند.3- اسید نیتروبنزنسولفونیک، 4-اسید متیل بنزن سولفونیک و 2-اسیدنفتالین سولفونیک در پساب های تصفیه شده ماشینآلات یافت شدند. لوس و همکاران و استورم و همکاران[10]نفتالینسولفونیکاسیدها را در تصفیه پساب های شهری، حمام رنگرزی و پساب های صنعت نساجی در آلمان شناسایی کرده اند. کوک و همکاران نفتالین سولوفنیک اسیدها را در رودخانه البه آلمان با محیط زیست     شناسایی کرده اند. ردین و همکاران[11]5،5- متیلنبیس -2-اسیدنفتالینسولوفنیک، 8-5-متیلنبیس -2-اسید نفتالینسولفونیک و 8-8- متیلنبیس-2-اسید نفتالینسولفونیک را در رودخانه های شوسن و راین آلمان شناسایی کردند. این مشاهدات نشان می دهند که اسید آروماتیکسولوفونیکها به طور کامل در تصفیه پسابهای ماشینآلات تجزیه نشده و همچنین این پسابها به منابع آبی رها می شوند. اگرچه آروماتیک سولفونیک اسیدها دارای مواد سمی کمتری بوده و عاری از مواد ژنوتوکسیک و سرطانزا هستند، پایداری آنها خطربالقوه بروز سرطان را افزایش داده و مشکلاتی را برای ذخیره آب آشامیدنی ایجاد می کنند. بهدلیل تجزیه بیوشیمی این ترکیبات که منجر به تشکیل موجودات سمی می گردد، اخیرا تمایل بیشتری برای تحلیل و بررسی این ترکیبات در محیط آبی به وجود آمده است.

تاثیراسیدهای آروماتیک بر روی محیط زیست

اسیدهای آروماتیک دارای خاصیت اسیدی (pKa<-1)بالاییبوده و به طورطبیعی بسیار هیدروفیلیک (آب دوست) هستند. بسیاری از اسید آروماتیک سولوفونیک ها همراه با زنجیره هیدروفوبیک آلکیل، ترکیباتی به شمار می آیند که دارای قابلیت تجزیه زیستی هستند. اسیدآروماتیک سولفونیک هایی که توسط گروه های نیترو، هیدرواکسی و آمینو جایگزین می شوند به سختی تجزیه می شوند. به رغم کاربرد وسیع اسیدآروماتیک سولوفنیک ها، اطلاعات اندکی درمورد سم شناسی، بوم سم شناسی و رفتار محیطی آنها وجود دارد. به دلیل ضرایب تقسیم اکتانول-آبی پایین (log ˂ 2.2این اسیدها از تحرک بالایی در سیستم آبی برخوردارند. بنابراین، آروماتیک سولفونیک اسیدها به راحتی می توانند در آب های سطحی ایجاد آلودگی کنند، چراکه اغلب در آبهای طبیعی یافت می شوند. تراکم ایجاد شده در پساب های صنایع پتروشیمی و پساب های ناشی از ماشینآلات تصفیه آب، بسیار زیاد است، به طوریکه مقادیری در محدوده ی     محیط زیست   گزارش داده شده است

آگاهی درمورد حضور و تراکم چنین ترکیب هایی در بخش هایی از محیط زیست دارای اهمیت بسیار بالایی به منظور محافظت از آبهای طبیعی است. بنابراین، باید روشهای موثر و تحلیلی به طور مداوم ومستمر به کار گرفته شوند تا بتوان این ترکیب ها را در محیط آبی شناسایی نمود.

روش های حذف اسید های آروماتیک و اهمیت آن

یکی از خطرناک ترین آلاینده های آب، هوا و خاک هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای هستند. مطالعات انجام شده نشان می دهد که فعالیت های صنعتی انسان، تنها عامل آلودگی محیط زیست به ترکیبات سمی و خطرناک به وسیله این دسته از آلاینده ها است. هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای در طی فرآیند احتراق سوختهای فسیلی، به ویژه در مراکز صنعتی، تولید و در محیط زیست پراکنده می شوند. تاٌسیسات میعان سازی زغال سنگ از عمده ترین منایع مولد این ترکیبات است. هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای پس از تولید، جذب سطوح ذرات معلق هوا و یا ذرات خاک می شوند و با گذشت زمان به آبهای زیرزمینی نفوذ کرده و در محیط زیست منتشر می شوند

