1-2-1 کود شیمیایی زراعت

بـررسـي معضـلات زيسـت محيطي کودهـاي شيميـايـي

Study about environmental problems of chemical fertilizers

۹۹-۱-۳۶

 

فرهاد پورمحمد سخا، لادن رضي کردمحله و انيسه اسماعيلي

به ترتيب مديرکل و کارشناسان دفتر آب و خاک سازمان حفاظت محيط زيست

چکيده:

اگرچه افزايش مصرف کودشيميايي توليد غله جهان را از سال ۱۹۵۰ تا سال ۲۰۰۰ به بيش از ۳ برابر افزايش داد، اما امروزه ديگر از آن به عنوان معجزه توليد ياد نمي‌‌شود، زيرا مصرف بالاي کودهاي شيميايي باعث مي‌‌شود مواد مغذي اضافي از طريق آب‌‌هاي مازاد بر نياز به سفره‌‌هاي آبي زيرزميني و يا رودخانه‌‌ها و در نهايت به درياها بريزد. افت کيفيت محصولات کشاورزي در اثر عدم مصرف بهينه کود، انباشت فلزات سنگين و نيترات در ماده خشک گياه، از بين رفتن ذخيره ماده آلي خاک، کاهش قدرت نگهداري آب، کمبود ساير عناصر مغذي ضروري رشد، پير شدن درياچه‌‌ها و منابع آبي و به خطر افتادن سلامت مصرف کنندگان همه از مشکلات ناشي از عدم توجه به مصرف کودهاي شيميايي به لحاظ نوع، مقدار و نوع مصرف آن است.

در توليد کود ازته معمولا ماده اوليه عاري از مواد سمي است اما خود ازت ترکيبي بسيار آلاينده است که محيط زيست و سلامت انسان‌‌ها را تهيد مي‌‌کند

 

مقدمه:

از مزاياي کودهاي شيميايي، بهاي ارزان، کاربرد سهل و آسان، درآمد کاذب کوتاه مدت (بدون توجه به استهلاک سرمايه اصلي يعني خاک و مواد آلي آن) است. از مشکلات بخش کود در کشور توزيع نابرابر انواع کودها، عدم تقويت بخش خصوصي و فراهم آوردن امکان رقابت فعالانه، عدم ايجاد يک محيط تجاري و حقوقي صحيح و اتخاذ يک خط مشي پايدار و فعال، نظام قيمت‌گذاري نامناسب است که همه اين عوامل موجب مصرف نامتعادل و بي رويه کود و ايجاد مشکلات زيست محيطي و سلامت و تسريع در تخليه خاک از مواد آلي مي‌‌شود.

از بين اين عوامل شايد بتوان به جرات گفت قيمت‌گذاري نامناسب کود عامل اصلي مي‌‌باشد چرا که قيمت بالاي محصولات زراعي و قيمت پايين کود کشاورز را به مصرف بي‌رويه کود تشويق مي‌‌نمايد، در واقع هدف اصلي يارانه‌گذاري در بخش کود کمک به افزايش بهره‌وري از اين نهاده مي‌‌باشد. بنابراين سياست‌‌هاي اتخاذ شده بايد در راستاي بالا بردن و بهبود کارايي اقتصادي و اگرونوميکي مواد مغذي کودي در راستاي حصول به حداکثر توليد محصولات کشاورزي و در عين حال ملحوظ داشتن عوارض زيست محيطي ناشي از مصرف کود باشد.

کودهاي شيميايي با کاهش مواد آلي خاک باعث تغيير در خواص خاک مي‌‌شوند يعني نفوذپذيري خاک را نسبت به هوا و آب کم مي‌‌کنند و اصطلاحاً خاک‌‌ها را سخت مي‌‌کنند. استفاده تلفيقي کودهاي شيميايي و کودهاي آلي موجب کاهش اين معضل زيست محيطي مي‌‌شود.

