لکه‌های نفتی انتقال‌یافته به زیر آب در تماس بیشتری با آبزیان زیر دریا هستند، بنابراین این نوع آلودگی در مدت زمان کم آثار زیانباری به‌بار می‌آورند. دانشمندان می‌گویند پس از نشت نفت، میکروب‌های تجزیه‌کننده مواد نفتی فعال‌تر می‌شوند و در نتیجه میزان اکسیژن محلول در آب کاهش می‌یابد. کاهش اکسیژن محلول، اکسیژن‌رسانی به بافت‌های آبزیان را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد که این خود ناهماهنگی و نبود تعادل و بروز آسیب‌های جدی به آبزیان را به‌همراه دارد. براساس اطلاعات پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی و علوم جوی، زمانی که نفت وارد محیط آبی می‌شود، به شکل‌های متفاوتی از جمله فیزیکی، شیمیایی و فرآیندهای زیستی دچار تغییر و تحول می‌شود، در واقع به‌محض ورود آلودگی نفتی به محیط‌های آبی، فرآیند تغییرات فیزیکی و شیمیایی آغاز و این مراحل شامل مراحل تبخیر، گسترده شدن یا انتشار، امولسیون‌سازی، تجزیه و فساد، تبادل‌های هوایی و دریایی و ته‌نشینی می‌شود. صمت در این گزارش به بررسی توان و دستاوردهای دانش‌بنیان‌ها در قالب طرح‌های حذف آلاینده‌های نفتی با استفاده از میکروارگانیزم‌های طبیعی پرداخته است.

راه‌حل‌های سبز برای پاکی آب دریا

از دیرباز، دریا یکی از مهم‌ترین منابع تامین مواد غذایی برای بشر بوده است و اکوسیستم‌های آبی از عناصر بسیار گوناگونی تشکیل شده‌اند که در برابر مواد خارجی، بسیار آسیب‌پذیر هستند. این آسیب‌پذیری خود را در اکوسیستم‌های ساحلی، به‌ویژه دریاها به‌دلیل عمق کم، تراکم و تنوع بالاتر موجودات زنده نشان می‌دهد. بیشتر آلاینده‌هایی که وارد اکوسیستم‌های آبی می‌شوند، در نتیجه فعالیت‌های انسانی است. آلودگی‌های نفتی یکی از بزرگ‌ترین مشکلات بشر امروز به‌شمار می‌آیند که این مساله در صنعت نفت رخ می‌دهد و به‌طورمعمول دارای بخارهای هیدروکربنی است. در برخی مواقع به چاه‌های فاضلاب و در محیط‌های خانگی ورود می‌کنند و حتی ممکن است باعث انفجار شوند که در این شرایط برای سلامتی انسان‌های ساکن در اطراف محیط‌های آلوده خطرناک هستند؛ بیشتر کارشناسان در عرصه محیط‌زیست معتقدند حل این معضلات با پیگیری راه‌حل‌های سبز و با بهره‌گیری از محیط طبیعی بهترین انتخاب است؛ چرا که اگر بخواهیم از روش‌های شیمیایی بهره بگیریم، خود منجر به ایجاد دیگر آلودگی‌ها در محیط طبیعی می‌شود، اما بهره‌گیری از امکاناتی که محیط طبیعی در اختیارمان گذاشته است؛ نظیر کشت برخی میکروارگانیسم‌ها برای پاکسازی، انتخاب هوشمندانه‌تری است که به‌طورمعمول از آن به‌عنوان راه‌حل‌های سبز یاد می‌شود، در واقع از مواد تشکیل‌دهنده محیط برای پاکسازی خودش استفاده می‌شود و این فرآیند در نهایت به حاصلخیزی خاک می‌انجامد.

پودرهای میکروبی به جنگ آلودگی‌های نفتی می‌روند

پژوهشگران پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی با همکاری شرکت‌های دانش‌بنیان توانستند با بکارگیری میکرارگانیسم‌های موجود در طبیعت به ساخت پودرها و سامانه‌هایی برای رفع آلودگی نفتی بپردازند. کمال خدایی، رئیس پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی واحد شهید بهشتی و درباره مهم‌ترین فعالیت‌های شرکت‌های دانش‌بنیان تحت نظارت این پژوهشکده درباره حذف آلاینده‌های نفتی، به صمت گفت: از آنجایی که آلودگی‌های نفتی در کشور یک معضل همیشگی بوده است؛ خوشبختانه ما توانستیم فناوری‌های متعددی را در زمینه رفع این آلودگی‌ها به‌کار بگیریم. هدف‌مان بالا بردن سرعت پاکسازی محیط‌هایی است که به آلاینده‌های نفتی آلوده شده‌اند، در واقع با شناسایی منشأ آلودگی و توسعه فناوری‌ها توانستیم سرعت پاکسازی آلودگی نفتی را بالا ببریم، در کل از آنجایی که عمده فعالیت ما در حوزه بالادستی و مسائل زیست‌محیطی نفت است، همواره تلاش‌مان بر این است که زنجیره‌ای از فناوری‌ها که بتوانند تمام آلودگی‌های نفتی آب و خاک را پاکسازی کنند، به‌کار بگیریم، خوشبختانه به دانش فنی آن رسیده‌ایم و در حال ‌حاضر توانایی رقابت با شرکت‌های دانش‌بنیان بزرگ بین‌المللی را داریم؛ به‌عبارت دیگر، امروز دانش‌بنیان‌های کشور درباره حذف آلاینده‌های زیست‌محیطی دریا به‌ویژه آلاینده‌های نفتی در مرز دانش حرکت می‌کنند. وی در تشریح پاکسازی حوضچه‌های پسماند نفتی گفت: دستگاه تصفیه حوضچه پسماند، از فناوری‌هایی است که ترکیبات نفتی تجزیه‌ناپذیر دارد، خوشبختانه توانستیم آن را بومی کنیم، در واقع با روش بیولوژیکی باکتری‌های مضر جامانده در محل پسماندهای نفتی جداسازی و در مرحله بعد محیط موردنظر به‌طورکامل پاکسازی می‌شود. ما توانستیم با برداشت و کشت باکتری‌ها از محیط آلوده، پودری را تولید کنیم که به پاکسازی محیط خاکی و خشک بینجامد. وی بااشاره به اینکه ایران جزو معدود کشورهایی است که موفق به ساخت چنین پودری شده است، گفت: امروز ما جزو معدود کشورهای تولیدکننده این پودر میکروبی هستیم و در عرصه رقابت با کشورهای پیشرو در این زمینه، عملکرد قابل‌قبولی داریم. گفتنی است، با مخلوط آن با آب، ماده‌ای حاصل می‌شود که می‌توان روی خاک‌های آلوده و آلودگی‌های نفتی اسپری کرد تا بعد از 2 تا 3 هفته، آلودگی‌ها به روش بیولوژیکی پاکسازی و در نهایت همه ترکیبات نفتی تبدیل به کود بیولوژیک یا بیومس شود که خاک را حاصلخیز می‌کند؛ با این روش، پاکسازی، حجم و وسعت آلودگی اهمیت زیادی ندارد.

پاکسازی یک‌روزه لجن‌های نفتی

رئیس پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی واحد شهید بهشتی درباره لجن‌زدایی‌های نفتی که معضلی مهم در محیط‌زیست است، گفت: یکی دیگر از فناوری‌های تولیدشده، طراحی سامانه پرتابل لجن‌زدایی نفت است و برهمین اساس می‌توانیم 100 تن لجن نفتی را که آغشته به مولکول‌های سنگین است، در طول یک روز پاکسازی کنیم؛ آنچه از این پاکسازی حاصل می‌شود، آب و نفت بازیافتشده و خاکی است که یک تا 2 درصد آلودگی دارد که آن هم با پاشیدن پودر میکروبی گفته‌شده تبدیل به خاک تمیز می‌شود.

گفتنی است، این فناوری برای پاکسازی آلودگی‌های دریا هم کاربرد دارد. وی در ادامه درباره دیگر فناوری تولیدشده از سوی این نهاد پژوهشی که برای گندزدایی کردن دریاها تولید شده است، گفت: از دیگر دستاوردهای پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی واحد شهید بهشتی تولید محصولی است که تا پیش از این، وارداتی بود و هزینه زیادی را برای خرید آن متقبل می‌شدیم؛ این محصول محوکننده لکه‌های نفتی از سطح دریاها و دریاچه‌هایی است که مقصد نهایی زباله‌های نفتی پالایشگاه‌ها است، در واقع این محلول روی آلودگی پاشیده می‌شود و بعد از ۱۰ دقیقه، آلودگی از بین می‌رود و لکه‌های نفتی را به امولسیون‌های بسیار ریز تبدیل می‌کند. به‌عبارت دیگر، لکه‌های نفتی تبدیل به نقاطی از مایع می‌شود که قابل جداسازی از آب دریا است. علت پاک‌کنندگی سریع این محلول این است که آنزیم‌های بیولوژیکی موجود در آن آلودگی را در معرض میکروارگانیسم‌های متعدد قرار می‌دهد تا به‌سرعت حذف شود. خدایی درباره بکارگیری فناوری ازدیاد برداشت نفتی گفت: از دیگر فعالیت‌های فناورانه این نهاد پژوهشی که تاکنون در ایران به آن پرداخته نشده بود، بکارگیری روش‌های ازدیاد برداشت از میادین نفتی با استفاده از فناوری شکافت هیدرولوژیکی است؛ این فناوری با افزایش فشار سیال در مخزن، باعث شکستگی در سنگ مخزن می‌شود و برداشت نفت افزایش می‌یابد؛ هدف‌مان از راه‌اندازی چنین فرآیندی بومی‌سازی این فناوری در کشور و جلوگیری از برون‌رفت ارز برای خرید آن از کشورهای صاحب فناوری
 است.

به‌گفته خدایی، سامانه دیگری برای احیای چاه‌های متروکه نفتی در این نهاد پژوهشی راه‌اندازی شده است. وی در تشریح این سامانه گفت: همواره هزینه حفاری چاه‌های متروکه بسیار بالا است؛ فناوری که ما برای این منظور ایجاد کردیم، به صرفه‌جویی اقتصادی زیادی می‌انجامد و علاوه بر آن با محیط‌زیست سازگاری زیادی دارد.

نمک‌خوارها و نمک‌دوست‌ها دریا را تمیز می کنند

چندی پیش، طرحی در پژوهشکده محیط‌زیست جهاد دانشگاهی راه‌اندازی شد که به بهره‌گیری از تمامی طرح‌های تولیدشده در راستای حذف آلاینده‌های دریایی می‌انجامد. در این طرح از میکروارگانیسم‌های نمک‌خوار و نمک‌دوست استفاده می‌کنیم که می‌تواند به حذف حداکثری آلاینده‌های مضر و آسیب‌زننده بپردازد.

نیلوفر عابدین‌زاده، سرپرست پژوهشکده محیط‌زیست جهاد دانشگاهی در گفت‌وگو با صمت درباره طرح تصفیه پساب‌های نفتی که از سوی این پژوهشکده به مرحله عملیاتی رسیده است، گفت: تصفیه پساب‌ها همراه چاه‌های نفت، طرحی بود که خوشبختانه با توان دانش‌بنیان‌ها به مرحله تولید رسید. گفتنی است، هنگام استخراج نفت و گاز، پسابی تولید می‌شود که به‌دلیل ترکیبات نفتی و نمک زیاد به‌شدت برای محیط‌زیست مضر است. مجموعه پژوهشکده محیط‌زیست در این طرح از روش ترکیبی بهره گرفته و توانسته مواد شیمیایی و آلودگی پساب را به‌حدی برساند که قابل‌تخلیه به محیط طبیعی باشد.

وی افزود: ویژگی متمایز این طرح با روش‌های روتین تصفیه پساب این است که ما در این طرح از میکروارگانیسم‌های نمک‌خوار و نمک‌دوست استفاده می‌کنیم. پس از آنکه این باکتری‌ها از خاک آلوده منابع نفتی استخراج شدند و بعد از عملیات کشت، با شرایط آب‌ها و پساب‌های آلوده سازگار می‌شوند. عابدین‌زاده ادامه داد: هم تصفیه فیزیکی و هم بیولوژیکی و زیستی روی پساب‌ها قابل‌اجرا است و این‌گونه، راندمان حذف مواد نفتی و ترکیبات نمکی از بین می‌رود، بنابراین آبی که بعد از این فرآیند حاصل می‌شود، مجوز ورود به محیط‌های پذیرنده نظیر خاک یا تالاب‌ها را دارد، به‌گونه‌ای که ضرری به محیط‌زیست نمی‌زند، حتی می‌تواند به استانداردهای قابل‌استفاده در صنعت هم برسد، البته با روش‌های پیشرفته‌تر ما می‌توانیم آن را به چرخه تولیدات صنعتی هم برسانیم.

سخن پایانی

نشت نفت و فرآورده‌های آن، آلودگی فراوانی به‌دنبال دارد و به‌علت مایع بودن، به‌راحتی در آب و در خشکی منتشر می‌شود و صدمات زیادی را به محیط‌زیست وارد می‌سازد. به‌نظر می‌رسد هرچه مسئولانه‌تر و معقولانه‌تر از این منابع طبیعی استفاده ببریم، کمتر گرفتار صدمات آن خواهیم شد. از آنجایی که شرکت‌های نفتی سالانه مشمول جرایم زیست‌محیطی زیادی می‌شوند و باوجود اینکه هزینه اجرای این فرآیند بالا است، قابل‌ارزیابی یا مقایسه با جرایمی که در نهایت این شرکت‌ها متحمل می‌شوند، نیست. در حال ‌حاضر بیشتر شرکت‌های نفتی آب‌ها را بدون تصفیه مستقیم به دریا روانه می‌کنند و باعث آلودگی آب‌های دریا و حتی رودخانه‌ها و تالاب‌هایی که محیط‌زیست سالمی دارند، می‌شوند. این موضوعی است که اغماض بیش از حد به آن، موجب بروز آثار زیانبار و جبران‌ناپذیری خواهد شد. باوجود توان دانش‌بنیان‌ها و با کمک فناوری‌های نوین زیستی نسبت به پاکسازی دریاها، بهتر است دولت‌ها مسیر سرمایه‌گذاری برای رشد و توسعه این نوع شرکت‌ها را تسهیل کنند و موجب توسعه آنها در مسیر پاکسازی دریاها شوند.