حضور هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای در محیط زیست یک تهدید جدی برای سلامتی انسان و حیات وحش است . سرطانزائی بعضی از این ترکیبات، مانند ترکیب بنزوپایرن که از پنج حلقه بنزنی تشکیل شده است، به اثبات رسیده است. آنزیم های ترشح شده از جگر پستانداران باعث اکسیده شدن برخی از هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای شده و ماده حاصل پس از تشکیل پیوندکووالانسی با بازهای رشته DNA باعث بروز موتاسیون ( جهش ژنتیکی ) و در نهایت، سرطان خواهد شد. به همین علت پاکسازی مکان های آلوده از این ترکیبات بسیار حائز اهمیت و مورد توجه سازمانهای محیط زیست قرار دارد. سازمان محیط زیست ایالات متحده لیستی از 200 ترکیب خطرناک و مورد اولویت پاکسازی ارائه نموده است که در آن 16 ترکیب از دسته هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقه ای نیز قرار دارد.

زیست سالم سازی یکی از فن آوری های رایج در پاکسازی و مداوای خاک های آلوده به هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای است. فن آوری زیست سالم سازی تاکنون در بسیاری از مکان های آلوده به کارگرفته شده است. نتایج موفقیت آمیز این روش در پاکسازی خاکهای آلوده ناشی از حادثه نفتی اگزون والدز باعث شد که زیست سالم سازی به عنوان یک روش کم هزینه و مؤثر مورد توجه سازمانهای محیط زیست قرار بگیرد. مبنای این روش بیولوژیکی عملکرد ریزسازواره ها، به منظور تجزیه ترکیبات آلاینده است. تاکنون تعداد بسیار زیادی از باکتری ها با توان تجزیه هیدروکربن های آروماتیک دو، سه و چهارحلقه ای به عنوان تنها منبع کربن و انرژی شناخته و جداسازی شده اند.

توسعه و گسترش در بکارگیری این فن آوری، مستلزم کنترل فعل و انفعالات پیچیده میکروبی در برای تجزیه ترکیبات آلاینده و تسریع فرآیند پاکسازی است.



[1]Brnadt C.H. Chemie in unsererZeit 36 [2002] 214224; P. Jandera, J. Fischer, V. Stanek, M. Kucerova, P. Zvon‎cek, J.Chromatogr. A 738 (1996) 201.

[2]M.C. Alonso, D. Barcelo, Anal. Chim. Acta 400 (1999) 211.

[3]J. Riu, I. Schonsee, D. Barcelo, C. Rafols, Trends Anal. Chem. 16 (1997) 405.

[4]T. Reemtsma, J. Jochimsen, M. Jekel,Vom Wasser 81 (1993) 353; Patancheru…A Hell on Earth, A saga of a People’s Struggle against Industrial Pollution – Dr.AKishan Rao (2002).

[5]T. Storm, T. Reemtsma, M. Jekel, J. Chromatogr. A 854 (1999) 175.

[6]A.M. Cook, H. Laue, F. Junker, FEMS Microbiol. Rev. 22 (1999) 399.

[7]Venkata Mohan S, Annapoorna J and Ramakrishna S.V. Asian J Microbiol Biotech EnviSci 3 [2001] 249.

[8]S.A. Shamsi, N.D. Danielson, Anal. Chem. 67 (1995) 4210; T. Poiger, J.A. Field, T.M. Field, W.Giger, Environ. Sci. Technol. 30 (1996) 2220.

[9]P. Kolbener, U. Baumann, A.M. Cook, T. Liesinger, Water Res. 28(1994) 1855; R. Loos, M.C. Alanso, D. Barcelo, J. Chromatogr. A 890 (2000) 225.

[10]M.C. Alonso, D. Barcelo, Anal. Chim. Acta 400 (1999) 211.

[11]Rathi A.K.A. Journal of Cleaner Production 11 [2003] 583-590

ایمیل را وارد کنید
تعداد کاراکتر باقیمانده: 500
نظر خود را وارد کنید

لوگو-پیام پترو

سایت اطلاع رسانی روابط عمومی

شرکت ملی صنایع پتروشیمی