معضلات زيست محيطي بخش توليد کودهاي شيميايي

صنايع توليد کننده کود در مرحله بهره‌برداري اثرات و پيامدهاي زيست محيطي قابل توجه و مشخص‌تري نسبت به مرحله ساخت و استقرار دارند که البته با رعايت مسايل زيست محيطي در مرحله استقرار مي‌‌توان از شدت تاثيرات زيست محيطي در مرحله بهره‌برداري نيز کاست.

اثرات مهم سوءمرحله بهره‌برداري صنايع پتروشيمي‌توليد کننده کود به طور کلي شامل آلودگي آب منابع پذيرنده، آلودگي هوا، دفع مواد زايد جامد و زايدات خطرناک مي‌‌باشد. مهم‌ترين آلودگي‌‌هاي احتمالي اين صنايع به شرح زير است:

 

– آلاينده بودن فاضلاب‌‌هاي فرآيندي، شستشو و خنک کننده

– سرطان‌زايي و سميت زياد فاضلاب‌‌ها

– زايدات خطرناک با سميت فوق‌العاده بالا نظير کلرين

– قابليت انفجار، اشتغال و سميت در فرآيندها و توليد مواد با خاصيت واکنش‌‌هاي شيميايي سريع

– انتشار آلاينده‌‌هاي هوا شامل اکسيدهاي گوگرد و کربن، ترکيبات کلرينه، ازته و آمونياک

– ايجاد آلودگي صوتي

پساب خروجي کارخانجات توليد کننده کود داراي انواع مواد شيميايي خطرناک مانند بار آلي ازته، آمونياک، نيترات آمونيوم و سولفات آمونيوم (کارخانجات توليد کننده کود ازت) اسيدهاي سولفوريک، فسفريک و فلوسيليسيک (کارخانجات توليد کننده کودهاي فسفاته و کلرور سديم (کارخانجات توليد کننده کود پتاس) است که با ورود بدون تصفيه آنها به منابع آبي کشور موجب پديده يوتريفيکاسيون، مرگ و مير موجودات آبزي و آلودگي آنها مي‌‌شوند.

کليه فاضلاب‌‌هايي که از واحدهاي مختلف صنايع پتروشيمي‌توليد کننده کود نشت مي‌‌نمايد به همراه آب‌‌هاي شستشوي دستگاه‌‌ها و محوطه که به عنوان فاضلاب سبک شناخته مي‌‌شوند به منابع پذيرنده تخليه مي‌‌گردد. ترکيبات ازته، pH، فلزات سنگين و کلرور از شاخص‌‌هاي آلاينده فاضلاب نشتي محسوب مي‌‌شود. پساب خنک کننده‌‌ها که از سيستم خنک کننده کندانسورها و ديگر فعاليت‌‌ها توليد مي‌‌گردد، با توجه به ميزان زياد آب مصرف، حجم بالاي توليد پساب داراي ماده شيميايي خطرناک کرومات و ميکروب‌کش‌‌ها، حائز اهميت است.

