53. مخاطر الصحة البيئية
محررو الفصل: Annalee Yassi و Tord Kjellström
الروابط بين البيئة والصحة المهنية
Annalee Yassi و Tord Kjellström
الغذاء والزراعة
فريدريش ك. كافرشتاين
التلوث الصناعي في الدول النامية
نيو شيرو
تلوث الهواء
إيزابيل روميو
تلوث الأرض
تي ل. غيدوتي وتشن ويبينغ
تلوث المياه
إيفانيلدو هيسبانهول وريتشارد هيلمر
الطاقة والصحة
LD هاميلتون
تحضر
ادموندو ويرنا
تغير المناخ العالمي واستنفاد الأوزون
جوناثان إيه باتز
انقراض الأنواع وفقدان التنوع البيولوجي وصحة الإنسان
إريك شيفيان
انقر فوق ارتباط أدناه لعرض الجدول في سياق المقالة.
1. حالات تفشي رئيسية مختارة من "الأمراض البيئية"
2. عوامل الأمراض المنقولة بالغذاء: السمات الوبائية
3. المصادر الرئيسية لملوثات الهواء الخارجية
4. علاقة التعرض والاستجابة لـ PM10
5. التغييرات في تركيز الأوزون: النتائج الصحية
6. المراضة والوفيات: الأمراض المرتبطة بالمياه
7. توليد كهرباء وقود: آثار صحية
8. توليد الكهرباء المتجددة: الآثار الصحية
9. توليد الكهرباء النووية: آثار صحية
10 الإسكان والصحة
11 البنية التحتية الحضرية والصحة
12 الوضع العالمي للأمراض الرئيسية المنقولة بالنواقل
أشر إلى صورة مصغرة لرؤية التعليق التوضيحي ، انقر لرؤية الشكل في سياق المقالة.
54- السياسة البيئية
محرر الفصل: لاري ر.كوهلر
نظرة عامة السلامة والصحة المهنية والبيئة - وجهان لعملة واحدة
لاري ر.كوهلر
البيئة وعالم العمل: نهج متكامل للتنمية المستدامة والبيئة وبيئة العمل
لاري ر.كوهلر
القانون واللوائح
فرانسواز بورهين-جيلمين
الاتفاقيات البيئية الدولية
ديفيد فريستون
تقييمات الأثر البيئي
رون بيسيت
تقييم دورة الحياة (من المهد إلى اللحد)
سفين أولوف رايدنج
تقييم المخاطر والتواصل
Adrian V. Gheorghe و Hansjörg Seiler
التدقيق البيئي - التعريف والمنهجية
روبرت كويل
استراتيجيات الإدارة البيئية وحماية العمال
سيسيليا بريجي
مكافحة التلوث البيئي: جعل منع التلوث أولوية مؤسسية
روبرت ب. برينجر وتوم زوسيل
انقر فوق ارتباط أدناه لعرض الجدول في سياق المقالة.
1. نطاق التدقيق البيئي
2. الخطوات الأساسية في التدقيق البيئي
3. الاتفاقات الطوعية ذات الصلة بالبيئة
4. إجراءات حماية البيئة والاتفاقيات الجماعية
5. الاتفاقيات الجماعية بشأن حماية البيئة
أشر إلى صورة مصغرة لرؤية التعليق التوضيحي ، انقر لرؤية الشكل في سياق المقالة.
55- مراقبة التلوث البيئي
محررو الفصل: جيري شبيجل ولوسيان واي مايستر
مكافحة التلوث البيئي والوقاية منه
جيري شبيجل ولوسيان واي مايستر
إدارة تلوث الهواء
ديتريش شويلا وبرنيس جولزر
تلوث الهواء: نمذجة تشتت ملوثات الهواء
ماريون ويتشمان فيبيج
رصد نوعية الهواء
هانز أولريش بفيفر وبيتر بروكمان
التحكم في تلوث الهواء
جون الياس
التحكم في تلوث المياه
هربرت سي بريول
مشروع استصلاح مياه الصرف الصحي بمنطقة دان: دراسة حالة
الكسندر دوناجي
مبادئ إدارة النفايات
لوسيان واي مايستر
إدارة النفايات الصلبة وإعادة التدوير
نيلز جورن هان وبول س لوريسن
دراسة حالة: مكافحة التلوث متعدد الوسائط الكندي والوقاية منه في منطقة البحيرات العظمى
توماس تسينج وفيكتور شانتورا وإيان ر. سميث
تقنيات الإنتاج الأنظف
ديفيد بينيت
انقر فوق ارتباط أدناه لعرض الجدول في سياق المقالة.
1. ملوثات الغلاف الجوي الشائعة ومصادرها
2. معلمات تخطيط القياس
3. إجراءات القياس اليدوية للغازات غير العضوية
4. إجراءات القياس الآلي للغازات غير العضوية
5. إجراءات قياس الجسيمات العالقة
6. إجراءات القياس عن بعد
7. إجراءات قياس جودة الهواء الكروماتوغرافي
8. مراقبة جودة الهواء بشكل منهجي في ألمانيا
9. خطوات اختيار ضوابط التلوث
10 معايير جودة الهواء لثاني أكسيد الكبريت
11 معايير جودة الهواء للبنزين
12 أمثلة على أفضل تقنيات التحكم المتاحة
13 الغاز الصناعي: طرق التنظيف
14 معدلات انبعاث العينات للعمليات الصناعية
15 عمليات وعمليات معالجة مياه الصرف الصحي
16 قائمة المعلمات التي تم فحصها
17 تم فحص المعلمات في آبار الاسترداد
18 مصادر النفايات
19 معايير اختيار المواد
20 انخفاض في إطلاقات الديوكسين والفيوران في كندا
أشر إلى صورة مصغرة لرؤية التعليق التوضيحي ، انقر لرؤية الشكل في سياق المقالة.
أكدت الدعاية المحيطة بمؤتمر الأمم المتحدة المعني بالبيئة والتنمية (UNCED) ، الذي انعقد في ريو دي جانيرو في يونيو 1992 ، المكانة المركزية التي تحتلها الاهتمامات البيئية العالمية بشأن قضايا مثل الاحتباس الحراري وفقدان التنوع البيولوجي على جدول الأعمال السياسي العالمي. . في الواقع ، في السنوات العشرين بين مؤتمر ستوكهولم لعام 1972 بشأن البيئة البشرية ومؤتمر الأمم المتحدة المعني بالبيئة والتنمية لعام 1992 ، لم يكن هناك فقط زيادة كبيرة في الوعي بالتهديدات التي تتعرض لها البيئة من الأنشطة البشرية على الصعيدين المحلي والعالمي ، ولكن أيضًا زيادة هائلة في عدد الصكوك القانونية الدولية التي تحكم القضايا البيئية. (هناك عدد كبير من مجموعات المعاهدات البيئية: انظر على سبيل المثال Burhenne 1974a، 1974b، 1974c؛ Hohmann 1992؛ Molitor 1991. للحصول على تقييم نوعي معاصر ، انظر Sand 1992.)
وتجدر الإشارة إلى أن المصدرين الرئيسيين للقانون الدولي (على النحو المحدد في النظام الأساسي لمحكمة العدل الدولية لعام 1945) هما الاتفاقيات الدولية والقانون العرفي الدولي (المادة 38 (1) من النظام الأساسي). يُشتق القانون الدولي العرفي من ممارسات الدولة التي تكررت مع مرور الوقت اعتقادًا منها بأنها تمثل التزامًا قانونيًا. على الرغم من أنه من الممكن أن تظهر قواعد جديدة للعرف بسرعة نسبية ، إلا أن السرعة التي وصل بها الوعي بالمشاكل البيئية العالمية إلى جدول الأعمال السياسي الدولي تعني أن القانون العرفي يميل إلى أن يحتل المرتبة الثانية بعد قانون المعاهدات أو القانون التقليدي في تطور القانون القانوني. أعراف. على الرغم من أن بعض المبادئ الأساسية ، مثل الاستخدام العادل للموارد المشتركة (Lac Lanoux Arbitration 1957) أو الالتزام بعدم السماح بالأنشطة التي تضر ببيئة الدول المجاورة (Trail Smelter Arbitration 1939 ، 1941) يمكن أن تُعزى إلى قرارات قضائية مستمدة من العرف. القانون ، فالمعاهدات كانت بلا شك الطريقة الرئيسية التي استجاب بها المجتمع الدولي للحاجة إلى تنظيم الأنشطة التي تهدد البيئة. جانب آخر مهم من التنظيم البيئي الدولي هو تطوير "قانون غير ملزم": صكوك غير ملزمة تضع مبادئ توجيهية أو رغبات للعمل المستقبلي ، أو من خلالها تلتزم الدول بتحقيق أهداف معينة. تتطور صكوك القانون غير الملزم في بعض الأحيان إلى صكوك قانونية رسمية أو تصبح مرتبطة بصكوك ملزمة ، على سبيل المثال ، من خلال قرارات الأطراف في الاتفاقية. (حول أهمية القانون غير الملزم فيما يتعلق بالقانون البيئي الدولي ، انظر Freestone 1994.) تشتمل العديد من مجموعات وثائق القانون البيئي الدولي المذكورة أعلاه على صكوك القانون غير الملزم.
ستقدم هذه المقالة لمحة موجزة عن الاتفاقيات البيئية الدولية الرئيسية. وعلى الرغم من أن مثل هذا الاستعراض يركز بشكل حتمي على الاتفاقيات العالمية الرئيسية ، فإن الشبكة الهامة والمتنامية للاتفاقات الإقليمية والثنائية ينبغي أن توضع في الاعتبار. (للاطلاع على عرض منهجي لكامل القانون البيئي الدولي ، انظر Kiss and Shelton 1991 ؛ Birnie and Boyle 1992. انظر أيضًا Churchill and Freestone 1991.)
ما قبل ستوكهولم
قبل مؤتمر ستوكهولم عام 1972 ، كانت غالبية الاتفاقيات البيئية المتعلقة بالحفاظ على الحياة البرية. من الأهمية التاريخية فقط اتفاقيات حماية الطيور المبكرة جدًا (على سبيل المثال ، اتفاقية عام 1902 لحماية الطيور المفيدة في الزراعة ؛ انظر أيضًا Lyster 1985). الأكثر أهمية على المدى الطويل هي الاتفاقيات العامة للحفاظ على الطبيعة ، على الرغم من أن اتفاقية واشنطن لعام 1946 لتنظيم صيد الحيتان (وبروتوكولها لعام 1956) جديرة بالملاحظة بشكل خاص في هذه الفترة - بمرور الوقت تغيرت بالطبع تركيزها من الاستغلال إلى الحفظ. اتفاقية رائدة في شروط الحفظ كانت الاتفاقية الأفريقية لعام 1968 بشأن الحفاظ على الطبيعة والموارد الطبيعية ، الجزائر العاصمة ، والتي على الرغم من نهجها الشامل والمبتكر للحفظ ، فقد ارتكبت خطأ العديد من الاتفاقيات الأخرى في عدم إنشاء هيكل إداري للإشراف على الإشراف عليها. ومن الملحوظ أيضًا والأكثر نجاحًا اتفاقية رامسار لعام 1971 بشأن الأراضي الرطبة ذات الأهمية الدولية ، خاصة باعتبارها موطن الطيور المائية ، والتي تنشئ شبكة من مناطق الأراضي الرطبة المحمية في أراضي الدول الأعضاء.
التطورات الأخرى الجديرة بالملاحظة في هذه الفترة هي الاتفاقيات العالمية الأولى للتلوث النفطي. إن الاتفاقية الدولية لعام 1954 لمنع تلوث البحار بالنفط (OILPOL) (المعدلة في عامي 1962 و 1969) قد فتحت أرضية جديدة من خلال تطوير إطار تنظيمي لنقل النفط عن طريق البحر ، ولكن الاتفاقيات الأولى التي تنص على إجراءات طارئة ومن أجل تم تطوير التعويض عن أضرار التلوث النفطي بشكل مباشر استجابةً لأول ضحية لناقلة نفط كبرى في العالم - حطام ناقلة النفط الليبيرية توري كانيون قبالة ساحل جنوب غرب إنجلترا في عام 1967. سمحت الاتفاقية الدولية لعام 1969 المتعلقة بالتدخل في أعالي البحار في حالات أضرار التلوث النفطي باتخاذ إجراءات طارئة من قبل الدول الساحلية خارج المياه الإقليمية وزملائها ، الاتفاقية الدولية لعام 1969 بشأن المسؤولية المدنية عن التلوث النفطي قدمت الأضرار والاتفاقية الدولية لعام 1971 بشأن إنشاء صندوق دولي للتعويض عن أضرار التلوث النفطي في بروكسل ، أساسًا لمطالبات التعويض ضد مالكي ومشغلي ناقلات النفط التي يكملها صندوق تعويض دولي. (لاحظ أيضًا مخططات التعويض الطوعي المهمة للصناعة مثل TOVALOP و CRISTAL ؛ انظر المزيد Abecassis and Jarashow 1985.)
من ستوكهولم إلى ريو
شهدت السنوات من 1972 إلى 1992 زيادة مذهلة في عدد وتنوع مواثيق القانون البيئي الدولي. يُعزى جزء كبير من هذا النشاط مباشرة إلى مؤتمر ستوكهولم. لم يكتف إعلان المؤتمر الشهير (إعلان مؤتمر الأمم المتحدة المعني بالبيئة البشرية عام 1972) بوضع مبادئ معينة ، كان معظمها بواسطة lege ferenda (على سبيل المثال ، ذكروا ما يجب أن يكون عليه القانون وليس ما هو عليه) ، لكنه وضع أيضًا خطة عمل بيئية من 109 نقاط وقرارًا يوصي بالتنفيذ المؤسسي والمالي من قبل الأمم المتحدة. كانت نتيجة هذه التوصيات إنشاء برنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP) ، الذي أنشئ بموجب قرار الجمعية العامة للأمم المتحدة (UNGA 1972) ومقره في نهاية المطاف في نيروبي. كان برنامج الأمم المتحدة للبيئة مسؤولاً بشكل مباشر عن رعاية عدد من المعاهدات البيئية العالمية الرئيسية وعن تطوير برنامج البحار الإقليمية المهم ، والذي أسفر عن شبكة من حوالي ثماني اتفاقيات إطارية إقليمية لحماية البيئة البحرية ، ولكل منها بروتوكولات وضعت لتلبية المتطلبات الخاصة للمنطقة. لا يزال عدد من البرامج الإقليمية الجديدة في طور الإعداد.
من أجل تقديم لمحة عامة عن عدد كبير من الاتفاقيات البيئية التي تم تطويرها خلال هذه الفترة ، تم تقسيمها إلى عدد من المجموعات: الحفاظ على الطبيعة ؛ حماية البيئة البحرية. وتنظيم التأثيرات البيئية العابرة للحدود.
الحفاظ على الطبيعة والموارد الطبيعية
شهدت هذه الفترة إبرام عدد من معاهدات الحفاظ على الطبيعة على المستويين العالمي والإقليمي. على المستوى العالمي ، تجدر الإشارة بشكل خاص إلى اتفاقية اليونسكو لعام 1972 بشأن حماية التراث الثقافي والطبيعي العالمي ، واتفاقية واشنطن لعام 1973 بشأن التجارة الدولية في الأنواع المهددة بالانقراض (CITES) ، واتفاقية بون لعام 1979 بشأن حفظ الأنواع المهاجرة من الحيوانات البرية. . على المستوى الإقليمي ، يشمل العدد الكبير من المعاهدات اتفاقية بلدان الشمال لعام 1974 بشأن حماية البيئة ، واتفاقية عام 1976 بشأن حفظ الطبيعة في جنوب المحيط الهادئ (اتفاقية أبيا ، في بورهيني 1974 أ) واتفاقية برن لعام 1979 بشأن الحفاظ على البيئة الأوروبية. الحياة البرية والموائل الطبيعية (سلسلة المعاهدات الأوروبية). لاحظ أيضًا توجيهات 1979 EC 79/409 بشأن الحفاظ على الطيور البرية (OJ 1979) ، والتي تم تعديلها وتكميلها الآن بالتوجيه 92/43 بشأن الحفاظ على الموائل الطبيعية والنباتات والحيوانات البرية (OJ 1992) ، اتفاقية 1979 بشأن حفظ وإدارة Vicuna واتفاقية ASEAN لعام 1985 بشأن الحفاظ على الطبيعة والموارد الطبيعية (تم نسخها في Kiss and Shelton 1991). (تجدر الإشارة أيضًا إلى المعاهدات المتعلقة بالقارة القطبية الجنوبية - وهي منطقة من المشاع العالمي خارج نطاق الولاية القضائية لأي دولة: اتفاقية كانبرا لعام 1980 بشأن الحفاظ على الموارد البحرية الحية في القطب الجنوبي ، واتفاقية ويلينجتون لعام 1988 بشأن تنظيم أنشطة الموارد المعدنية في أنتاركتيكا و بروتوكول عام 1991 لمعاهدة أنتاركتيكا بشأن حماية البيئة ، الموقعة في مدريد.)
حماية البيئة البحرية
في عام 1973 بدأت مفاوضات مؤتمر الأمم المتحدة الثالث لقانون البحار (UNCLOS III). توجت السنوات التسع من مفاوضات اتفاقية الأمم المتحدة لقانون البحار (UNCLOS) باتفاقية مونتيغو باي لعام 1982 بشأن قانون البحار (LOSC) ، والتي تضمنت في الجزء الثاني عشر إطارًا عامًا لتنظيم القضايا البيئية البحرية بما في ذلك السفن والمصادر البرية للتلوث والإغراق. وكذلك تحديد بعض الواجبات العامة المتعلقة بحماية البيئة البحرية.
على مستوى أكثر تفصيلاً ، كانت المنظمة البحرية الدولية (IMO) مسؤولة عن تطوير اتفاقيتين عالميتين رئيسيتين: اتفاقية لندن لعام 1972 بشأن منع التلوث البحري الناجم عن إغراق النفايات ومواد أخرى ، والاتفاقية الدولية لعام 1973 لمنع التلوث البحري الناجم عن إغراق النفايات ومواد أخرى. التلوث الناجم عن السفن ، بصيغته المعدلة في 1978 (MARPOL 1973/78) ، والثالث المتعلق بالانسكابات النفطية بعنوان الاتفاقية الدولية للتأهب للتلوث النفطي والاستجابة والتعاون في عام 1990 ، يضع إطارًا قانونيًا عالميًا للتعاون والمساعدة في الاستجابة تسرب النفط. (الاتفاقيات البحرية الأخرى التي ليست بيئية في الأساس ولكنها ذات صلة تشمل اتفاقية 1972 بشأن اللوائح الدولية لمنع التصادم في البحر (COLREG) ؛ اتفاقية 1974 الدولية لسلامة الأرواح في البحر (SOLAS) ؛ اتفاقية منظمة العمل الدولية للشحن البحري لعام 1976 (المعايير الدنيا) اتفاقية (رقم 147) واتفاقية عام 1978 بشأن معايير التدريب والاعتماد والمراقبة لراكبي السفن البحرية).
اعتمدت اتفاقية لندن لعام 1972 ما أصبح الآن نهجًا مشتركًا بإدراج المواد (الملحق الأول) التي لا يمكن إغراقها في المحيط ؛ المواد المدرجة في المرفق الثاني والتي لا يمكن إغراقها إلا بترخيص. إن الهيكل التنظيمي ، الذي يتطلب من الدول الموقعة إنفاذ هذه الالتزامات ضد أي سفن يتم تحميلها في موانئها أو السفن التي ترفع علمها في أي مكان في العالم ، قد شددت بشكل تدريجي نظامها إلى الحد الذي أنهت فيه الأطراف فعليًا إغراق المحيطات للنفايات الصناعية. تحل اتفاقية MARPOL 1973/78 محل اتفاقية OILPOL لعام 1954 (أعلاه) وتوفر النظام التنظيمي الرئيسي للتلوث من السفن من جميع الأنواع ، بما في ذلك ناقلات النفط. تطالب اتفاقية ماربول دول العلم بفرض ضوابط على "التصريفات التشغيلية" لجميع المواد الخاضعة للرقابة. تم تعديل نظام MARPOL في عام 1978 بحيث يوسع تدريجياً نظامه ليشمل الأشكال المختلفة لتلوث مصادر السفن الواردة في الملاحق الخمسة. أصبحت جميع الملاحق سارية المفعول الآن وتشمل النفط (الملحق الأول) ، والمواد السائلة الضارة (الملحق الثاني) ، والنفايات المعبأة (الملحق الثالث) ، ومياه الصرف الصحي (الملحق الرابع) والقمامة (الملحق الخامس). يتم فرض معايير أكثر صرامة في المناطق الخاصة التي يتفق عليها الطرفان.
على المستوى الإقليمي ، يوفر برنامج البحار الإقليمية التابع لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة شبكة واسعة ، وإن لم تكن شاملة ، من معاهدات الحماية البحرية التي تغطي: البحر الأبيض المتوسط (اتفاقية حماية البحر الأبيض المتوسط من التلوث ، برشلونة ، 16 فبراير 1976 ؛ البروتوكولات في عام 1976 ( 2) ، 1980 و 1982) ؛ الخليج (اتفاقية الكويت الإقليمية للتعاون في حماية البيئة البحرية من التلوث ، الكويت ، 24 أبريل 1978 ؛ البروتوكولات في 1978 و 1989 و 1990) ؛ غرب أفريقيا (اتفاقية التعاون في حماية وتنمية البيئة البحرية والساحلية لمنطقة غرب ووسط أفريقيا (أبيدجان ، 23 آذار / مارس 1981) ، مع بروتوكول عام 1981) ؛ جنوب شرق المحيط الهادئ (اتفاقية حماية البيئة البحرية والمناطق الساحلية لجنوب شرق المحيط الهادئ (ليما ، 12 تشرين الثاني / نوفمبر 1981) ؛ بروتوكولات في 1981 و 1983 (2) و 1989) ؛ البحر الأحمر (الاتفاقية الإقليمية للمحافظة على بيئة البحر الأحمر وخليج عدن (جدة ، 14 فبراير 1982) ؛ بروتوكول عام 1982) ؛ البحر الكاريبي (اتفاقية حماية وتنمية البيئة البحرية لمنطقة البحر الكاريبي الكبرى ، (كارتاخينا ديس إندياس ، 24 آذار / مارس 1983) ؛ البروتوكولات في 1983 و 1990) ؛ شرق أفريقيا (اتفاقية حماية وإدارة وتنمية البيئة البحرية والساحلية لمنطقة شرق أفريقيا (نيروبي ، 21 حزيران / يونيه 1985) ؛ بروتوكولين في عام 2) ؛ وجنوب المحيط الهادئ (اتفاقية حماية الموارد الطبيعية والبيئة لمنطقة جنوب المحيط الهادئ ، (نوميا ، 1985 نوفمبر 24) ؛ بروتوكولين في عام 1986) - مع ستة أخرى أو نحو ذلك في مراحل مختلفة من التخطيط. (للاطلاع على نصوص جميع الاتفاقيات المذكورة أعلاه وبروتوكولاتها ، بالإضافة إلى تفاصيل برامج التطوير ، انظر Sand 2). وتستكمل هذه المعاهدات ببروتوكولات تغطي مجموعة واسعة من القضايا بما في ذلك تنظيم مصادر التلوث البرية ، وإغراق المحيطات ، التلوث الناجم عن (وإيقاف تشغيل) منصات النفط البحرية ، وخاصة المناطق المحمية وحماية الحياة البرية.
تم تطوير أنظمة إقليمية أخرى خارج إطار برنامج الأمم المتحدة للبيئة ، ولا سيما في شمال شرق المحيط الأطلسي ، حيث تغطي شبكة شاملة للغاية من الأدوات الإقليمية تنظيم إغراق المحيطات (اتفاقية أوسلو لعام 1972 لمنع التلوث البحري الناجم عن إغراق السفن والطائرات ؛ بروتوكولات في 1983 و 1989) ، مصادر التلوث البرية (اتفاقية باريس 1974 لمنع التلوث البحري من مصادر برية ؛ بروتوكول عام 1986) ، مراقبة التلوث النفطي والتعاون (1983 اتفاقية بون للتعاون في التعامل مع تلوث البحر الأبيض المتوسط). بحر الشمال بالنفط والمواد الضارة الأخرى: تعديل القرار 1989) ، التفتيش على السفن من أجل سلامة وحماية البيئة البحرية (مذكرة تفاهم باريس لعام 1982 بشأن مراقبة دولة الميناء في تنفيذ اتفاقيات السلامة البحرية وحماية البيئة البحرية ، وكذلك كمحافظة على الطبيعة ومصايد الأسماك. (انظر بشكل عام Freestone و IJlstra 1991. لاحظ أيضًا دير باريس الجديد لعام 1992 حماية البيئة البحرية لشمال شرق المحيط الأطلسي ، والتي ستحل محل اتفاقيتي أوسلو وباريس ؛ النص والتحليل في Hey، IJlstra and Nollkaemper 1993.) في بحر البلطيق ، تمت مراجعة اتفاقية هلسنكي لعام 1974 بشأن حماية البيئة البحرية لمنطقة بحر البلطيق مؤخرًا (للاطلاع على نص وتحليل اتفاقية عام 1992 ، انظر Ehlers 1993)) ، و اتفاقية جديدة تم تطويرها لمنطقة البحر الأسود (اتفاقية بوخارست لعام 1992 بشأن حماية البحر الأسود ؛ انظر أيضًا إعلان أوديسا الوزاري لعام 1993 بشأن حماية البحر الأسود.)
التأثيرات العابرة للحدود
نص المبدأ 21 من إعلان استكهولم على أن الدول "مسؤولة عن ضمان ألا تسبب الأنشطة الخاضعة لولايتها القضائية وسيطرتها ضررًا لبيئة الدول الأخرى أو المناطق الواقعة خارج نطاق الولاية الوطنية". على الرغم من أن هذا المبدأ يُنظر إليه الآن على نطاق واسع على أنه أصبح جزءًا من القانون الدولي العرفي ، فإن هذا المبدأ تقريبا يتطلب ضبطًا دقيقًا كبيرًا لتوفير الأساس لتنظيم مثل هذه الأنشطة. لمعالجة هذه القضايا ، واستجابة للأزمات التي تم الإعلان عنها بشكل جيد ، تم وضع اتفاقيات دولية لمعالجة قضايا مثل تلوث الهواء بعيد المدى عبر الحدود ، وحماية طبقة الأوزون ، والإخطار والتعاون في الاستجابة للحوادث النووية ، ونقل النفايات الخطرة عبر الحدود وتغير المناخ العالمي.
تلوث الهواء بعيد المدى عبر الحدود
تمت معالجة تلوث الهواء بعيد المدى في أوروبا لأول مرة من خلال اتفاقية جنيف لعام 1979 (اتفاقية تلوث الهواء بعيد المدى عبر الحدود). ومع ذلك ، كانت هذه اتفاقية إطارية كانت أهدافها التي تم التعبير عنها بشكل متواضع هي "الحد من تلوث الهواء والوقاية منه ، بما في ذلك التلوث بعيد المدى العابر للحدود ، قدر الإمكان". تم إحراز تقدم جوهري في تنظيم انبعاثات مواد معينة فقط مع وضع البروتوكولات ، التي يوجد منها الآن أربعة: بروتوكول جنيف لعام 1984 (بروتوكول جنيف بشأن التمويل طويل الأجل للبرنامج التعاوني لرصد وتقييم المدى الطويل). - نقل تلوث الهواء في أوروبا) أنشأ شبكة من محطات مراقبة جودة الهواء ؛ يهدف بروتوكول هلسنكي لعام 1985 (بشأن خفض انبعاثات الكبريت) إلى تقليل انبعاثات الكبريت بنسبة 30٪ بحلول عام 1993 ؛ بروتوكول صوفيا لعام 1988 (بشأن التحكم في انبعاثات أكاسيد النيتروجين أو تدفقاتها عبر الحدود) ، الذي تم استبداله الآن ببروتوكول الكبريت الثاني ، أوسلو ، 1994 ، الذي نص على تجميد الانبعاثات الوطنية لأكاسيد النيتروجين عند مستويات 1987 بحلول عام 1994 ؛ وبروتوكول جنيف لعام 1991 (بشأن التحكم في انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة أو تدفقاتها عبر الحدود) يوفر مجموعة من الخيارات للحد من انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة والتدفقات.
الآثار العابرة للحدود للحوادث النووية
تم لفت انتباه العالم إلى الآثار العابرة للحدود للحوادث النووية بعد حادث تشيرنوبيل عام 1986 ، ولكن حتى قبل ذلك ، تناولت الاتفاقيات السابقة عددًا من القضايا المتعلقة بالمخاطر الناجمة عن الأجهزة النووية ، بما في ذلك اتفاقية عام 1961 المتعلقة بمسؤولية الطرف الثالث في مجال الطاقة النووية (1960) ، واتفاقية فيينا بشأن المسؤولية المدنية عن الأضرار النووية (1963). لاحظ أيضًا معاهدة عام 1963 التي تحظر تجارب الأسلحة النووية في الغلاف الجوي وفي الفضاء الخارجي وتحت سطح الماء. وقد حاولت اتفاقية فيينا لعام 1980 بشأن الحماية المادية للمواد النووية وضع معايير لحماية المواد النووية من عدد من التهديدات ، بما في ذلك الإرهاب. في أعقاب تشيرنوبيل ، تم الاتفاق على اتفاقيتين أخريين في عام 1986 بشأن الإخطار المبكر بالحوادث (اتفاقية فيينا للإبلاغ المبكر عن وقوع حادث نووي) والتعاون الدولي في حالة وقوع مثل هذه الحوادث (اتفاقية فيينا للمساعدة في حالة وقوع حادث نووي). حادث نووي أو طارئ إشعاعي).
حماية طبقة الأوزون
تفرض اتفاقية فيينا لحماية طبقة الأوزون لعام 1985 التزامات عامة على كل طرف "وفقًا للوسائل المتاحة له وقدراته" من أجل:
أ) التعاون عن طريق المراقبة المنتظمة والبحث وتبادل المعلومات من أجل فهم وتقييم أفضل لتأثيرات الأنشطة البشرية على طبقة الأوزون والتأثيرات على صحة الإنسان والبيئة من تعديل طبقة الأوزون ؛ (ب) اعتماد تدابير تشريعية أو إدارية مناسبة والتعاون في مواءمة السياسات المناسبة لمراقبة الأنشطة البشرية أو الحد منها أو تقليلها أو منعها الخاضعة لولايتها أو سيطرتها إذا تبين أن هذه الأنشطة لها أو يحتمل أن يكون لها آثار ضارة ناتجة عن التعديل أو يحتمل أن يكون لها تعديل طبقة الأوزون (ج) التعاون في صياغة التدابير والإجراءات والمعايير المتفق عليها لتنفيذ الاتفاقية ، بهدف اعتماد البروتوكولات والمرفقات ؛ (د) التعاون مع الهيئات الدولية المختصة من أجل التنفيذ الفعال للاتفاقية والبروتوكولات التي هي طرف فيها.
تم استكمال اتفاقية فيينا ببروتوكول مونتريال بشأن المواد المستنفدة لطبقة الأوزون لعام 1987 ، والذي تم تعديله وتعديله في اجتماع لندن لعام 1990 ومؤخراً في اجتماع كوبنهاغن في نوفمبر 1992. المادة 2 من البروتوكول تتطلب من الأطراف فرض ضوابط على المواد الكيميائية المستنفدة للأوزون ، وهي مركبات الكربون الكلورية فلورية والهالونات ومركبات الكربون الكلورية فلورية الأخرى المهلجنة بالكامل ورابع كلوريد الكربون و 1,1,1،XNUMX،XNUMX ثلاثي كلورو الإيثان (كلوروفورم الميثيل).
تنص المادة 5 على إعفاء من قيود الانبعاثات لبعض البلدان النامية ، "لتلبية (احتياجاتها) المحلية الأساسية" لمدة تصل إلى عشر سنوات ، مع مراعاة بعض الشروط المنصوص عليها في المادة 5 (2) (3). كما ينص البروتوكول على التعاون التقني والمالي للأطراف من البلدان النامية التي تطالب بالإعفاء بموجب المادة 5. وتم الاتفاق على صندوق متعدد الأطراف لمساعدة هذه الأطراف في البحث والوفاء بالتزاماتها (المادة 10). في كوبنهاغن في نوفمبر 1992 ، في ضوء التقييم العلمي لعام 1991 لاستنفاد الأوزون ، والذي وجد أن هناك أدلة جديدة على انخفاض الأوزون في نصفي الكرة الأرضية عند خطوط العرض الوسطى والعليا ، تم الاتفاق على عدد من التدابير الجديدة ، موضوعًا بالطبع النظام العام الموضح أعلاه ؛ لا تزال التأخيرات بموجب المادة 5 ممكنة للدول النامية. طُلب من جميع الأطراف التوقف عن استخدام الهالونات بحلول عام 1994 ، ومركبات الكربون الكلورية فلورية ، ومركبات الكربون الهيدروفلورية ، ورابع كلوريد الكربون وكلوروفورم الميثيل بحلول عام 1996. وينبغي تجميد استخدام مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية بحلول عام 1996 ، وخفض 90 في المائة بحلول عام 2015 وإزالته بحلول عام 2030. بروميد الميثيل ، الذي لا يزال يستخدم على شكل مادة حافظة للفاكهة والحبوب ، خضعت للمراقبة الطوعية. واتفقت الأطراف المتعاقدة على "بذل كل جهد ممكن" لتجميد استخدامها بحلول عام 1995 عند مستويات 1991. كان الهدف العام هو تثبيت تحميل الكلور في الغلاف الجوي بحلول عام 2000 ثم خفضه إلى ما دون المستويات الحرجة بحلول عام 2060 تقريبًا.
