انجام پایان نامه

درخواست همکاری انجام پایان نامه  بانک مقالات رایگان انجام پایان نامه

سفارش پایان نامه

|

انجام پایان نامه ارشد

 پایان نامه 

انجام پایان نامه|اصول مهندسی اسید


تحقیق:
اصول مهندسی اسید


 
رها شدن اسيد
زماني كه بخواهد، پايداري، ثبات و زيبايي محيط زيست را حفظ كند كار درستي را انجام داده است. در غير اين صورت عمل اشتباهي را انجام مي‌دهد. آلدو ليپويد
ديويد نيهان از گلوب بستن توضيح مي‌دهد كه چگونه آلودگي هوا به تغييرات موجود در جهان مرتبط است، «باد، باران و مواد راديواكتيو در مرز كشور براي كنترل پاسپورت متوقف مي شوند، و هر جايي كه بخواهند مي روند. آلودگي؟ به زودي نزديك شما خواهد آمد … هم اكنون همة مادر جهت باد قرار داريم. در حال حاضر شما با مواد آلوده كننده اي كه در اين متن در حال حركت هستند برخورد مي كنيد: مواد راديواكتيو حاصل از انفجار چرنوبيل، مواد آلوده كنندة بنيادي و سر سخت كه به طرف قطب شمال و درياها و سرزمين‌هاي اطراف آن در حال حركت هستند، و دود حاصل از آتش سوزي‌هاي بزرگ. اين بخش در مورد دستة بزرگ ديگري از مواد آلوده كننده در حال حركت بحث خواهد كرد: مواد اسيدي و منابع آنها. و ازما مي پرسد كه بعد از رها شدن اسيد از هوا به زمين و آب چه اتفاقي خواهد افتاد، همانطور كه در بسياري از مناطق اطراف زمين اتفاق افتاده است. در قسمت اول اين بخش مواد آلوده كننده كه مسئول رها سازي اسيدها هستند معرفي مي‌شوند، و توضيح مي‌دهد كه چگونه آنها تشكيل مي‌شوند. و مرور كلي بر روي يك بررسي نيم ميليون دلاري دارد كه در آمريكا و براي فهم بهتر رها سازي اسيد انجام شده است. قسمت دوم، تأثيرات زيان آور رها شدن اسيد در آب و زندگي آبزيان، جنگل و خاك آن را مورد بررسي قرار مي‌دهد. قسمت سوم منابع صادر كنندة مواد آلوده كنندة تشكيل دهندة اسيد و چگونگي كاهش اين منابع را بررسي مي‌كند. قسمت چهارم، بر روي مسائل بين المللي پيرامون موضوع رها شدن اسيد بحث مي‌كند.
باكس 601  رها سازي اتمسفري
رها سازي اتمسفري پديده‌اي است كه در آن مواد شيميايي و يا ذرات توليد شده در هوا (كه شامل اسيدها، فلزات، مواد شيميايي بنيادي، ميكروب و يا گرده‌ها مي شود از هوا به زمين و آب وارد مي‌شود. اسيدها در ميان تعداد زيادي از مواد آلوده كنندة رها شده وجود دارند. باران آنها را شسته و ذرات آلوده كنندة بسيار كوچك مي توانند در مكانهاي خشك ته نشين شوند. در اين مورد مثالي مي زنيم. هيچ مدركي وجود ندارد كه ددت و يا پي سي بي (انواع ايزومرهاي كلردار بي فنيل) در جنگلهاي ايالت نيوها مپشير استفاده مي‌شوند، اما هر دوي اين مواد در خاكهاي آنجا پيدا شده‌اند كه احتمالاً با تغييرات جوي از جاهاي ديگر آمده‌اند. با تأييد این تفسير بايد بگوييم حقيقت اين است كه چگال سازي آنها در ارتفاعات بالاتر نسبت به ارتفاعات پائين‌تر بيشتر است. مخصوصاً در گل و لاي‌هايي كه با بادهاي غالب مواجه مي‌شوند. ميزان رها شده به نظر مي رسد كه براي سلامتي جنگل تهديد كننده باشد. متأسفانه، رها شدن اسيد درست بوده و ميزان آسيب رساندن آلوده كننده‌هاي هوا در اطراف زمين به ميزان فراواني ديده مي‌شود،
 
قسمت اول            مواد آلوده كنندة اسيدي
دي اكسيد سولفور (LSO2 و اكسيد نيتروژن (NOX) از مهمترين منابع آزاد سازي اسيد به شمار مي روند. اين گازها بعد از ساطع شدن با اكسيژن موجود در اتمسفر براي تشكيل مواد شيميايي اسيدي واكنش نشان مي دهند. يادآوري: شكلهاي 5.2 و 5.3. سپس شكل 6.1 را مورد بررسي قرار دهيد كه مربوط به منابع طبيعي و منابع ساخت انسانها در ساختن منابع اسيدي، انتقال و تغيير شكل آنها و سرانجام ريزش و رها سازي آنها به خاك و آب مي‌باشد. نور خورشيد ميزان تغيير شكل را افزايش مي‌دهد. با بارش باران، اين گازها به اسيد سولفوريك و اسيد نيتريك تبديل مي‌شود كه در باران، برف و مه وجود دارد. بعضي اوقات، مه اسيدي مستقيماً با درختهايي برخورد مي‌كند كه در ارتفاعات بالا و يا در مناطق ساحلي وجود دارند. در مناطق خشك دي اكسيد سولفور و اكسيد نيتروژن به سولفات و نيترات تبديل شده كه به آرامي توسط نيرو جاذبه زمين ته نشين مي‌شوند. حدود نيمي از اسيد رها شده خشك است. و اين اسيدها احتمالاً در نزديكي منابع ساطع شده ته نشين مي‌شوند. مواد شيميايي ديگر به ميزان كمي موجب رها سازي اسيد مي‌شوند. دي اكسيد كربن در يك آب و هواي مرطوب مي‌تواند تبديل به اسيد كربنيك شود. ذرات كوچك اسيدهاي اصلي مانند اسيد فرميك و اسيد استيك نيز ممكن است در جو وجود داشته باشد كه از فرآيندهاي طبيعي و فعاليت‌هاي صنعتي ساطع مي‌شوند. اما دي اكسيد سولفور و اكسيد نيتروژن از مشكلات اصلي محسوب مي‌شوند.
 
پيش زمينه
اولين بار در سال 1852 در مورد رها سازي اسيد مطالبي بيان شد. در نيمة اول قرن 21 آسيب شديدي به درختان و سبزيجات در نزديكي نقطة ذوب   ديده شده كه غالباً مقدار زيادي از دي اكسيد سولفوراز كانه‌هاي فلزي سرشار از سولفور آزاد مي شدند. گاهي اوقات ساطع شدن دي اكسيد سولفور از نيروي الكتريكي كه با سوختن سوخت‌هاي فسيلي شامل سولفور ايجاد مي‌شود سبب آسيب به سبزي‌ها و آبهاي محلي مي‌شود. براي حمايت از محيط‌هاي محلي قانون هواي پاك آمريكا كه مصوب سال 1970 است به نيروي گياهان و نقاط ذوب نياز داشت تا توده‌هاي ساطع شده در هزار فوتي سطح زمين را بسازد. انتظار مي رفت كه رها شدن اين مواد آلوده كننده در اين ارتفاع سبب تضعيف آنها در جو شده به نحوي كه به هيچ مكاني آسيب نرساند. بعد از اينكه اين توده‌ها در ارتفاع ساخته شدند، آسيبهاي محلي كاهش يافت، اما مشكل متفاوت ديگري به آرامي شروع شد: ساطع شدن توده‌هاي دي اكسيد سولفور و اكسيد گازها در جو تبديل به ايروسل‌هاي (اسپري) اسيدي مي‌شوند. ايروسل‌ها روي زمين، آب و يا روي مواد ساختة بشر جاري شده و يا ته‌نشين مي‌شوند. در مقايسه با مناطق ساطع كننده، اين مواد آلوده كننده به ميزان گسترده‌اي كاهش يافته‌اند. همچنين، برخي خاكهاي قليايي به خنثي كردن اسيد رها شده در طول دوره‌هاي طولاني ادامه مي دهند. هر چند كه طبيعتاً برخي اسيد‌ها و يا خاكهاي قليايي ضعيف نيروي محدود شده‌اي براي خنثي كردن اسيد دارند. بنابراين، خاك اسيدي شده و اسيد به نهرها و درياچه‌هاي نزديك ريخته مي‌شود. اسيد‌رها شده همچنين در برف زمستاني محصور شده تا اينكه در بهار برفها آب شده و آنها به خاك‌ها نفوذ كرده و يا درون آبها ريخته شوند. اسيد همچنين مستقيماً به آبها نفوذ مي‌كند. براي فهم معناي اسيد و درجه اسيدي و قلياي (PH) و اينكه چگونه يك پ هاش اسيدي مي‌تواند در زندگي آبزيان تأثير گذار باشد به باكس 6.2 و شكل 6.2 نگاه كنيد. اسيد جاري شده و اسيد رها شده از هوا مي‌تواند آب را به اندازه‌ي اسيدي كند كه به ماهي‌ها و ديگر اورگانيسم‌هاي آبزي آسيب برساند و يا آنها را از بين ببرد. (شكل 6.2) و همان طور كه در ابتدا در نروژ و آلمان در سال 1960 ديده شد، رشد جنگل كاهش يافته و ممكن است درختان از بين بروند.








شکل 1-6
 
PH: تأثير آن بر زندگي آبزيان:
7 هفت پ هاش خنثي است.
6 حفروتها و چنگاره‌ها كم كم نابود مي‌شوند. (چنگاره‌ها جزء جانوران ريز دريايي هستند.)
5 تخم‌هاي ماهي‌ها از بين رفته و برخي از ماهي‌ها مي ميرند.
5-4.5 برخي از گونه‌هاي ماهي‌ها مانند ماهي خاردار و ماهي قزل آلا كم كم نابود مي‌شوند.
4 ممكن است سبب نابودي مگسها و قورباغه‌ها شود.


شكل 2-6: چگونه اسيد باران را اسيدي مي كند؟
عبارت پ هاش (PH) اشاره به ميزان اسيدي و يا قليايي يك محلول دارد. پ هاش هفت خنثي است. هر چه قدر اين ميزان از هفت بالاتر رود، ميزان قليايي محلول افزايش مي يابد و هر چه قدر اين ميزان از هفت كمتر شود، ميزان اسيدي آن افزايش مي يابد. ميزان پ هاش لگاريتمي است بنابراين هر واحد پ هاش نشان دهندة يك تغيير ده‌گانه مي باشد، ميزان اسيدي پ هاش 5، ده برابر از پ هاش 6 بيشتر است. ميزان اسيدي پ هاش 4، صد برابر از پ هاش 6 بيشتر است. تنها آبي كه پ هاش خنثي دارد، آب مقطر مي‌باشد و يا آبي كه دستخوش اسمزهاي معكوس شده، يعني تمام مواد شيميايي آن از بين رفته و آب خالص حاصل شده است.
به دليل اينكه به طور طبيعي در جو اسيد وجود دارد. پ هاش باران كمتر از نصف مي‌باشد. هر چند كه پ هاش پائين‌تر از 5.6 نشان دهندة تأثير فعاليتهاي انسان ها است. از سال 1965، متوسط پ هاش ساليانه باران و برف در شمال شرق آمريكا 4.05 تا 4.4 بوده كه پائين تر از 5.6 مي‌باشد. بيشتر قسمتهاي شرقي رودخانه مي سي سي پي در آمريكا كه شامل جنوب شرقي نيز مي شود، بارش باران اسيدي همراه با تغيير ميزان اسيدي مشاهده شده است. در موارد بسيار نادر با رانهايي با يك پ هاش كمتر از سركه، يعني حدود 3 باريده است كه حتي ميزان اسيدي آن مانند آب ليمو بوده است.
دولت آمريكا در سال 1980 نيم ميليون دلار براي طرح ملي ارزيابي ريزش اسيد رها شده سرمايه گذاري كرده است. تيم‌هاي دانشمندان در سراسر كشور به اين بررسي مشغول شدند اين بررسي مستلزم كوشش و مهارت بسياري بود هدف آن فهم ميزان اسيد آزاد شده و تأثيرات آن بوده است. فاكتورهاي بسياري مطالعات آنها را پيچيده كرده بود. باران پ هاش نرمالي نداشت، مواد اسيدي و قليايي به طور طبيعي در هوا وجود داشتند و پ هاش باران را تحت تأثير قرار مي دادند، به نحوي كه ميزان پ هاش باران در مناطق محلي مختلف با يكديگر فرق داشت. باران در شرق آمريكا به طور طبيعي اسيدي هستند. بنابراين، دانستن پ هاش واقعي بسيار مهم است. براي محققان بسيار مشكل بود كه تصميم بگيرند كه آيا باران اسيدي تأثيرات زيان آوري بر جنگلها دارد زيرا بسياري از فشارها به علاوة رها سازي اسيد تأثيراتي بر درختان گذاشته است. كه در ميان آنها مي‌توان به خشكسالي، شدت دما در زمستان و تابستان، كافي نبودن مواد مغذي در خاكها، حملة حشرات، و آلودگي‌هاي قارچي اشاره كرد. ميزان اوزن در سطح زمين نيز مي‌تواند تأثير مهمي داشته باشد. محققان پيرامون اين پرسش كه آيا رهاسازي اسيدي در كنار بقيه براي جنگلها زيان آور است يا نه، تلاشهاي بسياري نموده‌اند. در سال 1990، بعد از ده سال بررسي و مطالعه، محققان طرح ملي ارزيابي ريزش اسيد رها شده گزارش كرده‌اند كه رها سازي اسيد، تأثيرات زيان‌آوري به همراه دارد. و بقیه اطلاعات بعد از سال 1990 به دست آمد.
 
قسمت دوم    تأثيرات زيان آور
آب و زندگي آبزيان
در سال 1990، در گزارش طرح ملي ارزيابي ريزش اسيدها رها شده آمده است كه رها‌سازي اسيد سبب اسيدي شدن سطح برخي از آبهاي آمريكا شده است. زندگي ماهي و آبزيان ديگر كه شامل حلزونها و سخت پوستان مي‌شوند. در 15 درصد از درياچه‌هاي نيواينگلند به طور زيان آوري تحت تأثير قرار گرفته بود. درياچه‌هاي اديروندوك نيويورك دستخوش بيشتري تغيير شده است. بيش از 40 درصد از درياچه‌ها به طور دائمي و نا منسجم اسيدي شده‌اند و در بسياري از آنها يا ماهي وجود ندارد و يا تعدادش كم است.







شکل 3-6
و آبها به طور پيوسته اسيدي تر شده و ماهي‌هاي تنها، ممكن است بميرند و تعداد ماهي‌ها و تعداد گونه‌هاي آنها نيز كاهش يابد. عمر ماهي‌ها ممكن است كوتاه شده و تحمل آنها نيز كم شود. مخصوصاً اگر ماهي‌ها با ميزان زياد آلومينيوم تحت فشار قرار گيرند. و تا سال 2003، رهاسازي اسيد براي آسيب رساندن به آب ادامه داشت تا اينكه محيط آب براي زندگي ماهي‌ها و ديگر اورگانيسم‌هاي آبزي مناسب نبود. اسيدها همچنين آلومينيوم‌هاي داخل خاك را حل كرده و آنها به سوي آبها جاري مي‌شوند و پ هاش آنها حتي به ميزاني مي رسد كه اين مواد سمي مي‌شوند. بعد از مطالعات سال 1990، محققان تعداد گونه‌هاي ماهي كه در 1469 درياچة اديروندوك زندگي مي‌كنند مورد بررسي قرار دادند. هيچ ماهي‌اي در 349 درياچه‌اي كه كاملاً اسيدي بودند و به ميزان بالايي آلومينيوم داشتند، وجود نداشت. در 1114 درياچة ديگر كه پ هاش آنها پائين‌تر بود، تعداد كمي گونه وجود داشت، در شكل 603 تعداد درياچه‌ها در هر پ هاش و N كه نشان دهندة بالاترين ميزان ماهي است مشخص شده است.
ترجمة جمله‌اي كه به صورت عمودي در كنار جدول آمده است: تعداد كم گونه‌هاي ماهي‌ها شكل شمارة 603، تعداد گونه‌هاي ماهي‌ها كه مي توانند در پ هاش هاي مختلف زندگي كنند. تكريم و گرامي داشت چاپ مجدد مؤسسة تحقيقي هيوبرد بورك
 
جنگل‌ها و خاك آنها
جنگلها دستخوش نوعي آفت به نام آفت سرشاخه مي‌شوند و هر 50 تا 200 سال عمرشان كم مي‌شود. و اين موضوع هم به دليل فشار و هم سن زياد آنها است. آلودگي نيز به اين فشارهاي طبيعي افزوده مي‌شود. جتگلها نه تنها به دليل رهاسازي اسيد بلكه به دليل ميزان ازون سطح زمين و آلودگي فلزات سنگين آسيب مي بينند. در سال 1980 محققان طرح ملي مذكور مشاهده كردند كه درختان صنوبر ترمز كه در ارتفاعات بالا در شمال شرقي آمريكا رشد مي‌كنند و مستقيماً در مسير ابرهاي اسيدي قرار دارند، در مقابل سرماي زمستان كم طاقت مي‌شوند. آنها نتيجه گرفتند كه اين آسيب تنها تأثير واضح و زيان آور اسيد بر اين جنگلها است، كه برخي از درختها به اين دليل از بين رفتند، كه قبل از آن باران باران اسيدي را علت آن مي دانستند. با اين وجود، برخي دانشمندان مخالفت نموده‌اند، گفته مي‌شود حتي اگر بيماري علت اصلي مرگ اين درختان بوده است، ممكن است رهاسازي اسيد درختان را در برابر بيماري بي دفاع نموده باشد. ممكن است سالهاي زيادي طول كشيده است تا اين درختان بيمار از بين رفته‌اند. ممكن است مطالعاتي كه طول 10 سال دربارة اين طرح ملي صورت گرفته است كافي نباشد اين تأثيرات زيان آور در درختان نيز همانند بيماري‌هاي فرمن در انسانها ممكن است تا سالها پنهان بماند. علاوه بر آن، بعد از سال 1990 موضوع رهاسازي اسيد در گزارشات مطرح نمي شد. و به یاد داشته باشيد كه اسيد‌هايي كه شامل سولفور و نيتروژن مي‌شوند جزء مواد معدني به حساب مي آيند. مواد شيميايي معدني مقاوم هستند. آنها به ذخيره شدن در خاكها و آبها ادامه مي دهند.
چگونه اسيدها آسيب مي رسانند.
در يك مقالة علمي در سال 1996 آسيب‌هاي جدي را كه در نتيجة رهاسازي اسيد در جنگل هيوبرد اكسپري منتال در ايالت نيوهامپشير رخ داده است توضيح مي‌دهد. اطلاعات در مورد اين جنگل در مدت بيش از 30 سال جمع‌اوري شده است اما تا اواسط سال 1990 هيچ تفسيري در مورد آن صورت نگرفته بود. مفسران نشان داده‌اند كه مرز اورگانيكي كلسيم (يك مادة مغذي) در خاك جنگل تنها نيمي از ميزان بوده است كه در سال 1960 وجود داشت، در سال 1987 رشد اين جنگل متوقف شده گمان مي رود كه علت آن از دست رفتن كلسيم باشد. رهاسازي اسيد مي‌تواند كلسيم و مواد مغذي ديگر مانند منيزيم را در مسيري كه در جريان است كاهش دهد. اسيد شروع به حل كردن مواد مغذي مي نمايد و اجازة دارد كه آنها را با باران شسته و با ریزش برف آنها را ذوب کند، آب و هوای در حال حرکت می تواند کمبود در کلسیم و منیزیم را جبران کند، اما اين عمل سالهاي زيادي طول مي كشد. از اين رو، رهاسازي بيشتر اسيد مي‌تواند ميزان كلسيم را نيز كاهش دهد. براي بدتر كردن اين وضع، كلسيم و منيزيم تنها مواد مغذي به شمار نمي‌رود. آنها را “كاتيونهاي اصلي” (مواد شيميايي قليايي) به شمار مي رود كه به خنثي كردن اسيد كمك مي‌كند. ار دست دادن آنها يعني به وجود آمدن خاكي كه اسيد بيشتري دارد. اسيد سبب بيماري‌هاي ديگري نيز مي‌شود. آلومينيوم خاك، كه قابل حل شدن است مي‌تواند مانع از جذب كلسيم و منيزيم درختان شود. و زماني كه آلومينيوم به طرف آبها روان مي‌شود، اگر در سطوح بالا ظاهر شود مي‌تواند زندگي آبزيان را به خطر بيندازد.
بيشتر بينديشيد. كاهش منابع اسيد تنها كاهش يافته و هنوز متوقف نشده است، بنابراين ميزان اسيد در طول زمان كاهش مي يابد. خاكهاي شمال شرقي آمريكا كه شامل خاكهاي ايالت نيوهامپشير مي‌شوند غالباً اسيدي بوده و ميزان خنثي كردن آنها ضعيف است. حقيقت اين است كه اولين بيماري حاصل از رهاسازي اسيد كه در آمريكا و در منطقة جنگلي هيوبرد ديده شد تعجب آور نبود. هر چند كه، با ادامه رهاسازي اسيد در طول زمان، خاكهايي كه به اندازة كافي قليايي بودند. پيش از آن اسيدي را كه شروع به اسيدي كردن مي نمود خنثي مي كردند. خاكهايي كه خنثي كننده‌هاي بهتري بودند، مانند آنهايي كه در جنوب شرقي آمريكا بودند. اخيراً سرشار از اسيد شده‌اند، اسيدها به طور همزمان در اين مناطق شروع به جاري شدن به سوي درياچه‌ها و نهرها نموده‌اند و با اين روند تعداد ماهي نيز كم شده است.
شكل‌هاي صفحة  پشت اين برگه مي‌باشد.
شكل 601: منابع مواد آلوده كننده كه سبب رهاسازي اسيد مي‌شوند.
ترجمة پاورقي صفحة آخر: سولفور و نيتروژن مي توانند از مواد مغذي گياه باشند. اين موضوع مي‌تواند عكس را دچار پيچيدگي كند، زيرا رهاسازي اسيد مي‌تواند رشد گياهان و درختاني را كه در خاك بدون سولفور نيتروژن رشد مي‌كنند زياد كند. همانند مواد مغذي ديگر، اين امر نوعي بي اعتدالي است كه سبب مشكلاتي مي‌شود. (شكل 302) ميزان كمتر آن مي‌تواند سودمند باشد، و اين موضوع مخصوصاً علتي براي مواد مغذي به شمار مي رود.
اين ترجمه مربوط به صفحة 141 مي‌باشد.
برنامه‌هاي وابسته به محيط زيست كه مربوط به سازمان ملل مي‌باشد.
(آعاز ژانويه سال 2004) http://www.unep.ch/
تلگراف سازمان ملل.   موارد انتخاب شده./http://www. Unwire.org
1999. چين: آسيبهاي آلودگي هوا به ذخيره غذايي (21 دسامبر)
1999. اروپاي شرقي: متقاضيان اروپايي براي سرمايه‌گذاري در محيط زيست (23 دسامبر)
2000. تبديل شدن به صحرا و كوير: جلسه سه كشور آسيايي (14 دسامبر)
2000. اتحاديه اروپايي: موافقت كشورها براي توقف آلودگي. (23 ژوئن)
2000. آلودگي: آمريكا و كانادا معاهدة پاك تر را امضا كردند. (12 دسامبر)
2001. چين: كشوري كه كوير را با درخت محصور كرد. (3 ژانويه و 6 مارس)
2001. چين: اهداف UNDP براي كاهش آلودگي هوا شهر‌ها. (14 دسامبر)
2002. تبديل به كوير: روند عقب نشيني صحرا به طرف جنوب. (19 دسامبر)
2002. سازمان حفاظت از محيط زيست آمريكا: تلاش براي كاهش دي اكسيد نيتروژن
(استفاده از اين سايت براي رسيدن به معيارهاي مواد آلوده كنندة هوا و HAPها و مواد سمي كنندة هوا مي‌باشد)
(اوايل آگوست 2002).  http://www.epa.gov/air/urnamair/nox/effrt.html
2002. برآورد اسيد موجود در هواي كشور.
(اوايل 28 دسامبر سال 2002) http://www..epa.gov/ttn/atw/nata
2002. راهنمايي آشكار انگليس براي اجراي قانون هواي پاك.
http:///www.epa.gov/oar/oaqps/peg-caa/pegcaain.html index(اوايل جولاي 2002)



.


انجام پایان نامه

برای دیدن ادامه مطلب از لینک زیر استفاده نمایید

انجام پایان نامه | دانلود مقاله

سفارش پایان نامه

نقشه