فاضلاب واحدهاي کلرآلکالي به دليل دارا بودن جيوه و املاح فراوان مي‌‌تواند در کيفيت آب‌پذيرنده و شوري اراضي پايين دست تاثير بگذارد. براي تصفيه پساب صنعتي واحدهاي کلرآلکالي و پرکلرين جهت کاهش مواد جامد معلق و غلظت جيوه در فاضلاب‌‌هاي ورودي به لاگون‌‌ها بايد جيوه‌زدايي، ته‌نشيني و جداسازي جامدات، يکنواخت‌سازي و تنظيم pH فاضلاب‌‌هاي خروجي از اين واحدها صورت گيرد. احداث حوضچه‌‌هاي ته‌نشيني اوليه و ثانويه و ايجاد کانال‌‌ها با پوشش اپوکسي ضد اسيد براي جداسازي پساب‌‌ها، کاربرد خطوط لوله انتقال با جنسFRP براي ارسال پساب تصفيه شده به لاگون‌‌هاي تبخيري، ايجاد حوضچه‌‌هاي خنثي‌سازي اوليه و ثانويه و تجهيز سيستم به ابزارهاي دقيق براي وصول اطمينان از خنثي‌شدن پساب اسيدي ضروري است. براي جمع‌آوري فاضلاب کلرور کلسيم و فاضلاب واحدهاي اوره، آمونياک، نيترات آمونيوم، اسيد نيتريک و آب‌‌هاي دورريز حاوي کرومات برج‌‌هاي خنک کننده بعد از پيشتصفيه از لاگون‌‌ها استفاده مي‌‌شود¡ البته لاگون‌‌هاي متعددي بايد احداث گردد تا به صورت نوبتي استفاده گردد. استفاده از جيوه در واحدهاي کلرآلکالي و کاربرد سل جيوه در فرآيند الکتروليز کلريد سديم، سبب نشر آلودگي جيوه به محيط مي‌‌شود. دفع غيراصولي زائدات داراي جيوه در شرايط ريزش رواناب‌‌ها و يا در زمان حمل و نقل و يا نگهداشت غيرفني باعث مخاطرات جدي سلامت و محيط زيست مي‌‌گردد. کربن فعال نيز از زائدات واحدهاي کلرآلکالي محسوب مي‌‌شود. لجن آبگيري شده از واحدهاي کلر آلکالي که کيک ناميده مي‌‌شود، به عنوان پسماند خطرناک حاوي ۵۰ درصد آب و ۱-۲ درصد جيوه است و بازي در محل‌‌هاي دفع زائدات خطرناک به روش مهندسي – بهداشتي دفع گردد. مکان‌يابي محل نهايي کيک‌‌هاي حاوي جيوه و استفاده از روش‌‌هاي مناسب و عملي براي بسته‌بندي حمل و دفن يکي از اقدامات کاهش اثرات سوء اين واحدهاي توليدي مي‌‌باشد. موارد زير نيز از مهمترين اقدامات در اين خصوص مي‌‌باشد.

– کاربرد موانع نظير ديواره‌‌ها در اطراف مخازن، فرايندها و محل‌‌هاي نگهداري زائدات

– ايجاد شيب در مناطقي که احتمال آلودگي در آنها وجود دارد به نحوي که پساب و يا زائدات به سمت چاهک‌‌ها جريان يابند.

– استفاده از فيلتر مکنده، سانتريفيوژ، فيلتر تصفيه فشارنده، فيلتر فشار، بستر خشک نمودن لجن و حوضچه به عنوان آبگيري لجن توليدي

– ميکروب‌زدايي لجن از طريق پاستوريزاسيون، و نگهداشت دراز مدت

– استفاده از سيستم‌‌هاي حفاظت کاتدي بين خطوط لوله زيرزميني

کاربرد روش‌‌هاي نظير اکسيد کردن با هواي مرطوب، راکتورهاي چاه عمق عمودي و کوره مخلوط با دفع به عنوان کاهنده‌‌هاي حرارتي جهت کاهش آلودگي لجن

– براي تثبيت لجن مي‌‌توان از آهک، کوددهي و قابليت جذب بدون اکسيژن استفاده کرد.

در دفع نهايي لجن اقداماتي مانند احداث حوضچه، تثبيت مواد شيميايي، دفع در زمين، فروش و پر کردن محل مورد استفاده قرار مي‌‌گيرد.

