مهندسی محیط زیست

سال 1985 تعداد 28 كشور توسعه يافته در شهر وين اتريش گرد هم آمدند و با استناد به يافته‌هاي دانشمندان و با تكيه بر مستندات بيانيه كنفرانس سران كشور‌ها در سال 1992 در زمينه توسعه پايدار انساني و مفاد دستور كار 21، كنوانسيون وين را براي حفاظت از لايه ازن منعقد كردند.

اين كنوانسيون چارچوب سياست‌هاي كلي كشور‌ها به منظور همكاري در زمينه تبادل اطلاعات و دانش فني، انجام مشاهدات پيوسته براي سنجش مقادير اشعه ماوراء بنفش خورشيدي و اثرات آن و همچنين همكاري در تهيه و تنظيم برنامه‌ها، روش‌ها و ضوابط قانوني مشخص براي شناسايي و كنترل مواد مخرب لايه ازن را مشخص كرد.

سپتامبر 1987 ميلادي 46 كشور توسعه يافته مجدداً در مونترال كانادا گرد هم آمدند و ضمن تبيين تعهدات جامعه جهاني براي حل بحران به‌وجود آمده براي حيات كره زمين يعني كاهش لايه ازن و آثار ناشي از آن فهرستي از مواد مخرب لايه ازن را تهيه و برنامه زمانبندي مشخصي را براي حذف تدريجي آنها از سوي 2 گروه از كشور‌هاي در حال توسعه و توسعه يافته تنظيم كردند.

اين پروتكل 2سال بعد يعني در سال 1989 لازم‌الجرا شد كه پروتكل مونترال داراي 4 اصلاحيه لندن (1990)، كپنهاگ (1992)، مونترال (1997) و پكن (1999) است.

بررسي‌ها نشان مي‌دهد دولت جمهوري اسلامي ايران با همكاري آژانس‌هاي اجرايي و كمك‌هاي فني و مالي صندوق چندجانبه پروتكل مونترال به اهداف از پيش تعيين شده در جدول زمانبندي اين پروتكل براي حذف مصرف مواد مخرب لايه ازن در واحدهاي توليدي، مونتاژ و تعميرگاهي تلاش مي‌كند.

بر اين اساس مسوولان اعلام كرده‌اند به دليل تلاش‌هاي ارزنده‌اي كه از سوي دولت جمهوري اسلامي ايران صورت گرفته است، ايران در زمره فعال‌ترين كشورهاي عضو پروتكل مونترال براي حذف مواد مخرب لايه ازن به‌شمار مي‌آيد.

معاون انساني سازمان حفاظت محيط‌زيست دراين باره مي‌گويد: ‌اجراي تعهدات دولت جمهوري اسلامي ايران در قبال مصوبات پروتكل مونترال مرهون تلاش‌هاي نهادهاي ملي اعم از سازمان‌ها و وزارتخانه‌ها و بخش‌هاي خصوصي نظير اتحاديه‌هاي مربوط و كمك‌هاي فني و مالي صندوق چندجانبه پروتكل مونترال و آژانس‌هاي اجرايي وابسته به سازمان ملل متحد مانند برنامه محيط‌زيست سازمان ملل و برنامه عمران سازمان ملل و همچنين آژانس‌هاي اجرايي چون سازمان همكاري‌هاي فني آلمان بوده است.

دكتر حسن اصيليان با تشريح وضعيت ايران، ادامه داد: ‌اكنون كه تا پايان تعهدات دولت جمهوري اسلامي ايران براي حذف مواد مخرب لايه ازن طبق جدول زمانبندي پروتكل مونترال تنها يك سال و چند ماه باقي مانده است تاكنون حدود 650 واحد شامل يخچال‌سازي، فوم‌سازي، خودروسازي، واگن‌سازي، كمپرسورسازي و تعميرگاهي به فناوري‌هاي سازگار با لايه ازن مجهز شده‌اند و تا پايان امسال حدود 600 واحد تعميرگاهي نيز به اين آمار افزوده مي‌شود.