نقل النفايات الخطرة عبر الحدود
في أعقاب سلسلة من الحوادث المشهورة التي تم فيها العثور على شحنات نفايات خطرة من البلدان المتقدمة في ظروف خطرة وغير خاضعة للرقابة في البلدان النامية ، أصبح نقل النفايات الخطرة عبر الحدود موضوع التنظيم الدولي بموجب اتفاقية بازل لعام 1989 بشأن التحكم في النقل عبر الحدود للنفايات الخطرة والتخلص منها (انظر أيضًا Kummer 1992). تقوم هذه الاتفاقية على مبدأ الموافقة المسبقة المستنيرة على أساس دولة إلى دولة قبل أن يتم نقل هذه النفايات. ومع ذلك ، فقد ذهبت منظمة الوحدة الأفريقية إلى أبعد من ذلك من خلال اتفاقية باماكو لعام 1991 بشأن حظر استيراد النفايات الخطرة إلى أفريقيا والتحكم في نقلها عبر الحدود وإدارتها داخل أفريقيا ، والتي تسعى إلى حظر استيراد النفايات الخطرة بالكامل إلى أفريقيا. .
تقييم الأثر البيئي (EIA) في سياق عابر للحدود
تحدد اتفاقية إسبو لعام 1991 بشأن تقييم الأثر البيئي في سياق عابر للحدود إطار عمل لعلاقات الجوار. يمتد مفهوم تقييم التأثير البيئي ، الذي تم تطويره حتى الآن حصريًا في سياق قوانين وإجراءات التخطيط الوطنية ، إلى التأثيرات العابرة للحدود لمشاريع التنمية والإجراءات والقرارات ذات الصلة.
1992 واتفاقيات ما بعد ريو
حث مؤتمر ريو / مؤتمر الأمم المتحدة المعني بالبيئة والتنمية (UNCED) في ريو على عدد كبير من الاتفاقيات البيئية العالمية والإقليمية الجديدة ، بالإضافة إلى إعلان رئيسي للمبادئ للمستقبل في إعلان ريو بشأن البيئة والتنمية. بالإضافة إلى الاتفاقيتين المبرمتين في ريو - الاتفاقية الإطارية بشأن تغير المناخ واتفاقية التنوع البيولوجي - تضمنت الاتفاقيات البيئية الجديدة الموقعة في عام 1992 تلك التي تنظم استخدام المجاري المائية الدولية وكذلك الآثار العابرة للحدود للحوادث الصناعية. على المستوى الإقليمي ، شهد عام 1992 اتفاقية هلسنكي لحماية واستخدام منطقة بحر البلطيق (النص والتحليل في Ehlers 1993) واتفاقية بوخارست بشأن حماية البحر الأسود من التلوث. لاحظ أيضًا الإعلان الوزاري لعام 1993 بشأن حماية البحر الأسود ، الذي يدعو إلى اتباع نهج احترازي وشامل ، واتفاقية باريس لحماية البيئة البحرية لشمال شرق المحيط الأطلسي (النص والتحليل في Hey، IJlstra and Nollkaemper 1993) .
اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ (UNFCCC)
اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ ، الموقعة في ريو دي جانيرو في يونيو 1992 من قبل حوالي 155 دولة ، تمت صياغتها بشكل فضفاض على غرار اتفاقية فيينا لعام 1985. كما يوحي اسمها ، فإنها توفر إطارًا يتم من خلاله التفاوض على التزامات أكثر تفصيلاً عن طريق بروتوكولات مفصلة. الهدف الأساسي للاتفاقية هو تحقيق
تثبيت تركيزات غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي عند مستوى يمنع التدخل البشري الخطير في نظام المناخ ... في إطار زمني كافٍ للسماح للنظم البيئية بالتكيف بشكل طبيعي مع تغير المناخ ، لضمان عدم تهديد إنتاج الغذاء ولتمكين للمضي قدما في التنمية الاقتصادية بطريقة مستدامة. (المادة 2)
تفرض المادة 4 واجبات أولية على جميع الأطراف: (أ) إعداد قائمة جرد وطنية للانبعاثات البشرية المنشأ بحسب المصادر وعمليات الإزالة بواسطة البواليع لجميع غازات الدفيئة التي تستخدم مقارنة (والتي لم يتم الاتفاق عليها بعد) ، وتحديثها دورياً ونشرها وإتاحتها. ) المنهجيات. (ب) صياغة وتنفيذ ونشر وتحديث برامج التدابير الوطنية والإقليمية بانتظام للتخفيف من تغير المناخ من خلال معالجة الانبعاثات البشرية المنشأ من المصادر وعمليات الإزالة بالبواليع لجميع غازات الدفيئة والتدابير اللازمة لتسهيل التكيف الملائم مع تغير المناخ. بالإضافة إلى ذلك ، توافق الأطراف من الدول المتقدمة على عدد من الالتزامات العامة التي سيتم تحديدها من خلال بروتوكولات أكثر تفصيلاً.
على سبيل المثال ، التعهد بتعزيز تطوير التقنيات والتعاون فيها ؛ لضبط أو منع أو تقليل انبعاثات غازات الدفيئة البشرية المنشأ ؛ لتعزيز التنمية المستدامة وحفظ وتعزيز المصارف والخزانات بما في ذلك الكتلة الحيوية والغابات والمحيطات وغيرها من النظم الإيكولوجية الأرضية والساحلية والبحرية ؛ التعاون في التكيف مع آثار تغير المناخ ، من خلال وضع خطط للإدارة المتكاملة للمناطق الساحلية ، والموارد المائية والزراعة ، وحماية وإعادة تأهيل المناطق المتأثرة ، من بين أمور أخرى ، بالفيضانات ؛ لتعزيز التعاون في تبادل المعلومات العلمية والتكنولوجية والاجتماعية الاقتصادية والقانونية ذات الصلة بالمناخ وتغير المناخ واستراتيجيات الاستجابة ؛ والترويج والتعاون في مجال التثقيف والتدريب والتوعية العامة ذات الصلة.
اتفاقية التنوع البيولوجي
تتمثل أهداف اتفاقية التنوع البيولوجي ، التي تمت الموافقة عليها أيضًا في مؤتمر الأمم المتحدة المعني بالبيئة والتنمية لعام 1992 في ريو دي جانيرو ، في الحفاظ على التنوع البيولوجي ، والاستخدام المستدام لمكوناته والتقاسم العادل والمنصف للمنافع الناشئة عن استخدام الموارد الجينية ( المادة 1) (للحصول على نقد مفيد ، انظر Boyle 1993). مثل اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ ، سيتم استكمال هذه الاتفاقية أيضًا ببروتوكولات ، ولكنها تحدد الالتزامات العامة المتعلقة بالحفظ والاستخدام المستدام للموارد الطبيعية ، لتحديد ورصد التنوع البيولوجي ، من أجل فى الموقع و خارج الموقع الحفظ والبحث والتدريب بالإضافة إلى تثقيف الجمهور وتوعيته وتقييم الأثر البيئي للأنشطة التي يحتمل أن تؤثر على التنوع البيولوجي. هناك أيضًا أحكام عامة تتعلق بالحصول على الموارد الجينية والحصول على التكنولوجيا ذات الصلة ونقلها ، بما في ذلك التكنولوجيا الأحيائية ، فضلاً عن التبادل الدولي للمعلومات والتعاون.
تنظيم استخدام المجاري المائية الدولية
تسعى اتفاقية هلسنكي لعام 1992 بشأن حماية واستخدام المجاري المائية العابرة للحدود والبحيرات الدولية إلى إنشاء أطر تعاونية للرصد والتقييم المشتركين ، والبحث المشترك والتطوير وتبادل المعلومات بين الدول المشاطئة. يفرض واجبات أساسية على هذه الدول لمنع التحكم وتقليل التأثيرات العابرة للحدود على هذه الموارد المشتركة ، لا سيما فيما يتعلق بتلوث المياه ، من خلال تقنيات الإدارة المناسبة ، بما في ذلك تقييم التأثير البيئي والتخطيط للطوارئ وكذلك من خلال اعتماد تكنولوجيا منخفضة أو خالية من النفايات والحد منها. التلوث من مصادر نقطة ومنتشرة.
الآثار العابرة للحدود للحوادث الصناعية
تغطي الاتفاقية المتعلقة بالآثار العابرة للحدود للحوادث الصناعية ، الموقعة أيضًا في هلسنكي في مارس 1992 ، الوقاية من الحوادث الصناعية التي يمكن أن يكون لها تأثير عابر للحدود والتأهب لها والاستجابة لها. الالتزامات الأساسية هي التعاون وتبادل المعلومات مع الأطراف الأخرى. النظام المفصل المكون من ثلاثة عشر ملحقًا يؤسس أنظمة لتحديد الأنشطة الخطرة ذات الآثار العابرة للحدود ، من أجل تطوير تقييم الأثر البيئي مع بعد عابر للحدود (وفقًا لاتفاقية إسبو لعام 1991 ، أعلاه) لاتخاذ قرارات بشأن تحديد مواقع الأنشطة الخطرة المحتملة. كما ينص على التأهب للطوارئ والوصول إلى المعلومات للجمهور وكذلك للأطراف الأخرى.
وفي الختام
كما كان ينبغي أن يوضح هذا الاستعراض الموجز ، خلال العقدين الماضيين كان هناك تغيير كبير في موقف المجتمع العالمي من الحفاظ على البيئة وإدارتها. وكان جزء من هذا التغيير هو الزيادة الكبيرة في أعداد ونطاق الصكوك الدولية التي تعالج الشواغل البيئية. إن العدد الهائل من الأدوات يقابله مبادئ ومؤسسات جديدة. ينعكس مبدأ الملوث يدفع ، والمبدأ الوقائي (تشرشل وفريستون 1991 ؛ فريستون وهاي 1996) والاهتمام بحقوق الأجيال القادمة (كيس ، في Freestone and Hey 1996) في الاتفاقيات الدولية التي تمت مراجعتها أعلاه. إن دور برنامج الأمم المتحدة للبيئة وأمانات المعاهدات المنشأة لخدمة ومراقبة العدد المتزايد من أنظمة المعاهدات يقود المعلقين إلى اقتراح أن القانون البيئي الدولي ، على سبيل المثال ، القانون الدولي لحقوق الإنسان ، قد ظهر كفرع منفصل جديد من القانون الدولي (Freestone 1994). لعب مؤتمر الأمم المتحدة المعني بالبيئة والتنمية دورًا مهمًا في هذا الأمر ، فقد وضع جدول أعمال رئيسيًا - لا يزال الكثير منه غير مكتمل. لا تزال هناك حاجة إلى بروتوكولات مفصلة لإضافة مادة إلى إطار اتفاقية تغير المناخ ، ويمكن القول أيضًا ، إلى اتفاقية التنوع البيولوجي. أدى القلق بشأن التأثير البيئي لصيد الأسماك في مناطق أعالي البحار إلى إبرام اتفاق الأمم المتحدة بشأن الأرصدة السمكية المتداخلة المناطق والأرصدة السمكية الكثيرة الارتحال في عام 1995. وعقد أيضًا في عام 1995 مؤتمر آخر للأمم المتحدة بشأن المصادر البرية للتلوث البحري - تمت الموافقة عليه الآن أن تكون سبباً في أكثر من 70٪ من كل تلوث المحيطات. الأبعاد البيئية للتجارة العالمية بالإضافة إلى إزالة الغابات والتصحر هي أيضًا قضايا يجب معالجتها للمستقبل على المستوى العالمي بينما يستمر التقدم في تعزيز وعينا بتأثيرات الأنشطة البشرية على النظم البيئية العالمية. إن التحدي الذي يواجه هذا القانون البيئي الدولي الناشئ ليس مجرد الاستجابة بزيادة عدد الأدوات البيئية ، ولكن أيضًا في تعزيز تأثيرها وفعاليتها.
تم الآن استبدال المصطلح المستخدم كعنوان لهذه المقالة ، تقييمات الأثر البيئي ، بشكل متزايد ، ولكن ليس عالميًا ، بمصطلح التقييمات البيئية. ستساعدنا المراجعة السريعة لسبب هذا التغيير في الاسم على تحديد الطبيعة الأساسية للنشاط الموصوف بهذه الأسماء ، وأحد العوامل المهمة وراء المعارضة أو الإحجام عن استخدام تأثير الكلمة.
في عام 1970 ، أصبح قانون السياسة البيئية الوطنية (NEPA) قانونًا في الولايات المتحدة ، حيث حدد أهداف السياسة البيئية للحكومة الفيدرالية ، مع التركيز على الحاجة إلى أخذ العوامل البيئية في الاعتبار في صنع القرار. من السهل بالطبع تحديد هدف سياسي ، لكن تحقيقه أصعب. للتأكد من أن القانون له "أسنان" ، قام المشرعون بدمج بند يطالب الحكومة الفيدرالية بإعداد "بيان الأثر البيئي" (EIS) لأي إجراء مقترح "من المحتمل أن يؤثر بشكل كبير على جودة البيئة البشرية". كان من المقرر النظر في محتوى هذه الوثيقة قبل اتخاذ قرار بشأن ما إذا كان ينبغي البدء في الإجراء المقترح. أصبح العمل المنجز لإعداد EIS معروفًا باسم تقييم الأثر البيئي (EIA) ، لأنه تضمن تحديد وتوقع وتقييم تأثيرات الإجراء الفيدرالي المقترح.
لسوء الحظ ، فإن كلمة "تأثير" باللغة الإنجليزية ليست مصطلحًا إيجابيًا. يُعتقد أن التأثير ضار (بحكم التعريف تقريبًا). لذلك ، مع انتشار ممارسة تقييم التأثير البيئي إلى ما وراء الولايات المتحدة إلى كندا وأوروبا وجنوب شرق آسيا وأستراليا ، أراد العديد من الحكومات ومستشاريهم الابتعاد عن الجوانب السلبية للتأثير ، وهكذا وُلد مصطلح التقييم البيئي (EA). EIA و EA متطابقان (باستثناء الولايات المتحدة والبلدان القليلة التي تبنت نظام الولايات المتحدة ، حيث EIA و EA لهما معاني دقيقة ومختلفة). في هذه المقالة سيتم الإشارة إلى تقييم التأثير البيئي فقط ، على الرغم من أنه يجب أن نتذكر أن جميع التعليقات تنطبق بالتساوي على EA ، وكلا المصطلحين قيد الاستخدام دوليًا.
بالإضافة إلى استخدام كلمة التأثير ، كان السياق الذي تم فيه تطبيق تقييم التأثير البيئي (خاصة في الولايات المتحدة وكندا) مؤثرًا أيضًا على تصورات تقييم التأثير البيئي التي كانت (وفي بعض الحالات لا تزال) شائعة بين السياسيين وكبار المسؤولين الحكوميين. المسؤولين و "المطورين" في القطاعين الخاص والعام. في كل من الولايات المتحدة وكندا ، كان تخطيط استخدام الأراضي ضعيفًا وكان إعداد تقارير EIS أو تقارير EIA غالبًا "مختطفًا" من قبل الأطراف المهتمة وأصبح تقريبًا أنشطة لوضع الخطط. شجع ذلك على إنتاج مستندات كبيرة ومتعددة المجلدات تستغرق وقتًا طويلاً وباهظة الثمن لإنتاجها ، وبالطبع يكاد يكون من المستحيل قراءتها والعمل وفقًا لها! في بعض الأحيان تتأخر المشاريع بينما كان كل هذا النشاط قيد التنفيذ ، مما تسبب في الانزعاج والتكاليف المالية للمؤيدين والمستثمرين.
أيضًا ، في السنوات الخمس إلى الست الأولى من تشغيلها ، أدت NEPA إلى ظهور العديد من الدعاوى القضائية التي تمكن فيها معارضو المشروع من الطعن في مدى كفاية EIS على أسس فنية وأحيانًا إجرائية. مرة أخرى ، تسبب هذا في العديد من التأخير في المشاريع. ومع ذلك ، مع اكتساب الخبرة وإصدار توجيهات أكثر وضوحًا وصرامة ، انخفض عدد القضايا المعروضة على المحاكم بشكل كبير.
لسوء الحظ ، كان التأثير المشترك لهذه التجارب هو إعطاء انطباع واضح للعديد من المراقبين الخارجيين بأن تقييم التأثير البيئي كان نشاطًا حسن النية والذي ، للأسف ، قد أخطأ وانتهى بكونه عقبة أكثر من كونه يساعد على التنمية. بالنسبة لكثير من الناس ، بدا هذا النشاط مناسبًا ، إن لم يكن ضروريًا تمامًا ، للبلدان المتقدمة التي تنغمس في الذات ، ولكن بالنسبة للدول الصناعية ، كان ذلك بمثابة رفاهية باهظة الثمن لا يمكنهم تحملها حقًا.
على الرغم من رد الفعل العكسي في بعض الأماكن ، فقد ثبت أن انتشار تقييم التأثير البيئي عالميًا لا يقاوم. ابتداء من عام 1970 في الولايات المتحدة ، امتد تقييم الأثر البيئي إلى كندا وأستراليا وأوروبا. قدم عدد من البلدان النامية - على سبيل المثال ، الفلبين وإندونيسيا وتايلاند - إجراءات تقييم التأثير البيئي قبل العديد من دول أوروبا الغربية. ومن المثير للاهتمام ، أن بنوك التنمية المختلفة ، مثل البنك الدولي ، كانت من بين أبطأ المنظمات في إدخال تقييم التأثير البيئي في أنظمة صنع القرار الخاصة بهم. في الواقع ، بحلول أواخر الثمانينيات وأوائل التسعينيات فقط يمكن القول إن البنوك ووكالات المعونة الثنائية قد لحقت ببقية العالم. ليس هناك ما يشير إلى أن المعدل الذي يتم به إدخال قوانين ولوائح تقييم التأثير البيئي في أنظمة صنع القرار الوطنية أصبح أبطأ. في الواقع ، بعد "قمة الأرض" التي عقدت في ريو دي جانيرو في عام 1980 ، تم استخدام تقييم التأثير البيئي بشكل متزايد حيث تحاول الوكالات الدولية والحكومات الوطنية تلبية التوصيات المقدمة في ريو فيما يتعلق بالحاجة إلى التنمية المستدامة.
ما هو تقييم الأثر البيئي؟
كيف نفسر الشعبية المتزايدة لتقييم التأثير البيئي؟ ما الذي يمكن أن يفعله للحكومات ومطوري القطاعين العام والخاص والعاملين وأسرهم والمجتمعات التي يعيشون فيها؟
قبل تقييم الأثر البيئي ، تم تقييم مشاريع التنمية مثل الطرق السريعة وسدود الطاقة المائية والموانئ والمنشآت الصناعية على أسس فنية واقتصادية وبالطبع سياسية. مثل هذه المشاريع لها أهداف اقتصادية واجتماعية معينة لتحقيقها ، وكان صانعو القرار المنخرطون في إصدار التصاريح أو التراخيص أو أنواع أخرى من التصاريح مهتمين بمعرفة ما إذا كانت المشاريع ستحققها (وضع في جانب واحد تلك المشاريع التي تم تصميمها وبنائها لأغراض سياسية مثل هيبة). هذا يتطلب دراسة اقتصادية (عادة تحليل التكلفة والعائد) والتحقيقات الفنية. لسوء الحظ ، لم تأخذ هذه الدراسات في الاعتبار الآثار البيئية ، ومع مرور الوقت ، أصبح المزيد والمزيد من الناس على دراية بالضرر المتزايد الذي تسببه مثل هذه المشاريع التنموية. في كثير من الحالات ، أدت الآثار البيئية والاجتماعية غير المقصودة إلى تكاليف اقتصادية ؛ على سبيل المثال ، أدى سد كاريبا في إفريقيا (على الحدود بين زامبيا وزيمبابوي) إلى إعادة توطين العديد من القرى في مناطق لم تكن مناسبة للزراعة التقليدية التي يمارسها الناس. في المناطق التي أعيد توطينها ، أصبح الغذاء شحيحًا واضطرت الحكومة إلى الشروع في عمليات الإمدادات الغذائية الطارئة. أدت الأمثلة الأخرى للتكاليف الإضافية غير المتوقعة وكذلك الأضرار البيئية إلى إدراك متزايد بأن تقنيات تقييم المشروع التقليدية بحاجة إلى بُعد إضافي لتقليل فرص الآثار غير المتوقعة وغير المرحب بها.
تزامن الوعي المتزايد بين الحكومات والمنظمات غير الحكومية وأفراد الجمهور بالعقوبات الاقتصادية غير المتوقعة التي قد تنشأ عن مشاريع التنمية الكبرى مع نمو موازٍ في الفهم العالمي لأهمية البيئة. وركز الاهتمام بشكل خاص على الآثار المترتبة على زيادة النمو السكاني وما يصاحب ذلك من توسع في الأنشطة الاقتصادية ، وما إذا كانت هناك قيود بيئية على هذا النمو. تم الاعتراف بشكل متزايد بأهمية العمليات البيوجيوكيميائية العالمية وغيرها من العمليات للحفاظ على الهواء النظيف والمياه وكذلك الموارد المتجددة مثل الأغذية والأخشاب. ونتيجة لذلك ، كان الكثيرون مقتنعين بأن البيئة لم يعد من الممكن أن يُنظر إليها على أنها ناقل سلبي لا ينتهي للبضائع ومستقبل للنفايات البشرية. ويجب أن يُنظر إليه على أنه جزء نشط من عملية التنمية التي ، إذا تمت معاملتها بشكل سيئ ، يمكن أن تقلل من فرص تحقيق أهداف التنمية. وقد أدى هذا الإدراك إلى تطوير وتنفيذ عدد من الإجراءات أو الممارسات لإدماج البيئة في عملية التنمية من خلال النظر في المدى الذي يمكن أن تتضرر فيه أو تتحسن. أحد هذه الإجراءات هو EIA. الهدف العام هو تقليل الخطر - بالنسبة للإنسان العاقل بشكل عام ، والمجموعات المحلية بشكل خاص - من أن الأضرار البيئية ستؤدي إلى عواقب تهدد الحياة مثل المجاعات والفيضانات.
في الأساس ، تقييم التأثير البيئي هو وسيلة لتحديد والتنبؤ وتقييم الآثار البيئية لعمل التنمية المقترح وبدائله قبل اتخاذ قرار لتنفيذه. الهدف هو دمج تقييم التأثير البيئي في الأنشطة المعيارية ، والجدوى المسبقة ، والجدوى ، والتقييم ، والتصميم التي يتم تنفيذها لاختبار ما إذا كان الاقتراح سيحقق أهدافه. من خلال القيام بعمل تقييم التأثير البيئي بالتوازي مع هذه الدراسات يجب أن يكون من الممكن تحديد الآثار السلبية الهامة (وتلك المفيدة) و "تصميم" التأثيرات الضارة قدر الإمكان. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تعزيز الفوائد. يجب أن تكون نتيجة أي تقييم للأثر البيئي عبارة عن اقتراح يكون ، في موقعه وتصميمه وطريقة بنائه أو تشغيله ، "صديقًا للبيئة" بقدر ما تكون آثاره البيئية مقبولة وأي تدهور بيئي من غير المحتمل أن يسبب صعوبات. لذلك ، يعتبر تقييم التأثير البيئي أداة وقائية ، ويقدم الطب القياس المناسب. في مجال طب المجتمع ، من الأفضل ، والأرخص اقتصاديًا ، الوقاية من المرض بدلاً من علاجه. في عملية التطوير ، من الأفضل تقليل الضرر البيئي (مع الاستمرار في تحقيق الأهداف الاقتصادية) بدلاً من تمويل إجراءات التنظيف أو إعادة التأهيل المكلفة بعد حدوث الضرر.
تطبيق تقييم الأثر البيئي
ما هي أنواع أنشطة التطوير التي يطبقها تقييم التأثير البيئي؟ لا توجد إجابة قياسية أو صحيحة. يقرر كل بلد نوع وحجم الأنشطة التي يجب أن تخضع لتقييم التأثير البيئي. على سبيل المثال ، قد يتسبب الطريق المقترح بطول 10 كيلومترات في جزيرة استوائية صغيرة في حدوث تأثيرات كبيرة ، ولكن من المحتمل أن يكون طريقًا مشابهًا في بلد كبير شبه قاحل بكثافة سكانية منخفضة محايدًا بيئيًا. في جميع البلدان ، يتم تطبيق تقييم التأثير البيئي على مشاريع التنمية "المادية" وفقًا للمعايير الوطنية. في بعض البلدان يتم تطبيق تقييم التأثير البيئي على خطط التنمية والبرامج والسياسات (مثل برامج تطوير القطاع لإمدادات الطاقة وخطط التنمية الوطنية) والتي قد تسبب تأثيرات بيئية كبيرة. من بين الدول التي تطبق تقييم الأثر البيئي على هذه الأنواع من الإجراءات الولايات المتحدة وهولندا والصين. ومع ذلك ، فإن مثل هذه البلدان هي استثناء من الممارسة العادية. معظم تقييمات الأثر البيئي معدة لمشروعات التطوير المادي، بالرغم من أنه لا يوجد شك في أن تقييمات التأثير البيئي "الإستراتيجي" سوف تزداد أهمية في المستقبل.
ما هي أنواع التأثيرات التي يتم تحليلها في تقييم الأثر البيئي؟ مرة أخرى هذا يختلف من بلد إلى آخر ، ولكن بدرجة أقل مما في حالة أنواع الأنشطة المقترحة الخاضعة لتقييم التأثير البيئي. الجواب المعتاد المعطى هو التأثيرات "البيئية" ، والتي من المحتمل أن تكون الاستجابة الحتمية لها ، "نعم ، ولكن ما هي" البيئية "؟" بشكل عام ، تركز معظم تقييمات الأثر البيئي على البيئة الفيزيائية الحيوية - أي التأثيرات على عوامل مثل:
في بعض الحالات لا يتم أخذ أي آثار أخرى في الاعتبار. ومع ذلك ، فقد تم التشكيك في قيود تقييد تقييم التأثير البيئي على التأثيرات الفيزيائية الحيوية ، وبصورة متزايدة ، يعتمد المزيد والمزيد من تقييمات الأثر البيئي على مفهوم واسع للبيئة وتشمل ، عند الاقتضاء ، التأثيرات على:
هناك سببان يساعدان في تفسير هذا التعريف الأوسع للتأثيرات "البيئية". أولاً ، تبين أنه من غير المقبول اجتماعياً وسياسياً النظر في تأثيرات الاقتراح على البيئة الفيزيائية الحيوية ، وفي نفس الوقت تجاهل الآثار الاجتماعية والصحية والاقتصادية على المجتمعات المحلية والسكان. كانت هذه القضية هي السائدة في البلدان المتقدمة ، لا سيما تلك التي لديها أنظمة ضعيفة لتخطيط استخدام الأراضي والتي يتم دمج الأهداف الاجتماعية والاقتصادية فيها.
في البلدان النامية ، يوجد هذا العامل أيضًا ويقترن به تفسير إضافي مكمل. لدى غالبية السكان في البلدان النامية مجموعة علاقات مباشرة مع بيئتهم أوثق وأكثر تعقيدًا من نواح كثيرة مما هو عليه الحال في البلدان المتقدمة. هذا يعني أن الطريقة التي تتفاعل بها المجتمعات المحلية وأعضائها مع بيئتهم يمكن تغييرها من خلال التأثيرات البيئية والاجتماعية والاقتصادية. على سبيل المثال ، في المناطق الفقيرة ، سيقدم مشروع رئيسي جديد مثل محطة طاقة بسعة 2,400 ميجاوات مصدرًا لفرص عمل جديدة وبنية تحتية اجتماعية (مدارس وعيادات) لتوفير القوة العاملة الكبيرة المطلوبة. في الأساس ، الدخل الذي يتم ضخه في الاقتصاد المحلي يجعل من منطقة محطة الطاقة جزيرة من الازدهار في بحر من الفقر. وهذا يجذب الفقراء إلى المنطقة لمحاولة تحسين مستوى معيشتهم من خلال محاولة الحصول على وظيفة واستخدام المرافق الجديدة. لن ينجح كل شيء. سيحاول غير الناجحين تقديم الخدمات للموظفين ، على سبيل المثال ، من خلال توفير الحطب أو الفحم. سيؤدي ذلك إلى ضغوط بيئية ، غالبًا في مواقع بعيدة عن محطة الطاقة. ستحدث مثل هذه الآثار بالإضافة إلى الآثار الناجمة عن تدفق العمال وأسرهم الذين يعملون بشكل مباشر في موقع المحطة. وبالتالي ، فإن التأثير الاجتماعي المستحث الرئيسي لمشروع - الهجرة الداخلية - يسبب تأثيرات بيئية. إذا لم يتم تحليل هذه الآثار الاجتماعية والاقتصادية ، فستكون نظم معلومات الأثر البيئية معرضة لخطر الفشل في تحقيق أحد أهدافها الرئيسية - أي تحديد الآثار البيئية الفيزيائية الحيوية والتنبؤ بها وتقييمها والتخفيف منها.
في الواقع ، تركز جميع تقييمات الأثر البيئي المتعلقة بالمشروع على البيئة الخارجية ، أي البيئة خارج حدود الموقع. هذا يعكس تاريخ تقييم التأثير البيئي. كما لوحظ أعلاه ، فقد نشأت في العالم المتقدم. في هذه البلدان يوجد إطار قانوني قوي لحماية الصحة المهنية وكان من غير المناسب لتقييم التأثير البيئي التركيز على البيئة الداخلية وبيئة العمل وكذلك البيئة الخارجية ، لأن هذا سيكون ازدواجية في الجهود وسوء استخدام الموارد الشحيحة.
في كثير من البلدان النامية ، يكون الوضع المعاكس هو الواقع في كثير من الأحيان. في مثل هذا السياق ، قد يبدو من المناسب لتقييم الأثر البيئي ، خاصة للمنشآت الصناعية ، أن تأخذ في الاعتبار التأثيرات على البيئة الداخلية. ينصب التركيز الرئيسي للنظر في هذه التأثيرات مثل التغييرات في جودة الهواء الداخلي ومستويات الضوضاء على صحة العمال. هناك جانبان آخران مهمان هنا. أولاً ، في البلدان الفقيرة ، قد يؤدي فقدان المعيل بسبب المرض أو الإصابة أو الوفاة إلى إجبار أفراد الأسرة الآخرين على استغلال الموارد الطبيعية للحفاظ على مستويات الدخل. إذا تأثر عدد من العائلات ، فقد تكون الآثار التراكمية مهمة محليًا. ثانيًا ، يمكن أن تتأثر صحة أفراد الأسرة ، بشكل مباشر ، بالمواد الكيميائية التي تدخل المنزل على ملابس العمال. لذلك هناك ارتباط مباشر بين البيئتين الداخلية والخارجية. إن تضمين البيئة الداخلية في تقييم التأثير البيئي قد تلقى القليل من الاهتمام في أدبيات تقييم التأثير البيئي وهو واضح من خلال غيابه عن قوانين وأنظمة وإرشادات تقييم التأثير البيئي. ومع ذلك ، لا يوجد سبب منطقي أو عملي لماذا ، إذا كانت الظروف المحلية مناسبة ، لا ينبغي أن تتعامل تقييمات الأثر البيئي مع القضايا الهامة لصحة العمال والآثار الخارجية المحتملة للتدهور في الرفاه الجسدي والعقلي للعمال.
تكاليف وفوائد تقييم الأثر البيئي
ربما تكون القضية الأكثر شيوعًا التي أثارها أولئك الذين يعارضون تقييم التأثير البيئي أو المحايدين تجاهها تتعلق بالتكلفة. يستغرق إعداد EISs وقتًا وموارد ، وفي النهاية ، هذا يعني المال. لذلك فمن المهم النظر في الجوانب الاقتصادية لتقييم التأثير البيئي.
تقع التكاليف الرئيسية لإدخال إجراءات تقييم التأثير البيئي في بلد ما على مستثمري المشروع أو المؤيدين ، والحكومة المركزية أو المحلية (حسب طبيعة الإجراءات). في جميع البلدان تقريبًا ، يدفع مستثمرو المشروع أو المؤيدون لإعداد تقييمات الأثر البيئي لمشاريعهم. وبالمثل ، فإن المبادرين (عادة الوكالات الحكومية) لاستراتيجيات الاستثمار القطاعي وخطط التنمية الإقليمية يدفعون مقابل تقييمات الأثر البيئي الخاصة بهم. تشير الأدلة من البلدان المتقدمة والنامية إلى أن تكلفة إعداد نظم معلومات الأثر تتراوح من 0.1٪ إلى 1٪ من التكلفة الرأسمالية للمشروع. يمكن أن تزيد هذه النسبة عند أخذ تدابير التخفيف الموصى بها في EISs في الاعتبار. تعتمد التكلفة على نوع التخفيف الموصى به. من الواضح أن إعادة توطين 5,000 أسرة بطريقة تحافظ على مستوى معيشتهم هي عملية مكلفة نسبيًا. في مثل هذه الحالات ، يمكن أن ترتفع تكاليف EIS وتدابير التخفيف إلى 15 إلى 20٪ من تكلفة رأس المال. في حالات أخرى قد يكون بين 1 و 5٪. قد تبدو هذه الأرقام مفرطة وتشير إلى أن تقييم التأثير البيئي هو عبء مالي. ليس هناك شك في أن تقييم التأثير البيئي يكلف مالاً ، ولكن في تجربة المؤلف لم يتم إيقاف المشروعات الكبرى بسبب تكاليف إعداد تقييم التأثير البيئي ، وفي حالات قليلة فقط تم جعل المشاريع غير اقتصادية بسبب تكاليف تدابير التخفيف الضرورية.
تفرض إجراءات تقييم التأثير البيئي أيضًا تكاليف على الحكومات المركزية أو المحلية والتي تنشأ من الموظفين والموارد الأخرى التي يجب توجيهها لإدارة النظام ومعالجة ومراجعة نظم معلومات الأثر. مرة أخرى ، تعتمد التكلفة على طبيعة الإجراء وعدد EIS التي يتم إنتاجها سنويًا. المؤلف ليس على علم بأي حسابات تحاول تقديم رقم متوسط لهذه التكلفة.