بيشترين آلوده کننده‌‌هاي گازي صنايع کود شيميايي در فرآيند بکارگيري گاز متان و يا ساير مواد اوليه مشابه در جهت تهيه هيدروژن و ترکيب آن با ازت هوا براي تهيه آمونياک توليد مي‌‌شوند. در ساخت انواع کودهاي فسفاتي و اسيد فسفريک پخش قابل توجه از فلورين به دو صورت SiF4 و H2SiF6 به صورت گاز وارد محيط مي‌‌شود. مطابق آئين نامه اجرايي بند ج ماده ۱۰۴ برنامه سوم توسعه (ماده ۷۱ تنفيذي برنامه چهارم) حد مجاز گازهاي گوگردي و نيتروژنه بسته به نوع کود توليدي، ميزان توليد و نوع گاز توليدي بين ۵ تا ۱۰۰ ppm در دو سطح درجه ۱ و ۲ مي‌‌باشد. با پيشرفت علم در سال‌‌هاي اخير استفاده از روش‌‌هاي ساده و نسبتاً ارزان مي‌‌توان از ورود گازهاي کارخانجات توليد کرد جلوگيري نمود. براي کاهش آلودگي هوا مي‌‌توان روش‌‌هاي بازيافت گازهاي آلاينده خروجي، احداث سوله، استفاده از سوزاندن حرارتي و اکسيداسيون کاتاليزوري، تزريق‌آمونياک با توجه به نوع گاز خروجي آلاينده را به کار برد.

بهره‌برداري غيراصولي، وجود ناخالصي‌‌هاي زيان‌آور در مواد اوليه مصرفي و عدم کنترل کيفيت محصول باعث مي‌‌شود مواد آلودهکننده در مقاديري بيش از حد مجاز از راه‌‌هاي مختلف به محيط زيست وارد شوند.

کيفيت کودهاي شيميايي

در فرايند توليد اغلب مواد سمي‌و شيميايي و يا با اشتغال‌پذيري بسيار زياد مورد استفاده قرار مي‌‌گيرد. عناصر شيميايي سمي‌در کودهاي شيميايي به دو گروه تقسيم مي‌‌شوند:

الف: موادي که در اثر عمليات بهره‌برداري ناصحيح توليد مي‌‌شوند و مقدار آنها از حد استانداردهاي جهاني بالاتر خواهد بود.

ب: موادي که منبع آنها به صورت ناخالصي در مواد اوليه وجود دارد مانند کادميوم، جيوه و آرسنيک در انواع کودهاي فسفاته

در توليد کود ازته معمولا ماده اوليه عاري از مواد سمي ‌مي‌‌باشد اما خود ازت ترکيبي بسيار آلاينده است که محيط زيست و سلامت انسان‌‌ها را تهيد مي‌‌نمايد. اما در مورد کودهاي پتاسه و فسفاته مواد اوليه متغير و اغلب همراه با عناصر سمي‌مي‌‌باشند. آن بخش از کادميوم که همراه کودهاي فسفره است برحسب نوع کود متفاوت مي‌‌باشد. کل کادميوم موجود سنگ فسفات به ترکيب سوپرفسفات ساده وارد مي‌‌شود در حالي که اين ميزان براي کودهاي سوپرفسفات تريپل و دي آمونيوم فسفات بين ۶۰ تا ۷۰ درصد مي‌‌باشد. آرسنيک به صورت ناخالص در سنگ فسفات با غلظت ۱ تا ۱۰ mg/kg يافت مي‌‌شوند اين عنصر به دليل قابليت تجمع در خاک موجب آلودگي آن مي‌‌شود. متاسفانه استانداردهاي ملي حد مجاز فلزات سنگين در کودهاي شيميايي تدوين نشده است. تدوين اين استانداردها و نظارت بر اجراي آنها براي کودهاي توليدي و وارداتي يکي از راهکارهاي اساسي براي کاهش ورود آلاينده‌‌هاي خطرناک به منابع آب و خاک مي‌‌باشد. پارامترهاي موثر در توليد کودهاي با کيفيت بالا ميزان رطوبت، حلاليت و اندازه ذرات کود مي‌‌باشد که در صورت رعايت استانداردهاي مربوطه با توليد کودهاي با کيفيت بالا ميزان رطوبت، حلاليت و و اندازه ذرات کود مي‌‌باشد که در صورت رعايت استانداردهاي مربوطه با توليد کودهاي باکيفيت از ميزان مصرف آنها کاسته مي‌‌شود.

 

ادامه دارد …

 

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن