خانه » زمینه » آب، هوا، خاک » آب شيرين كن ها چالش جدي محيط زيست در دهه آتي

آب شيرين كن ها چالش جدي محيط زيست در دهه آتي

بهره برداري و برداشت بي رويه منابع آب هاي زيرزميني کشور طي سه دهه اخير، به ويژه در نيمه شرقي و مناطق جنوبي کشور، باعث شده تا بسياري از آبخوا ن هاي اين مناطق با مشکلات جدي تامين آب شيرين مواجه شود. به طور کلي لايه هاي عميق هر آبخوان داراي غلظت بالاتري از املاح بوده و لب شور يا شور است. معمولادر هر آبخوان، در مناطق دشت نوعي لايه بندي کيفي از آب به مرور زمان زمين شناختي (از چند هزارسال تا چند ميليون سال) تشکيل مي شود، به اين ترتيب که آب هاي ناشي از نزولات آسماني که کمترين غلظت املاح را دارد و خالص تر است، در لايه هاي کم عمق و بالايي هر آبخوان جاي گرفته و هرچه زمان مي گذرد و اين آب ها بيشتر در آبخوان مي ماند و اصطلاحا زمان اقامتش در آبخوان بيشتر مي شود، ميزان بيشتري از خاک ها و سنگ هاي پيرامون خود را حل مي کند و در نتيجه هرچه عمق آبخوان بيشتر مي شود، غلظت مواد حل شده در آن نيز بيشتر و بيشتر مي شود. هرچه از لايه هاي سطحي آبخوان به لايه هاي عميق مي رسيم، هم عمر آب هاي زيرزميني بيشتر و هم غلظت مواد معدني آن بيشتر و بيشتر مي شود. درهمين حال با توجه به اينکه متاسفانه طي چند دهه اخير اغلب آبخوا ن هاي کشور داراي بيلان منفي بوده سطح آب هاي آنها به علت برداشت هاي بي رويه افت چشمگيري داشته است. ازسوي ديگر بسياري از آبخوا ن هاي موجود در مناطق مختلف، به علت شرايط زمين شناختي ويژه آب هاي شور و لب شور دارد، (مانند آبخوا ن هاي حاشيه کوير مرکزي). به دلايل کمبود بارش هاي طبيعي، بروز خشک سالي هاي مکرر و حتي تغيير اقليم از يک سو و تخليه بيش از حد و مصرف بي رويه آبخوا ن ها از سوي ديگر، جملگي در افت شديد کيفيت آب هاي زيرزميني اثرات منفي بر جا گذاشته است.

از نگاهي ديگر، بايد گفت در چند دهه اخير زمين هاي زيرکشت بيشتري نسبت به دهه هاي پيش از آن در بخش کشاورزي در قالب برنامه هاي توسعه در دشت هاي مناطق مورد نظر ايجاد شده است. براي مثال ميزان زمين هاي زيرکشت باغات پسته در دشت هاي رفسنجان و انار در استان کرمان چندين برابر بيشتر از دهه هاي قبلي شده است. در نتيجه کشاورزان اين مناطق براي حفاظت از سرمايه هاي خود راهي به جز استفاده از روش هايي که بتواند آب هاي شور را شيرين کند، ندارند؛ نتيجه اينکه بخش هاي کشاورزي (با توجه به اينکه بيشترين مصرف آب در اين بخش رخ داده) در مناطق مختلف کشور در استفاده از «آب شيرين کن» ها اجبار دارند. طبيعي است که براي کشاورزان اين مناطق اقتصادي ترين روش براي استحصال و آبياري زمين هاي زيرکشت، کاربرد فناوري «آب شيرين کن» است، که اخيرا به صورت پراکنده در مناطقي از استان هاي کرمان، يزد و ديگر مناطق کشور براي مصرف کشاورزي به کار گرفته شده است.

امروزه برآورد شده که بيش از ١١ هزار واحد آب شيرين کن در دنيا، روزانه ميزان ٢٠ ميليون مترمکعب آب شيرين توليد مي کند. ٦٥درصد از اين ميزان (حدود ١٤ ميليون مترمکعب) در غرب آسيا و خاورميانه توليد مي شود و در آمريکاي شمالي در حدود ١١ درصد و آفريقا و اروپا نيز هر يک داراي ٧ درصد و بقيه نيز (١٧درصد) در مناطق مختلف ديگر دنيا سهم دارند. نکته جالب توجه آن است که بيشترين تعداد تاسيسات آب شيرين کن هاي دنيا در منطقه خليج فارس گسترش يافته و تا سال ٢٠٠٨ ميلادي بيش از ١٩٩ واحد آب شيرين کن در کشورهاي حوزه خليج فارس در حال فعاليت است که ظرفيت شيرين سازي آب آنها حدود پنج هزار ميليون متر مکعب در سال است. لازم به توضيح است که در اين ميان سهم کشورمان از تعداد کل آب شيرين کن هاي منطقه خليج فارس کمتر از دو درصد ( تا سال ٢٠٠٨ ميلادي ) بوده است. درحال حاضر براي تامين آب شرب شرکت هاي آب و فاضلاب استان هاي کرمان، فارس و هرمزگان از تاسيسات آب شيرين کن براي تامين آب شرب مردم اين مناطق بهره مي برند. انتظار مي رود در سال هاي آينده همه استان هاي شرقي و مرکزي کشور (خراسان جنوبي، رضوي، سمنان، اصفهان، يزد، سيستان وبلوچستان، مرکزي، خوزستان، قم و حتي ديگر استان ها) براي تامين آب شرب و ساير استان هاي داراي دشت هاي بحراني براي تامين آب مورد نياز کشاورزي و صنعت به اين فهرست اضافه شود.

استحصال آب شيرين که شايد مهم ترين محصول توليدي تاسيسات آب شيرين کن باشد، بدون ترديد تنها محصول آنها نيست! بلکه شورابه يا تلخاب به جاي مانده از توليدات آب شيرين که داغ، بدمزه و بدمنظره است، آبي است بسيار گرم تر از آب معمول دريا که ميزان املاح آن (نمک طعام و ديگر نمک هاي معدني) نيز بسيار بالاتر از ميزان شوري درياست و اين مشکلي است که در نگاه اول پرسشي چنين در ذهن ايجاد مي کند: با اين شورابه ها چه بايد کرد؟ و متاسفانه اغلب در کشورهاي جهان سوم و حتي در حال توسعه، ساده ترين پاسخ اين است که آنها را راهي مبدا، يعني دريا کنيم! اين در حالي است که اين تاسيسات در کنار نواحي ساحلي قرار داشته باشد اما اگر اين تاسيسات در قلب باغات و زمين هاي کشاورزي، در عمق مناطق خشک و سرزميني فلات مرکزي کشور قرار گرفته باشد، چه بايد کرد؟!

داشتن اثرات منفي بالقوه (شوري شديد به علاوه غلظت عناصر سنگين)، همواره نگراني هاي جدي اي را ايجاد مي کند. اين نگراني ها عمدتا مربوط به تخليه هاي شيميايي و تغليظ شده شورابه ها به محيط زيست است که ممکن است موجب زوال و آسيب رساني به کيفيت آب هاي ساحلي شود و حيات آبزيان در نواحي ساحلي را به خطر اندازد و شورشدن و آلودگي خاک و در معرض خطر آلودگي شديد قرارگرفتن آب هاي زيرزميني مناطقي را در پي داشته باشد که درون فلات مرکزي کشور قرار دارد. اين شورابه ها همچنين مي تواند باعث انتشار آلاينده هاي هوا که به فرايندهاي انرژي خواه نسبت داده مي شوند، شود. در نواحي ساحلي خليج فارس بسياري از اثرات زيست محيطي بالقوه ناشي از فرايندهاي شيرين سازي آب توسط کارخانه هاي آب شيرين کن در کشورهاي پيرامون خليج فارس مانند ديگر صنايع و تاسيسات وجود دارد. البته شدت و ضعف اين اثرات مي تواند به نوع فرايند شيرين سازي آب و فناوري خاص آن روش نيز بستگي داشته باشد.

درعين حال فرايندهاي مختلفي براي شيرين سازي آب وجود دارد که از مهم ترين اين فرايندها مي توان به فرايند اسمز معکوس، تبخير ناگهاني چندمرحله اي، تقطير چندمرحله اي، متراکم سازي بخار آب، الکترودياليز و… اشاره کرد که دراين ميان فرايند اسمز معکوس و فناوري تبخير ناگهاني چندمرحله اي با بالاترين ميزان ظرفيت نمک زدايي، متداول تر و نيز پيشرو هستند. فرايند اسمز معکوس (فرايند غشايي): شامل تاسيسات نمک زدايي است. اين نوع فناوري معمولاشامل تاسيسات پيش تصفيه، نمک زدايي و تصفيه نهايي است که در مواردي شامل فراوري پساب يا آب نمک غليظ هم است. در اينجا کار اصلي نمک زدايي را غشاها انجام مي دهند که مي توانند براساس مدل، از استوانه هايي که شامل يک يا چندين رشته غشايي هستند، تشکيل شوند. اما فرايند تبخير ناگهاني چندمرحله اي (فرايند حرارتي): اين فرايند نيز روش ديگري از مجموعه فرايندهاي نمک زدايي است که پايه اصلي کار آن براساس حرارت و به روش تقطير است. در تبخير ناگهاني در هر مرحله بخار آب ناشي از تبخير توليد شده و در همان واحد تبديل به آب مقطر مي شود. بنابراين بازيافت انرژي مطلوبي خواهد داشت.

ميزان توليد آب حدود ١٥ درصد آب خام ورودي به سيستم است و آب توليدي مرحله آخر داراي دماي آب خام است. اين سيستم ها به صورت توليد دو محصول آب و برق با نيروگاه هاي حرارتي مورد استفاده قرار مي گيرند. چنانچه اين تاسيسات در نواحي ساحلي قرار داشته باشد، آب دريا با فشار به لايه هاي دروني آب شيرين کن ها وارد مي شود. بسياري از موجودات ميکروسکوپي درياها (مانند پلانکتون ها) و حتي سخت پوستان کوچک يا ماهي هاي ريز در اين فرايند از بين مي روند و زماني اين مسئله جدي تر مي شود که به اين نکته توجه کنيم که بسياري از اين موجودات ميکروسکوپي سرآغاز زنجيره حيات در درياها هستند. آنها حکم گياهان را براي ديگر موجودات دارند و بدون آنها حيات آبزيان در خطر نابودي کامل قرار مي گيرد. پس از آنکه فرايند شيرين کنندگي آب به انتها رسيد، آبي بسيار چگال تر از آب ورودي (آب دريا يا آب آبخوا ن ها) با املاحي بسياربسيار بيشتر باقي مي ماند؛ آبي که صفت شورابه براي آن شايسته ترين واژه است.

اين شورابه را نمي توان در جايي پنهان يا انبار کرد. نکته مهم تر اينکه در بسياري موارد (مانند آنچه در خليج فارس رخ مي دهد)، ميزان و غلظت اين مواد و املاح چنان زياد است که شورابه حاصله را کاملاسمي و کشنده مي کند. به طوري كه ميزان املاح و فلزات سنگين موجود در آن حدود ٦٤ تا ٧٠ ppt (قسمت در هزار) است؛ (يعني حداقل دو برابر املاح آب دريا). اما با اين اوصاف، راحت ترين، ارزان ترين و در دسترس ترين محلي که براي دورريختن اين شورابه ها وجود دارد، همان درياست. با ورود اين شورابه ها به دريا حداقل دو اتفاق مهم روي مي دهد: يکي سمي شدن آب دريا براي بسياري از آبزيان به واسطه افزايش مقادير املاحي که تا پيش از اين بقاي اکوسيستم دريا را تضمين مي کرد و ديگري افزايش دماي آب. دماي ميانگين درياهاي آزاد زير ٢٥ درجه است. اين دما براي رشد و زندگي همه انواع آبزيان حياتي بوده و تغيير ناگهاني آن ممکن است موجب انقراض بسياري از انواع آنها شود. شورابه ها، دمايي حدود ١٨ تا ٦٠ درجه سانتي گراد دارند .

دماي ميانگين محيط اطراف خروجي شورابه ها همواره بالاتر از ٣٠ درجه است كه اين شوک حرارتي همه آبزيان را تا سر حد انقراض پيش مي برد. درحقيقت هر دو مورد فوق الذکر (سمي شدن و افزايش دماي آب) باعث به هم خوردن تعادل بوم شناختي اکوسيستم هاي دريايي مي شود. آبزيان به شدت به اين دو عامل حساس هستند و بنابراين به عنوان عکس العمل طبيعي براي مواجهه با اين مخاطره مهم، چنانچه توانايي داشته باشند، اقدام به مهاجرت مي کنند و در غير اين صورت از بين مي روند. نکته نگران کننده ديگري که در اين قضيه نهفته، اين است که متعاقب وقوع تغييرات مزبور در شرايط زيست محيطي، ممکن است ميزان زادوولد برخي از انواع آبزيان که قبلابه صورت کمون و نهفته زندگي مي کردند، به صورت ناگهاني افزايش يافته و مسلما اثرات سوء زيست محيطي اين تغييرات به سادگي قابل پيش بيني نخواهد بود و در مواردي ممکن است موجب وقوع پديده هايي مانند شکوفايي مضر جلبکي شوند که حذف بسياري از گونه هاي بومي را به همراه خواهد داشت. اينها اثرات منفي شناخته شده اي است که درباره آب شيرين کن هاي واقع در سواحل مصداق مي يابد، اما در مورد تاسيسات آب شيرين کن هايي که در مناطق خشکي و سرزميني کشور واقع خواهند شد، متاسفانه هنوز هيچ گونه مطالعات و ارزيابي هاي زيست محيطي و فني در کشور به اجرا درنيامده است. گرچه شوري و آلودگي شديد محيط زيست خاک و آب هاي زيرزميني، ازجمله موارد بديهي کارکرد اين فناوري ها در کشور خواهد بود.

مطلب مهم ديگري که به آساني قابل پيش بيني است، آن است که با توجه به سرمايه هاي به وجودآمده در بخش کشاورزي و استقرار غلط بسياري از صنايع آب بر مانند صنايع فولاد در مناطق کم آب و خشک (مثلادر استان هاي اصفهان و يزد)، استفاده از اين فناوري در سال هاي آينده تب وتاب فراواني به همراه خواهد داشت. در نتيجه انجام مطالعات علمي و فني در بحث ارزيابي اثرات منفي اين تاسيسات در مناطق ساحلي و خشکي بر محيط زيست کشور، از الزاماتي است که بايد علاوه بر تک تک تاسيساتي که احتمالادر هر منطقه استقرار خواهند يافت، وضع قوانين و مقررات و همچنين ضوابط و استانداردهاي فني و تخصصي زيست محيطي در تخليه شورابه ها و نحوه کاهش اثرات منفي آن بر محيط زيست به عنوان زنگ خطري است که در دهه آينده ازجمله چالش هايي است که درحال حاضر به صورت بالقوه در کشور حضور دارد. در نتيجه دستگاه هاي اجرائي دولت از جمله وزارتخانه هاي جهادکشاورزي، نيرو، صنعت، معدن و تجارت، سازمان هاي مديريت و برنامه ريزي و سازمان حفاظت محيط زيست بايد در زمينه وضع قوانين و مقررات لازم و نيز استانداردهاي لازم به موازات اجراي مطالعات دقيق و جامع به منظور مهار و کاهش اثرات سوء اين فناوري برنامه ريزي هاي لازم را به صورتي هماهنگ به اجرا درآورند.

کلید واژه ها: صنایع آب، آب شیرین کن ها، تخلیه شورابه ها، محیط زیست، سازمان حفاظت از محیط زیست، اکوسیستم، املاح و فلزات سنگین در آب، مناطق کم آب و خشک، مناطق ساحلی، فرایند غشایی، فرایند اسمز معکوس، آب دریاها، آبخوان ها، نمک زدایی، استحصال آب شیرین، مصارف کشاورزی، برداشت بی رویه منابع آب های زیرزمینی، اکوسیستم دریایی، کمبود بارش های طبیعی، خشکسالی، تغییر اقلیم

جوابی بنویسید