وي افزود:‌ با توجه به فعاليت‌هاي انجام شده و ‌طرح‌‌هاي اتمام يافته در بخش‌هاي مختلف مصرف‌كننده مواد مخرب لايه ازن، تقويت واجراي قوانين و مقررات مرتبط با حفاظت لايه ازن، پايش و نظارت بر حسن اجراي فعاليت‌هاي مربوط به حذف مواد مخرب لايه ازن و استفاده بهينه از تجهيزات سازگار با لايه ازن از سوي واحدهاي صنعتي دريافت‌كننده اين تجهيزات و در نهايت تقويت برنامه‌ها و كارگاه‌هاي آموزشي و اطلاع‌رساني به تمام واحدها و نهادها اهميت بسزايي دارد.

در اين راستا و به منظور تقويت اجراي قوانين و مقررات تحت پروتكل مونترال و كنترل و ممانعت از تجارت غيرقانوني مواد مخرب لايه ازن دفتر حفاظت لايه ازن به برگزاري نشست‌هاي آموزشي با گمرك ايران اقدام كرده تا با اطلاع‌رساني مسوولان در اين‌باره اقدامات گسترده‌اي انجام شود.

وي ادامه داد: ‌همچنين از آنجا كه دفتر حفاظت لايه ازن داراي يك شبكه از نمايندگان ازن سراسر كشور است به منظور تقويت و توانمندسازي اين افراد دوره‌هاي آموزشي متعددي برگزار مي‌شود، تا اين گروه از كارشناسان در انجام برنامه‌هاي پايش اقدامات لازم را انجام دهند.

برنامه ملي حذف فريون‌ها

دفتر برنامه ملي حذف فريون‌ها NPP هم‌اكنون با كمك سازمان همكاري‌هاي بين‌المللي آلمان (GTZ) در كشور در حال فعاليت است. برنامه پروكليماي سازمان همكاري‌هاي فني و بين‌المللي آلمان تحت ماموريت محول شده از طريق وزارت فدرال همكاري‌هاي اقتصادي و توسعه‌اي آلمان (BMZ) به منظور تسهيل همكاري‌هاي دو جانبه كشور آلمان به صندوق همكاري‌هاي چند جانبه پروتكل مونترال شكل گرفته است.

يورگن يوزينگر، نماينده سازمان همكاري‌هاي بين‌المللي آلمان دراين‌باره مي‌گويد: هدف مشاركت اين سازمان در اين پروتكل بهبود مستمر و پايدار شرايط زندگي مردم در كشورهاي در حال توسعه است. تمركز اصلي اين سازمان دراين برنامه ظرفيت‌سازي و ارائه همكاري‌هاي فني مورد نياز بوده است.

وي افزود: اساسا انتخاب كشورهاي همكار به گونه‌اي انجام گرفته است كه جايگزين‌هاي پايدار براي مواد مخرب لايه ازن در مناطق مختلف جهان ارائه شود.

وي ادامه داد: همكاري‌هاي دوجانبه باعث ارتقا و توسعه تبادل تجربيات بخش‌هاي خصوصي و رسمي در تمامي سطوح به منظور تبديل صنايع مخرب لايه ازن به صنايع غيرمخرب، ارائه مشاوره‌هاي لازم به موسسات دولتي براي ايجاد قوانين و مقررات محلي و سياستگذاري‌هاي لازم به منظور جايگزيني فناوري‌هاي مخرب لايه ازن با جايگزين‌هاي مورد‌پسند از نطقه نظر اقتصادي و دوستدار محيط‌زيست مي‌شود.

نماينده سازمان همكاري‌هاي بين‌المللي آلمان دراين‌باره گفت: پروكليما از سوي دولت جمهوري اسلامي ايران به عنوان آژانس اجرايي راهبر براي تدارك و اجراي طرح ملي حذف مواد مخرب لايه ازن CFC (مصوب سال 2003 ميلادي ) انتخاب شد.

اين مقام مسوول گفت: در راستاي اين طرح دولت جمهوري اسلامي ايران متعهد شده است مصرف تمام مواد مخرب لايه ازن در كشور و تمامي بخش‌هاي صنعتي و كارگاهي را حداكثر تا تاريخ اول ژانويه سال 2010 ميلادي حذف كند، در مجموع و براي اجراي اين طرح ملي، 11 ميليون دلار از طريق صندوق همكاري‌هاي چند جانبهMLF  براي كاهش مصرفCFC ‌ها و در نهايت حذف نهايي اين مواد دربازه زماني 2004 ميلادي تا 2010 ميلادي تخصيص داده شده است.

يوزينگر با اشاره به اقدامات انجام شده در اين‌باره ادامه داد: تاكنون برنامه ملي حذف فريون‌ها بيش از 90‌درصد مصارف باقي‌مانده CFC در كشور ايران را حذف كرده است. همچنين اين برنامه به زيرساخت‌سازي رسمي براي پيگيري و پايش مصرف مواد مخرب لايه ازن و نيز تامين آموزش‌ها و حمايت‌هاي لازم به توليدكنندگان و مصرف‌كنندگان محصولات حاوي مواد مخرب لايه ازن كمك شاياني كرده و در نهايت راه رسيدن به هدف حذفCFC ‌ها تا سال 2010 را هموار كرده است و در اين راه امكانات زيادي را به منظور ارتقاي سطح كمي و كيفي محصولات در اختيار شركت‌ها گذاشته است.

وي تاكيد كرد: اين برنامه نه تنها به حفاظت لايه ازن كمك كرده بلكه به كاهش انتشار آلاينده‌ها به هوا به ميزان 21 تن دي اكسيد كربن كه حدودا معادل انتشار سالانه اين گاز در اثر تردد خودروها در شهر بزرگي همچون تهران است، كمك شاياني كرده است.

نقش لايه ازن در حفاظت از كره زمين‌

ازن گازي است كه هر مولكول آن از 3 اتم اكسيژن (3 (Oتشكيل شده است. در نواحي گرمسيري اتمسفر در اثر واكنش‌هاي شيميايي حاصل از تابش نور خورشيد، ذخيره لايه ازن تجديد و سپس در اثر جاري شدن هواي اطراف كره زمين قسمتي از آن به سمت قطبين زمين منتقل مي‌شود. ازن يك اكسيدكننده قوي است و با بسياري از مواد مختلف در اتمسفر تركيب مي‌شود. بيشترين مقدار ازن در اتمسفر زمين در لايه بين 15 تا 50 كيلومتري بالاي سطح زمين و در لايه استراتوسفر وجود دارد ولي اگر در لايه‌هاي پايين اتمسفر در تروپوسفر و در ارتفاع تنفسي ما قرار گيرد، به عنوان يك آلاينده محسوب مي‌شود. اما ازن در استراتوسفر به صورت يك سپر مانع از رسيدن اشعه خطرناك ماوراءبنفش (UV)  به سطح زمين مي‌شود و به همين دليل اين لايه براي ادامه حيات روي كره زمين ضروري است.

تابش‌هاي ماوراءبنفش شامل امواج بين 1/0 تا 4/0 ميكرون بوده كه خود به سه نوع UV-A، UV-B و UV-C تقسيم مي‌شود. UV-C  كوتاه‌ترين طول موج را دارد و از همه پرانرژي‌تر است.

اين تابش‌ها آنقدر انرژي دارند كه قادرند اكسيژن دو اتمي را به دو اتم اكسيژن بشكنند و سپس آن را با مولكول 2 Oتركيب و ازن را به وجود آورند. ازن با جذب تابش‌هاي ماوراء بنفش دوباره به اكسيژن دو اتمي و يك اتمي مي‌شكند و حرارت آزاد مي‌شود. بين توليد و انهدام ازن در شرايط معمول غالب اتمسفر، يك توازن پويا برقرار است.

  اولين كاهش شديد ضخامت لايه ازن در سال 1981 در قطب جنوب مشاهده شد. در فصل بهار در قطب جنوب بيش از 60 درصد كاهش ضخامت ازن در لايه استراتوسفر به ثبت رسيد كه پژوهشگران اين پديده را حفره ازن نامگذاري كردند. حفره ازن وسعتي برابر با مساحت ايالات متحده آمريكا را دربر مي‌گرفت. كاهش ضخامت لايه ازن طي سال 1989 در قطب شمال نيز مشاهده شد، ولي به دليل شرايط آب و هوايي متفاوت و دماي بالاتر نسبت به قطب جنوب ضخامت اين لايه كمتر است. در شرايط طبيعي بالاترين تراكم ازن در نواحي قطب و پايين‌ترين ميزان آن در نزديكي استوا ديده مي‌شود. البته بيشترين توليد ازن در نزديكي استواست، اما ازن استراتوسفري همراه با الگوي چرخشي هواي جهان به سمت قطبين حركت مي‌كند.

با گسترش استفاده از مواد مخرب لايه ازن در صنعت بتدريج اثرات نامطلوب اين مواد روي اين لايه مشاهده شد و به دنبال آن كنوانسيون وين در سال 1985 براي حفاظت از لايه ازن توسط سازمان ملل متحد و ديگر كشورهاي جهان تدوين گشت تا از اين لايه حفاظت شود.

اثرات تخريب لايه ازن بر محيط‌ زيست

در اثر كاهش ضخامت لايه ازن ميزان تابش اشعه ماوراء بنفش به سطح زمين افزايش يافته است و موجب تاثيرات نامطلوب زيست‌محيطي و اثرات مخربي بر سلامت افراد مي‌شود.

1- اثر بر سلامت انسان‌

دريافت اين اشعه توسط بدن موجب تضعيف سيستم ايمني و بروز انواع سرطان‌هاي پوستي مي‌شود. همچنين بروز بيماري‌هايي نظير آب مرواريد و كوري چشم با كاهش ضخامت لايه ازن افزايش پيدا مي‌كند.

2- اثر بر اكوسيستم‌هاي آبي‌

در درياها و اقيانوس‌ها مهم‌ترين تاثير تابش اشعه ماوراءبنفش از بين رفتن فيتوپلانكتون‌هاست كه اولين حلقه زنجيره غذايي در اين مناطق هستند. همچنين برخي تغييرات ژنتيكي در كرم و لاروهاي موجودات دريايي از ديگر اثرات تابش اين اشعه است. با توجه به اين‌كه بيش از 30 درصد پروتئين مورد نياز انسان از درياها و اقيانوس‌ها تامين مي‌شود، با كاهش ضخامت لايه ازن و از بين رفتن فيتوپلانكتون‌ها و به دنبال آن زئوپلانكتون‌ها، زاد و ولد ماهي‌ها كاهش مي‌يابد و در نتيجه دسترسي انسان به انواع ماهي‌ها كم مي‌شود.

3- اثر بر اكوسيستم خشكي‌

در اين زمينه مي‌توان به كاهش بازده محصولات كشاورزي مانند برنج، گندم، سويا، سيب‌زميني و غيره اشاره كرد. بررسي‌ها نشان مي‌دهد 25 درصد كاهش لايه ازن يعني 25درصد كاهش بازده مزارع سويا،‌ علاوه بر اين كاهش ضخامت لايه ازن مي‌تواند واكنش‌هاي شيميايي در تروپوسفر را تشديد كند و موجب افزايش توليد ازن در سطح زمين شود و بروز آلودگي‌هاي شديد هوا را به همراه داشته باشد.

نگاهي بر وضعيت مصرف فريون‌ها

فريون‌ها يا موادي كه از آنها تحت عنوان كلروفلوروكربن‌ها (CFC)  ياد مي‌شود، جزو گروه بزرگي از تركيبات شيميايي هستند كه در آنها يك مولكول متان يا اتان به دو يا چند اتم كلر و فلور اتصال دارند.

 فريون‌ها در لايه تروپوسفر جو كره زمين بسيار پايدارند و براحتي شكسته نمي‌شوند. با حركت به سمت لايه‌هاي فوقاني جو در لايه استراتوسفر تحت تاثير اشعه ماوراء بنفش خورشيدي شكسته شده و بدين ترتيب اتم‌هاي آزاد كلر در جو رها مي‌شوند.

اين اتم‌ها كه در حالت بسيار فعالي از لحاظ شيميايي قرار دارند، با جذب يكي از 3 اتم اكسيژن مولكول ازن موجب شكسته شدن ازن شده و تكرار اين پديده در حجم زياد در نهايت به تخريب و كاهش ضخامت لايه ازن منجر مي‌شود.

فريون‌ها بسته به تعداد و نوع چيدمان اتم‌هاي كلر و فلور در آنها به اشكال مختلفي وجود دارند كه از جمله متداول‌ترين آنها فريون‌هاي 12، 11، 113، 114 و 115 هستند. اين فريون‌ها به‌عنوان تركيبات سرد كننده در يخچال‌ها و سيستم‌هاي سرمايشي يا به‌عنوان عامل پف‌دهنده در فرآيند توليد اسفنج به‌كار برده مي‌شوند. فريون‌ها همچنين در توليد افشانه‌هاي تنفسي به عنوان عامل افشاننده و در برخي از صنايع به عنوان حلال براي پاك كردن سطوح و قطعات، مورد استفاده گسترده قرار مي‌گيرند.

هر كدام از اين فريون‌ها داراي درجه مشخصي از قدرت تخريب‌كنندگي لايه ازن يا (ODP) هستند. به‌عنوان مثال فريون‌هاي ياد شده به ترتيب داراي قدرت تخريب‌كنندگي معادل 1، 1، 8/0، 1 و 6/0 هستند.

فريون‌ها كه اولين بار در اوايل دهه 1930 ميلادي به طور گسترده به بخش صنعت كشور‌هاي توسعه‌يافته معرفي و مورد استفاده قرار گرفتند، هنوز هم براي توليد سيستم‌هاي سرمايشي، اسفنج و داروهاي تنفسي بيشتر در كشور‌هاي در حال توسعه مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

فريون‌ها جزو اولين گروه از مواد تحت كنترل پروتكل مونترال هستند كه طبق برنامه زمانبندي پروتكل، توليد و مصرف آنها به استثناي برخي موارد ضروري در كشور‌هاي توسعه يافته تا پايان سال 1995 ميلادي به‌طور كامل متوقف شده است.

اين در حالي است كه مقررات پروتكل مونترال به كشور‌هاي در حال توسعه يا آن دسته از كشورهايي كه متوسط سرانه مصرف فريون‌ها در آنها كمتر از 300 گرم است، تا پايان سال 2009 ميلادي فرصت مي‌دهد تا كل مصرف و توليد فريون خود را به استثناي برخي موارد ضروري كه بايد به تاييد و تصويب كميته اجرايي پروتكل برسند به صفر برسانند.

بررسي روند مصرف فريون‌ها در كشور‌هاي جهان نشانگر كاهش قابل توجه اين مواد در طول سال‌هاي اخير است. مصرف فريون‌ها در ايران طي سال 2005 ميلادي با كاهشي حدود 52 درصد نسبت به ميانگين سال‌هاي 1995 تا 1997 به 2221 تن رسيده است. اجراي برنامه‌هاي پروتكل مونترال در كشور در طول يك دهه گذشته عامل اصلي در كاهش مصرف اين مواد بوده است، به‌طوري‌كه انتظار مي‌رود با اجراي موثر برنامه‌هاي پيش‌بيني شده مصرف فريون‌ها تا پايان سال 2009 ميلادي به صفر برسد.

حميده‌سادات هاشمي