للعودة إلى تشبيهنا الطبي ، تتطلب الوقاية من المرض استثمارًا مقدمًا كبيرًا لضمان فوائد مشتتة في المستقبل وربما طويلة الأجل فيما يتعلق بصحة السكان ، ولا يختلف تقييم التأثير البيئي. يمكن فحص الفوائد المالية من وجهة نظر المؤيد وكذلك من وجهة نظر الحكومة والمجتمع الأوسع. يمكن أن يستفيد المؤيد بعدة طرق:
لن تعمل كل هذه الأشياء في جميع الحالات ، ولكن من المفيد النظر في الطرق التي يمكن من خلالها تحقيق المدخرات لصاحب الاقتراح.
في جميع البلدان ، هناك حاجة إلى تصاريح وتصاريح وتصاريح مختلفة قبل التمكن من تنفيذ المشروع وتشغيله. تستغرق إجراءات التفويض وقتًا ، ويمكن تمديدها إذا كانت هناك معارضة لمشروع ولا توجد آلية رسمية يمكن من خلالها تحديد المخاوف والنظر فيها والتحقيق فيها. يبدو أن هناك القليل من الشك في أن أيام ترحيب السكان السلبيين بكل التنمية باعتبارها علامات على التقدم الاقتصادي والاجتماعي الحتمي قد ولت تقريبًا. تخضع جميع المشاريع لمزيد من التدقيق المحلي والوطني والدولي - على سبيل المثال ، المعارضة المستمرة في الهند لمجمع ساردار ساروفار (نارمادا) من السدود.
في هذا السياق ، يقدم تقييم التأثير البيئي آلية للتعامل مع الاهتمامات العامة ، إذا لم يتم القضاء عليها. أظهرت الدراسات في البلدان المتقدمة (مثل المملكة المتحدة) إمكانية تقييم التأثير البيئي لتقليل احتمالية التأخير في الحصول على التراخيص - والوقت هو المال! في الواقع ، أظهرت دراسة أجرتها شركة بريتش غاز في أواخر السبعينيات أن متوسط الوقت المستغرق للحصول على ترخيص كان أقصر مع تقييم الأثر البيئي مقارنة بالمشاريع المماثلة التي لا تحتوي على تقييم الأثر البيئي.
تم ذكر التكاليف الإضافية للتخفيف ، لكن الأمر يستحق النظر في الموقف المعاكس. بالنسبة للمرافق التي تنتج واحدًا أو أكثر من مجاري النفايات ، قد يحدد تقييم الأثر البيئي تدابير التخفيف التي تقلل من حمل النفايات عن طريق استخدام عمليات الاستعادة أو إعادة التدوير. في الحالة السابقة ، قد يؤدي استرداد مكون من تيار النفايات إلى تمكين صاحب المشروع من بيعه (إذا كان السوق متاحًا) وتغطية تكاليف عملية الاسترداد أو حتى تحقيق ربح. يمكن أن تؤدي إعادة تدوير عنصر مثل الماء إلى تقليل الاستهلاك ، وبالتالي خفض الإنفاق على مدخلات المواد الخام.
إذا ركز تقييم التأثير البيئي على البيئة الداخلية ، فيجب أن تكون ظروف العمل أفضل مما كان عليه الحال بدون تقييم التأثير البيئي. يقلل مكان العمل الأنظف والأكثر أمانًا من استياء العمال ومرضهم وغيابهم. من المحتمل أن يكون التأثير العام هو قوة عاملة أكثر إنتاجية ، وهو مرة أخرى فائدة مالية للمشغل أو المؤيد.
أخيرًا ، قد لا يكون الخيار المفضل المختار باستخدام المعايير التقنية والاقتصادية فقط هو البديل الأفضل في الواقع. في بوتسوانا ، تم اختيار موقع لتخزين المياه قبل نقلها إلى غابورون (العاصمة). تم تنفيذ تقييم التأثير البيئي ووجد ، في وقت مبكر من عمل تقييم التأثير البيئي ، أن التأثيرات البيئية ستكون معاكسة بشكل كبير. أثناء عمل المسح ، قام فريق تقييم التأثير البيئي بتحديد موقع بديل تم منحهم الإذن بتضمينه في تقييم التأثير البيئي. أظهرت مقارنة الموقع البديل أن التأثيرات البيئية للخيار الثاني كانت أقل حدة بكثير. أظهرت الدراسات الفنية والاقتصادية أن الموقع استوفى المعايير الفنية والاقتصادية. في الواقع ، وجد أن الموقع الثاني يمكن أن يفي بأهداف التنمية الأصلية بأقل ضرر بيئي وتكلفة بناء أقل بنسبة 50٪ (IUCN وحكومة جمهورية بوتسوانا ، غير مؤرخ). ومما لا يثير الدهشة ، أن الخيار الثاني قد تم تنفيذه ، ليس فقط لصالح المؤيد (منظمة شبه حكومية) ولكن لجميع سكان بوتسوانا الذين يدفعون الضرائب. مثل هذه الأمثلة من المحتمل أن تكون غير شائعة ، لكنها تشير إلى الفرصة التي يوفرها عمل تقييم التأثير البيئي لـ "اختبار" خيارات التطوير المختلفة.
الفوائد الرئيسية لإجراءات تقييم التأثير البيئي مشتتة بين الأجزاء المكونة للمجتمع ، مثل الحكومة والمجتمعات والأفراد. من خلال منع التدهور البيئي غير المقبول ، يساعد تقييم التأثير البيئي في الحفاظ على "العمليات الحياتية" الأساسية التي تعتمد عليها حياة الإنسان وأنشطته. هذه فائدة طويلة الأجل ومشتتة. في حالات محددة ، يمكن لتقييم التأثير البيئي أن يتجنب الضرر البيئي المحلي الذي يتطلب تدابير علاجية (عادة ما تكون باهظة الثمن) في تاريخ لاحق. عادة ما تقع تكلفة التدابير العلاجية على عاتق الحكومة المحلية أو المركزية وليس المؤيد أو المشغل للمنشأة التي تسببت في الضرر.
الأحداث الأخيرة ، خاصة منذ "قمة الأرض" في ريو ، تعمل ببطء على تغيير أهداف أنشطة التنمية. حتى وقت قريب كانت أهداف التنمية هي تحسين الظروف الاقتصادية والاجتماعية في منطقة محددة. على نحو متزايد ، يحتل تحقيق معايير أو أهداف "الاستدامة" مكانة مركزية في التسلسل الهرمي التقليدي للأهداف (التي لا تزال ذات صلة). إدخال الاستدامة كهدف هام ، إن لم يكن هدفًا أوليًا بعد ، في عملية التنمية سيكون له تأثير عميق على الوجود المستقبلي للجدل العقيم حول "الوظائف مقابل البيئة" التي عانى منها تقييم التأثير البيئي. كان لهذا النقاش بعض المعنى عندما كانت البيئة خارج عملية التنمية وتتطلع إلى الداخل. الآن أصبحت البيئة مركزية ويتركز النقاش حول آليات وجود كل من الوظائف والبيئة الصحية مرتبطة بطريقة مستدامة. لا يزال تقييم التأثير البيئي لديه مساهمة حاسمة وموسعة لتقديمها كواحدة من الآليات الهامة للتحرك نحو الاستدامة وتحقيقها.
إن الحاجة إلى حماية البيئة للأجيال القادمة تجعل من الضروري ليس فقط مناقشة المشاكل البيئية الناشئة ، ولكن لإحراز تقدم في تحديد الاستراتيجيات الفعالة من حيث التكلفة والسليمة بيئيًا لحلها واتخاذ الإجراءات اللازمة لإنفاذ التدابير الناتجة عن مثل هذا النقاش. هناك أدلة كثيرة على أن تحسين حالة البيئة وكذلك وضع سياسات للحفاظ على البيئة يجب أن يحظى بأولوية أكبر داخل هذا الجيل وتلك التي تليها. في حين أن هذا الاعتقاد شائع لدى الحكومات والجماعات البيئية والصناعة والأكاديميين وعامة الناس ، هناك جدل كبير حول كيفية تحقيق ظروف بيئية محسنة دون التضحية بالفوائد الاقتصادية الحالية. علاوة على ذلك ، أصبحت حماية البيئة قضية ذات أهمية سياسية كبيرة ، وقد تم دفع ضمان الاستقرار البيئي إلى قمة العديد من الأجندات السياسية.
توصف الجهود السابقة والحالية لحماية البيئة إلى حد كبير بأنها نهج ذات قضية واحدة. تم التعامل مع كل مشكلة على أساس كل حالة على حدة. وفيما يتعلق بالمشاكل التي يسببها التلوث من مصدر ثابت من انبعاثات يسهل التعرف عليها ، كانت هذه طريقة فعالة للحد من الآثار البيئية. اليوم ، الوضع أكثر تعقيدًا. ينشأ الكثير من التلوث الآن من عدد كبير من المصادر غير المحددة التي يتم نقلها بسهولة من بلد إلى آخر. علاوة على ذلك ، يساهم كل منا في هذا العبء الإجمالي للتلوث البيئي من خلال أنماط معيشتنا اليومية. يصعب تحديد المصادر غير النقطية المختلفة ، والطريقة التي تتفاعل بها في التأثير على البيئة غير معروفة جيدًا.
من المرجح أن يترتب على المشكلات البيئية المتزايدة ذات الطابع العالمي الأكثر تعقيدًا آثارًا كبيرة على العديد من قطاعات المجتمع في تنفيذ الإجراءات العلاجية. لكي تتمكن من لعب دور في حماية البيئة ، يجب تطبيق السياسات السليمة والعالمية بشكل مشترك كنهج إضافي متعدد القضايا من قبل جميع الفاعلين المشاركين في العملية - العلماء والنقابات والمنظمات غير الحكومية والشركات و أجهزة السلطة على المستويين الوطني والحكومي ، وكذلك وسائل الإعلام. لذلك ، من المهم أن يتم تنسيق جميع مجالات الاهتمام القطاعي في طموحاتهم البيئية ، من أجل الحصول على التفاعلات والاستجابات اللازمة للحلول المقترحة. من المحتمل أنه قد يكون هناك إجماع فيما يتعلق بالأهداف النهائية لجودة بيئية أفضل. ومع ذلك ، من المحتمل أيضًا أن يكون هناك خلاف حول السرعة والوسائل والوقت اللازم لتحقيقها.
أصبحت حماية البيئة قضية إستراتيجية ذات أهمية متزايدة للصناعة وقطاع الأعمال ، سواء في تحديد مواقع المصانع أو في الأداء الفني للعمليات والمنتجات. يتزايد اهتمام الصناعيين بالقدرة على النظر بشكل شامل إلى العواقب البيئية لعملياتهم. لم يعد التشريع هو عامل الأبعاد الوحيد بعد الأهمية المتزايدة للقضايا البيئية المتعلقة بالمنتج. تحظى مفاهيم تطوير المنتجات السليمة بيئياً والمنتجات الصديقة للبيئة أو "الخضراء" بقبول أوسع بين المنتجين والمستهلكين.
في الواقع ، هذا تحد كبير للصناعة. ومع ذلك ، لا تؤخذ المعايير البيئية في الاعتبار في بداية تصميم المنتج ، عندما يكون من الأسهل تجنب الآثار السلبية. حتى وقت قريب ، تم تقليل معظم التأثيرات البيئية من خلال أدوات التحكم في نهاية الأنبوب وتصميم العملية بدلاً من تصميم المنتج. نتيجة لذلك ، تقضي العديد من الشركات الكثير من الوقت في حل المشكلات بدلاً من منعها. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى قدر كبير من العمل لتطوير نهج مناسب ومقبول لدمج التأثيرات البيئية في مراحل الإنتاج المختلفة والأنشطة الصناعية - من الحصول على المواد الخام وتصنيعها إلى استخدام المنتج والتخلص النهائي.
يبدو أن المفهوم الوحيد المعروف للتعامل مع كل هذه القضايا المعقدة الجديدة هو نهج دورة الحياة للمشكلة. تم الاعتراف على نطاق واسع بتقييمات دورة الحياة (LCAs) كأداة للإدارة البيئية للمستقبل ، حيث تلعب القضايا المتعلقة بالمنتج دورًا أكثر مركزية في النقاش العام. على الرغم من أن LCAs تعد بأن تكون أداة قيمة للبرامج الخاصة باستراتيجيات الإنتاج الأنظف وتصميم البيئة ، إلا أن المفهوم جديد نسبيًا وسيتطلب تحسينًا في المستقبل ليتم قبوله كأداة عامة للعملية السليمة بيئيًا وتطوير المنتج.
إطار العمل لتقييم دورة الحياة
يجب أن يكون النهج الجديد الضروري لحماية البيئة في قطاع الأعمال ، للنظر في المنتجات والخدمات في مجملها ، مرتبطًا بتطوير نهج مشترك ومنظم ومنظم يمكّن من اتخاذ القرارات ذات الصلة وتحديد الأولويات. يجب أن يكون هذا النهج مرنًا وقابل للتوسيع ليشمل مختلف حالات صنع القرار في الصناعة بالإضافة إلى مدخلات جديدة مثل تقدم العلم والتكنولوجيا. ومع ذلك ، يجب أن تستند إلى بعض المبادئ والقضايا الأساسية ، على سبيل المثال: تحديد المشكلة ، ومسح التدابير العلاجية ، وتحليل التكلفة / الفائدة ، والتقييم النهائي والتقييم (الشكل 1).
الشكل 1. الخطوط العريضة للخطوات المتتالية لتحديد الأولويات في القرارات المتعلقة بتدابير حماية البيئة في الصناعة
يجب أن يبرز تحديد المشكلة أنواعًا مختلفة من المشكلات البيئية وأسبابها. هذه الأحكام متعددة الأبعاد ، مع مراعاة الظروف الخلفية المختلفة. هناك بالفعل علاقة وثيقة بين بيئة العمل والبيئة الخارجية. لذلك يجب أن يشمل الطموح لحماية البيئة بعدين: لتقليل العبء على البيئة الخارجية بعد جميع أنواع الأنشطة البشرية ، وتعزيز رفاهية الموظفين من حيث بيئة عمل جيدة التخطيط وآمنة.
يجب أن يشمل مسح التدابير العلاجية المحتملة جميع البدائل العملية المتاحة لتقليل انبعاثات الملوثات واستخدام الموارد الطبيعية غير المتجددة. يجب وصف الحلول التقنية ، إن أمكن ، مع إعطاء قيمتها المتوقعة في الحد من استخدام الموارد وأحمال التلوث وكذلك من الناحية النقدية. يهدف تحليل التكلفة / المنفعة إلى إنتاج قائمة أولويات من خلال مقارنة المناهج المختلفة المحددة للتدابير العلاجية من منظور مواصفات المنتج والمتطلبات التي يتعين الوفاء بها ، والجدوى الاقتصادية والكفاءة البيئية. ومع ذلك ، فقد أظهرت التجربة أن صعوبات كبيرة تنشأ غالبًا عند السعي للتعبير عن الأصول البيئية من الناحية النقدية.
يجب اعتبار مرحلة التقييم والتقييم جزءًا لا يتجزأ من إجراء تحديد الأولويات لإعطاء المدخلات اللازمة للحكم النهائي على كفاءة التدابير العلاجية المقترحة. إن التمرين المستمر للتقييم والتقييم بعد أي إجراء يتم تنفيذه أو إنفاذه سيعطي تغذية راجعة إضافية لتحسين نموذج القرار العام لاستراتيجيات الأولوية البيئية لاتخاذ قرار المنتج. من المرجح أن تزداد القيمة الاستراتيجية لمثل هذا النموذج في الصناعة عندما يصبح من الواضح تدريجيًا أن الأولويات البيئية قد تكون جزءًا مهمًا بنفس القدر من إجراءات التخطيط المستقبلي للعمليات أو المنتجات الجديدة. نظرًا لأن LCA هي أداة لتحديد الإصدارات البيئية وتقييم الآثار المرتبطة بها الناتجة عن عملية أو منتج أو نشاط ، فمن المحتمل أن تكون بمثابة الوسيلة الرئيسية للصناعة في بحثهم عن نماذج صنع قرار عملية وسهلة الاستخدام من أجل سليمة بيئيًا تطوير المنتج.
مفهوم تقييم دورة الحياة
يتمثل مفهوم LCA في تقييم التأثيرات البيئية المرتبطة بأي نشاط معين من التجميع الأولي للمواد الخام من الأرض حتى النقطة التي يتم فيها إرجاع جميع المخلفات إلى الأرض. لذلك ، غالبًا ما يشار إلى هذا المفهوم على أنه تقييم "من المهد إلى اللحد". في حين أن ممارسة إجراء دراسات دورة الحياة كانت موجودة منذ أوائل السبعينيات ، كانت هناك محاولات قليلة شاملة لوصف الإجراء الكامل بطريقة تسهل فهم العملية الكلية ، ومتطلبات البيانات الأساسية ، والافتراضات الكامنة وإمكانيات الاستفادة العملية من المنهجية. ومع ذلك ، منذ عام 1970 ، تم نشر عدد من التقارير التي تركز على وصف الأجزاء المختلفة من LCA من وجهة نظر نظرية (Heijungs 1992 ؛ Vigon et al. 1992 ؛ Keoleian and Menerey 1992 ؛ جمعية المعايير الكندية 1993 ؛ جمعية علم السموم البيئية والكيمياء 1993). تم نشر عدد قليل من الأدلة والكتيبات العملية التي تتناول وجهات النظر المحددة لمصممي المنتجات في الاستخدام العملي لـ LCA الكامل في تطوير المنتجات السليمة بيئيًا (Ryding 1993).
تم تعريف LCA على أنه عملية موضوعية لتقييم الأعباء البيئية المرتبطة بعملية أو منتج أو نشاط أو نظام خدمة من خلال تحديد وقياس الطاقة والمواد المستخدمة وإطلاقها في البيئة من أجل تقييم تأثير استخدامات الطاقة والمواد و إطلاقات في البيئة ، وتقييم وتنفيذ الفرص لإحداث التحسينات البيئية. يشمل التقييم دورة الحياة الكاملة للعملية أو المنتج أو النشاط أو نظام الخدمة ، بما في ذلك استخراج المواد الخام ومعالجتها والتصنيع والنقل والتوزيع والاستخدام وإعادة الاستخدام والصيانة وإعادة التدوير والتخلص النهائي.
تتمثل الأهداف الرئيسية لتنفيذ LCA في توفير صورة كاملة قدر الإمكان لتفاعلات نشاط ما مع البيئة ، والمساهمة في فهم الطبيعة الشاملة والمترابطة للعواقب البيئية للأنشطة البشرية وتزويد صانعي القرار المعلومات التي تحدد فرص التحسينات البيئية.
إن الإطار المنهجي لتقييم دورة الحياة عبارة عن تمرين حساب تدريجي يتكون من أربعة مكونات: تعريف الهدف وتحديد النطاق ، وتحليل المخزون ، وتقييم الأثر وتفسيره. كأحد مكونات منهجية أوسع ، لا يمكن وصف أي من هذه المكونات بمفردها على أنها LCA. يجب أن يشتمل LCA على الأربعة. في كثير من الحالات ، تركز دراسات دورة الحياة على تحليل المخزون وعادة ما يشار إليها باسم LCI (جرد دورة الحياة).
يتكون تعريف الهدف وتحديد النطاق من تعريف الغرض ونظام الدراسة - نطاقها ، وتعريف الوحدة الوظيفية (مقياس الأداء الذي يقدمه النظام) ، وإنشاء إجراء لضمان جودة النتائج.
عند الشروع في دراسة تقييم دورة الحياة ، من الأهمية بمكان تحديد هدف الدراسة بوضوح ، ويفضل أن يكون ذلك من حيث بيان واضح لا لبس فيه لسبب تنفيذ تقييم دورة الحياة ، والاستخدام المقصود للنتائج. يتمثل أحد الاعتبارات الرئيسية في تحديد ما إذا كان ينبغي استخدام النتائج للتطبيقات داخل الشركة لتحسين الأداء البيئي لعملية صناعية أو منتج ، أو ما إذا كان ينبغي استخدام النتائج خارجيًا ، على سبيل المثال ، للتأثير على السياسة العامة أو خيارات شراء المستهلك .
بدون تحديد هدف وغرض واضح لدراسة تقييم دورة الحياة مقدمًا ، قد يتم المبالغة في تحليل المخزون وتقييم الأثر ، وقد لا يتم استخدام النتائج النهائية بشكل صحيح لاتخاذ قرارات عملية. إن تحديد ما إذا كانت النتائج يجب أن تركز على الأحمال البيئية ، أو مشكلة بيئية معينة أو تقييم شامل للأثر البيئي ، سيوضح بشكل مباشر ما إذا كان ينبغي إجراء تحليل المخزون أو التصنيف / التوصيف أو التقييم (الشكل 2). من المهم جعل جميع مكونات LCA المتتالية "مرئية" لتسهيل اختيار أي مستخدم لمستوى التعقيد الذي يرغب في استخدامه.
الشكل 2. أغراض واكتمال تقييم دورة الحياة
في العديد من البرامج العامة لاستراتيجيات الإنتاج الأنظف أو التصميم من أجل البيئة أو تطوير المنتج السليم بيئيًا ، غالبًا ما يكون الهدف الرئيسي هو تقليل التأثير البيئي الإجمالي خلال دورة حياة المنتج. لتلبية هذه المطالب ، من الضروري في بعض الأحيان الوصول إلى شكل مجمع للغاية لتقييم الأثر البيئي والذي بدوره يؤكد على الحاجة إلى تحديد نهج تقييم مقبول بشكل عام لنظام تسجيل النقاط لموازنة التأثيرات البيئية المختلفة مقابل بعضها البعض.
يحدد نطاق LCA النظام والحدود ومتطلبات البيانات والافتراضات والقيود. يجب تحديد النطاق جيدًا بما يكفي للتأكد من أن اتساع وعمق التحليل متوافقان وكافيان لمعالجة الغرض المعلن وجميع الحدود ، وأن الافتراضات مذكورة بوضوح ومفهومة ومرئية. ومع ذلك ، نظرًا لأن LCA هي عملية تكرارية ، فقد يكون من المستحسن في بعض الحالات عدم إصلاح جميع الجوانب المدرجة في النطاق بشكل دائم. يوصى باستخدام تحليل الحساسية والخطأ لإتاحة الاختبار المتتالي والتحقق من صحة الغرض من دراسة تقييم دورة الحياة ونطاقها مقابل النتائج التي تم الحصول عليها ، من أجل إجراء التصحيحات ووضع افتراضات جديدة.
تحليل المخزون هو عملية موضوعية قائمة على البيانات لتقدير متطلبات الطاقة والمواد الخام والانبعاثات الهوائية والنفايات السائلة المنقولة بالمياه والنفايات الصلبة والإطلاقات البيئية الأخرى طوال دورة حياة العملية أو المنتج أو النشاط أو نظام الخدمة (الشكل 3).
الشكل 3. العناصر المتدرجة في تحليل جرد دورة الحياة.
يشير حساب المدخلات والمخرجات في تحليل المخزون إلى النظام المحدد. في كثير من الحالات ، تنتج عمليات المعالجة أكثر من ناتج واحد ، ومن المهم تقسيم مثل هذا النظام المعقد إلى سلسلة من العمليات الفرعية المنفصلة ، ينتج كل منها منتجًا واحدًا. أثناء إنتاج مواد البناء ، تحدث انبعاثات الملوثات في كل عملية فرعية ، من الحصول على المواد الخام إلى المنتج النهائي. يمكن توضيح عملية الإنتاج الإجمالية من خلال "شجرة عملية" حيث يمكن اعتبار الساق السلسلة الرئيسية لتدفق المواد والطاقة ، في حين أن الفروع قد توضح العمليات الفرعية وتترك الأرقام المحددة لانبعاثات الملوثات وما إلى ذلك . عند إضافتها معًا ، تتمتع هذه العمليات الفرعية بالخصائص الإجمالية للنظام الفردي الأصلي للمنتجات المشتركة.
لتقدير دقة البيانات المكتسبة في تحليل المخزون ، يوصى بإجراء تحليل للحساسية والخطأ. لذلك يجب "تصنيف" جميع البيانات المستخدمة بالمعلومات ذات الصلة ليس فقط فيما يتعلق بالموثوقية ولكن أيضًا بالمصدر والأصل وما إلى ذلك ، لتسهيل التحديث والتنقيح المستقبلي للبيانات (ما يسمى بالبيانات الوصفية). سيحدد استخدام تحليل الحساسية والخطأ البيانات الرئيسية ذات الأهمية الكبيرة لنتائج دراسة تقييم دورة الحياة والتي قد تحتاج إلى مزيد من الجهود لزيادة موثوقيتها.
تقييم الأثر هو عملية تقنية و / أو نوعية و / أو كمية لتوصيف وتقييم تأثيرات الحمل البيئي المحدد في مكون المخزون. يجب أن يعالج التقييم كلاً من الاعتبارات البيئية وصحة الإنسان ، فضلاً عن التأثيرات الأخرى مثل تعديلات الموائل والتلوث الضوضائي. يمكن وصف مكون تقييم الأثر على أنه ثلاث خطوات متتالية - التصنيف والتوصيف والتقييم - وكلها تفسر آثار الأعباء البيئية المحددة في تحليل المخزون ، على مستويات مجمعة مختلفة (الشكل 4). التصنيف هو الخطوة التي يتم فيها تجميع تحليلات المخزون معًا في عدد من فئات التأثير ؛ التوصيف هو الخطوة التي يتم فيها التحليل والتقدير الكمي ، وحيثما أمكن ، يتم تجميع التأثيرات ضمن فئات التأثير المحددة ؛ التقييم هو الخطوة التي يتم فيها ترجيح بيانات فئات التأثير المحددة المختلفة بحيث يمكن مقارنتها فيما بينها للوصول إلى تفسير وتجميع إضافي لبيانات تقييم الأثر.
الشكل 4. الإطار المفاهيمي للمستوى المتتابع لتجميع البيانات في مكون تقييم الأثر
في خطوة التصنيف ، يمكن تجميع التأثيرات في مجالات الحماية العامة لاستنفاد الموارد والصحة البيئية وصحة الإنسان. يمكن تقسيم هذه المجالات إلى فئات تأثير محددة ، ويفضل التركيز على العملية البيئية المعنية ، للسماح بمنظور يتوافق مع المعرفة العلمية الحالية حول هذه العمليات.
هناك طرق مختلفة للتوصيف - لربط البيانات بتركيزات لا يمكن ملاحظتها أو بالمعايير البيئية ، لنمذجة كل من التعرض والتأثيرات وتطبيق هذه النماذج بطريقة خاصة بالموقع ، أو لاستخدام عوامل التكافؤ لفئات التأثير المختلفة. هناك نهج آخر يتمثل في تطبيع البيانات المجمعة لكل فئة من فئات التأثير إلى الحجم الفعلي للتأثيرات في منطقة معينة ، لزيادة إمكانية مقارنة البيانات من فئات التأثير المختلفة.
التقييم ، بهدف زيادة تجميع بيانات تقييم الأثر ، هو مكون تقييم دورة الحياة الذي من المحتمل أن يكون قد ولّد المناقشات الأكثر سخونة. يُزعم أن بعض الأساليب ، التي يشار إليها غالبًا باسم تقنيات نظرية القرار ، لديها القدرة على جعل التقييم طريقة منطقية وواضحة. قد تستند مبادئ التقييم إلى أحكام علمية أو سياسية أو مجتمعية ، وهناك حاليًا مناهج متاحة تغطي جميع وجهات النظر الثلاثة. من الأهمية بمكان استخدام تحليل الحساسية والخطأ. يتيح تحليل الحساسية تحديد معايير التقييم المختارة التي قد تغير الأولوية الناتجة بين عمليتين أو بديلين للمنتج بسبب عدم اليقين في البيانات. يمكن استخدام تحليل الخطأ للإشارة إلى احتمالية أن يكون منتج بديل واحد أكثر سلامة من الناحية البيئية من منتج منافس.
يرى الكثيرون أن التقييمات يجب أن تستند إلى حد كبير على معلومات حول القيم والتفضيلات الاجتماعية. ومع ذلك ، لم يحدد أحد حتى الآن المتطلبات المحددة التي يجب أن تفي بها طريقة تقييم موثوقة ومقبولة بشكل عام. يسرد الشكل 5 بعض هذه المتطلبات المحددة ذات القيمة المحتملة. ومع ذلك ، يجب التأكيد بوضوح على أن أي نظام تقييم لتقييم "خطورة" الآثار البيئية لأي نشاط بشري يجب أن يعتمد إلى حد كبير على أحكام قيمة ذاتية. لمثل هذه التقييمات ، ربما لا يكون من الممكن وضع معايير يمكن الدفاع عنها في جميع المواقف في جميع أنحاء العالم.
الشكل 5. قائمة بالمتطلبات المقترحة الواجب تلبيتها لطريقة تقييم تقييم دورة الحياة
تفسير النتائج هو تقييم منهجي للاحتياجات والفرص لتقليل العبء البيئي المرتبط باستخدام الطاقة والمواد الخام وانبعاثات النفايات طوال دورة الحياة الكاملة للمنتج أو العملية أو النشاط. قد يشمل هذا التقييم كلاً من المقاييس الكمية والنوعية للتحسينات ، مثل التغييرات في تصميم المنتج ، واستخدام المواد الخام ، والمعالجة الصناعية ، ومتطلبات المستهلكين وإدارة النفايات.
تفسير النتائج هو أحد مكونات LCA حيث يتم تحديد وتقييم خيارات تقليل الآثار البيئية أو أعباء العمليات أو المنتجات قيد الدراسة. إنه يتعامل مع تحديد وتقييم واختيار خيارات التحسينات في العمليات وتصميم المنتج ، أي إعادة التصميم الفني لعملية أو منتج لتقليل العبء البيئي المرتبط مع الوفاء بالوظيفة المقصودة وخصائص الأداء. من المهم توجيه صانع القرار فيما يتعلق بتأثيرات أوجه عدم اليقين الموجودة في بيانات الخلفية والمعايير المستخدمة في تحقيق النتائج ، لتقليل مخاطر التوصل إلى استنتاجات خاطئة فيما يتعلق بالعمليات والمنتجات قيد الدراسة. مرة أخرى ، هناك حاجة إلى تحليل الحساسية والخطأ لاكتساب المصداقية لمنهجية تقييم دورة الحياة لأنها تزود صانع القرار بمعلومات عن (1) المعلمات والافتراضات الرئيسية ، والتي قد تحتاج إلى مزيد من الدراسة والتنقيح لتعزيز الاستنتاجات ، و ( 2) الدلالة الإحصائية للفرق المحسوب في العبء البيئي الإجمالي بين العملية أو بدائل المنتج.
تم تحديد مكون التفسير على أنه جزء من LCA الأقل توثيقًا. ومع ذلك ، تشير النتائج الأولية من بعض دراسات تقييم دورة الحياة الكبيرة التي تم إجراؤها كجهود شاملة من قبل أشخاص من الأوساط الأكاديمية والشركات الاستشارية والعديد من الشركات إلى أنه من منظور عام ، يبدو أن الأعباء البيئية الكبيرة الناجمة عن المنتجات مرتبطة باستخدام المنتج (الشكل 6) . ومن ثم ، يبدو أن هناك إمكانية للمبادرات ذات الدوافع الصناعية لتقليل الآثار البيئية من خلال تطوير المنتجات.
الشكل 6. أوجز بعض التجارب العامة حول مكان حدوث الأعباء البيئية الرئيسية في دورات حياة المنتجات
أشارت دراسة عن التجارب الدولية لتطوير المنتجات السليمة بيئيًا على أساس LCA (Ryding 1994) إلى أن التطبيقات العامة الواعدة لـ LCA يبدو أنها (1) للاستخدام الداخلي من قبل الشركات لتشكيل الأساس لتقديم التوجيه في التخطيط الاستراتيجي طويل الأجل فيما يتعلق بالمنتج التصميم ، ولكن أيضًا (2) للاستخدام إلى حد ما من قبل الهيئات والسلطات التنظيمية لتلائم الأغراض العامة للتخطيط المجتمعي وصنع القرار. من خلال تطوير واستخدام معلومات تقييم دورة الحياة فيما يتعلق بالتأثيرات البيئية "المنبع" و "المصب" لنشاط معين قيد الفحص ، يمكن إنشاء نموذج جديد لتأسيس القرارات في كل من إدارة الشركات وصنع السياسات التنظيمية.
وفي الختام
يبدو أن المعرفة حول التهديدات البشرية للبيئة تنمو بشكل أسرع من قدرتنا على حلها. لذلك ، يجب غالبًا اتخاذ القرارات في الساحة البيئية مع وجود قدر أكبر من عدم اليقين من تلك الموجودة في المناطق الأخرى. علاوة على ذلك ، عادة ما توجد هوامش أمان صغيرة جدًا. المعرفة البيئية والتقنية الحالية ليست كافية دائمًا لتقديم استراتيجية كاملة ومضبوطة لحماية البيئة. ليس من الممكن الحصول على فهم كامل لجميع الاستجابات البيئية للإجهاد البيئي قبل اتخاذ أي إجراء. ومع ذلك ، فإن عدم وجود أدلة علمية كاملة لا يمكن دحضها لا ينبغي أن يثبط اتخاذ القرارات بشأن وتنفيذ برامج الحد من التلوث. ليس من الممكن الانتظار حتى يتم إثبات جميع الأسئلة البيئية علميًا قبل اتخاذ أي إجراء - فالضرر الذي قد ينتج من خلال مثل هذه التأخيرات قد يكون لا رجوع فيه. ومن ثم ، فإن معنى ونطاق معظم المشاكل معروفان بالفعل إلى حد كافٍ لتبرير العمل ، وفي كثير من الحالات ، توجد معرفة كافية في متناول اليد لبدء تدابير علاجية فعالة لمعظم المشاكل البيئية.
يقدم تقييم دورة الحياة مفهومًا جديدًا للتعامل مع القضايا البيئية المعقدة في المستقبل. ومع ذلك ، لا توجد طرق مختصرة أو إجابات بسيطة لجميع الأسئلة المطروحة. من المرجح أن يؤدي تبني نهج شمولي سريع الظهور لمكافحة المشكلات البيئية إلى تحديد الكثير من الفجوات في معرفتنا بالجوانب الجديدة التي يجب التعامل معها. أيضًا ، البيانات المتاحة التي يمكن استخدامها مخصصة في كثير من الحالات لأغراض أخرى. على الرغم من كل الصعوبات ، لا توجد حجة لانتظار استخدام LCA حتى يتحسن. ليس من الصعب بأي حال من الأحوال العثور على الصعوبات والشكوك في مفهوم LCA الحالي ، إذا أراد المرء استخدام مثل هذه الحجج لتبرير عدم الرغبة في إجراء LCA. يتعين على المرء أن يقرر ما إذا كان من المفيد البحث عن نهج شامل لدورة الحياة للجوانب البيئية على الرغم من كل الصعوبات. كلما زاد استخدام LCA ، زادت المعرفة بهيكلها ووظيفتها وقابليتها للتطبيق ، والتي ستكون أفضل ضمان للتغذية الراجعة لضمان تحسينها المتتالي.
قد يكون استخدام LCA اليوم مسألة إرادة وطموح أكثر من كونها معرفة بلا منازع. يجب أن تكون الفكرة الكاملة لـ LCA هي الاستفادة المثلى من المعرفة العلمية والتقنية الحالية والاستفادة من النتيجة بطريقة ذكية ومتواضعة. من المرجح أن يكتسب مثل هذا النهج المصداقية.
تعترف الحكومة والصناعة والمجتمع بالحاجة إلى تحديد وتقييم ومراقبة المخاطر الصناعية (المهنية والعامة) التي يتعرض لها الناس والبيئة. أدى الوعي بالمخاطر والحوادث التي قد تؤدي إلى خسائر كبيرة في الأرواح والممتلكات إلى تطوير وتطبيق مناهج وطرق وأدوات منهجية لتقييم المخاطر والاتصال بها.
تتضمن عملية تقييم المخاطر: وصف النظام وتحديد المخاطر وتطوير سيناريوهات الحوادث ونتائج الأحداث المرتبطة بعملية العملية أو مرفق التخزين ؛ تقدير آثار أو عواقب مثل هذه الأحداث الخطرة على الأشخاص والممتلكات والبيئة ؛ تقدير احتمالية أو احتمالية وقوع مثل هذه الأحداث الخطرة في الممارسة العملية وتأثيراتها ، مع مراعاة مختلف ضوابط وممارسات المخاطر التشغيلية والتنظيمية ؛ التقدير الكمي لمستويات المخاطر اللاحقة خارج حدود المصنع ، من حيث العواقب والاحتمالات ؛ وتقييم مستويات المخاطر هذه بالرجوع إلى معايير المخاطر الكمية.
عملية التقييم الكمي للمخاطر احتمالية بطبيعتها. نظرًا لأن الحوادث الكبرى قد تحدث أو لا تحدث على مدار عمر المصنع أو العملية بأكملها ، فليس من المناسب أن تبني عملية التقييم على عواقب الحوادث المنعزلة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار احتمال أو احتمال وقوع مثل هذه الحوادث بالفعل. يجب أن تعكس هذه الاحتمالات ومستويات المخاطر الناتجة مستوى التصميم والضوابط التشغيلية والتنظيمية المتاحة في المصنع. هناك عدد من أوجه عدم اليقين المرتبطة بالتقدير الكمي للمخاطر (على سبيل المثال ، النماذج الرياضية لتقدير النتائج ، وتحديد الاحتمالات لسيناريوهات الحوادث المختلفة ، والتأثيرات الاحتمالية لمثل هذه الحوادث). يجب أن تكشف عملية تقييم المخاطر ، في جميع الحالات ، مثل هذه الشكوك والاعتراف بها.
يجب ألا تعتمد القيمة الرئيسية لعملية تقييم المخاطر الكمية على القيمة العددية للنتائج (بمعزل عن غيرها). توفر عملية التقييم نفسها فرصًا كبيرة للتحديد المنتظم للمخاطر وتقييم المخاطر. تنص عملية تقييم المخاطر على تحديد المخاطر والتعرف عليها وتمكن من تخصيص الموارد المناسبة والمناسبة لعملية التحكم في المخاطر.
ستحدد أهداف واستخدامات عملية تحديد المخاطر (HIP) بدورها نطاق التحليل ، والإجراءات والأساليب المناسبة ، والموظفين ، والخبرة ، والتمويل ، والوقت اللازم للتحليل ، فضلاً عن الوثائق ذات الصلة اللازمة. تحديد المخاطر هو إجراء فعال وضروري لمساعدة محللي المخاطر واتخاذ القرارات لتقييم المخاطر وإدارة السلامة والصحة المهنية. يمكن تحديد عدد من الأهداف الرئيسية:
يهدف الهدف العام الأول إلى توسيع الفهم العام للقضايا والمواقف المهمة التي قد تؤثر على عملية تحليل المخاطر للمصانع والعمليات الفردية ؛ تآزر المخاطر الفردية على مستوى دراسة المنطقة له أهمية خاصة. يمكن تحديد مشاكل التصميم والتشغيل ويمكن النظر في خطة تصنيف المخاطر.
يحتوي الهدف الثاني على عناصر تقييم المخاطر ويتعامل مع تطوير سيناريو الحوادث وتفسير النتائج. تقييم عواقب الحوادث المختلفة وانتشار تأثيرها في الزمان والمكان له أهمية خاصة في مرحلة تحديد المخاطر.
يهدف الهدف الثالث إلى توفير المعلومات التي يمكن أن تساعد لاحقًا في مزيد من الخطوات في تقييم المخاطر وإدارة سلامة عمليات المصنع. قد يكون هذا في شكل تحسين مواصفات السيناريو لتحليل المخاطر أو تحديد تدابير السلامة المناسبة للامتثال لمعايير المخاطر المحددة (على سبيل المثال ، الفردية أو المجتمعية) ، أو المشورة بشأن الاستعداد للطوارئ وإدارة الحوادث.
بعد تحديد الأهداف ، يعد تعريف نطاق دراسة HIP ثاني أكثر العناصر صلة في إدارة وتنظيم وتنفيذ برنامج HIP. يمكن وصف نطاق HIP في دراسة معقدة لتقييم المخاطر بشكل أساسي من حيث المعايير التالية: (1) المصادر المحتملة للأخطار (على سبيل المثال ، الإطلاقات المشعة ، المواد السامة ، الحرائق ، الانفجارات) ؛ (2) حالات تلف المصنع أو العملية ؛ (3) بدء الأحداث ؛ (4) العواقب المحتملة ؛ و (5) تحديد أولويات المخاطر. العوامل ذات الصلة التي تحدد مدى تضمين هذه المعلمات في HIP هي: (أ) الأهداف والاستخدامات المقصودة لبرنامج HIP ؛ (ب) توافر المعلومات والبيانات المناسبة ؛ و (ج) الموارد والخبرات المتاحة. يتطلب تحديد المخاطر النظر في جميع المعلومات ذات الصلة المتعلقة بالمنشأة (على سبيل المثال ، المصنع ، العملية). قد يشمل ذلك عادةً: تخطيط الموقع والمصنع ؛ معلومات مفصلة عن العملية في شكل مخططات هندسية وظروف التشغيل والصيانة ؛ طبيعة وكميات المواد التي يتم التعامل معها ؛ الضمانات التشغيلية والتنظيمية والمادية ؛ ومعايير التصميم.
عند التعامل مع العواقب الخارجية لحادث ما ، قد ينتج عن ذلك عدد من هذه العواقب (على سبيل المثال ، عدد الوفيات ، وعدد الأشخاص الذين يتم إدخالهم إلى المستشفى ، وأنواع مختلفة من الأضرار التي تلحق بالنظام البيئي ، والخسائر المالية ، وما إلى ذلك). العواقب الخارجية لحادث تسبب فيه المادة i لنشاط محدد j، يمكن حسابه من العلاقة:
Cij = أأ فa fm، أين سيij = عدد الوفيات لكل حادث تسببت فيه المادة i لنشاط محدد j؛ أ = المنطقة المصابة (هكتار) ؛ أ = الكثافة السكانية في المناطق المأهولة داخل المنطقة المتأثرة (فرد / هكتار) ؛ Fa ووm هي عوامل التصحيح.
من الصعب تقدير عواقب الحوادث (الكبرى) على البيئة بسبب تنوع المواد التي يمكن أن تكون متضمنة ، فضلاً عن عدد مؤشرات الأثر البيئي ذات الصلة بحالة حادث معين. عادة ، يرتبط مقياس المنفعة بعواقب بيئية مختلفة ؛ يمكن أن يشمل مقياس المنفعة ذي الصلة الأحداث المتعلقة بالحوادث أو الحوادث أو النتائج الكارثية.
يتطلب تقييم العواقب المالية للحوادث (المحتملة) تقديرًا تفصيليًا للعواقب المحتملة والتكاليف المرتبطة بها. لا يتم دائمًا قبول القيمة النقدية لفئات خاصة من النتائج (على سبيل المثال ، فقدان الأرواح أو الموائل البيولوجية الخاصة) بشكل مسبق. يجب أن يشمل التقييم النقدي للنتائج أيضًا التكاليف الخارجية ، والتي غالبًا ما يصعب تقييمها.
تعتبر إجراءات تحديد المواقف الخطرة التي قد تنشأ في مصانع ومعدات المعالجة بشكل عام العنصر الأكثر تطورًا وثباتًا في عملية تقييم المنشآت الخطرة. يجب الاعتراف بأن (1) الإجراءات والتقنيات تختلف من حيث الشمولية ومستوى التفاصيل ، من قوائم المراجعة المقارنة إلى المخططات المنطقية الهيكلية المفصلة ، و (2) قد يتم تطبيق الإجراءات في مراحل مختلفة من صياغة المشروع وتنفيذه (من عملية اتخاذ القرار المبكر لتحديد موقع المصنع ، من خلال تصميمه وبنائه وتشغيله).
تنقسم تقنيات تحديد المخاطر بشكل أساسي إلى ثلاث فئات. يشير ما يلي إلى الأساليب الأكثر استخدامًا ضمن كل فئة.
تحليل نتيجة السبب؛ تحليل الموثوقية البشرية
تعتمد ملاءمة وملاءمة أي أسلوب معين لتحديد المخاطر إلى حد كبير على الغرض الذي يتم إجراء تقييم المخاطر من أجله. عند توفر مزيد من التفاصيل الفنية ، يمكن للمرء أن يجمعها في العملية الشاملة لتقييم المخاطر للأخطار المختلفة. غالبًا ما يمكن استخدام أحكام الخبراء والهندسة لإجراء مزيد من التقييم للمخاطر المتعلقة بالتركيبات أو العمليات. المبدأ الأساسي هو فحص المصنع أو العمليات أولاً من أوسع وجهة نظر ممكنة وتحديد المخاطر المحتملة بشكل منهجي. قد تتسبب التقنيات المتقنة كأداة أساسية في حدوث مشكلات وتؤدي إلى فقدان بعض المخاطر الواضحة. في بعض الأحيان قد يكون من الضروري اعتماد أكثر من تقنية واحدة ، اعتمادًا على مستوى التفاصيل المطلوبة وما إذا كانت المنشأة عبارة عن منشأة مقترحة جديدة أو عملية قائمة.
ترتبط معايير الأمان الاحتمالية (PSC) بعملية اتخاذ قرار عقلاني تتطلب إنشاء إطار عمل متسق مع المعايير للتعبير عن مستوى الأمان المطلوب. يجب مراعاة المخاطر المجتمعية أو الجماعية عند تقييم مقبولية أي منشأة صناعية خطرة. يجب أن يؤخذ عدد من العوامل في الاعتبار عند تطوير PSC على أساس المخاطر المجتمعية ، بما في ذلك النفور العام من الحوادث ذات العواقب الكبيرة (على سبيل المثال ، يجب أن ينخفض مستوى الخطر المختار مع زيادة العواقب). في حين أن مستويات مخاطر الوفيات الفردية تشمل جميع مكونات الخطر (أي الحرائق والانفجارات والسمية) ، فقد تكون هناك شكوك في ربط التركيزات السامة بمستويات مخاطر الوفاة. يجب ألا يعتمد تفسير كلمة "قاتلة" على أي علاقة واحدة بالجرعة والأثر ، بل يجب أن تتضمن مراجعة للبيانات المتاحة. يشير مفهوم المخاطر المجتمعية إلى أن خطر حدوث عواقب أعلى ، بتواتر أقل ، يُنظر إليه على أنه أكثر أهمية من مخاطر العواقب الأصغر ذات الاحتمالات الأعلى.
بغض النظر عن القيمة العددية لأي مستوى من معايير المخاطر لأغراض تقييم المخاطر ، فمن الضروري اعتماد مبادئ نوعية معينة كمعايير لتقييم المخاطر وإدارة السلامة: (1) يجب تجنب جميع المخاطر "التي يمكن تجنبها" ؛ (2) ينبغي الحد من مخاطر خطر كبير كلما كان ذلك ممكناً ؛ (3) ينبغي ، حيثما أمكن ، احتواء عواقب الأحداث الخطرة الأكثر احتمالاً داخل حدود المنشأة ؛ و (4) في حالة وجود مخاطر عالية من منشأة خطرة ، لا ينبغي السماح بمزيد من التطورات الخطرة إذا كانت تضيف بشكل كبير إلى هذا الخطر الحالي.
في التسعينيات من القرن الماضي ، تم إيلاء أهمية متزايدة للتواصل بشأن المخاطر ، والذي أصبح فرعًا منفصلاً لعلوم المخاطر.
المهام الرئيسية في التواصل بشأن المخاطر هي:
يمكن أن يختلف نطاق وأهداف الإبلاغ عن المخاطر ، اعتمادًا على الجهات الفاعلة المشاركة في عملية الاتصال بالإضافة إلى الوظائف والتوقعات التي ينسبونها إلى عملية الاتصال وبيئتها.
يستخدم الفاعلون الفرديون والشركات في التواصل بشأن المخاطر وسائل وقنوات تواصل متعددة الجوانب. القضايا الرئيسية هي الصحة وحماية البيئة ، وتحسين السلامة وقبول المخاطر.
وفقًا لنظرية الاتصال العامة ، يمكن أن يكون للتواصل الوظائف التالية:
بالنسبة لعملية الاتصال بشأن المخاطر على وجه الخصوص ، قد يكون من المفيد التمييز بين هذه الوظائف. اعتمادًا على الوظيفة ، يجب مراعاة شروط مختلفة لعملية اتصال ناجحة.
يمكن أن يلعب التواصل بشأن المخاطر أحيانًا دور عرض بسيط للحقائق. المعلومات هي حاجة عامة في مجتمع حديث. في المسائل البيئية على وجه الخصوص ، توجد قوانين تمنح ، من ناحية ، السلطات واجب إعلام الجمهور ، ومن ناحية أخرى ، تمنح الجمهور الحق في معرفة الوضع البيئي والمخاطر (على سبيل المثال ، يسمى توجيه Seveso للجماعة الأوروبية وتشريعات "حق المجتمع في المعرفة" في الولايات المتحدة). يمكن أيضًا تحديد المعلومات لشريحة عامة خاصة ؛ على سبيل المثال ، يجب إبلاغ الموظفين في المصنع بالمخاطر التي يواجهونها في مكان عملهم. بهذا المعنى ، يجب أن يكون التواصل بشأن المخاطر:
تميل الاستئنافات إلى تحريض شخص ما على فعل شيء ما. في المسائل المتعلقة بالمخاطر ، يمكن التمييز بين وظائف الاستئناف التالية:
يجب أن يكون اتصال الاستئناف:
لا ينقل العرض الذاتي معلومات محايدة ، ولكنه بشكل أساسي جزء من استراتيجية إقناع أو تسويق من أجل تحسين الصورة العامة للفرد أو لتحقيق القبول العام لنشاط معين أو للحصول على دعم الجمهور لنوع من الموقف. معيار نجاح الاتصال هو ما إذا كان الجمهور يؤمن بالعرض. من وجهة نظر معيارية ، على الرغم من أن عرض الذات يهدف إلى إقناع شخص ما ، إلا أنه يجب أن يكون صادقًا وصادقًا.
هذه الأشكال من الاتصال هي في الأساس من نوع أحادي الاتجاه. إن الاتصال الذي يهدف إلى التوصل إلى قرار أو اتفاق يكون ذا اتجاهين أو متعدد الاتجاهات: لا يوجد جانب واحد فقط يعطي المعلومات - يشارك العديد من الجهات الفاعلة في عملية الاتصال بشأن المخاطر ويتواصلون مع بعضهم البعض. هذا هو الوضع المعتاد في مجتمع ديمقراطي. خاصة في الأمور المتعلقة بالمخاطر والبيئة ، يعتبر الاتصال بمثابة أداة تنظيمية بديلة في المواقف المعقدة ، حيث لا تكون الحلول السهلة ممكنة أو يمكن الوصول إليها. لذلك ، يجب اتخاذ القرارات الخطرة ذات الأهمية السياسية ذات الصلة في جو تواصلي. قد يشمل التواصل بشأن المخاطر ، بهذا المعنى ، من بين أمور أخرى ، التواصل حول موضوعات ذات مخاطر مسيسة للغاية ، ولكنه قد يعني أيضًا ، على سبيل المثال ، الاتصال بين المشغل والموظفين وخدمات الطوارئ من أجل أن يكون المشغل مستعدًا بشكل أفضل في حالة وقوع حادث. وبالتالي ، اعتمادًا على نطاق وهدف الإبلاغ عن المخاطر ، يمكن لمختلف الجهات الفاعلة المشاركة في عملية الاتصال. الجهات الفاعلة الرئيسية المحتملة في بيئة التواصل بشأن المخاطر هي:
في نهج نظرية النظم ، تتوافق كل فئات الفاعلين هذه مع نظام اجتماعي معين ، وبالتالي لها رموز اتصال مختلفة ، وقيم ومصالح مختلفة يجب توصيلها. في كثير من الأحيان ليس من السهل العثور على أساس مشترك لحوار المخاطر. يجب إيجاد الهياكل من أجل الجمع بين هذه الآراء المختلفة وتحقيق نتيجة عملية. موضوعات مثل هذه الأنواع من اتصالات المخاطر هي ، على سبيل المثال ، قرار إجماعي حول تحديد موقع أو عدم وضع مصنع خطير في منطقة معينة.
توجد في جميع المجتمعات إجراءات قانونية وسياسية للتعامل مع القضايا المتعلقة بالمخاطر (على سبيل المثال ، التشريعات البرلمانية ، والقرارات الحكومية أو الإدارية ، والإجراءات القانونية أمام المحكمة ، وما إلى ذلك). في كثير من الحالات ، لا تؤدي هذه الإجراءات الحالية إلى حلول مرضية تمامًا للتسوية السلمية للنزاعات الخطرة. تم العثور على المقترحات التي تم التوصل إليها من خلال دمج عناصر الاتصال بشأن المخاطر في الإجراءات الحالية لتحسين عملية اتخاذ القرار السياسي.
يجب مناقشة قضيتين رئيسيتين عند اقتراح إجراءات الإبلاغ عن المخاطر:
بالنسبة للتنظيم الرسمي للإبلاغ عن المخاطر ، هناك العديد من الاحتمالات:
على أي حال ، يجب توضيح العلاقة بين هياكل الاتصال هذه وهيئات صنع القرار القانونية والسياسية القائمة. عادة ما يكون لنتائج عملية الإبلاغ عن المخاطر تأثير توصية غير ملزمة للهيئات التي تتخذ القرار.
فيما يتعلق ببنية عملية الاتصال ، بموجب القواعد العامة للخطاب العملي ، يُسمح بأي حجة إذا استوفت الشروط التالية:
في عملية الإبلاغ عن المخاطر تم تطوير العديد من القواعد الخاصة والمقترحات من أجل تجسيد هذه القواعد. من بين هذه القواعد الجديرة بالذكر:
في عملية الإبلاغ عن المخاطر يجب التمييز بين:
في المقابل ، يمكن أن يكون للاختلافات في الرأي أسباب مختلفة ، وهي:
قد يكون من المفيد توضيح مستوى الاختلافات وأهميتها من خلال عملية الإبلاغ عن المخاطر. تم تقديم مقترحات هيكلية مختلفة لتحسين الظروف لمثل هذا الخطاب ، وفي نفس الوقت لمساعدة صانعي القرار على إيجاد حلول عادلة ومختصة - على سبيل المثال:
يمكن تعريف فعالية الاتصال بشأن المخاطر على أنها الدرجة التي يتم بها تغيير الموقف الأولي (غير المرغوب فيه) نحو الحالة المقصودة ، على النحو المحدد في الأهداف الأولية. يجب تضمين الجوانب الإجرائية في تقييم برامج الاتصال بشأن المخاطر. وتشمل هذه المعايير قابلية التطبيق العملي (على سبيل المثال ، المرونة ، والتكيف ، وقابلية التنفيذ) والتكاليف (من حيث المال والموظفين والوقت) للبرنامج.
أصول التدقيق البيئي
تم تطوير تدقيق السلامة والصحة البيئية في أوائل السبعينيات ، إلى حد كبير بين الشركات العاملة في القطاعات كثيفة البيئة مثل الزيوت والمواد الكيميائية. منذ ذلك الحين انتشر التدقيق البيئي بسرعة مع تطور مماثل للنهج والتقنيات المعتمدة. لقد أثرت عدة عوامل على هذا النمو.
ما هو التدقيق البيئي؟
من المهم التمييز بين التدقيق والتقنيات مثل تقييم الأثر البيئي (EIA). يقوم الأخير بتقييم الآثار البيئية المحتملة للمنشأة المقترحة. الغرض الأساسي من التدقيق البيئي هو الفحص المنتظم للأداء البيئي في جميع عمليات الشركة الحالية. في أحسن الأحوال ، فإن التدقيق هو فحص شامل لأنظمة الإدارة والمرافق ؛ في أسوأ الأحوال ، إنها مراجعة سطحية.
مصطلح التدقيق البيئي يعني أشياء مختلفة لأناس مختلفين. تستخدم مصطلحات مثل التقييم والمسح والمراجعة لوصف نفس نوع النشاط. علاوة على ذلك ، تعتبر بعض المنظمات أن "التدقيق البيئي" لا يعالج إلا المسائل البيئية ، بينما يستخدم البعض الآخر المصطلح ليعني مراجعة الصحة والسلامة والمسائل البيئية. على الرغم من عدم وجود تعريف عالمي ، فإن التدقيق ، كما تمارسه العديد من الشركات الرائدة ، يتبع نفس الفلسفة والنهج الأساسيين اللذين لخصهما التعريف الواسع الذي اعتمدته غرف التجارة الدولية (ICC) في منشوراتها التدقيق البيئي (1989). تعرف غرفة التجارة الدولية التدقيق البيئي على أنه:
أداة إدارة تشتمل على تقييم منتظم وموثق ودوري وموضوعي لمدى جودة أداء التنظيم والإدارة والمعدات البيئية ، بهدف المساعدة في حماية البيئة من خلال:
(ط) تسهيل الرقابة الإدارية على الممارسات البيئية و
(XNUMX) تقييم الامتثال لسياسات الشركة التي قد تشمل تلبية المتطلبات التنظيمية.
كما تتبنى المفوضية الأوروبية في لائحتها المقترحة بشأن التدقيق البيئي تعريف غرفة التجارة الدولية للتدقيق البيئي.
أهداف الرقابة البيئية
الهدف العام للتدقيق البيئي هو المساعدة في حماية البيئة وتقليل المخاطر على صحة الإنسان. من الواضح أن التدقيق وحده لن يحقق هذا الهدف (ومن هنا جاء استخدام كلمة "مساعدة") ؛ إنها أداة إدارة. وبالتالي فإن الأهداف الرئيسية للتدقيق البيئي هي:
نطاق المراجعة
نظرًا لأن الهدف الرئيسي لعمليات التدقيق هو اختبار مدى كفاية أنظمة الإدارة الحالية ، فإنها تؤدي دورًا مختلفًا جوهريًا عن مراقبة الأداء البيئي. يمكن أن تتناول عمليات التدقيق موضوعًا واحدًا ، أو مجموعة كاملة من المشكلات. كلما زاد نطاق التدقيق ، زاد حجم فريق التدقيق والوقت الذي يقضيه في الموقع وعمق التحقيق. عندما يلزم إجراء عمليات تدقيق دولية من قبل فريق مركزي ، يمكن أن تكون هناك أسباب وجيهة لتغطية أكثر من منطقة أثناء التواجد في الموقع لتقليل التكاليف.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يختلف نطاق التدقيق من اختبار الامتثال البسيط إلى فحص أكثر صرامة ، اعتمادًا على الاحتياجات المتصورة للإدارة. يتم تطبيق هذه التقنية ليس فقط على إدارة البيئة والصحة والسلامة التشغيلية ، ولكن أيضًا بشكل متزايد على سلامة المنتج وإدارة جودة المنتج ، وفي مجالات مثل منع الخسارة. إذا كانت النية من التدقيق هي المساعدة في ضمان إدارة هذه المجالات الواسعة بشكل صحيح ، فيجب مراجعة كل هذه الموضوعات الفردية. العناصر التي يمكن تناولها في عمليات التدقيق ، بما في ذلك البيئة والصحة والسلامة وسلامة المنتج مبينة في الجدول 1.
الجدول 1. نطاق المراجعة البيئية
بيئي |
السلامة |
صحة مهنية |
سلامة المنتج |
-تاريخ الموقع |
-سياسة / إجراءات السلامة |
- تعرض الموظف لملوثات الهواء |
- برنامج سلامة المنتج |
على الرغم من أن بعض الشركات لديها دورة تدقيق منتظمة (غالبًا ما تكون سنوية) ، يتم تحديد عمليات التدقيق بشكل أساسي حسب الحاجة والأولوية. وبالتالي لن يتم تقييم جميع مرافق الشركة أو جوانبها بنفس التردد أو بالقدر نفسه.
عملية التدقيق النموذجية
عادة ما يتم إجراء التدقيق من قبل فريق من الأشخاص الذين سيجمعون المعلومات الواقعية قبل وأثناء زيارة الموقع ، وتحليل الحقائق ومقارنتها مع معايير التدقيق ، واستخلاص النتائج والإبلاغ عن النتائج التي توصلوا إليها. عادة ما يتم تنفيذ هذه الخطوات ضمن نوع من الهيكل الرسمي (بروتوكول تدقيق) ، بحيث يمكن تكرار العملية بشكل موثوق في مرافق أخرى ويمكن الحفاظ على الجودة. لضمان فعالية التدقيق ، يجب تضمين عدد من الخطوات الرئيسية. تم تلخيصها وشرحها في الجدول 2.
الجدول 2. الخطوات الأساسية في التدقيق البيئي
الخطوات الأساسية في التدقيق البيئي
المعايير - ما الذي تقوم بالتدقيق عليه؟
تتمثل إحدى الخطوات الأساسية في إنشاء برنامج تدقيق في تحديد المعايير التي سيتم إجراء المراجعة على أساسها والتأكد من أن الإدارة في جميع أنحاء المنظمة تعرف ماهية هذه المعايير. عادةً ما تكون المعايير المستخدمة لعمليات التدقيق هي:
خطوات التدقيق المسبق
تشمل خطوات ما قبل التدقيق المسائل الإدارية المرتبطة بالتخطيط للتدقيق ، واختيار الموظفين لفريق التدقيق (غالبًا من أجزاء مختلفة من الشركة أو من وحدة متخصصة) ، وإعداد بروتوكول التدقيق الذي تستخدمه المنظمة والحصول على معلومات أساسية حول امكانية.
إذا كان التدقيق جديدًا ، فلا ينبغي الاستهانة بالحاجة إلى تثقيف المشاركين في عملية التدقيق (المدققون أو الذين يخضعون للتدقيق). ينطبق هذا أيضًا على شركة متعددة الجنسيات توسع برنامج تدقيق في بلدها الأصلي ليشمل الشركات التابعة في الخارج. في هذه المواقف ، فإن الوقت الذي يقضيه في التفسير والتعليم سيؤتي ثماره من خلال ضمان التعامل مع عمليات التدقيق بروح من التعاون وعدم اعتبارها تهديدًا من قبل الإدارة المحلية.
عندما اقترحت إحدى الشركات الأمريكية الكبرى توسيع برنامج التدقيق الخاص بها ليشمل عملياتها في أوروبا ، كانت مهتمة بشكل خاص بضمان أن المصانع قد تم إطلاعها بشكل صحيح ، وأن بروتوكولات التدقيق كانت مناسبة للعمليات الأوروبية وأن فرق التدقيق قد فهمت اللوائح ذات الصلة. تم إجراء عمليات تدقيق تجريبية في مصانع مختارة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تقديم عملية التدقيق بطريقة تؤكد على فوائد النهج التعاوني بدلاً من نهج "الشرطة".
يمكن أن يساعد الحصول على معلومات أساسية حول الموقع وعملياته في تقليل الوقت الذي يقضيه فريق التدقيق في الموقع إلى الحد الأدنى وتركيز أنشطته ، وبالتالي توفير الموارد.
يعتمد تكوين فريق التدقيق على النهج المعتمد من قبل منظمة معينة. عندما يكون هناك نقص في الخبرة الداخلية ، أو عندما لا يمكن تخصيص الموارد لنشاط التدقيق ، تستخدم الشركات بشكل متكرر مستشارين مستقلين لإجراء عمليات التدقيق نيابة عنهم. توظف الشركات الأخرى مزيجًا من الموظفين الداخليين والمستشارين الخارجيين في كل فريق لضمان رؤية "مستقلة". تستخدم بعض الشركات الكبيرة موظفين داخليين فقط لإجراء عمليات التدقيق ، ولديها مجموعات تدقيق بيئي لهذه الوظيفة المحددة. العديد من الشركات الكبرى لديها طاقم تدقيق خاص بها ، ولكنها تضم أيضًا مستشارًا مستقلاً في العديد من عمليات التدقيق التي تجريها.
خطوات في الموقع
الإبلاغ عن نتائج التدقيق. يتم ذلك عادة في اجتماع مع إدارة المصنع في نهاية زيارة الفريق. يمكن مناقشة كل نتيجة وأهميتها مع موظفي المصنع. قبل مغادرة الموقع ، غالبًا ما يقدم فريق التدقيق ملخصًا مكتوبًا للنتائج لإدارة المصنع ، لضمان عدم وجود مفاجآت في التقرير النهائي.
خطوات التدقيق اللاحق
بعد العمل في الموقع ، تتمثل الخطوة التالية في إعداد مسودة تقرير ، تتم مراجعته من قبل إدارة المصنع للتأكد من دقته. ثم يتم توزيعها على الإدارة العليا حسب متطلبات الشركة.
الخطوة الرئيسية الأخرى هي تطوير خطة عمل لمعالجة أوجه القصور. تطلب بعض الشركات توصيات لاتخاذ إجراءات تصحيحية ليتم تضمينها في تقرير التدقيق الرسمي. سيقوم المصنع بعد ذلك بوضع خطته على أساس تنفيذ هذه التوصيات. تطلب الشركات الأخرى من تقرير التدقيق ذكر الحقائق وأوجه القصور ، دون الإشارة إلى كيفية تصحيحها. ومن ثم تقع على عاتق إدارة المصنع مسؤولية ابتكار وسائل معالجة أوجه القصور.
بمجرد وضع برنامج تدقيق ، ستتضمن عمليات التدقيق المستقبلية التقارير السابقة - والتقدم المحرز في تنفيذ أي توصيات واردة فيه - كجزء من أدلتها.
تمديد عملية التدقيق - أنواع أخرى من التدقيق
على الرغم من أن الاستخدام الأكثر انتشارًا للتدقيق البيئي هو تقييم الأداء البيئي لعمليات الشركة ، إلا أن هناك اختلافات في الموضوع. تشمل أنواع التدقيق الأخرى المستخدمة في ظروف معينة ما يلي:
مراجعة القضايا. تطبق بعض المؤسسات تقنية التدقيق على قضية محددة قد يكون لها آثار على الشركة بأكملها ، مثل النفايات. أجرت شركة النفط البريطانية متعددة الجنسيات التي تتخذ من المملكة المتحدة مقراً لها عمليات تدقيق لفحص تأثير استنفاد طبقة الأوزون والآثار المترتبة على القلق العام بشأن إزالة الغابات الاستوائية.
فوائد التدقيق البيئي
إذا تم تنفيذ التدقيق البيئي بطريقة بناءة ، فهناك العديد من الفوائد التي يمكن الحصول عليها من هذه العملية. سيساعد نهج التدقيق الموضح في هذه الورقة على:
تطور استراتيجيات الاستجابة البيئية
في السنوات الثلاثين الماضية ، كانت هناك زيادة كبيرة في المشكلات البيئية بسبب العديد من العوامل المختلفة: التوسع الديموغرافي (هذه الوتيرة مستمرة ، مع ما يقدر بنحو 8 مليارات شخص بحلول عام 2030) ، والفقر ، والنماذج الاقتصادية السائدة القائمة على النمو والكمية. بدلاً من الجودة ، الاستهلاك المرتفع للموارد الطبيعية مدفوعًا بشكل خاص بالتوسع الصناعي ، والحد من التنوع البيولوجي خاصة نتيجة لزيادة الإنتاج الزراعي من خلال الزراعة الأحادية ، وتآكل التربة ، وتغير المناخ ، والاستخدام غير المستدام للموارد الطبيعية وتلوث الهواء والتربة و موارد المياه. ومع ذلك ، فإن الآثار السلبية للنشاط البشري على البيئة قد أدت أيضًا إلى تسريع الوعي والإدراك الاجتماعي للناس في العديد من البلدان ، مما أدى إلى تغييرات في الأساليب التقليدية ونماذج الاستجابة.
لقد تطورت استراتيجيات الاستجابة: من عدم الاعتراف بالمشكلة ، إلى تجاهل المشكلة ، إلى تخفيف التلوث والسيطرة عليه من خلال نهج من أعلى إلى أسفل - أي ما يسمى بإستراتيجيات نهاية الأنبوب. شهدت السبعينيات أول أزمات بيئية محلية ذات صلة واسعة النطاق وتطور وعي جديد بالتلوث البيئي. وقد أدى ذلك إلى اعتماد أول سلسلة رئيسية من التشريعات واللوائح الوطنية والاتفاقيات الدولية التي تهدف إلى التحكم في التلوث وتنظيمه. سرعان ما أظهرت إستراتيجية نهاية الأنبوب هذه فشلها ، حيث تم توجيهها بطريقة استبدادية للتدخلات المتعلقة بالأعراض وليس أسباب المشكلات البيئية. في الوقت نفسه ، لفت التلوث الصناعي الانتباه أيضًا إلى التناقضات المتزايدة في الفلسفة بين أرباب العمل والعمال والجماعات البيئية.
كانت الثمانينيات فترة القضايا البيئية العالمية مثل كارثة تشيرنوبيل والأمطار الحمضية ونضوب طبقة الأوزون وثقب الأوزون وتأثيرات الاحتباس الحراري وتغير المناخ ونمو النفايات السامة وتصديرها. عززت هذه الأحداث والمشاكل الناتجة عنها الوعي العام وساعدت على توليد الدعم للنهج والحلول الجديدة التي تركز على أدوات الإدارة البيئية واستراتيجيات الإنتاج الأنظف. بدأت منظمات مثل برنامج الأمم المتحدة للبيئة ومنظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي والاتحاد الأوروبي والعديد من المؤسسات الوطنية في تحديد القضية والعمل معًا في إطار أكثر عالمية يقوم على مبادئ الوقاية والابتكار والمعلومات والتعليم ومشاركة أصحاب المصلحة المعنيين. مع دخولنا التسعينيات ، كانت هناك زيادة كبيرة أخرى في الوعي بأن الأزمة البيئية آخذة في التعمق ، لا سيما في العالم النامي وفي وسط وشرق أوروبا. وصل هذا إلى عتبة حرجة في مؤتمر الأمم المتحدة المعني بالبيئة والتنمية (UNCED) في ريو دي جانيرو في عام 1980.
اليوم ، أصبح النهج الاحترازي أحد أهم العوامل التي يجب مراعاتها عند تقييم السياسات والحلول البيئية. يشير النهج التحوطي إلى أنه حتى في حالة وجود عدم يقين علمي أو جدل حول المشكلات والسياسات البيئية ، يجب أن تعكس القرارات الحاجة إلى اتخاذ الاحتياطات لتجنب الآثار السلبية المستقبلية كلما كان ذلك ممكنًا اقتصاديًا واجتماعيًا وتقنيًا. يجب اتباع النهج الاحترازي عند وضع السياسات واللوائح ، وعند تخطيط وتنفيذ المشاريع والبرامج.
في الواقع ، يسعى كل من النهج الوقائي والاحترازي إلى اتباع نهج أكثر تكاملاً للعمل البيئي ، والانتقال من التركيز شبه الحصري على عملية الإنتاج إلى تطوير أدوات وتقنيات الإدارة البيئية المطبقة على جميع أشكال النشاط الاقتصادي البشري وعمليات صنع القرار . على عكس التحكم في التلوث ، والذي يتضمن نهجًا محدودًا قائم على التفاعل والتراجع ، يهدف نهج الإدارة البيئية والإنتاج الأنظف إلى دمج نهج احترازي ضمن استراتيجيات أوسع لإنشاء عملية سيتم تقييمها ومراقبتها وتحسينها باستمرار. ولكي تكون استراتيجيات الإدارة البيئية والإنتاج الأنظف فعالة ، يجب تنفيذها بعناية من خلال إشراك جميع أصحاب المصلحة وعلى جميع مستويات التدخل.
لا يجب اعتبار هذه المناهج الجديدة مجرد أدوات تقنية تتعلق بالبيئة ، بل يجب النظر إليها على أنها مناهج تكاملية شاملة تساعد على تحديد نماذج جديدة لاقتصاد سوق سليم بيئيًا واجتماعيًا. ولكي تكون هذه النُهج الجديدة فعالة بالكامل ، فإنها ستتطلب أيضًا إطارًا تنظيميًا وأدوات حافزة وتوافقًا اجتماعيًا يتم تحديده من خلال مشاركة المؤسسات والشركاء الاجتماعيين والمنظمات البيئية ومنظمات المستهلكين المهتمة. إذا كان نطاق الإدارة البيئية واستراتيجيات الإنتاج الأنظف سيؤدي إلى سيناريوهات تنمية اجتماعية واقتصادية أكثر استدامة ، فلا بد من أخذ عوامل مختلفة في الاعتبار عند وضع السياسات ، وفي وضع وإنفاذ المعايير واللوائح ، وفي الاتفاقات الجماعية وخطط العمل ، ليس فقط على مستوى الشركة أو المؤسسة ، ولكن أيضًا على المستويات المحلية والوطنية والدولية. بالنظر إلى التفاوتات الواسعة في الظروف الاقتصادية والاجتماعية حول العالم ، فإن فرص النجاح ستعتمد أيضًا على الظروف السياسية والاقتصادية والاجتماعية المحلية.
ستخلق العولمة وتحرير الأسواق وسياسات التكيف الهيكلي أيضًا تحديات جديدة لقدرتنا على التحليل بطريقة متكاملة للآثار الاقتصادية والاجتماعية والبيئية لهذه التغييرات المعقدة داخل مجتمعاتنا ، والتي لن يكون أقلها خطر حدوث ذلك. قد تؤدي هذه التغييرات إلى علاقات ومسؤوليات مختلفة تمامًا ، وربما حتى الملكية والسيطرة. وسيتعين الاهتمام بضمان ألا تؤدي هذه التغييرات إلى مخاطر العجز والشلل في تطوير الإدارة البيئية وتقنيات الإنتاج الأنظف. من ناحية أخرى ، فإن هذا الوضع المتغير ، بالإضافة إلى مخاطره ، يوفر أيضًا فرصًا جديدة لتعزيز التحسينات في ظروفنا الاجتماعية والاقتصادية والثقافية والسياسية والبيئية الحالية. ومع ذلك ، ستتطلب هذه التغييرات الإيجابية نهجًا تعاونيًا وتشاركيًا ومرنًا لإدارة التغيير داخل مجتمعاتنا وداخل مؤسساتنا. لتجنب الشلل ، سنحتاج إلى اتخاذ تدابير من شأنها بناء الثقة والتأكيد على نهج تدريجي وجزئي وتدريجي سيولد دعمًا وقدرة متزايدة تهدف إلى تسهيل المزيد من التغييرات الجوهرية في ظروف حياتنا وعملنا في المستقبل.
التداعيات الدولية الرئيسية
كما ذكر أعلاه ، يتسم الوضع الدولي الجديد بتحرير الأسواق ، وإزالة الحواجز التجارية ، وتكنولوجيا المعلومات الجديدة ، والتحويلات اليومية السريعة والهائلة لرأس المال ، وعولمة الإنتاج ، لا سيما من خلال الشركات متعددة الجنسيات. تعد إزالة القيود التنظيمية والقدرة التنافسية المعياران السائدان لاستراتيجيات الاستثمار. ومع ذلك ، فإن هذه التغييرات تسهل أيضًا عدم توطين المصانع وتجزئة عمليات الإنتاج وإنشاء مناطق معالجة خاصة للتصدير ، والتي تعفي الصناعات من لوائح العمل والبيئة والالتزامات الأخرى. قد تؤدي هذه الآثار إلى انخفاض تكاليف العمالة بشكل مفرط وبالتالي زيادة الأرباح للصناعة ، ولكن هذا كثيرًا ما يكون مصحوبًا بحالات الاستغلال البشري والبيئي المؤسف. بالإضافة إلى ذلك ، في حالة عدم وجود أنظمة وضوابط ، يتم تصدير المصانع والتكنولوجيات والمعدات المتقادمة تمامًا كما يتم أيضًا تصدير المواد الكيميائية والمواد الخطرة التي تم حظرها أو سحبها أو تقييدها بشدة في بلد واحد لأسباب تتعلق بالبيئة أو السلامة ، ولا سيما إلى الدول النامية.
من أجل الاستجابة لهذه القضايا ، من الأهمية بمكان أن يتم تحديد القواعد الجديدة لمنظمة التجارة العالمية (WTO) من أجل تعزيز التجارة المقبولة اجتماعيا وبيئيا. وهذا يعني أن منظمة التجارة العالمية ، من أجل ضمان المنافسة العادلة ، يجب أن تطلب من جميع البلدان الوفاء بمعايير العمل الدولية الأساسية (مثل الاتفاقيات الأساسية لمنظمة العمل الدولية) والاتفاقيات واللوائح البيئية. علاوة على ذلك ، ينبغي تنفيذ المبادئ التوجيهية مثل تلك التي أعدتها منظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي بشأن نقل التكنولوجيا واللوائح التنظيمية بفعالية من أجل تجنب تصدير أنظمة الإنتاج شديدة التلوث وغير الآمنة.
تشمل العوامل الدولية التي يجب مراعاتها ما يلي:
وينبغي منح البلدان النامية والبلدان الأخرى المحتاجة إلى المساعدة مساعدة مالية خاصة ، وتخفيض الضرائب ، والحوافز ، والمساعدة التقنية لمساعدتها على تنفيذ لوائح العمل والبيئة الأساسية المذكورة أعلاه وإدخال تكنولوجيات ومنتجات إنتاج أنظف. ومن الأساليب المبتكرة التي تستحق المزيد من الاهتمام في المستقبل تطوير قواعد السلوك التي تفاوضت عليها بعض الشركات ونقاباتها العمالية بهدف تعزيز احترام الحقوق الاجتماعية الأساسية والقواعد البيئية. تلعب منظمة العمل الدولية دورًا فريدًا في تقييم العملية على المستوى الدولي ، بالنظر إلى هيكلها الثلاثي ، وبالتنسيق الدقيق مع وكالات الأمم المتحدة الأخرى والمؤسسات المالية الدولية المسؤولة عن المساعدة الدولية والمالية.
الآثار الوطنية والمحلية الرئيسية
يجب أيضًا تحديد إطار تنظيمي عام مناسب على المستويين الوطني والمحلي من أجل تطوير إجراءات الإدارة البيئية المناسبة. سيتطلب ذلك عملية صنع القرار التي تربط بين السياسات المالية ، والمالية ، والصناعية ، والاقتصادية ، والعمالية والبيئية ، وتوفر أيضًا التشاور الكامل ومشاركة الفاعلين الاجتماعيين الأكثر اهتمامًا (أي أرباب العمل ، والمنظمات النقابية ، والبيئة ، والمستهلكين. مجموعات). قد يشمل هذا النهج المنهجي الروابط بين البرامج والسياسات المختلفة ، على سبيل المثال:
يجب تصميم السياسات الصناعية الوطنية والمحلية وتنفيذها بالتشاور الكامل مع المنظمات النقابية بحيث يمكن لسياسات العمل وسياسات العمل أن تتوافق مع الاحتياجات الاجتماعية والبيئية. يمكن للمفاوضات والمشاورات المباشرة على المستوى الوطني مع النقابات العمالية أن تساعد في منع النزاعات المحتملة الناشئة عن السلامة والصحة والآثار البيئية للسياسات الصناعية الجديدة. ومع ذلك ، ينبغي أن تقترن هذه المفاوضات على المستوى الوطني بمفاوضات ومشاورات على مستوى الشركات والمؤسسات الفردية لضمان توفر الضوابط والحوافز والمساعدة الكافية في مكان العمل.
باختصار ، تشمل العوامل الوطنية والمحلية التي يجب مراعاتها ما يلي:
الإدارة البيئية على مستوى الشركة
تتطلب الإدارة البيئية داخل شركة أو مؤسسة أو هيكل اقتصادي آخر تقييمًا مستمرًا ومراعاة الآثار البيئية - في مكان العمل (أي بيئة العمل) وخارج بوابات المصنع (أي البيئة الخارجية) - فيما يتعلق بالنطاق الكامل الأنشطة والقرارات المتعلقة بالعمليات. وهو يعني أيضًا ما يترتب على ذلك من تعديل في تنظيم العمل وعمليات الإنتاج للاستجابة بكفاءة وفعالية لتلك الآثار البيئية.
من الضروري للمؤسسات أن تتنبأ بالعواقب البيئية المحتملة لنشاط أو عملية أو منتج معين من مراحل التخطيط الأولى من أجل ضمان تنفيذ استراتيجيات استجابة مناسبة وفي الوقت المناسب وتشاركية. الهدف هو جعل الصناعة والقطاعات الاقتصادية الأخرى مستدامة اقتصاديًا واجتماعيًا وبيئيًا. من المؤكد أنه في كثير من الحالات لا تزال هناك حاجة إلى فترة انتقالية تتطلب أنشطة لمكافحة التلوث ومعالجته. لذلك ، يجب النظر إلى الإدارة البيئية على أنها عملية مركبة للوقاية والتحكم تهدف إلى جعل استراتيجيات الشركة تتماشى مع الاستدامة البيئية. للقيام بذلك ، ستحتاج الشركات إلى تطوير وتنفيذ إجراءات ضمن استراتيجية الإدارة الشاملة لتقييم عمليات الإنتاج الأنظف ومراجعة الأداء البيئي.
ستؤدي الإدارة البيئية والإنتاج الأنظف إلى مجموعة من الفوائد التي لن تؤثر على الأداء البيئي فحسب ، بل قد تؤدي أيضًا إلى تحسينات في:
لا ينبغي للشركات أن تركز ببساطة على تقييم امتثال الشركة للتشريعات واللوائح الحالية ، ولكن يجب أن تحدد الأهداف البيئية المحتملة التي يمكن الوصول إليها من خلال عملية تدريجية ومحددة زمنياً والتي تشمل:
هناك العديد من الأساليب المختلفة لتقييم الأنشطة ، وفيما يلي مكونات محتملة مهمة لأي برنامج من هذا القبيل:
العلاقات الصناعية والإدارة البيئية
في حين أن الحقوق النقابية الأساسية في بعض البلدان لا تزال غير معترف بها ويمنع العمال من حماية صحتهم وسلامتهم وظروف عملهم وتحسين الأداء البيئي ، فقد تمت تجربة النهج التشاركي لاستدامة الشركة البيئية في العديد من البلدان الأخرى وحقق نتائج جيدة. في السنوات العشر الماضية ، تحول النهج التقليدي للعلاقات الصناعية أكثر فأكثر ليشمل ليس فقط قضايا الصحة والسلامة والبرامج التي تعكس اللوائح الوطنية والدولية في هذا المجال ، ولكن أيضًا بدأ في دمج القضايا البيئية في آليات العلاقات الصناعية. تم تحديد الشراكات بين أرباب العمل وممثلي النقابات العمالية على مستوى الشركة والقطاع والمستوى الوطني ، وفقًا لمواقف مختلفة ، من خلال اتفاقيات جماعية وأحيانًا تم تغطيتها أيضًا في اللوائح وإجراءات التشاور التي وضعتها السلطات المحلية أو الوطنية لإدارة النزاعات البيئية. انظر الجدول 1 والجدول 2 والجدول 3.
الجدول 1. الجهات الفاعلة المشاركة في الاتفاقات الطوعية ذات الصلة بالبيئة
الدولة |
صاحب العمل/ |
صاحب العمل/ |
صاحب العمل/ |
صاحب العمل/ |
هولندا |
X |
X |
X |
|
بلجيكا |
X |
X |
||
الدنمارك |
X |
X |
X |
X |
النمسا |
X |
|||
ألمانيا |
X |
X |
X |
|
المملكة المتحدة |
X |
X |
||
إيطاليا |
X |
X |
X |
X |
فرنسا |
X |
X |
||
إسبانيا |
X |
X |
||
اليونان |
X |
X |
المصدر: Hildebrandt and Schmidt 1994.
الجدول 2. نطاق تطبيق الاتفاقات الطوعية بشأن تدابير حماية البيئة بين الأطراف في الاتفاقات الجماعية
الدولة |
محليات |
فرع (إقليمي) |
الزهرة |
هولندا |
X |
X |
X |
بلجيكا |
X |
X |
|
الدنمارك |
X |
X |
X |
النمسا |
X |
||
ألمانيا |
X |
X |
|
المملكة المتحدة |
X |
||
إيطاليا |
X |
X |
X |
فرنسا |
|||
إسبانيا |
X |
X |
|
اليونان |
X |
المصدر: Hildebrandt and Schmidt 1994.
الجدول 3. طبيعة الاتفاقات بشأن تدابير حماية البيئة بين الأطراف في الاتفاقات الجماعية
الدولة |
الإعلانات المشتركة |
على مستوى الفرع |
الاتفاقيات الخاصة بالمصنع |
هولندا |
X |
X |
X |
بلجيكا |
X |
X |
|
الدنمارك |
X |
X |
X |
النمسا |
X |
||
ألمانيا |
X |
X |
X |
المملكة المتحدة |
X |
||
إيطاليا |
X |
X |
X |
فرنسا |
X |
X |
|
إسبانيا |
X |
||
اليونان |
X |
المصدر: Hildebrandt and Schmidt 1994.
معالجة التلوث: التنظيف
تنظيف المواقع الملوثة هو إجراء أصبح واضحًا ومكلفًا بشكل متزايد منذ السبعينيات ، عندما تم تعزيز الوعي بالحالات الخطيرة لتلوث التربة والمياه من النفايات الكيميائية المتراكمة ، والمواقع الصناعية المهجورة وما إلى ذلك. تم إنشاء هذه المواقع الملوثة من أنشطة مثل ما يلي:
يتطلب تصميم خطة الإصلاح / التنظيف أنشطة وإجراءات فنية معقدة يجب أن تكون مصحوبة بتعريف واضح لمسؤوليات الإدارة والمسؤولية المترتبة على ذلك. وينبغي تنفيذ مثل هذه المبادرات في سياق التشريعات الوطنية المنسقة ، وأن تنص على مشاركة السكان المهتمين ، من أجل تحديد إجراءات واضحة لحل النزاعات وتجنب الآثار الاجتماعية والبيئية المحتملة للإغراق. يجب أن تشمل هذه اللوائح والاتفاقيات والخطط بوضوح ليس فقط الموارد الطبيعية الحيوية وغير الحيوية مثل الماء أو الهواء أو التربة أو النباتات والحيوانات ، ولكن يجب أن تشمل أيضًا التراث الثقافي والجوانب المرئية الأخرى للمناظر الطبيعية والأضرار التي تلحق بالأشخاص والممتلكات المادية. إن التعريف المقيد للبيئة سيقلل بالتالي من تعريف الضرر البيئي وبالتالي يحد من المعالجة الفعلية للمواقع. في الوقت نفسه ، ينبغي أيضًا أن يكون من الممكن ليس فقط للأشخاص المتأثرين مباشرة بالأضرار أن يتم منحهم حقوقًا وحماية معينة ، ولكن ينبغي أيضًا أن يكون من الممكن اتخاذ إجراءات جماعية لحماية المصالح الجماعية من أجل ضمان الاستعادة من الشروط السابقة.
وفي الختام
ستكون هناك حاجة إلى اتخاذ إجراءات كبيرة للاستجابة لحالة بيئتنا المتغيرة بسرعة. كان التركيز في هذه المقالة على الحاجة إلى اتخاذ إجراءات لتحسين الأداء البيئي للصناعة والأنشطة الاقتصادية الأخرى. للقيام بذلك بكفاءة وفعالية ، يجب على العمال ونقاباتهم أن يلعبوا دورًا نشطًا ليس فقط على مستوى الشركة ، ولكن أيضًا داخل مجتمعاتهم المحلية وعلى المستوى الوطني. يجب أن يُنظر إلى العمال وأن يتم تعبئتهم بنشاط كشركاء أساسيين في تحقيق أهداف البيئة والتنمية المستدامة في المستقبل. إن قدرة العمال ونقاباتهم على المساهمة كشركاء في عملية الإدارة البيئية هذه لا تعتمد فقط على قدراتهم ووعيهم - على الرغم من أن الجهود مطلوبة بالفعل وهي جارية لزيادة قدراتهم - ولكنها ستعتمد أيضًا على التزام الإدارة والمجتمعات لخلق بيئة مواتية تعزز تطوير أشكال جديدة من التعاون والمشاركة في المستقبل.
إن رؤية الاحتمالات وتحقيقها هو ما يدور حوله منع التلوث. إنه التزام بالمنتجات والعمليات التي لها تأثير ضئيل على البيئة.
منع التلوث ليس فكرة جديدة. إنه مظهر من مظاهر الأخلاق البيئية التي مارسها السكان الأصليون للعديد من الثقافات ، بما في ذلك الأمريكيون الأصليون. كانوا يعيشون في وئام مع بيئتهم. كانت مصدر ملجأهم وطعامهم وأساس دينهم. على الرغم من أن بيئتهم كانت قاسية للغاية ، إلا أنها عوملت بشرف واحترام.
مع تطور الدول وتقدم الثورة الصناعية ، ظهر موقف مختلف تمامًا تجاه البيئة. أصبح المجتمع ينظر إلى البيئة كمصدر لا نهاية له للمواد الخام وأرض نفايات ملائمة للنفايات.
جهود مبكرة لتقليل الهدر
ومع ذلك ، فقد مارست بعض الصناعات نوعًا من منع التلوث منذ أن تم تطوير العمليات الكيميائية الأولى. في البداية ، ركزت الصناعة على الكفاءة أو زيادة إنتاجية العملية من خلال تقليل النفايات ، بدلاً من منع التلوث على وجه التحديد عن طريق منع النفايات من الدخول إلى البيئة. ومع ذلك ، فإن النتيجة النهائية لكلا النشاطين هي نفسها - يتم إطلاق نفايات مواد أقل في البيئة.
تمت ممارسة أحد الأمثلة المبكرة على منع التلوث تحت غطاء آخر في منشأة إنتاج حمض الكبريتيك الألمانية خلال القرن التاسع عشر. أدت تحسينات العملية في المصنع إلى تقليل كمية ثاني أكسيد الكبريت المنبعثة لكل رطل من المنتج المنتج. تم تصنيف هذه الإجراءات على الأرجح على أنها تحسينات في الكفاءة أو الجودة. في الآونة الأخيرة فقط ارتبط مفهوم منع التلوث ارتباطًا مباشرًا بهذا النوع من تغيير العملية.
بدأت الوقاية من التلوث كما نعرفها اليوم في الظهور في منتصف السبعينيات استجابةً لتزايد حجم وتعقيد المتطلبات البيئية. تم إنشاء وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) في ذلك الوقت. كانت الجهود الأولى للحد من التلوث هي في الغالب تركيب معدات مكافحة التلوث في نهاية الأنبوب أو الإضافية المكلفة. لم يكن القضاء على مصدر مشكلة التلوث أولوية. عندما حدث ذلك ، كان الأمر يتعلق بالربح أو الكفاءة أكثر من كونه جهدًا منظمًا لحماية البيئة.
في الآونة الأخيرة فقط ، تبنت الشركات وجهة نظر بيئية أكثر تحديدًا وتابعت التقدم المحرز. ومع ذلك ، فإن العمليات التي تتعامل بها الشركات مع منع التلوث يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا.
الوقاية مقابل السيطرة
بمرور الوقت ، بدأ التركيز يتغير من التحكم في التلوث إلى منع التلوث. أصبح من الواضح أن العلماء الذين يخترعون المنتجات ، والمهندسون الذين يصممون المعدات ، وخبراء المعالجة الذين يديرون مرافق التصنيع ، والمسوقون الذين يعملون مع العملاء لتحسين الأداء البيئي للمنتج ، وممثلي المبيعات الذين يجلبون المخاوف البيئية من العملاء إلى المختبر للحصول على الحلول وموظفي المكاتب الذين يعملون على تقليل استخدام الورق يمكن أن يساعدوا جميعًا في تقليل التأثير البيئي للعمليات أو الأنشطة التي تقع تحت سيطرتهم.
تطوير برامج فعالة لمنع التلوث
في منع التلوث الحديث ، يجب فحص برامج منع التلوث وكذلك تقنيات منع التلوث المحددة. كل من برنامج منع التلوث الشامل وتقنيات منع التلوث الفردية لها نفس الأهمية في تحقيق الفوائد البيئية. في حين أن تطوير التقنيات هو مطلب مطلق ، بدون الهيكل التنظيمي لدعم وتنفيذ تلك التقنيات ، فإن الفوائد البيئية لن تتحقق بالكامل أبدًا.
التحدي هو الحصول على مشاركة كاملة للشركات في منع التلوث. نفذت بعض الشركات منع التلوث على كل مستوى من مستويات مؤسساتها من خلال برامج مفصلة ومنظمة تنظيماً جيداً. ولعل أكثر ثلاثة برامج معترف بها على نطاق واسع في الولايات المتحدة هي برنامج 3M لمنع التلوث يدفع (3P) ، وفرون شيفرون لتوفير المال وتقليل السموم (SMART) وداو كيميكال للحد من النفايات دائمًا (WRAP).
الهدف من هذه البرامج هو تقليل النفايات قدر الإمكان من الناحية التكنولوجية. لكن الاعتماد على تقليل المصدر وحده ليس دائمًا ممكنًا تقنيًا. يجب أن تكون إعادة التدوير وإعادة الاستخدام جزءًا من جهود منع التلوث ، كما هو الحال في البرامج المذكورة أعلاه. عندما يُطلب من كل موظف ليس فقط جعل العمليات فعالة قدر الإمكان ، ولكن أيضًا لإيجاد استخدام منتج لكل منتج ثانوي أو تيار متبقي ، يصبح منع التلوث جزءًا لا يتجزأ من ثقافة الشركة.
في أواخر عام 1993 ، أصدرت The Business Roundtable في الولايات المتحدة نتائج دراسة معيارية لمنع التلوث للجهود الناجحة. حددت الدراسة أفضل برامج منع تلوث المرافق في فئتها وسلطت الضوء على العناصر الضرورية لدمج منع التلوث بالكامل في عمليات الشركة. تم تضمين مرافق من Proctor & Gamble (P&G) و Intel و DuPont و Monsanto و Martin Marietta و 3M.
مبادرات منع التلوث
وجدت الدراسة أن برامج منع التلوث الناجحة في هذه الشركات تشترك في العناصر التالية:
بالإضافة إلى ذلك ، وجدت الدراسة أن كل مرفق من المرافق قد تقدم من التركيز على منع التلوث في عملية التصنيع إلى دمج منع التلوث في قرارات ما قبل التصنيع. أصبح منع التلوث قيمة مؤسسية أساسية.
يعد دعم الإدارة العليا أمرًا ضروريًا لبرنامج منع التلوث التشغيلي بالكامل. يجب على كبار المسؤولين على مستوى الشركة والمنشأة إرسال رسالة قوية إلى جميع الموظفين مفادها أن منع التلوث جزء لا يتجزأ من وظائفهم. يجب أن يبدأ هذا على مستوى الرئيس التنفيذي (CEO) لأن هذا الشخص يحدد نغمة جميع أنشطة الشركة. التحدث علنًا وداخل الشركة يجعل الرسالة مسموعة.
السبب الثاني للنجاح هو مشاركة الموظف. يشارك التقنيون والصناعيون بشكل أكبر في تطوير عمليات جديدة أو تركيبات منتجات. ولكن يمكن للموظفين في كل منصب أن يشاركوا في الحد من النفايات من خلال إعادة الاستخدام والاستصلاح وإعادة التدوير كجزء من منع التلوث. يعرف الموظفون الاحتمالات في مجال مسؤوليتهم أفضل بكثير من المتخصصين في مجال البيئة. من أجل تحفيز مشاركة الموظفين ، يجب على الشركة تثقيف الموظفين حول التحدي الذي تواجهه الشركة. على سبيل المثال ، يمكن أن تزيد المقالات المتعلقة بالقضايا البيئية في النشرة الإخبارية للشركة من وعي الموظفين.
يمكن التعرف على الإنجازات بعدة طرق. يقدم الرئيس التنفيذي لشركة 3M جائزة الريادة البيئية الخاصة ليس فقط للموظفين الذين يساهمون في أهداف الشركة ، ولكن أيضًا لأولئك الذين يساهمون في الجهود البيئية المجتمعية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم الاعتراف بالإنجازات البيئية في مراجعات الأداء السنوية.
قياس النتائج مهم للغاية لأن هذا هو القوة الدافعة لعمل الموظف. تقوم بعض المرافق وبرامج الشركات بقياس جميع النفايات ، بينما يركز البعض الآخر على انبعاثات جرد الإطلاق السام (TRI) أو على قياسات أخرى تتلاءم بشكل أفضل مع ثقافة الشركة وبرامجها الخاصة لمنع التلوث.
أمثلة البرامج البيئية
على مدار 20 عامًا ، أصبحت الوقاية من التلوث جزءًا لا يتجزأ من ثقافة شركة 3M. تعهدت إدارة 3M بتجاوز اللوائح الحكومية ، وذلك جزئيًا من خلال تطوير خطط الإدارة البيئية التي تدمج الأهداف البيئية مع إستراتيجية الأعمال. ركز برنامج 3P على منع التلوث وليس السيطرة عليه.
الفكرة هي وقف التلوث قبل أن يبدأ ، والبحث عن فرص الوقاية في جميع مراحل حياة المنتج ، وليس فقط في النهاية. تدرك الشركات الناجحة أن الوقاية أكثر فعالية من الناحية البيئية ، وأكثر سلامة من الناحية الفنية وأقل تكلفة من إجراءات التحكم التقليدية ، والتي لا تقضي على المشكلة. يعتبر منع التلوث أمرًا اقتصاديًا ، لأنه إذا تم تجنب التلوث في المقام الأول ، فلا داعي للتعامل معه لاحقًا.
قام موظفو 3M بتطوير وتنفيذ أكثر من 4,200 مشروع لمنع التلوث منذ بداية برنامج 3P. على مدار العشرين عامًا الماضية ، أدت هذه المشاريع إلى القضاء على أكثر من 20 مليار رطل من الملوثات ووفرت الشركة 1.3 مليون دولار.
بين عامي 1975 و 1993 ، خفضت شركة 3M كمية الطاقة اللازمة لكل وحدة إنتاج بمقدار 3,900 وحدة حرارية بريطانية ، أو 58٪. يبلغ إجمالي التوفير السنوي في الطاقة لـ 3 ملايين في الولايات المتحدة وحدها 22 تريليون وحدة حرارية بريطانية كل عام. هذه طاقة كافية لتدفئة وتبريد وإضاءة أكثر من 200,000 منزل في الولايات المتحدة وتقضي على أكثر من مليوني طن من ثاني أكسيد الكربون. وفي عام 2 ، استعادت مرافق 1993M في الولايات المتحدة وإعادة تدوير نفايات صلبة (3 مليون رطل) أكثر مما أرسلته إلى مكبات النفايات (199 مليون رطل).
تقنيات منع التلوث
أصبح مفهوم التصميم من أجل البيئة مهمًا ، لكن التقنيات المستخدمة لمنع التلوث متنوعة مثل الشركات نفسها. بشكل عام ، يمكن تحقيق هذا المفهوم من خلال الابتكار التقني في أربعة مجالات:
يمكن أن تعني الجهود المركزة في كل مجال من هذه المجالات منتجات جديدة وأكثر أمانًا وتوفير التكاليف وزيادة رضا العملاء.
يمكن أن تكون إعادة صياغة المنتج هي الأصعب. قد تساهم أيضًا العديد من السمات التي تجعل المواد مثالية للاستخدامات المقصودة في حدوث مشكلات للبيئة. قاد أحد الأمثلة على إعادة صياغة المنتج فريقًا من العلماء للتخلص من مادة كلوروفورم الميثيل الكيميائية المستنفدة للأوزون من منتج واقي للنسيج. هذا المنتج الجديد الذي يعتمد على الماء يقلل بشكل كبير من استخدام المذيبات ويمنح الشركة ميزة تنافسية في السوق.
في صنع أقراص الدواء لصناعة الأدوية ، طور الموظفون محلول طلاء جديد قائم على الماء لمحلول الطلاء القائم على المذيبات والذي تم استخدامه لتغليف الأقراص. كلف التغيير 60,000 ألف دولار ، لكنه ألغى الحاجة إلى إنفاق 180,000 ألف دولار على معدات مكافحة التلوث ، ويوفر 150,000 ألف دولار من تكلفة المواد ويمنع 24 طنًا سنويًا من تلوث الهواء.
مثال على تعديل العملية أدى إلى الابتعاد عن المواد الكيميائية الخطرة لتنظيف صفائح النحاس تمامًا قبل استخدامها في صنع المنتجات الكهربائية. في الماضي ، كان يتم تنظيف الألواح برذاذ مع بيرسلفات الأمونيوم وحمض الفوسفوريك وحمض الكبريتيك - وجميعها مواد كيميائية خطرة. تم استبدال هذا الإجراء بآخر يستخدم محلول حامض الستريك الخفيف ، وهو مادة كيميائية غير خطرة. أدى تغيير العملية إلى القضاء على توليد 40,000 رطل من النفايات الخطرة سنويًا وتوفير حوالي 15,000 دولار أمريكي سنويًا من تكاليف المواد الخام والتخلص منها.
تعمل إعادة تصميم المعدات أيضًا على تقليل النفايات. في مجال منتج الراتينج ، أخذت الشركة بانتظام عينات من راتينج الفينول السائل باستخدام صنبور على خط تدفق العملية. تم إهدار بعض المنتج قبل وبعد جمع العينة. من خلال تثبيت قمع بسيط أسفل شريط العينة وأنبوب يؤدي إلى العملية ، تأخذ الشركة الآن عينات دون أي فقد للمنتج. هذا يمنع حوالي 9 أطنان من النفايات سنويًا ، ويوفر حوالي 22,000 دولار ، ويزيد من العائد ويقلل من تكلفة التخلص ، وكل ذلك بتكلفة رأسمالية تبلغ حوالي 1,000 دولار.
استعادة الموارد ، الاستخدام المنتج لمواد النفايات ، أمر بالغ الأهمية في منع التلوث. صُنعت علامة تجارية واحدة من وسادات الصابون المصنوعة من الصوف بالكامل من زجاجات الصودا البلاستيكية المعاد تدويرها بعد الاستهلاك. في العامين الأولين من هذا المنتج الجديد ، استخدمت الشركة ما يزيد عن مليون رطل من هذه المادة المعاد تدويرها في صناعة ضمادات الصابون. وهذا يعادل أكثر من 10 ملايين زجاجة صودا سعة 1994 لتر. أيضًا ، يتم استخدام نفايات المطاط التي يتم قطعها من حصائر الأرضية في البرازيل في صناعة الصنادل. في عام 30 وحده ، استعاد المصنع حوالي 120,000 طنًا من المواد ، وهو ما يكفي لصنع أكثر من XNUMX ألف زوج من الصنادل.
في مثال آخر ، Post-it(T) تستخدم الملاحظات الورقية المعاد تدويرها ورقًا معاد تدويره بنسبة 100٪. يوفر طن واحد من الورق المعاد تدويره وحده 3 ياردات مكعبة من مكب النفايات ، و 17 شجرة ، و 7,000 جالون من المياه و 4,100 كيلوواط / ساعة من الطاقة ، وهو ما يكفي لتدفئة المنزل العادي لمدة ستة أشهر.
تحليل دورة الحياة
يتم إجراء تحليل دورة الحياة أو عملية مماثلة في كل شركة ناجحة. وهذا يعني أن كل مرحلة من مراحل دورة حياة المنتج بدءًا من التطوير ومرورًا بالتصنيع والاستخدام والتخلص توفر فرصًا لتحسين البيئة. أدت الاستجابة لمثل هذه التحديات البيئية إلى إنتاج منتجات ذات مطالبات بيئية قوية في جميع أنحاء الصناعة.
على سبيل المثال ، كانت شركة بروكتر آند جامبل أول شركة مصنعة للسلع التجارية تطور منظفات مركزة تتطلب عبوات أصغر بنسبة 50 إلى 60٪ من الصيغة السابقة. تصنع بروكتر آند جامبل أيضًا عبوات لأكثر من 57 علامة تجارية في 22 دولة. عادة ما تكون تكلفة إعادة التعبئة أقل وتوفر ما يصل إلى 70٪ في النفايات الصلبة.
طورت داو مبيد أعشاب جديد عالي الفعالية وغير سام. إنه أقل خطورة على البشر والحيوانات ويتم تطبيقه بالأوقية بدلاً من الجنيهات لكل فدان. باستخدام التكنولوجيا الحيوية ، طورت شركة مونسانتو نبات بطاطس مقاوم للحشرات ، لذلك قلل من الحاجة إلى المبيدات الحشرية الكيميائية. يساعد مبيد أعشاب آخر من مونسانتو على استعادة الموائل الطبيعية للأراضي الرطبة عن طريق التحكم في الأعشاب الضارة بطريقة أكثر أمانًا.
الالتزام ببيئة أنظف
من الأهمية بمكان أن نتعامل مع منع التلوث على نطاق شامل ، بما في ذلك الالتزام بكل من التحسينات البرامجية والتكنولوجية. لطالما كانت زيادة الكفاءة أو إنتاجية العملية وتقليل إنتاج النفايات من ممارسات الصناعة التحويلية. ومع ذلك ، فقط خلال العقد الماضي ركزت هذه الأنشطة بشكل مباشر أكثر على منع التلوث. تهدف الجهود الكبيرة الآن إلى تحسين تقليل المصدر وكذلك تصميم العمليات لفصل المنتجات الثانوية وإعادة تدويرها وإعادة استخدامها. كل هذه أدوات مثبتة لمنع التلوث.
على مدار القرن العشرين ، تزايد الاعتراف بالآثار البيئية والصحية العامة المرتبطة بالأنشطة البشرية (تمت مناقشتها في الفصل مخاطر الصحة البيئية) دفعت إلى تطوير وتطبيق أساليب وتقنيات للحد من آثار التلوث. في هذا السياق ، اعتمدت الحكومات تدابير تنظيمية وتدابير سياسية أخرى (تمت مناقشتها في الفصل السياسة البيئية) لتقليل الآثار السلبية وضمان تحقيق معايير الجودة البيئية.
الهدف من هذا الفصل هو توفير التوجيه للطرق التي يتم تطبيقها للتحكم في التلوث البيئي والوقاية منه. سيتم تقديم المبادئ الأساسية المتبعة لإزالة الآثار السلبية على جودة المياه أو الهواء أو الأرض ؛ سيتم النظر في تحويل التركيز من السيطرة إلى الوقاية ؛ وسيتم فحص حدود بناء الحلول للوسائط البيئية الفردية. لا يكفي ، على سبيل المثال ، حماية الهواء عن طريق إزالة المعادن النزرة من غاز المداخن فقط لنقل هذه الملوثات إلى الأرض من خلال ممارسات إدارة النفايات الصلبة غير السليمة. حلول الوسائط المتعددة المتكاملة مطلوبة.
نهج التحكم في التلوث
أدت العواقب البيئية للتصنيع السريع إلى حوادث لا حصر لها من تلوث مواقع موارد الأرض والهواء والماء بالمواد السامة والملوثات الأخرى ، مما يهدد البشر والنظم البيئية بمخاطر صحية جسيمة. أدى الاستخدام المكثف والمكثف للمواد والطاقة إلى خلق ضغوط تراكمية على جودة النظم البيئية المحلية والإقليمية والعالمية.
قبل أن يكون هناك جهد منسق للحد من تأثير التلوث ، امتدت الإدارة البيئية قليلاً إلى ما هو أبعد من تحمل عدم التدخل ، وخفف من خلال التخلص من النفايات لتجنب الإزعاج المحلي التخريبي المتصور في منظور قصير الأجل. وتم الاعتراف بالحاجة إلى الإصلاح ، على سبيل الاستثناء ، في الحالات التي تقرر فيها أن الضرر غير مقبول. مع اشتداد وتيرة النشاط الصناعي وتزايد فهم الآثار التراكمية ، أ مكافحة التلوث أصبح النموذج هو النهج السائد للإدارة البيئية.
خدم مفهومان محددان كأساس لنهج الرقابة:
في إطار نهج مكافحة التلوث ، اعتمدت محاولات حماية البيئة بشكل خاص على عزل الملوثات عن البيئة واستخدام المرشحات وأجهزة غسل الغاز في نهاية الأنبوب. تميل هذه الحلول إلى التركيز على أهداف جودة البيئة الخاصة بالوسائط أو حدود الانبعاثات ، وتم توجيهها بشكل أساسي إلى تصريفات المصدر النقطي في وسط بيئي محدد (الهواء والماء والتربة).
تطبيق تقنيات التحكم في التلوث
أظهر تطبيق طرق التحكم في التلوث فاعلية كبيرة في السيطرة على مشاكل التلوث - خاصة تلك ذات الطابع المحلي. يعتمد تطبيق التقنيات المناسبة على تحليل منهجي لمصدر وطبيعة الانبعاث أو التصريف المعني ، وتفاعله مع النظام البيئي ومشكلة التلوث المحيط التي يتعين معالجتها ، وتطوير التقنيات المناسبة للتخفيف من آثار التلوث ورصدها. .
في مقالهما عن التحكم في تلوث الهواء ، شرح كل من ديتريش شويلا وبيرينيس جولزر أهمية وتبعات اتباع نهج شامل لتقييم ومراقبة المصادر الثابتة والمصادر غير المحددة لتلوث الهواء. كما أنها تسلط الضوء على التحديات - والفرص - التي تتم معالجتها في البلدان التي تخضع للتصنيع السريع دون أن يكون لها عنصر قوي لمكافحة التلوث يرافق التنمية السابقة.
تشرح ماريون ويتشمان-فيبيج الطرق التي يتم تطبيقها على نموذج تشتت ملوثات الهواء لتحديد وتوصيف طبيعة مشاكل التلوث. وهذا يشكل الأساس لفهم الضوابط التي سيتم وضعها موضع التنفيذ ولتقييم فعاليتها. مع تعمق فهم التأثيرات المحتملة ، توسع تقدير التأثيرات من النطاق المحلي إلى الإقليمي إلى النطاق العالمي.
يقدم Hans-Ulrich Pfeffer و Peter Bruckmann مقدمة عن المعدات والأساليب المستخدمة لمراقبة جودة الهواء بحيث يمكن تقييم مشاكل التلوث المحتملة وتقييم فعالية تدخلات التحكم والوقاية.
يقدم جون إلياس لمحة عامة عن أنواع ضوابط تلوث الهواء التي يمكن تطبيقها والقضايا التي يجب معالجتها في اختيار خيارات إدارة التحكم في التلوث المناسبة.
تناول هربرت بريول التحدي المتمثل في التحكم في تلوث المياه في مقال يشرح الأساس الذي يمكن أن تتلوث بموجبه المياه الطبيعية للأرض من مصادر ثابتة وغير ثابتة ومتقطعة ؛ أساس تنظيم تلوث المياه ؛ والمعايير المختلفة التي يمكن تطبيقها في تحديد برامج المكافحة. يشرح Preul الطريقة التي يتم بها تلقي التصريفات في المسطحات المائية ، ويمكن تحليلها وتقييمها لتقييم وإدارة المخاطر. أخيرًا ، يتم تقديم لمحة عامة عن التقنيات التي يتم تطبيقها لمعالجة مياه الصرف الصحي على نطاق واسع والتحكم في تلوث المياه.
تقدم دراسة الحالة مثالًا حيًا على كيفية إعادة استخدام المياه العادمة - وهو موضوع ذو أهمية كبيرة في البحث عن طرق يمكن من خلالها استخدام الموارد البيئية بشكل فعال ، خاصة في ظروف الندرة. يقدم ألكسندر دوناجي ملخصًا للنهج المتبع لمعالجة وإعادة تغذية المياه الجوفية لمياه الصرف الصحي البلدية لسكان يبلغ عددهم 1.5 مليون نسمة في إسرائيل.
إدارة النفايات الشاملة
في ظل منظور مكافحة التلوث ، تعتبر النفايات منتجًا ثانويًا غير مرغوب فيه لعملية الإنتاج التي يجب احتواؤها لضمان عدم تلوث موارد التربة والمياه والهواء بما يتجاوز المستويات التي تعتبر مقبولة. يقدم Lucien Maystre نظرة عامة على القضايا التي يجب معالجتها في إدارة النفايات ، مما يوفر رابطًا مفاهيميًا للأدوار المتزايدة الأهمية لإعادة التدوير ومنع التلوث.
استجابة للأدلة الواسعة على التلوث الخطير المرتبط بالإدارة غير المقيدة للنفايات ، وضعت الحكومات معايير للممارسات المقبولة للجمع والتداول والتخلص لضمان حماية البيئة. تم إيلاء اهتمام خاص لمعايير التخلص الآمن بيئيًا من خلال مدافن النفايات الصحية والحرق ومعالجة النفايات الخطرة.
لتجنب العبء البيئي المحتمل والتكاليف المرتبطة بالتخلص من النفايات وتعزيز الإشراف الأكثر شمولاً على الموارد النادرة ، حظي تقليل النفايات وإعادة التدوير باهتمام متزايد. يقدم كل من Niels Hahn و Poul Lauridsen ملخصًا للقضايا التي يتم تناولها في متابعة إعادة التدوير كاستراتيجية مفضلة لإدارة النفايات ، والنظر في الآثار المحتملة لتعرض العمال لهذا.
تحويل التركيز إلى منع التلوث
يخاطر التخفيف في نهاية الأنبوب بنقل التلوث من وسيط إلى آخر ، حيث قد يتسبب إما في مشاكل بيئية خطيرة بنفس القدر ، أو حتى ينتهي به الأمر كمصدر غير مباشر للتلوث لنفس الوسيلة. على الرغم من أنها ليست باهظة الثمن مثل المعالجة ، إلا أن التخفيف في نهاية الأنبوب يمكن أن يساهم بشكل كبير في تكاليف عمليات الإنتاج دون المساهمة بأي قيمة. كما أنه يرتبط عادةً بالأنظمة التنظيمية التي تضيف مجموعات أخرى من التكاليف المرتبطة بإنفاذ الامتثال.
في حين أن نهج مكافحة التلوث قد حقق نجاحًا كبيرًا في إنتاج تحسينات قصيرة الأجل لمشاكل التلوث المحلية ، إلا أنه كان أقل فعالية في معالجة المشكلات التراكمية التي يتم التعرف عليها بشكل متزايد على المستويات الإقليمية (مثل المطر الحمضي) أو العالمي (على سبيل المثال ، استنفاد الأوزون) .
الهدف من برنامج مكافحة التلوث البيئي الموجه نحو الصحة هو تعزيز نوعية حياة أفضل عن طريق تقليل التلوث إلى أدنى مستوى ممكن. تغطي برامج وسياسات مكافحة التلوث البيئي ، التي تختلف آثارها وأولوياتها من بلد إلى آخر ، جميع جوانب التلوث (الهواء والماء والأرض وما إلى ذلك) وتنطوي على التنسيق بين مجالات مثل التنمية الصناعية وتخطيط المدن وتنمية الموارد المائية والنقل سياسات.
يقدم توماس تسينج وفيكتور شانتورا وإيان سميث مثالاً لدراسة الحالة عن تأثير الوسائط المتعددة الذي أحدثه التلوث على نظام بيئي ضعيف يتعرض للعديد من الضغوط - بحيرات أمريكا الشمالية العظمى. يتم فحص الفعالية المحدودة لنموذج مكافحة التلوث في التعامل مع السموم الثابتة التي تتبدد عبر البيئة بشكل خاص. من خلال التركيز على النهج المتبع في بلد واحد والآثار المترتبة على ذلك بالنسبة للعمل الدولي ، يتم توضيح الآثار المترتبة على الإجراءات التي تتناول المنع والمكافحة.
نظرًا لأن تقنيات مكافحة التلوث البيئي أصبحت أكثر تعقيدًا وأكثر تكلفة ، فقد كان هناك اهتمام متزايد بطرق دمج الوقاية في تصميم العمليات الصناعية - بهدف القضاء على الآثار البيئية الضارة مع تعزيز القدرة التنافسية للصناعات. من بين فوائد مناهج منع التلوث والتقنيات النظيفة وتقليل الاستخدام السام إمكانية القضاء على تعرض العمال للمخاطر الصحية.
يقدم David Bennett لمحة عامة عن سبب ظهور منع التلوث كاستراتيجية مفضلة وكيفية ارتباطها بطرق الإدارة البيئية الأخرى. يعتبر هذا النهج محوريًا لتنفيذ التحول نحو التنمية المستدامة الذي تم اعتماده على نطاق واسع منذ إصدار لجنة الأمم المتحدة للتجارة والتنمية في عام 1987 وأعيد التأكيد عليه في مؤتمر ريو للأمم المتحدة المعني بالبيئة والتنمية (UNCED) في عام 1992.
يركز نهج منع التلوث بشكل مباشر على استخدام العمليات والممارسات والمواد والطاقة التي تتجنب أو تقلل من تكوين الملوثات والنفايات عند المصدر ، وليس على إجراءات التخفيف "الإضافية". بينما يلعب التزام الشركات دورًا حاسمًا في اتخاذ قرار متابعة منع التلوث (انظر Bringer and Zoesel in السياسة البيئية) ، يلفت بينيت الانتباه إلى الفوائد المجتمعية في الحد من المخاطر على النظام البيئي وصحة الإنسان - وصحة العمال على وجه الخصوص. يحدد المبادئ التي يمكن تطبيقها بشكل مفيد في تقييم الفرص لمتابعة هذا النهج.
تهدف إدارة تلوث الهواء إلى القضاء على الملوثات الغازية المحمولة جواً والجسيمات العالقة والعوامل الفيزيائية ، وإلى حد ما ، والعوامل البيولوجية التي يمكن أن يتسبب وجودها في الغلاف الجوي في آثار ضارة على صحة الإنسان (على سبيل المثال ، التهيج ، زيادة حدوث أو انتشار أمراض الجهاز التنفسي ، والمراضة ، والسرطان ، والوفيات الزائدة) أو الرفاهية (مثل التأثيرات الحسية ، والحد من الرؤية) ، والآثار الضارة على الحياة الحيوانية أو النباتية ، والأضرار التي تلحق بالمواد ذات القيمة الاقتصادية للمجتمع ، والأضرار التي تلحق بالبيئة (على سبيل المثال ، التعديلات المناخية). كما تستحق الأخطار الجسيمة المرتبطة بالملوثات المشعة ، وكذلك الإجراءات الخاصة اللازمة للتحكم فيها والتخلص منها ، عناية فائقة.
لا يمكن المبالغة في التأكيد على أهمية الإدارة الفعالة لتلوث الهواء الداخلي والخارجي. ما لم تكن هناك سيطرة كافية ، فإن تكاثر مصادر التلوث في العالم الحديث قد يؤدي إلى أضرار لا يمكن إصلاحها للبيئة والبشرية.
الهدف من هذه المقالة هو إعطاء لمحة عامة عن الأساليب الممكنة لإدارة تلوث الهواء المحيط من السيارات والمصادر الصناعية. ومع ذلك ، يجب التأكيد منذ البداية على أن تلوث الهواء الداخلي (على وجه الخصوص ، في البلدان النامية) قد يلعب دورًا أكبر من تلوث الهواء الخارجي بسبب ملاحظة أن تركيزات ملوثات الهواء الداخلي غالبًا ما تكون أعلى بكثير من التركيزات الخارجية.
بالإضافة إلى اعتبارات الانبعاثات من المصادر الثابتة والمتحركة ، فإن إدارة تلوث الهواء تتضمن مراعاة عوامل إضافية (مثل التضاريس والأرصاد الجوية ، ومشاركة المجتمع والحكومة ، من بين أشياء أخرى كثيرة) والتي يجب دمجها جميعًا في برنامج شامل. على سبيل المثال ، يمكن أن تؤثر ظروف الأرصاد الجوية بشكل كبير على تركيزات مستوى سطح الأرض الناتجة عن نفس انبعاث الملوثات. قد تكون مصادر تلوث الهواء متناثرة على مجتمع أو منطقة ويمكن أن تشعر بآثارها ، أو قد تشمل السيطرة عليها ، أكثر من إدارة واحدة. علاوة على ذلك ، لا يحترم تلوث الهواء أي حدود ، وقد تؤدي الانبعاثات من منطقة ما إلى حدوث تأثيرات في منطقة أخرى عن طريق النقل لمسافات طويلة.
لذلك ، تتطلب إدارة تلوث الهواء نهجًا متعدد التخصصات بالإضافة إلى جهد مشترك من قبل الكيانات الخاصة والحكومية.
مصادر تلوث الهواء
مصادر تلوث الهواء من صنع الإنسان (أو مصادر الانبعاث) هي في الأساس نوعان:
بالإضافة إلى ذلك ، هناك أيضًا مصادر طبيعية للتلوث (مثل المناطق المتآكلة والبراكين وبعض النباتات التي تطلق كميات كبيرة من حبوب اللقاح ومصادر البكتيريا والجراثيم والفيروسات). لم تتم مناقشة المصادر الطبيعية في هذه المقالة.
أنواع ملوثات الهواء
تصنف ملوثات الهواء عادة إلى جسيمات معلقة (غبار ، أبخرة ، ضباب ، دخان) ، ملوثات غازية (غازات وأبخرة) وروائح. فيما يلي بعض الأمثلة على الملوثات المعتادة:
الجسيمات العالقة (SPM ، PM-10) تشمل عادم الديزل ، ورماد الفحم المتطاير ، والغبار المعدني (مثل الفحم ، والأسبستوس ، والحجر الجيري ، والأسمنت) ، والغبار المعدني والأبخرة (مثل الزنك والنحاس والحديد والرصاص) والضباب الحمضي (على سبيل المثال. ، حامض الكبريتيك) ، الفلورايد ، أصباغ الطلاء ، ضباب المبيدات ، أسود الكربون ودخان الزيت. يمكن أن تشكل ملوثات الجسيمات العالقة ، إلى جانب آثارها في إثارة أمراض الجهاز التنفسي والسرطانات والتآكل وتدمير الحياة النباتية وما إلى ذلك ، مصدر إزعاج (على سبيل المثال ، تراكم الأوساخ) ، تتداخل مع ضوء الشمس (على سبيل المثال ، تكوين الضباب الدخاني والضباب الناجم عن تشتت الضوء) وتعمل كسطوح تحفيزية لتفاعل المواد الكيميائية الممتصة.
الملوثات الغازية تشمل مركبات الكبريت (مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وثالث أكسيد الكبريت (SO3)) ، أول أكسيد الكربون ، مركبات النيتروجين (على سبيل المثال ، أكسيد النيتريك (NO) ، ثاني أكسيد النيتروجين (NO2) ، الأمونيا) ، المركبات العضوية (مثل الهيدروكربونات (HC) ، المركبات العضوية المتطايرة (VOC) ، الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAH) ، الألدهيدات) ، مركبات الهالوجين ومشتقات الهالوجين (على سبيل المثال ، HF و HCl) ، كبريتيد الهيدروجين ، ثاني كبريتيد الكربون والميركابتان (الروائح).
يمكن أن تتكون الملوثات الثانوية من تفاعلات حرارية أو كيميائية أو كيميائية ضوئية. على سبيل المثال ، يمكن أن يتأكسد ثاني أكسيد الكبريت بالتأثير الحراري إلى ثالث أكسيد الكبريت الذي يذوب في الماء يؤدي إلى تكوين رذاذ حمض الكبريتيك (محفزًا بواسطة أكاسيد المنغنيز والحديد). يمكن أن تنتج التفاعلات الكيميائية الضوئية بين أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات التفاعلية الأوزون (O3) ، الفورمالديهايد ونترات البيروكسي أسيتيل (PAN) ؛ يمكن أن تشكل التفاعلات بين حمض الهيدروكلوريك والفورمالديهايد ثنائي كلورو ميثيل الأثير.
في حين أن بعض الروائح من المعروف أن سببها عوامل كيميائية محددة مثل كبريتيد الهيدروجين (H2S) ، ثاني كبريتيد الكربون (CS2) والميركابتان (R-SH أو R1-S-R2) والبعض الآخر يصعب تحديده كيميائيًا.
يتم عرض أمثلة على الملوثات الرئيسية المرتبطة ببعض مصادر تلوث الهواء الصناعي في الجدول 1 (Economopoulos 1993).
الجدول 1. ملوثات الغلاف الجوي الشائعة ومصادرها
الفئة |
مصدر |
الملوثات المنبعثة |
زراعة |
حرق مفتوح |
SPM ، CO ، VOC |
التعدين و |
استخراج الفحم النفط الخام تعدين الخامات غير الحديدية استخراج الحجر |
SPM ، SO2، لاx، المركبات العضوية المتطايرة SO2 SPM ، Pb SPM |
تصنيع |
الأطعمة والمشروبات والتبغ صناعة المنسوجات والجلود المنتجات الخشبية المنتجات الورقية والطباعة |
SPM ، CO ، VOC ، H2S SPM ، المركبات العضوية المتطايرة SPM ، المركبات العضوية المتطايرة SPM ، SO2، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، ح2S ، R-SH |
صناعة |
أنهيدريد الفثاليك الكلور القلوي حامض الهيدروكلوريك حمض الهيدروفلوريك حامض الكبريتيك حمض النيتريك حمض الفسفوريك أكسيد الرصاص والأصباغ غاز الأمونيا كربونات الصوديوم كربيد الكالسيوم حمض الأديبيك ألكيل الرصاص أنهيدريد الماليك و الأسمدة و نترات الأمونيوم كبريتات الأمونيوم الراتنجات الاصطناعية والبلاستيك دهانات ، ورنيشات ، ورنيش صابون أسود الكربون وحبر الطباعة التراينيتروتولوين |
SPM ، SO2، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة Cl2 حمض كلور الماء HCL HF ، SiF4 SO2، وبالتالي3 لاx SPM ، ف2 SPM ، Pb SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، NH3 SPM ، نيو هامبشاير3 SPM SPM ، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة Pb ثاني أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة SPM ، نيو هامبشاير3 SPM ، نيو هامبشاير3، HNO3 المركبات العضوية المتطايرة SPM ، المركبات العضوية المتطايرة ، H2S ، CS2 SPM ، المركبات العضوية المتطايرة SPM SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، ح2S SPM ، SO2، لاx، وبالتالي3، HNO3 |
مصافي البترول |
منتجات متنوعة |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة |
معدن غير فلزي |
منتجات الزجاج منتجات الطين الإنشائية الأسمنت والجير والجص |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، F SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، F2 SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون |
الصناعات المعدنية الأساسية |
حديد وفولاذ الصناعات غير الحديدية |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، الرصاص SPM ، SO2، F ، Pb |
توليد الطاقة |
الكهرباء والغاز والبخار |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، SO3، الرصاص |
البيع بالجملة و |
تخزين الوقود وعمليات التعبئة |
المركبات العضوية المتطايرة |
المواصلات والنقل |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، الرصاص |
|
خدمات المجتمع |
محارق البلدية |
SPM ، SO2، لاx، أول أكسيد الكربون ، المركبات العضوية المتطايرة ، الرصاص |
المصدر: Economopoulos 1993
خطط تنفيذ الهواء النظيف
تهدف إدارة جودة الهواء إلى الحفاظ على جودة البيئة من خلال تحديد درجة التلوث المسموح بها ، وترك الأمر للسلطات المحلية والملوثين لوضع وتنفيذ إجراءات لضمان عدم تجاوز هذه الدرجة من التلوث. ومن الأمثلة على التشريعات في هذا النهج اعتماد معايير جودة الهواء المحيط التي تستند ، في كثير من الأحيان ، إلى إرشادات جودة الهواء (منظمة الصحة العالمية 1987) للملوثات المختلفة ؛ هذه هي المستويات القصوى المقبولة للملوثات (أو المؤشرات) في المنطقة المستهدفة (على سبيل المثال ، على مستوى الأرض في نقطة محددة في المجتمع) ويمكن أن تكون إما معايير أولية أو ثانوية. المعايير الأولية (منظمة الصحة العالمية 1980) هي المستويات القصوى المتوافقة مع هامش أمان مناسب ومع الحفاظ على الصحة العامة ، ويجب الالتزام بها في غضون فترة زمنية محددة ؛ المعايير الثانوية هي تلك التي تعتبر ضرورية للحماية من الآثار الضارة المعروفة أو المتوقعة بخلاف المخاطر الصحية (بشكل أساسي على الغطاء النباتي) ويجب الالتزام بها "في غضون فترة زمنية معقولة". معايير جودة الهواء هي قيم قصيرة أو متوسطة أو طويلة الأجل صالحة لمدة 24 ساعة في اليوم ، 7 أيام في الأسبوع ، وللتعرض الشهري أو الموسمي أو السنوي لجميع الكائنات الحية (بما في ذلك المجموعات الفرعية الحساسة مثل الأطفال وكبار السن والأشخاص). مريضة) وكذلك الأشياء غير الحية ؛ وهذا يتناقض مع المستويات القصوى المسموح بها للتعرض المهني ، والتي تتعلق بالتعرض الأسبوعي الجزئي (على سبيل المثال ، 8 ساعات في اليوم ، 5 أيام في الأسبوع) للعمال البالغين ومن المفترض أنهم يتمتعون بصحة جيدة.
التدابير النموذجية في إدارة جودة الهواء هي تدابير التحكم في المصدر ، على سبيل المثال ، إنفاذ استخدام المحولات الحفازة في المركبات أو معايير الانبعاثات في المحارق ، وتخطيط استخدام الأراضي وإغلاق المصانع أو تقليل حركة المرور أثناء الظروف الجوية غير المواتية . تؤكد أفضل إدارة لجودة الهواء على وجوب تقليل انبعاثات ملوثات الهواء إلى الحد الأدنى ؛ يتم تعريف هذا بشكل أساسي من خلال معايير الانبعاثات لمصادر واحدة لتلوث الهواء ويمكن تحقيقه للمصادر الصناعية ، على سبيل المثال ، من خلال الأنظمة المغلقة والمجمعات عالية الكفاءة. معيار الانبعاث هو حد لكمية أو تركيز الملوث المنبعث من المصدر. يتطلب هذا النوع من التشريعات قرارًا ، لكل صناعة ، بشأن أفضل الوسائل للتحكم في انبعاثاتها (أي تحديد معايير الانبعاثات).
الهدف الأساسي لإدارة تلوث الهواء هو استنباط خطة تنفيذ الهواء النظيف (أو خطة للحد من تلوث الهواء) (Schwela and Köth-Jahr 1994) والتي تتكون من العناصر التالية:
سيتم وصف بعض هذه القضايا أدناه.
جرد الانبعاثات؛ مقارنة مع معايير الانبعاث
قائمة جرد الانبعاثات هي قائمة كاملة للمصادر في منطقة معينة وانبعاثاتها الفردية ، مقدرة بأكبر قدر ممكن من الدقة من جميع مصادر الانبعاث والخط والمنطقة (المنتشرة). عند مقارنة هذه الانبعاثات بمعايير الانبعاثات الموضوعة لمصدر معين ، يتم إعطاء تلميحات أولية حول تدابير التحكم المحتملة في حالة عدم الامتثال لمعايير الانبعاثات. يعمل جرد الانبعاثات أيضًا على تقييم قائمة أولويات المصادر المهمة وفقًا لكمية الملوثات المنبعثة ، ويشير إلى التأثير النسبي للمصادر المختلفة - على سبيل المثال ، حركة المرور مقارنة بالمصادر الصناعية أو السكنية. يسمح جرد الانبعاثات أيضًا بتقدير تركيزات ملوثات الهواء لتلك الملوثات التي يصعب إجراء قياسات التركيز المحيطة بها أو تكون باهظة التكلفة.
حصر تركيزات ملوثات الهواء ؛ مقارنة مع معايير جودة الهواء
يلخص جرد تركيزات ملوثات الهواء نتائج رصد ملوثات الهواء المحيط من حيث المتوسطات السنوية والنسب المئوية واتجاهات هذه الكميات. تشمل المركبات المقاسة لمثل هذا المخزون ما يلي:
تشير مقارنة تركيزات ملوثات الهواء مع معايير أو إرشادات جودة الهواء ، إن وجدت ، إلى مجالات المشاكل التي يجب إجراء تحليل سببي لها من أجل معرفة المصادر المسؤولة عن عدم الامتثال. يجب استخدام نمذجة التشتت في إجراء هذا التحليل السببي (انظر "تلوث الهواء: نمذجة تشتت ملوثات الهواء"). الأجهزة والإجراءات المستخدمة في مراقبة تلوث الهواء المحيط اليوم موصوفة في "مراقبة جودة الهواء".
تركيزات محاكية لملوثات الهواء ؛ مقارنة مع معايير جودة الهواء
بدءًا من جرد الانبعاثات ، مع وجود آلاف المركبات التي لا يمكن رصدها جميعًا في الهواء المحيط لأسباب اقتصادية ، يمكن أن يساعد استخدام نمذجة التشتت في تقدير تركيزات المركبات "الغريبة". باستخدام معلمات الأرصاد الجوية المناسبة في نموذج تشتت مناسب ، يمكن تقدير المتوسطات والنسب المئوية السنوية ومقارنتها بمعايير أو إرشادات جودة الهواء ، إن وجدت.
جرد الآثار على الصحة العامة والبيئة؛ التحليل السببي
مصدر آخر مهم للمعلومات هو حصر الآثار (Ministerium für Umwelt 1993) ، والذي يتكون من نتائج الدراسات الوبائية في منطقة معينة وتأثيرات تلوث الهواء الملحوظ في المستقبلات البيولوجية والمادية مثل ، على سبيل المثال ، النباتات والحيوانات والبناء المعادن وأحجار البناء. يجب تحليل الآثار المرصودة المنسوبة إلى تلوث الهواء سببيًا فيما يتعلق بالمكون المسؤول عن تأثير معين - على سبيل المثال ، زيادة انتشار التهاب الشعب الهوائية المزمن في منطقة ملوثة. إذا تم إصلاح المركب أو المركبات في تحليل سببي (التحليل السببي المركب) ، فيجب إجراء تحليل ثان لمعرفة المصادر المسؤولة (تحليل المصدر السببي).
تدابير الرقابة؛ تكلفة إجراءات التحكم
تشمل إجراءات التحكم في المنشآت الصناعية أجهزة لتنظيف الهواء مناسبة ومصممة جيدًا ومثبتة جيدًا وتعمل بكفاءة ويتم صيانتها ، وتسمى أيضًا أجهزة الفصل أو المجمعات. يمكن تعريف الفاصل أو المجمع على أنه "جهاز لفصل أي واحد أو أكثر مما يلي عن الوسط الغازي الذي يتم فيه تعليق أو خلط: الجسيمات الصلبة (فواصل المرشح والغبار) ، والجسيمات السائلة (المرشح وفاصل القطرات) و الغازات (أجهزة تنقية الغاز) ". الأنواع الأساسية لمعدات التحكم في تلوث الهواء (التي تمت مناقشتها بمزيد من التفصيل في "التحكم في تلوث الهواء") هي كما يلي:
يمكن استخدام المجمعات الرطبة (أجهزة غسل الغاز) لتجميع الملوثات الغازية والجسيمات في نفس الوقت. أيضًا ، يمكن لأنواع معينة من أجهزة الاحتراق حرق الغازات والأبخرة القابلة للاحتراق وكذلك بعض الهباء الجوي القابل للاحتراق. اعتمادًا على نوع النفايات السائلة ، يمكن استخدام مجمّع واحد أو مجموعة من أكثر من مجمّع واحد.
يعتمد التحكم في الروائح التي يمكن التعرف عليها كيميائيًا على التحكم في العامل (العوامل) الكيميائية التي تنبعث منها (على سبيل المثال ، عن طريق الامتصاص ، عن طريق الحرق). ومع ذلك ، عندما لا يتم تعريف الرائحة كيميائيًا أو يتم العثور على العامل المنتج عند مستويات منخفضة للغاية ، يمكن استخدام تقنيات أخرى ، مثل الإخفاء (بواسطة عامل أقوى وأكثر قبولًا وغير ضار) أو مضاهاة (عن طريق مادة مضافة تتعارض أو جزئيًا يحيد الرائحة الكريهة).
يجب أن يوضع في الاعتبار أن التشغيل والصيانة الملائمين لا غنى عنهما لضمان الكفاءة المتوقعة من المجمع. يجب ضمان ذلك في مرحلة التخطيط ، سواء من وجهة النظر الفنية أو المالية. يجب عدم التغاضي عن متطلبات الطاقة. عند اختيار جهاز لتنقية الهواء ، لا يجب مراعاة التكلفة الأولية فحسب ، بل أيضًا تكاليف التشغيل والصيانة. عند التعامل مع ملوثات عالية السمية ، يجب ضمان كفاءة عالية ، بالإضافة إلى إجراءات خاصة للصيانة والتخلص من النفايات.
فيما يلي إجراءات الرقابة الأساسية في المنشآت الصناعية:
استبدال المواد. أمثلة: استبدال المذيبات الأقل سمية بالمذيبات شديدة السمية المستخدمة في بعض العمليات الصناعية ؛ استخدام أنواع الوقود التي تحتوي على نسبة منخفضة من الكبريت (مثل الفحم المغسول) ، مما يؤدي إلى تقليل مركبات الكبريت وما إلى ذلك.
تعديل أو تغيير العملية أو المعدات الصناعية. أمثلة: في صناعة الصلب ، التغيير من الركاز الخام إلى الخام الملبد الحبيبي (لتقليل الغبار المنبعث أثناء مناولة الركاز) ؛ استخدام الأنظمة المغلقة بدلاً من الأنظمة المفتوحة ؛ تغيير أنظمة تسخين الوقود إلى أنظمة بخار أو ماء ساخن أو أنظمة كهربائية ؛ استخدام المحفزات في مخارج هواء العادم (عمليات الاحتراق) وما إلى ذلك.
قد تؤدي التعديلات في العمليات ، وكذلك في تخطيط المصنع ، إلى تسهيل و / أو تحسين ظروف تشتت وجمع الملوثات. على سبيل المثال ، قد يسهل تصميم مصنع مختلف تركيب نظام عادم محلي ؛ قد يسمح أداء العملية بمعدل أقل باستخدام مُجمع معين (مع وجود قيود على الحجم ولكنه مناسب بخلاف ذلك). ترتبط تعديلات العملية التي تركز على مصادر النفايات السائلة المختلفة ارتباطًا وثيقًا بحجم النفايات السائلة المعالجة ، وتزداد كفاءة بعض معدات تنظيف الهواء مع تركيز الملوثات في النفايات السائلة. قد يكون لكل من استبدال المواد وتعديل العمليات قيود فنية و / أو اقتصادية ، وينبغي النظر في هذه القيود.
التدبير المنزلي والتخزين المناسب. أمثلة: الصرف الصحي الصارم في معالجة المنتجات الغذائية والحيوانية ؛ تجنب التخزين المكشوف للمواد الكيميائية (على سبيل المثال ، أكوام الكبريت) أو المواد المتربة (مثل الرمل) ، أو ، في حالة فشل ذلك ، رش أكوام الجسيمات السائبة بالماء (إن أمكن) أو تطبيق الطلاءات السطحية (على سبيل المثال ، عوامل الترطيب ، البلاستيك) لأكوام المواد التي يحتمل أن تنبعث منها ملوثات.
التخلص المناسب من النفايات. أمثلة: تجنب تراكم النفايات الكيميائية ببساطة (مثل القصاصات من مفاعلات البلمرة) ، وكذلك إغراق المواد الملوثة (الصلبة أو السائلة) في مجاري المياه. لا تتسبب هذه الممارسة الأخيرة في تلوث المياه فحسب ، بل يمكن أن تخلق أيضًا مصدرًا ثانويًا لتلوث الهواء ، كما هو الحال في حالة النفايات السائلة من مصانع عجينة الكبريتات ، والتي تطلق الملوثات الغازية ذات الرائحة الكريهة.
الصيانة. مثال: تنتج محركات الاحتراق الداخلي التي تتم صيانتها جيدًا وضبطها جيدًا كميات أقل من أول أكسيد الكربون والهيدروكربونات.
ممارسات العمل. مثال: مراعاة الأحوال الجوية وخاصة الرياح عند رش المبيدات.
عن طريق القياس مع الممارسات المناسبة في مكان العمل ، يمكن للممارسات الجيدة على مستوى المجتمع أن تساهم في التحكم في تلوث الهواء - على سبيل المثال ، التغييرات في استخدام السيارات (المزيد من النقل الجماعي والسيارات الصغيرة وما إلى ذلك) والتحكم في مرافق التدفئة (أفضل عزل المباني من أجل أن تتطلب تدفئة أقل وأنواع وقود أفضل وما إلى ذلك).
تدابير التحكم في انبعاثات المركبات هي برامج فحص وصيانة إلزامية كافية وفعالة يتم فرضها على أسطول السيارات الحالي ، وبرامج إنفاذ استخدام المحولات الحفازة في السيارات الجديدة ، والاستبدال العدواني للسيارات التي تعمل بالطاقة الشمسية / بالبطارية للسيارات التي تعمل بالوقود وتنظيم حركة المرور على الطرق ومفاهيم النقل وتخطيط استخدام الأراضي.
يتم التحكم في انبعاثات السيارات من خلال التحكم في الانبعاثات لكل ميل يتم قطعه بالسيارة (VMT) وعن طريق التحكم في VMT نفسها (Walsh 1992). يمكن تقليل الانبعاثات لكل VMT من خلال التحكم في أداء السيارة - الأجهزة والصيانة - لكل من السيارات الجديدة وقيد الاستخدام. يمكن التحكم في تكوين الوقود للبنزين المحتوي على الرصاص عن طريق تقليل محتوى الرصاص أو الكبريت ، والذي له أيضًا تأثير مفيد على تقليل انبعاثات HC من المركبات. إن خفض مستويات الكبريت في وقود الديزل كوسيلة لخفض انبعاثات جسيمات الديزل له تأثير مفيد إضافي يتمثل في زيادة إمكانية التحكم التحفيزي في جسيمات الديزل وانبعاثات الهيدروكربونات العضوية.
أداة إدارة مهمة أخرى لتقليل انبعاثات المركبات التبخرية وإعادة التزود بالوقود هي التحكم في تطاير البنزين. يمكن أن يؤدي التحكم في تقلب الوقود إلى تقليل انبعاثات HC التبخرية بشكل كبير. يقلل استخدام المضافات المؤكسدة في البنزين من عوادم الهيدروكربونات وثاني أكسيد الكربون طالما لم يتم زيادة تقلب الوقود.
يعد تقليل VMT وسيلة إضافية للتحكم في انبعاثات المركبات من خلال استراتيجيات التحكم مثل
في حين أن مثل هذه الأساليب تعزز الحفاظ على الوقود ، إلا أنها لم يتم قبولها من قبل عامة الناس ، ولم تحاول الحكومات بجدية تنفيذها.
كل هذه الحلول التكنولوجية والسياسية لمشكلة السيارات باستثناء استبدال السيارات الكهربائية يقابلها نمو في عدد المركبات بشكل متزايد. لا يمكن حل مشكلة السيارة إلا إذا تمت معالجة مشكلة النمو بطريقة مناسبة.
تكلفة الصحة العامة والآثار البيئية ؛ تحليل التكاليف والفوائد
يعتبر تقدير تكاليف الصحة العامة والآثار البيئية أصعب جزء في خطة تنفيذ الهواء النظيف ، حيث يصعب تقدير قيمة التخفيض مدى الحياة للأمراض المسببة للإعاقة ومعدلات الدخول إلى المستشفى وساعات العمل الضائعة. ومع ذلك ، فإن هذا التقدير والمقارنة مع تكلفة تدابير التحكم ضروريان للغاية من أجل تحقيق التوازن بين تكاليف تدابير التحكم وتكاليف عدم اتخاذ مثل هذا الإجراء ، من حيث الصحة العامة والآثار البيئية.
النقل وتخطيط استخدام الأراضي
ترتبط مشكلة التلوث ارتباطًا وثيقًا باستخدام الأراضي والنقل ، بما في ذلك قضايا مثل التخطيط المجتمعي وتصميم الطرق والتحكم في حركة المرور والنقل الجماعي ؛ لشواغل الديموغرافيا والتضاريس والاقتصاد ؛ والشواغل الاجتماعية (Venzia 1977). بشكل عام ، تعاني التجمعات الحضرية سريعة النمو من مشاكل تلوث حادة بسبب سوء استخدام الأراضي وممارسات النقل. يشمل تخطيط النقل للتحكم في تلوث الهواء ضوابط النقل وسياسات النقل وتكاليف النقل الجماعي والازدحام على الطرق السريعة. ضوابط النقل لها تأثير مهم على عامة الناس من حيث الإنصاف والقمع والاضطراب الاجتماعي والاقتصادي - على وجه الخصوص ، ضوابط النقل المباشرة مثل قيود السيارات وقيود البنزين وخفض انبعاثات المركبات. يمكن تقدير تخفيضات الانبعاثات الناتجة عن الضوابط المباشرة والتحقق منها بشكل موثوق. تعتمد ضوابط النقل غير المباشر ، مثل تقليل أميال المركبات التي يتم قطعها عن طريق تحسين أنظمة النقل الجماعي ، ولوائح تحسين تدفق حركة المرور ، واللوائح الخاصة بساحات وقوف السيارات ، وضرائب الطرق والبنزين ، وأذونات استخدام السيارات ، وحوافز النهج التطوعية في الغالب على التجارب السابقة و- تجربة الخطأ ، وتضمين العديد من أوجه عدم اليقين عند محاولة تطوير خطة نقل قابلة للتطبيق.
يمكن أن تؤثر خطط العمل الوطنية التي تفرض ضوابط نقل غير مباشرة على النقل وتخطيط استخدام الأراضي فيما يتعلق بالطرق السريعة ومواقف السيارات ومراكز التسوق. إن التخطيط طويل المدى لنظام النقل والمنطقة المتأثرة به سيمنع التدهور الكبير في جودة الهواء ويتيح الامتثال لمعايير جودة الهواء. يعتبر النقل الجماعي على الدوام حلاً محتملاً لمشاكل تلوث الهواء في المناطق الحضرية. سيؤدي اختيار نظام النقل الجماعي لخدمة منطقة والتقسيمات النمطية المختلفة بين استخدام الطرق السريعة وخدمة الحافلات أو السكك الحديدية في النهاية إلى تغيير أنماط استخدام الأراضي. يوجد انقسام مثالي يقلل من تلوث الهواء ؛ ومع ذلك ، قد لا يكون هذا مقبولاً عند أخذ العوامل غير البيئية في الاعتبار.
يُطلق على السيارة اسم أكبر مولد للعوامل الخارجية الاقتصادية المعروفة على الإطلاق. بعض هذه العوامل ، مثل الوظائف والتنقل ، إيجابية ، لكن السلبيات ، مثل تلوث الهواء ، والحوادث التي تؤدي إلى الوفاة والإصابة ، وتلف الممتلكات ، والضوضاء ، وضياع الوقت ، والتفاقم ، تؤدي إلى الاستنتاج بأن النقل ليس كذلك. صناعة تكلفة متناقصة في المناطق الحضرية. تكاليف الازدحام على الطرق السريعة هي عوامل خارجية أخرى ؛ ومع ذلك ، يصعب تحديد الوقت الضائع وتكاليف الازدحام. لا يمكن الحصول على تقييم حقيقي لأنماط النقل المتنافسة ، مثل النقل الجماعي ، إذا كانت تكاليف السفر لرحلات العمل لا تشمل تكاليف الازدحام.
يشمل تخطيط استخدام الأراضي للتحكم في تلوث الهواء رموز تقسيم المناطق ومعايير الأداء ، وضوابط استخدام الأراضي ، وتطوير الإسكان والأراضي ، وسياسات تخطيط استخدام الأراضي. كان تقسيم استخدام الأراضي هو المحاولة الأولية لإنجاز حماية الناس وممتلكاتهم وفرصهم الاقتصادية. ومع ذلك ، فإن الطبيعة الشاملة لملوثات الهواء تتطلب أكثر من الفصل المادي للصناعات والمناطق السكنية لحماية الفرد. لهذا السبب ، تم إدخال معايير الأداء التي تستند في البداية إلى الجماليات أو القرارات النوعية في بعض رموز تقسيم المناطق في محاولة لتحديد المعايير لتحديد المشكلات المحتملة.
يجب تحديد قيود القدرة الاستيعابية للبيئة لتخطيط استخدام الأراضي على المدى الطويل. بعد ذلك ، يمكن تطوير ضوابط استخدام الأراضي التي ستوزع القدرة بشكل عادل على الأنشطة المحلية المرغوبة. تشمل ضوابط استخدام الأراضي أنظمة التصاريح لمراجعة المصادر الثابتة الجديدة ، وتنظيم تقسيم المناطق بين المناطق الصناعية والسكنية ، والتقييد عن طريق الارتفاق أو شراء الأرض ، والتحكم في موقع المستقبل ، وتقسيم مناطق كثافة الانبعاثات ، ولوائح تخصيص الانبعاثات.
تهدف سياسات الإسكان إلى جعل ملكية المنازل متاحة للكثيرين ممن لا يستطيعون تحمل تكاليفها (مثل الحوافز الضريبية وسياسات الرهن العقاري) تحفز الزحف العمراني وتثبط بشكل غير مباشر التنمية السكنية عالية الكثافة. لقد أثبتت هذه السياسات الآن أنها كارثية بيئيًا ، حيث لم يتم إعطاء أي اعتبار للتطوير المتزامن لأنظمة النقل الفعالة لتلبية احتياجات العديد من المجتمعات الجديدة التي يتم تطويرها. الدرس المستفاد من هذا التطور هو أن البرامج التي تؤثر على البيئة يجب أن تكون منسقة ، وأن يتم التخطيط الشامل على المستوى الذي تحدث فيه المشكلة وعلى نطاق واسع بما يكفي ليشمل النظام بأكمله.
يجب فحص تخطيط استخدام الأراضي على المستوى الوطني ، أو الإقليمي أو مستوى الولاية ، والمستوى الإقليمي والمحلي لضمان حماية البيئة على المدى الطويل. تبدأ البرامج الحكومية عادةً بتحديد مواقع محطات توليد الطاقة ، ومواقع استخراج المعادن ، وتقسيم المناطق الساحلية والصحراء ، والجبال أو غيرها من التنمية الترفيهية. نظرًا لأن تعدد الحكومات المحلية في منطقة معينة لا يمكنها التعامل بشكل مناسب مع المشكلات البيئية الإقليمية ، يجب على الحكومات أو الوكالات الإقليمية تنسيق تنمية الأراضي وأنماط الكثافة من خلال الإشراف على الترتيب المكاني وموقع البناء الجديد والاستخدام ومرافق النقل. يجب أن يكون استخدام الأراضي وتخطيط النقل مترابطًا مع إنفاذ اللوائح للحفاظ على جودة الهواء المطلوبة. من الناحية المثالية ، يجب التخطيط للسيطرة على تلوث الهواء من قبل نفس الوكالة الإقليمية التي تقوم بتخطيط استخدام الأراضي بسبب العوامل الخارجية المتداخلة المرتبطة بكلتا القضيتين.
خطة الإنفاذ ، الالتزام بالموارد
يجب أن تحتوي خطة تنفيذ الهواء النظيف دائمًا على خطة تنفيذ تشير إلى كيفية تنفيذ تدابير التحكم. وهذا يعني أيضًا التزامًا بالموارد والذي ، وفقًا لمبدأ الملوث يدفع ، سيحدد ما يجب على الملوث تنفيذه وكيف ستساعد الحكومة الملوث في الوفاء بالالتزام.
توقعات للمستقبل
بمعنى الخطة الاحترازية ، يجب أن تتضمن خطة تنفيذ الهواء النظيف أيضًا تقديرات للاتجاهات في السكان وحركة المرور والصناعات واستهلاك الوقود من أجل تقييم الاستجابات للمشاكل المستقبلية. سيؤدي هذا إلى تجنب الضغوط المستقبلية من خلال فرض التدابير قبل وقت طويل من المشكلات المتخيلة.
استراتيجيات للمتابعة
تتكون استراتيجية متابعة إدارة جودة الهواء من خطط وسياسات حول كيفية تنفيذ خطط تنفيذ الهواء النظيف في المستقبل.
دور تقييم الأثر البيئي
تقييم الأثر البيئي (EIA) هو عملية تقديم بيان مفصل من قبل الوكالة المسؤولة عن الأثر البيئي للإجراء المقترح الذي يؤثر بشكل كبير على جودة البيئة البشرية (Lee 1993). تقييم التأثير البيئي هو أداة للوقاية تهدف إلى مراعاة البيئة البشرية في مرحلة مبكرة من تطوير برنامج أو مشروع.
تقييم الأثر البيئي مهم بشكل خاص للبلدان التي تطور مشاريع في إطار إعادة التوجيه الاقتصادي وإعادة الهيكلة. أصبح تقييم التأثير البيئي تشريعًا في العديد من البلدان المتقدمة ويتم تطبيقه الآن بشكل متزايد في البلدان النامية والاقتصادات التي تمر بمرحلة انتقالية.
تقييم التأثير البيئي تكاملي بمعنى التخطيط والإدارة البيئية الشاملة مع الأخذ في الاعتبار التفاعلات بين الوسائط البيئية المختلفة. من ناحية أخرى ، يدمج تقييم التأثير البيئي تقدير النتائج البيئية في عملية التخطيط وبالتالي يصبح أداة للتنمية المستدامة. يجمع تقييم الأثر البيئي أيضًا بين الخصائص الفنية والتشاركية حيث يقوم بجمع وتحليل وتطبيق البيانات العلمية والتقنية مع مراعاة مراقبة الجودة وضمان الجودة ، ويؤكد على أهمية الاستشارات قبل إجراءات الترخيص بين الوكالات البيئية والجمهور والتي يمكن أن تتأثر بمشروعات معينة . يمكن اعتبار خطة تنفيذ الهواء النظيف كجزء من إجراء تقييم التأثير البيئي بالرجوع إلى الهواء.
الهدف من نمذجة تلوث الهواء هو تقدير تركيزات الملوثات الخارجية التي تسببها ، على سبيل المثال ، عمليات الإنتاج الصناعي أو الإطلاق العرضي أو حركة المرور. تُستخدم نمذجة تلوث الهواء للتأكد من التركيز الكلي للمادة الملوثة ، وكذلك لإيجاد سبب المستويات المرتفعة غير العادية. بالنسبة للمشروعات في مرحلة التخطيط ، يمكن تقدير المساهمة الإضافية للعبء الحالي مقدمًا ، ويمكن تحسين ظروف الانبعاث.
الشكل 1. النظام العالمي لرصد البيئة / إدارة تلوث الهواء
اعتمادًا على معايير جودة الهواء المحددة للملوثات المعنية ، فإن القيم المتوسطة السنوية أو تركيزات الذروة في الوقت القصير هي موضع اهتمام. عادة يجب تحديد التركيزات في الأماكن التي ينشط فيها الناس - أي بالقرب من السطح على ارتفاع حوالي مترين فوق سطح الأرض.
العوامل التي تؤثر على تشتت الملوثات
هناك نوعان من المعلمات التي تؤثر على تشتت الملوثات: معلمات المصدر ومعلمات الأرصاد الجوية. بالنسبة لمعلمات المصدر ، تتناسب التركيزات مع كمية الملوثات المنبعثة. إذا كان الأمر يتعلق بالغبار ، فيجب أن يكون قطر الجسيم معروفًا لتحديد ترسيب وترسيب المادة (VDI 1992). نظرًا لأن التركيزات السطحية أقل مع ارتفاع أكبر للمكدس ، يجب أيضًا معرفة هذه المعلمة. بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد التركيزات على الكمية الإجمالية لغاز العادم ، وكذلك على درجة حرارته وسرعته. إذا تجاوزت درجة حرارة غاز العادم درجة حرارة الهواء المحيط ، فسيكون الغاز عرضة للطفو الحراري. سرعة العادم ، والتي يمكن حسابها من قطر المكدس الداخلي وحجم غاز العادم ، ستسبب طفوًا ديناميكيًا للزخم. يمكن استخدام الصيغ التجريبية لوصف هذه الميزات (VDI 1985 ؛ Venkatram and Wyngaard 1988). يجب التأكيد على أنه ليس كتلة الملوث المعني ولكن كتلة الغاز الكلي هي المسؤولة عن طفو الزخم الحراري والديناميكي.
عوامل الأرصاد الجوية التي تؤثر على تشتت الملوثات هي سرعة الرياح واتجاهها ، وكذلك التقسيم الحراري العمودي. يتناسب تركيز الملوث مع مقلوب سرعة الرياح. هذا يرجع بشكل رئيسي إلى النقل المتسارع. علاوة على ذلك ، يزداد الاختلاط المضطرب مع تزايد سرعة الرياح. نظرًا لأن الانعكاسات المزعومة (أي الحالات التي تزداد فيها درجة الحرارة مع الارتفاع) تعيق الخلط المضطرب ، يتم ملاحظة التركيزات القصوى على السطح أثناء التقسيم الطبقي عالي الاستقرار. على العكس من ذلك ، فإن حالات الحمل الحراري تكثف الخلط الرأسي وبالتالي تظهر أقل قيم تركيز.
عادةً ما تستند معايير جودة الهواء - على سبيل المثال ، القيم المتوسطة السنوية أو 98 في المائة - إلى الإحصائيات. وبالتالي ، هناك حاجة إلى بيانات السلاسل الزمنية لمعلمات الأرصاد الجوية ذات الصلة. من الناحية المثالية ، يجب أن تستند الإحصائيات إلى عشر سنوات من المراقبة. في حالة توفر سلاسل زمنية أقصر فقط ، يجب التأكد من أنها تمثيلية لفترة أطول. يمكن القيام بذلك ، على سبيل المثال ، من خلال تحليل السلاسل الزمنية الأطول من مواقع المراقبة الأخرى.
يجب أن تكون السلاسل الزمنية للأرصاد الجوية المستخدمة أيضًا ممثلة للموقع الذي تم النظر فيه - أي يجب أن تعكس الخصائص المحلية. هذا مهم بشكل خاص فيما يتعلق بمعايير جودة الهواء بناءً على أجزاء الذروة للتوزيع ، مثل 98 بالمائة. إذا لم تكن مثل هذه السلاسل الزمنية في متناول اليد ، فيمكن استخدام نموذج تدفق الأرصاد الجوية لحساب واحد من البيانات الأخرى ، كما سيتم وصفه أدناه.
برامج المراقبة الدولية
أقامت الوكالات الدولية مثل منظمة الصحة العالمية (WHO) ، والمنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO) ، وبرنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP) مشاريع للرصد والبحث من أجل توضيح القضايا التي ينطوي عليها تلوث الهواء وتعزيز التدابير لمنع زيادة تدهور الصحة العامة والظروف البيئية والمناخية.
يتم تنظيم ورعاية النظام العالمي لرصد البيئة GEMS / Air (WHO / UNEP 1993) من قبل منظمة الصحة العالمية وبرنامج الأمم المتحدة للبيئة وقد طور برنامجًا شاملاً لتوفير أدوات الإدارة العقلانية لتلوث الهواء (انظر الشكل 55.1. [EPC01FE] نواة هذا البرنامج هي قاعدة بيانات عالمية لتركيزات ملوثات الهواء في المناطق الحضرية لثاني أكسيد الكبريت والجسيمات العالقة والرصاص وأكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون والأوزون. وعلى الرغم من أهمية قاعدة البيانات هذه ، فإن توفير أدوات الإدارة مثل أدلة قوائم الجرد السريع للانبعاثات والبرامج لنمذجة التشتت ، وتقديرات تعرض السكان ، وتدابير التحكم ، وتحليل التكلفة والعائد. وفي هذا الصدد ، يوفر GEMS / Air كتيبات مراجعة المنهجية (منظمة الصحة العالمية / برنامج الأمم المتحدة للبيئة 1994 ، 1995) ، وإجراء تقييمات عالمية لنوعية الهواء ، ويسهل المراجعة والتحقق من التقييمات ، يعمل كوسيط للبيانات / المعلومات ، وينتج المستندات الفنية لدعم جميع جوانب إدارة جودة الهواء ، ويسهل إنشاء الرصد وإجراء وتوزيع المراجعات السنوية على نطاق واسع ، وإنشاء أو تحديد مراكز التعاون الإقليمي و / أو الخبراء لتنسيق ودعم الأنشطة وفقًا لاحتياجات المناطق. (منظمة الصحة العالمية / برنامج الأمم المتحدة للبيئة 1992 ، 1993 ، 1995)يوفر برنامج المراقبة العالمية للغلاف الجوي (GAW) (Miller and Soudine 1994) بيانات ومعلومات أخرى عن التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية للغلاف الجوي واتجاهاتها ، بهدف فهم العلاقة بين تكوين الغلاف الجوي المتغير والتغيرات العالمية. والمناخ الإقليمي ، والانتقال بعيد المدى في الغلاف الجوي ، وترسب المواد التي يحتمل أن تكون ضارة على النظم الإيكولوجية الأرضية ، والمياه العذبة ، والبحرية ، والدورة الطبيعية للعناصر الكيميائية في الغلاف الجوي العالمي / المحيط / نظام الغلاف الحيوي ، والآثار البشرية المنشأ عليها. يتكون برنامج المراقبة العالمية للغلاف الجوي من أربعة مجالات نشاط: النظام العالمي لرصد الأوزون (GO3OS) ، والرصد العالمي لتكوين الغلاف الجوي الخلفي ، بما في ذلك شبكة رصد تلوث الهواء الخلفية (BAPMoN) ؛ التشتت ، والنقل ، والتحول الكيميائي ، وترسب ملوثات الغلاف الجوي على اليابسة والبحر على نطاقات زمنية ومكانية مختلفة ؛ تبادل الملوثات بين الغلاف الجوي والأجزاء البيئية الأخرى ؛ والمراقبة المتكاملة. أحد أهم جوانب المراقبة العالمية للغلاف الجوي هو إنشاء مراكز نشاط علمي لضمان الجودة للإشراف على جودة البيانات المنتجة في إطار المراقبة العالمية للغلاف الجوي.
مفاهيم نمذجة تلوث الهواء
كما ذكر أعلاه ، يعتمد تشتت الملوثات على ظروف الانبعاث والنقل والخلط المضطرب. إن استخدام المعادلة الكاملة التي تصف هذه الميزات يسمى نمذجة التشتت الأولير (Pielke 1984). من خلال هذا النهج ، يجب تحديد مكاسب وخسائر الملوثات المعنية في كل نقطة على شبكة مكانية وهمية وفي خطوات زمنية مميزة. نظرًا لأن هذه الطريقة معقدة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً في الكمبيوتر ، فلا يمكن عادةً التعامل معها بشكل روتيني. ومع ذلك ، بالنسبة للعديد من التطبيقات ، يمكن تبسيطها باستخدام الافتراضات التالية:
في هذه الحالة ، يمكن حل المعادلة المذكورة أعلاه تحليليًا. تصف الصيغة الناتجة عمودًا بتوزيع تركيز غاوسي ، وهو ما يسمى نموذج عمود غاوسي (VDI 1992). تعتمد معلمات التوزيع على ظروف الأرصاد الجوية ومسافة الريح وكذلك على ارتفاع المدخنة. يجب أن يتم تحديدها بشكل تجريبي (Venkatram and Wyngaard 1988). يمكن وصف الحالات التي تختلف فيها الانبعاثات و / أو بارامترات الأرصاد الجوية بمقدار كبير في الوقت و / أو المكان بواسطة نموذج النفث الغاوسي (VDI 1994). في ظل هذا النهج ، تنبعث نفث متميزة في خطوات زمنية محددة ، كل منها يتبع مساره الخاص وفقًا لظروف الأرصاد الجوية الحالية. في طريقها ، تنمو كل نفخة وفقًا للخلط المضطرب. يجب تحديد المعلمات التي تصف هذا النمو ، مرة أخرى ، من البيانات التجريبية (Venkatram and Wyngaard 1988). ومع ذلك ، يجب التأكيد على أنه لتحقيق هذا الهدف ، يجب أن تكون معلمات الإدخال متاحة بالقرار اللازم في الوقت و / أو المكان.
فيما يتعلق بالإطلاقات العرضية أو دراسات الحالة الفردية ، نموذج لاغرانج أو نموذج جسيم (المبدأ التوجيهي VDI 3945، الجزء 3) موصى به. وبالتالي فإن المفهوم هو حساب مسارات العديد من الجسيمات ، كل منها يمثل كمية ثابتة من الملوث المعني. تتكون المسارات الفردية من النقل بالرياح المتوسطة والاضطرابات العشوائية. نظرًا للجزء العشوائي ، فإن المسارات لا تتفق تمامًا ، ولكنها تصور الخليط بالاضطراب. من حيث المبدأ ، فإن نماذج لاغرانج قادرة على مراعاة ظروف الأرصاد الجوية المعقدة - على وجه الخصوص ، الرياح والاضطرابات ؛ يمكن استخدام الحقول المحسوبة بواسطة نماذج التدفق الموضحة أدناه لنمذجة تشتت لاغرانج.
نمذجة التشتت في التضاريس المعقدة
إذا كان لابد من تحديد تركيزات الملوثات في تضاريس منظمة ، فقد يكون من الضروري تضمين التأثيرات الطبوغرافية على تشتت الملوث في النمذجة. هذه التأثيرات ، على سبيل المثال ، هي النقل الذي يتبع الهيكل الطبوغرافي ، أو أنظمة الرياح الحرارية مثل نسمات البحر أو الرياح الجبلية ، والتي تغير اتجاه الرياح خلال النهار.
إذا حدثت مثل هذه التأثيرات على مقياس أكبر بكثير من منطقة النموذج ، يمكن النظر في التأثير باستخدام بيانات الأرصاد الجوية التي تعكس الخصائص المحلية. في حالة عدم توفر مثل هذه البيانات ، يمكن الحصول على البنية ثلاثية الأبعاد المؤثرة على التدفق حسب التضاريس باستخدام نموذج التدفق المقابل. بناءً على هذه البيانات ، يمكن تنفيذ نمذجة التشتت نفسها بافتراض التجانس الأفقي كما هو موضح أعلاه في حالة نموذج عمود غاوسي. ومع ذلك ، في الحالات التي تتغير فيها ظروف الرياح بشكل كبير داخل منطقة النموذج ، يجب أن تأخذ نمذجة التشتت نفسها في الاعتبار التدفق ثلاثي الأبعاد المتأثر بالبنية الطبوغرافية. كما ذكر أعلاه ، يمكن القيام بذلك باستخدام نموذج نفث غاوسي أو نموذج لاغرانج. هناك طريقة أخرى وهي إجراء نمذجة أويلر الأكثر تعقيدًا.
لتحديد اتجاه الرياح وفقًا للتضاريس الهيكلية الطوبوغرافية ، يمكن استخدام نمذجة التدفق المتسقة أو التشخيصية (Pielke 1984). باستخدام هذا النهج ، يتم ضبط التدفق على التضاريس عن طريق تغيير القيم الأولية بأقل قدر ممكن والحفاظ على اتساق كتلته. نظرًا لأن هذا نهج يؤدي إلى نتائج سريعة ، فيمكن استخدامه أيضًا لحساب إحصائيات الرياح لموقع معين إذا لم تتوفر ملاحظات. للقيام بذلك ، يتم استخدام إحصاءات الرياح الجيوستروفية (أي بيانات الهواء العلوي من مسابح خام).
ومع ذلك ، إذا كان لابد من النظر في أنظمة الرياح الحرارية بمزيد من التفصيل ، فيجب استخدام ما يسمى بالنماذج التنبؤية. اعتمادًا على مقياس منطقة النموذج وانحدارها ، يكون النهج الهيدروستاتيكي ، أو حتى النهج غير الهيدروستاتيكي الأكثر تعقيدًا ، مناسبًا (VDI 1981). تحتاج النماذج من هذا النوع إلى قدر كبير من طاقة الكمبيوتر ، فضلاً عن الكثير من الخبرة في التطبيق. تحديد التركيزات على أساس الوسائل السنوية ، بشكل عام ، غير ممكن مع هذه النماذج. بدلاً من ذلك ، يمكن إجراء دراسات الحالة الأسوأ من خلال مراعاة اتجاه واحد فقط للرياح وسرعة الرياح ومعلمات التقسيم الطبقي التي تؤدي إلى أعلى قيم تركيز السطح. إذا لم تتجاوز قيم أسوأ الحالات معايير جودة الهواء ، فلا داعي لمزيد من الدراسات التفصيلية.
الشكل 2. الهيكل الطبوغرافي لمنطقة النموذج
يوضح الشكل 2 والشكل 3 والشكل 4 كيف يمكن عرض نقل وتوزيع الملوثات فيما يتعلق بتأثير مناخات التضاريس والرياح المستمدة من النظر في ترددات الرياح السطحية والجيوستروفية.
الشكل 3. توزيعات التردد السطحي كما هو محدد من توزيع الترددات الأرضية
الشكل 4 - متوسط تركيزات الملوثات السنوية لمنطقة افتراضية محسوبة من توزيع الترددات الأرضية لحقول الرياح غير المتجانسة
نمذجة التشتت في حالة المصادر المنخفضة
بالنظر إلى تلوث الهواء الناجم عن المصادر المنخفضة (مثل ارتفاعات المداخن بترتيب ارتفاع المبنى أو انبعاثات حركة المرور على الطرق) ، يجب مراعاة تأثير المباني المحيطة. سيتم احتجاز انبعاثات حركة المرور على الطرق إلى حد معين في الأخاديد في الشوارع. تم العثور على صيغ تجريبية لوصف هذا (Yamartino و Wiegand 1986).
الملوثات المنبعثة من كومة منخفضة تقع في مبنى سيتم التقاطها في الدوران على جانب لي من المبنى. يعتمد مدى دوران هذا اللي على ارتفاع وعرض المبنى ، وكذلك على سرعة الرياح. لذلك ، فإن الأساليب المبسطة لوصف تشتت الملوثات في مثل هذه الحالة ، بناءً على ارتفاع المبنى فقط ، ليست صالحة بشكل عام. تم الحصول على المدى الرأسي والأفقي لدوران اللي من دراسات نفق الرياح (Hosker 1985) ويمكن تنفيذه في نماذج تشخيصية متسقة الكتلة. بمجرد تحديد مجال التدفق ، يمكن استخدامه لحساب النقل والخلط المضطرب للملوث المنبعث. يمكن القيام بذلك عن طريق نمذجة تشتت لاغرانج أو أويلريان.
لا يمكن إجراء المزيد من الدراسات التفصيلية - المتعلقة بالإطلاقات العرضية ، على سبيل المثال - إلا باستخدام نماذج التدفق والتشتت غير الهيدروستاتيكي بدلاً من نهج التشخيص. نظرًا لأن هذا ، بشكل عام ، يتطلب طاقة كمبيوتر عالية ، يوصى باتباع نهج أسوأ الحالات كما هو موضح أعلاه قبل نمذجة إحصائية كاملة.
تعني مراقبة جودة الهواء القياس المنتظم لملوثات الهواء المحيط من أجل التمكن من تقييم التعرض للمستقبلات المعرضة للخطر (مثل الأشخاص والحيوانات والنباتات والأعمال الفنية) على أساس المعايير والمبادئ التوجيهية المستمدة من التأثيرات المرصودة ، و / أو لتحديد مصدر تلوث الهواء (تحليل سببي).
تتأثر تركيزات ملوثات الهواء المحيط بالتباين المكاني أو الزمني لانبعاثات المواد الخطرة وديناميات انتشارها في الهواء. نتيجة لذلك ، تحدث تغيرات ملحوظة يومية وسنوية في التركيزات. من المستحيل عمليا تحديد كل هذه الاختلافات المختلفة في جودة الهواء بطريقة موحدة (بلغة إحصائية ، عدد سكان حالات جودة الهواء). وبالتالي ، فإن قياسات تركيزات ملوثات الهواء المحيط لها دائمًا طابع العينات المكانية أو الزمنية العشوائية.
تخطيط القياس
تتمثل الخطوة الأولى في تخطيط القياس في صياغة الغرض من القياس بأكبر قدر ممكن من الدقة. تتضمن الأسئلة المهمة ومجالات تشغيل مراقبة جودة الهواء ما يلي:
قياس المنطقة:
قياس المرفق:
الهدف من تخطيط القياس هو استخدام إجراءات قياس وتقييم مناسبة للإجابة على أسئلة محددة بدرجة كافية من اليقين وبأقل تكلفة ممكنة.
يرد مثال للمعلمات التي يجب استخدامها لتخطيط القياس في الجدول 1 ، فيما يتعلق بتقييم تلوث الهواء في منطقة منشأة صناعية مخطط لها. مع الاعتراف بأن المتطلبات الرسمية تختلف باختلاف الولاية القضائية ، تجدر الإشارة إلى أن هناك مرجعًا محددًا هنا لإجراءات الترخيص الألمانية للمنشآت الصناعية.
الجدول 1. معلمات لتخطيط القياس في قياس تركيزات تلوث الهواء المحيط (مع مثال على التطبيق)
معامل |
مثال على التطبيق: إجراءات الترخيص لـ |
بيان السؤال |
قياس التلوث السابق في إجراءات الترخيص ؛ قياس مسبار عشوائي تمثيلي |
منطقة القياس |
دائرة حول الموقع بنصف قطر 30 ضعف ارتفاع المدخنة الفعلي (مبسط) |
معايير التقييم (تعتمد على المكان والزمان): يجب أن تكون القيم المميزة |
حدود العتبة IW1 (الوسط الحسابي) و IW2 (النسبة المئوية 98) من TA Luft (التعليمات الفنية ، الهواء) ؛ حساب I1 (الوسط الحسابي) و I2 (النسبة المئوية 98) من القياسات المأخوذة لمسافة كيلومتر واحد2 (سطح التقييم) ليتم مقارنتها مع IW1 و IW2 |
الترتيب والاختيار والكثافة |
فحص منتظم لمسافة 1 كم2، مما أدى إلى اختيار "عشوائي" لمواقع القياس |
فترة القياس |
سنة واحدة على الأقل 1 أشهر |
ارتفاع القياس |
1.5 إلى 4 أمتار فوق سطح الأرض |
تردد القياس |
52 (104) قياسات لكل منطقة تقييم للملوثات الغازية ، اعتمادًا على ارتفاع التلوث |
مدة كل قياس |
نصف ساعة للملوثات الغازية ، 1 ساعة للغبار المعلق ، شهر واحد لتساقط الغبار |
وقت القياس |
اختيار عشوائي |
الكائن المقاس |
تلوث الهواء المنبعث من المنشأة المخطط لها |
إجراء القياس |
إجراءات القياس القياسية الوطنية (إرشادات VDI) |
اليقين الضروري لنتائج القياس |
مرتفع |
متطلبات الجودة ومراقبة الجودة والمعايرة والصيانة |
إرشادات VDI |
تسجيل بيانات القياس والتحقق من صحتها وحفظها وتقييمها |
حساب كمية البيانات I1V و I2V لكل منطقة تقييم |
التكاليف |
تعتمد على منطقة القياس والأهداف |
يوضح المثال الوارد في الجدول 1 حالة شبكة قياس من المفترض أن تراقب جودة الهواء في منطقة معينة بشكل تمثيلي قدر الإمكان ، للمقارنة بحدود جودة الهواء المعينة. الفكرة وراء هذا النهج هي أن الاختيار العشوائي لمواقع القياس يتم من أجل تغطية مواقع متساوية في منطقة ذات جودة هواء متفاوتة (على سبيل المثال ، مناطق المعيشة ، والشوارع ، والمناطق الصناعية ، والمتنزهات ، ومراكز المدن ، والضواحي). قد يكون هذا النهج مكلفًا للغاية في مناطق كبيرة بسبب عدد مواقع القياس اللازمة.
يبدأ مفهوم آخر لشبكة القياس بمواقع القياس التي يتم اختيارها بشكل تمثيلي. إذا تم إجراء قياسات لجودة الهواء المختلفة في أهم المواقع ، وكان طول الفترة الزمنية التي تظل فيها الكائنات المحمية في هذه "البيئات الدقيقة" معروفًا ، فيمكن عندئذٍ تحديد التعرض. يمكن توسيع هذا النهج ليشمل البيئات الدقيقة الأخرى (مثل الغرف الداخلية والسيارات) من أجل تقدير إجمالي التعرض. يمكن أن تساعد نمذجة الانتشار أو قياسات الفرز في اختيار مواقع القياس الصحيحة.
يتمثل النهج الثالث في القياس عند نقاط التعرض الأعلى المفترض (على سبيل المثال ، بالنسبة لأكسيد النيتروجين)2 والبنزين في وديان الشوارع). إذا تم استيفاء معايير التقييم في هذا الموقع ، فهناك احتمال كاف بأن يكون هذا هو الحال أيضًا بالنسبة لجميع المواقع الأخرى. يتطلب هذا النهج ، من خلال التركيز على النقاط الحرجة ، عددًا قليلاً من مواقع القياس نسبيًا ، ولكن يجب اختيار هذه المواقع بعناية خاصة. هذه الطريقة الخاصة تخاطر بالمبالغة في تقدير التعرض الحقيقي.
يتم إعطاء معلمات الفترة الزمنية للقياس وتقييم بيانات القياس وتكرار القياس بشكل أساسي في تعريف معايير التقييم (الحدود) ومستوى اليقين المطلوب من النتائج. ترتبط حدود العتبة والشروط المحيطية التي يجب مراعاتها في تخطيط القياس. باستخدام إجراءات القياس المستمرة ، يمكن تحقيق دقة غير ملحومة مؤقتًا تقريبًا. لكن هذا ضروري فقط في مراقبة قيم الذروة و / أو تحذيرات الضباب الدخاني ؛ لرصد القيم المتوسطة السنوية ، على سبيل المثال ، القياسات غير المستمرة كافية.
القسم التالي مخصص لوصف قدرات إجراءات القياس ومراقبة الجودة كمعامل إضافي مهم لتخطيط القياس.
ضمان مستوى الجودة
قد يكون إجراء قياسات لتركيزات ملوثات الهواء المحيط مكلفًا ، ويمكن أن تؤثر النتائج على قرارات مهمة لها آثار اقتصادية أو بيئية خطيرة. لذلك ، تعد إجراءات ضمان الجودة جزءًا لا يتجزأ من عملية القياس. يجب تمييز مجالين هنا.
الإجراءات الموجهة نحو الإجراءات
يتكون كل إجراء قياس كامل من عدة خطوات: أخذ العينات ، وإعداد العينة والتنظيف ؛ الفصل والكشف (الخطوة التحليلية النهائية) ؛ وجمع البيانات وتقييمها. في بعض الحالات ، خاصة مع القياس المستمر للغازات غير العضوية ، يمكن استبعاد بعض خطوات الإجراء (على سبيل المثال ، الفصل). يجب السعي إلى الالتزام الشامل بالإجراءات في إجراء القياسات. يجب اتباع الإجراءات التي تم توحيدها وبالتالي توثيقها بشكل شامل ، في شكل معايير DIN / ISO أو معايير CEN أو إرشادات VDI.
تدابير موجهة للمستخدم
لا يمكن أن يضمن استخدام معدات وإجراءات معيارية ومثبتة لقياس تركيز ملوثات الهواء المحيط جودة مقبولة إذا لم يستخدم المستخدم طرقًا مناسبة لمراقبة الجودة. سلسلة المعايير DIN / EN / ISO 9000 (إدارة الجودة ومعايير ضمان الجودة) ، EN 45000 (التي تحدد متطلبات مختبرات الاختبار) ودليل ISO 25 (المتطلبات العامة لكفاءة مختبرات المعايرة والاختبار) مهمة للمستخدم- تدابير موجهة لضمان الجودة.
تشمل الجوانب المهمة لتدابير مراقبة جودة المستخدم ما يلي:
إجراءات القياس
إجراءات قياس الغازات غير العضوية
توجد ثروة من إجراءات القياس لمجموعة واسعة من الغازات غير العضوية. سوف نفرق بين الطرق اليدوية والآلية.
الإجراءات اليدوية
في حالة إجراءات القياس اليدوية للغازات غير العضوية ، عادة ما يتم امتصاص المادة المراد قياسها أثناء أخذ العينات في محلول أو مادة صلبة. في معظم الحالات ، يتم تحديد القياس الضوئي بعد تفاعل لوني مناسب. العديد من إجراءات القياس اليدوية لها أهمية خاصة كإجراءات مرجعية. نظرًا لارتفاع تكلفة الموظفين نسبيًا ، فإن هذه الإجراءات اليدوية نادرًا ما يتم إجراؤها للقياسات الميدانية اليوم ، عندما تتوفر إجراءات تلقائية بديلة. يتم عرض أهم الإجراءات بإيجاز في الجدول 2.
الجدول 2. إجراءات القياس اليدوية للغازات غير العضوية
الخامة |
إجراء |
التنفيذ |
التعليقات |
SO2 |
إجراء الطب الصيني التقليدي |
الامتصاص في محلول رباعي كلورو مرآبات (زجاجة غسيل) ؛ التفاعل مع الفورمالديهايد والباراروسانيلين مع حمض السلفونيك البنفسجي الأحمر ؛ تحديد قياس الضوء |
إجراء القياس المرجعي للاتحاد الأوروبي ؛ |
SO2 |
إجراء هلام السيليكا |
إزالة المواد المتداخلة بواسطة H المركزة3PO4؛ الامتزاز على هلام السيليكا. الامتزاز الحراري في H.2- تيار وخفض إلى H.2س؛ رد فعل على الموليبدينوم الأزرق. تحديد قياس الضوء |
DL = 0.3 ميكروغرام SO2; |
لا2 |
إجراء سالتزمان |
الامتصاص في محلول التفاعل أثناء تكوين صبغة آزو حمراء (زجاجة غسيل) ؛ تحديد قياس الضوء |
معايرة نتريت الصوديوم. |
O3 |
يوديد البوتاسيوم |
تكوين اليود من محلول يوديد البوتاسيوم المائي (قنينة غسيل) ؛ تحديد قياس الضوء |
DL = 20 ميكروغرام / م3; |
F- |
إجراء حبة الفضة. |
أخذ العينات مع فاصل الغبار ؛ تخصيب ف- على حبات الفضة المطلية بكربونات الصوديوم ؛ الشطف والقياس باستخدام سلسلة قطب فلوريد اللانثانوم الحساسة للأيونات |
تضمين جزء غير محدد من عمليات حقن الجسيمات الفلوريدية |
F- |
إجراء حبة الفضة. |
أخذ العينات باستخدام مرشح غشاء ساخن ؛ تخصيب ف- على حبات الفضة المطلية بكربونات الصوديوم ؛ التحديد عن طريق إجراء الكهروكيميائية (البديل 1) أو القياس الضوئي (أليزارين-كومبليكون) |
خطر النتائج المنخفضة بسبب الامتصاص الجزئي لحقن الفلوريد الغازي على المرشح الغشائي ؛ |
Cl- |
الزئبق رودانيد |
الامتصاص في 0.1 ن محلول هيدروكسيد الصوديوم (قنينة غسيل) ؛ التفاعل مع الزئبق رودانيد وأيونات الحديد (III) لمركب ثيوسياناتو الحديد ؛ تحديد قياس الضوء |
DL = 9 ميكروغرام / م3 |
Cl2 |
إجراء الميثيل البرتقالي |
تفاعل التبييض بمحلول ميثيل برتقالي (قنينة غسيل) ؛ تحديد قياس الضوء |
DL = 0.015 مجم / م3 |
NH3 |
إجراء إندوفينول |
الامتصاص في مخفف H2SO4 (Impinger / زجاجة غسيل) ؛ التحويل بالفينول والهيبوكلوريت إلى صبغة إندوفينول ؛ تحديد قياس الضوء |
DL = 3 ميكروغرام / م3 (ارتطام) ؛ جزئي |
NH3 |
إجراء نيسلر |
الامتصاص في مخفف H2SO4 (Impinger / زجاجة غسيل) ؛ التقطير والتفاعل مع كاشف نيسلر ، التحديد الضوئي |
DL = 2.5 ميكروغرام / م3 (ارتطام) ؛ جزئي |
H2S |
الموليبدينوم الأزرق |
الامتصاص في صورة كبريتيد الفضة على الخرز الزجاجي المعالج بكبريتات الفضة وكبريتات الهيدروجين البوتاسيوم (أنبوب الامتصاص) ؛ تم إطلاقه في صورة كبريتيد الهيدروجين والتحول إلى الموليبدينوم الأزرق ؛ تحديد قياس الضوء |
DL = 0.4 ميكروغرام / م3 |
H2S |
إجراء الميثيلين الأزرق |
الامتصاص في تعليق هيدروكسيد الكادميوم أثناء تكوين الكادميوم ؛ التحويل إلى الميثيلين الأزرق ؛ تحديد قياس الضوء |
DL = 0.3 ميكروغرام / م3 |
DL = حد الكشف ؛ s = الانحراف المعياري ؛ rel. s = نسبي s.
متغير خاص لأخذ العينات ، يستخدم بشكل أساسي فيما يتعلق بإجراءات القياس اليدوية ، هو أنبوب فصل الانتشار (العائق). تهدف تقنية Denuder إلى فصل أطوار الغاز والجسيمات باستخدام معدلات انتشارها المختلفة. وبالتالي ، غالبًا ما يستخدم في مشاكل الفصل الصعبة (مثل مركبات الأمونيا والأمونيوم ؛ أكاسيد النيتروجين وحمض النيتريك والنترات ؛ أكاسيد الكبريت وحمض الكبريتيك والكبريتات أو هاليدات / هاليدات الهيدروجين). في تقنية العَرْض الكلاسيكية ، يُمتص هواء الاختبار من خلال أنبوب زجاجي بطبقة خاصة ، اعتمادًا على المادة (المواد) التي سيتم جمعها. تم تطوير تقنية denuder بشكل أكبر في العديد من الاختلافات وأيضًا آليًا جزئيًا. لقد وسع بشكل كبير من إمكانيات أخذ العينات المتمايزة ، ولكن اعتمادًا على المتغير ، يمكن أن يكون شاقًا للغاية ، ويتطلب الاستخدام المناسب قدرًا كبيرًا من الخبرة.
الإجراءات الآلية
هناك العديد من أجهزة القياس المستمرة المختلفة في السوق لثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون والأوزون. بالنسبة للجزء الأكبر يتم استخدامها بشكل خاص في شبكات القياس. تم جمع أهم ميزات الطرق الفردية في الجدول 3.
الجدول 3. إجراءات القياس الآلي للغازات غير العضوية
الخامة |
قياس المبدأ |
التعليقات |
SO2 |
رد فعل قياس التوصيل من SO2 مع H2O2 في مخفف H.2SO4؛ قياس زيادة التوصيل |
استبعاد التداخلات مع مرشح انتقائي (KHSO4/ AgNO3) |
SO2 |
مضان الأشعة فوق البنفسجية إثارة SO2 جزيئات الأشعة فوق البنفسجية (190-230 نانومتر) ؛ قياس إشعاع التألق |
التدخلات ، مثل الهيدروكربونات ، |
لا لا2 |
تلألؤ كيميائي. تفاعل NO مع O3 لا2؛ الكشف عن إشعاع اللمعان الكيميائي مع المضاعف الضوئي |
لا2 قابلة للقياس بشكل غير مباشر فقط ؛ استخدام المحولات لتقليل NO2 إلى لا ؛ قياس NO و NOx |
CO |
امتصاص الأشعة تحت الحمراء غير المشتت ؛ |
المرجع: (أ) خلية بها N.2؛ (ب) الهواء المحيط بعد إزالة ثاني أكسيد الكربون ؛ (ج) الإزالة البصرية لامتصاص ثاني أكسيد الكربون (ارتباط مرشح الغاز) |
O3 |
امتصاص الأشعة فوق البنفسجية مصباح زئبق منخفض الضغط كمصدر إشعاع (253.7 نانومتر) ؛ تسجيل امتصاص الأشعة فوق البنفسجية وفقًا لقانون لامبرت بير ؛ كاشف: الثنائي الضوئي الفراغي ، صمام حساس |
المرجع: الهواء المحيط بعد إزالة الأوزون (على سبيل المثال ، Cu / MnO2) |
O3 |
تلألؤ كيميائي. رد فعل O3 مع الإيثين إلى الفورمالديهايد ؛ الكشف عن إشعاع اللمعان الكيميائي مع |
انتقائية جيدة الإيثيلين ضروري كغاز كاشف |
يجب التأكيد هنا على أنه يجب معايرة جميع إجراءات القياس التلقائية المستندة إلى المبادئ الفيزيائية الكيميائية باستخدام إجراءات مرجعية (يدوية). نظرًا لأن المعدات الأوتوماتيكية في شبكات القياس تعمل غالبًا لفترات طويلة من الوقت (على سبيل المثال ، عدة أسابيع) دون إشراف بشري مباشر ، فمن الضروري أن يتم فحص أدائها الصحيح بشكل منتظم وتلقائي. يتم ذلك عمومًا باستخدام غازات صفرية واختبار يمكن إنتاجها بعدة طرق (تحضير الهواء المحيط ، اسطوانات الغاز المضغوط ، النفاذية ، الانتشار ، التخفيف الساكن والديناميكي).
إجراءات قياس ملوثات الهواء المكونة للغبار وتكوينها
من بين ملوثات الهواء الجسيمية ، يتم تمييز الغبار المتساقط والجسيمات العالقة (SPM). يتكون الغبار من جزيئات أكبر ، والتي تغرق على الأرض بسبب حجمها وسمكها. يتضمن SPM جزء الجسيمات المشتت في الغلاف الجوي بطريقة شبه مستقرة وشبه متجانسة وبالتالي يظل معلقًا لفترة معينة.
قياس الجسيمات العالقة والمركبات المعدنية في SPM
كما هو الحال مع قياسات ملوثات الهواء الغازية ، يمكن التمييز بين إجراءات القياس المستمرة والمتقطعة لـ SPM. كقاعدة عامة ، يتم فصل SPM أولاً على الألياف الزجاجية أو المرشحات الغشائية. يتبع تحديد الجاذبية أو قياس الإشعاع. اعتمادًا على أخذ العينات ، يمكن التمييز بين إجراء لقياس إجمالي SPM بدون تجزئة وفقًا لحجم الجسيمات وإجراء تجزئة لقياس الغبار الناعم.
مزايا وعيوب قياسات الغبار المعلق المجزأ متنازع عليها دوليًا. في ألمانيا ، على سبيل المثال ، تستند جميع حدود العتبة ومعايير التقييم إلى إجمالي الجسيمات العالقة. هذا يعني أنه ، بالنسبة للجزء الأكبر ، يتم إجراء قياسات SPM الإجمالية فقط. في الولايات المتحدة ، على العكس من ذلك ، فإن ما يسمى بإجراء PM-10 (الجسيمات 10 ميكرومتر) شائع جدًا. في هذا الإجراء ، يتم تضمين الجسيمات التي يبلغ قطرها الديناميكي الهوائي حتى 10 ميكرومتر (جزء تضمين بنسبة 50 في المائة) ، والتي يمكن استنشاقها ويمكن أن تدخل الرئتين. تتمثل الخطة في إدخال إجراء PM-10 في الاتحاد الأوروبي كإجراء مرجعي. تكلفة قياسات SPM المجزأة أعلى بكثير من تكلفة قياس الغبار المعلق الكلي ، لأن أجهزة القياس يجب أن تكون مزودة برؤوس أخذ عينات خاصة ومكلفة والتي تتطلب صيانة مكلفة. يحتوي الجدول 4 على تفاصيل حول أهم إجراءات قياس SPM.
الجدول 4. إجراءات قياس الجسيمات العالقة (SPM)
إجراء |
قياس المبدأ |
التعليقات |
جهاز مرشح صغير |
أخذ عينات غير مجزأة معدل تدفق الهواء 2.7 - 2.8 م3/ ح ؛ قطر المرشح 50 مم ؛ تحليل الوزن النوعي |
سهولة التعامل؛ ساعة التحكم |
جهاز LIB |
أخذ عينات غير مجزأة معدل تدفق الهواء 15-16 م3/ ح ؛ قطر المرشح 120 مم ؛ تحليل الوزن النوعي |
فصل الغبار الكبير |
جهاز أخذ العينات عالي الحجم |
تضمين الجسيمات حتى تقريبا. قطر 30 ميكرومتر معدل تدفق الهواء تقريبا. 100 م3/ ح ؛ قطر المرشح 257 مم ؛ تحليل الوزن النوعي |
فصل الغبار الكبير |
FH 62 أنا |
جهاز قياس الغبار المستمر الإشعاعي ؛ أخذ عينات غير مجزأة معدل تدفق الهواء 1 أو 3 م3/ ح ؛ تسجيل كتلة الغبار المفصولة على شريط مرشح عن طريق قياس توهين إشعاع (كريبتون 85) في المرور عبر المرشح المكشوف (غرفة التأين) |
المعايرة الوزنية عن طريق غبار المرشحات المفردة ؛ يعمل الجهاز أيضًا مع جهاز الفصل المسبق PM-10 |
مقياس الغبار BETA F 703 |
جهاز قياس الغبار المستمر الإشعاعي ؛ أخذ عينات غير مجزأة معدل تدفق الهواء 3 م3/ ح ؛ تسجيل كتلة الغبار المفصولة على شريط مرشح عن طريق قياس توهين إشعاع (كربون 14) في المرور عبر مرشح مكشوف (أنبوب عداد جيجر مولر) |
المعايرة الوزنية عن طريق غبار المرشحات المفردة ؛ يعمل الجهاز أيضًا مع جهاز الفصل المسبق PM-10 |
تيم 1400 |
جهاز قياس الغبار المستمر. أخذ عينات غير مجزأة معدل تدفق الهواء 1 م3/ ح ؛ الغبار المتجمع على مرشح ، وهو جزء من نظام اهتزاز ذاتي الرنين ، في تيار جانبي (3 لتر / دقيقة) ؛ تسجيل خفض التردد عن طريق زيادة حمل الغبار على المرشح |
العلاقة بين التردد
|
في الآونة الأخيرة ، تم أيضًا تطوير مغيرات المرشحات التلقائية التي تحتوي على عدد أكبر من المرشحات وتزودها بأخذ العينات ، واحدة تلو الأخرى ، على فترات زمنية محددة. يتم تخزين المرشحات المكشوفة في مجلة. تقع حدود الكشف عن إجراءات المرشح بين 5 و 10 ميكروغرام / م3 من الغبار كقاعدة.
أخيرًا ، يجب ذكر إجراء الدخان الأسود لقياسات SPM. قادمة من بريطانيا ، وقد تم دمجها في المبادئ التوجيهية للاتحاد الأوروبي ل SO2 والغبار المعلق. في هذا الإجراء ، يتم قياس اسوداد المرشح المطلي بمقياس ضوئي منعكس بعد أخذ العينات. يتم تحويل قيم الدخان الأسود التي يتم الحصول عليها ضوئيًا إلى وحدات قياس الجاذبية (ميكروغرام / م3) بمساعدة منحنى المعايرة. نظرًا لأن وظيفة المعايرة هذه تعتمد بدرجة عالية على تكوين الغبار ، وخاصة محتواه من السخام ، فإن التحويل إلى وحدات قياس الجاذبية يمثل مشكلة.
اليوم ، غالبًا ما يتم تحديد المركبات المعدنية بشكل روتيني في عينات انبعاث الغبار المعلق. بشكل عام ، يتبع جمع الغبار المعلق على المرشحات انحلال كيميائي للغبار المنفصل ، نظرًا لأن الخطوات التحليلية النهائية الأكثر شيوعًا تفترض مسبقًا تحويل المركبات المعدنية والمعدنية في محلول مائي. من الناحية العملية ، فإن أهم الطرق حتى الآن هي التحليل الطيفي لامتصاص الذرات (AAS) والتحليل الطيفي بإثارة البلازما (ICP-OES). الإجراءات الأخرى لتحديد المركبات المعدنية في الغبار المعلق هي تحليل مضان الأشعة السينية ، الاستقطاب وتحليل التنشيط النيوتروني. على الرغم من أن المركبات المعدنية قد تم قياسها منذ أكثر من عقد من الزمن الآن كمكون من مكونات SPM في الهواء الخارجي في مواقع قياس معينة ، إلا أن الأسئلة المهمة لا تزال قائمة. وبالتالي ، فإن أخذ العينات التقليدي عن طريق فصل الغبار المعلق على المرشحات يفترض أن فصل مركبات المعادن الثقيلة على المرشح قد اكتمل. ومع ذلك ، تم العثور على مؤشرات سابقة في الأدبيات التي تشكك في هذا. النتائج غير متجانسة للغاية.
تكمن مشكلة أخرى في حقيقة أن الأشكال المركبة المختلفة ، أو المركبات الفردية للعناصر المعنية ، لا يمكن تمييزها في تحليل المركبات المعدنية في الغبار المعلق باستخدام إجراءات القياس التقليدية. في حين أنه في كثير من الحالات يمكن إجراء تحديدات إجمالية كافية ، فمن المستحسن إجراء تمايز أكثر شمولاً مع بعض المعادن المسببة للسرطان بشكل خاص (As، Cd، Cr، Ni، Co، Be). غالبًا ما تكون هناك اختلافات كبيرة في التأثيرات المسببة للسرطان للعناصر ومركباتها الفردية (على سبيل المثال ، مركبات الكروم في مستويات الأكسدة III و VI - فقط تلك الموجودة في المستوى السادس هي مسببة للسرطان). في مثل هذه الحالات ، سيكون من المرغوب فيه إجراء قياس محدد للمركبات الفردية (تحليل الأنواع). على الرغم من أهمية هذه المشكلة ، إلا أنه يتم إجراء المحاولات الأولى فقط لتحليل الأنواع في تقنية القياس.
قياس الغبار والمركبات المعدنية في الغبار
تُستخدم طريقتان مختلفتان تمامًا لتجميع الغبار المتساقط:
إجراء شائع لقياس تساقط الغبار (الغبار المترسب) هو ما يسمى بإجراء Bergerhoff. في هذا الإجراء ، يتم جمع كامل هطول الأمطار في الغلاف الجوي (الترسبات الجافة والرطبة) على مدى 30 ± 2 يومًا في أوعية على ارتفاع يتراوح بين 1.5 و 2.0 متر فوق سطح الأرض (الترسبات السائبة). ثم يتم أخذ أوعية التجميع إلى المختبر وتحضيرها (مصفاة ، تبخير الماء ، تجفيف ، وزن). تُحسب النتيجة على أساس مساحة سطح وعاء التجميع ووقت التعرض بالجرام لكل متر مربع واليوم (جم / م)2د). حد الكشف النسبي هو 0.035 جم / م2d.
تشمل الإجراءات الإضافية لجمع الغبار المتساقط جهاز Liesegang-Löbner والطرق التي تجمع الغبار المترسب على الرقائق اللاصقة.
جميع نتائج قياس الغبار هي قيم نسبية تعتمد على الجهاز المستخدم ، حيث يتأثر فصل الغبار بظروف التدفق في الجهاز والمعلمات الأخرى. يمكن أن تصل الاختلافات في قيم القياس التي تم الحصول عليها من خلال الإجراءات المختلفة إلى 50 في المائة.
من المهم أيضًا تكوين الغبار المترسب ، مثل محتوى الرصاص والكادميوم والمركبات المعدنية الأخرى. الإجراءات التحليلية المستخدمة لهذا هي في الأساس نفس تلك المستخدمة مع الغبار المعلق.
قياس المواد الخاصة في شكل غبار
المواد الخاصة في شكل الغبار تشمل الأسبستوس والسخام. يعد جمع الألياف على أنها ملوثات للهواء أمرًا مهمًا حيث تم تصنيف الأسبستوس على أنه مادة مسرطنة مؤكدة. الألياف التي يبلغ قطرها D ≤ 3 μm وطول L ≥ 5μm ، حيث L: D ≥ 3 ، تعتبر مسببة للسرطان. تتكون إجراءات قياس المواد الليفية من عد الألياف التي تم فصلها على المرشحات تحت المجهر. يمكن اعتبار الإجراءات المجهرية الإلكترونية فقط لقياسات الهواء الخارجية. يتم فصل الألياف على مرشحات مسامية مطلية بالذهب. قبل التقييم في مجهر المسح الإلكتروني ، يتم تحرير العينة من المواد العضوية من خلال ترميد البلازما مباشرة على المرشح. يتم حساب الألياف على جزء من سطح المرشح ، ويتم اختيارها عشوائيًا وتصنيفها حسب الهندسة ونوع الألياف. بمساعدة تحليل الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDXA) ، يمكن تمييز ألياف الأسبستوس وألياف كبريتات الكالسيوم والألياف غير العضوية الأخرى على أساس التركيب الأولي. الإجراء بأكمله مكلف للغاية ويتطلب أكبر قدر من العناية لتحقيق نتائج موثوقة.
أصبح السخام على شكل جزيئات تنبعث من محركات الديزل مناسبًا منذ أن تم تصنيف سخام الديزل أيضًا على أنه مادة مسرطنة. بسبب تركيبته المتغيرة والمعقدة وبسبب حقيقة أن المكونات المختلفة تنبعث أيضًا من مصادر أخرى ، لا يوجد إجراء قياس خاص بسخام الديزل. ومع ذلك ، من أجل قول شيء ملموس حول التركيزات في الهواء المحيط ، يتم تعريف السخام تقليديًا على أنه الكربون الأولي ، كجزء من إجمالي الكربون. يتم قياسه بعد أخذ العينات وخطوة الاستخراج و / أو الامتصاص الحراري. يتم تحديد محتوى الكربون من خلال الاحتراق في تيار أكسجين ومعايرة كولومترية أو كشف الأشعة تحت الحمراء غير المشتت لثاني أكسيد الكربون المتكون في العملية.
يستخدم أيضًا ما يسمى بجهاز قياس الهواء وجهاز استشعار الأيروسول الكهروضوئي لقياس السخام ، من حيث المبدأ.
قياس الترسبات الرطبة
إلى جانب الترسب الجاف ، يشكل الترسب الرطب في المطر والثلج والضباب والندى أهم الوسائل التي تدخل من خلالها المواد الضارة إلى الأرض أو الماء أو أسطح النبات من الهواء.
من أجل التمييز بوضوح بين الترسب الرطب في المطر والثلج (يمثل الضباب والندى مشاكل خاصة) من قياس الترسب الكلي (الترسب بالجملة ، انظر قسم "قياس الغبار المتساقط والمركبات المعدنية" أعلاه) والترسب الجاف ، ومجمعات المطر ، التي يتم تغطية فتحة المجموعة في حالة عدم وجود مطر (جهاز أخذ العينات الرطب فقط) ، وتستخدم لأخذ العينات. مع مستشعرات المطر ، التي تعمل في الغالب على مبدأ تغير التوصيلية ، يتم فتح الغطاء عندما يبدأ المطر في المطر ويغلق مرة أخرى عند توقف المطر.
يتم نقل العينات من خلال قمع (منطقة مفتوحة حوالي 500 سم2 وأكثر) في حاوية تجميع مظلمة ومعزولة إن أمكن (من الزجاج أو البولي إيثيلين للمكونات غير العضوية فقط).
بشكل عام ، يمكن إجراء تحليل المياه المجمعة للمكونات غير العضوية دون تحضير العينة. يجب طرد المياه أو تصفيتها إذا كانت عكرة بشكل واضح. الموصلية وقيمة الأس الهيدروجيني والأنيونات المهمة (NO3 - ، وبالتالي4 2- ، الكلور-) والكاتيونات (Ca2+K+، مغ2+، نا+، نه4 + وهلم جرا) بشكل روتيني. المركبات النزرة غير المستقرة والحالات الوسيطة مثل H.2O2 أو HSO3 - يتم قياسها أيضًا لأغراض البحث.
للتحليل ، تُستخدم الإجراءات المتاحة عمومًا للحلول المائية مثل قياس الموصلية ، والأقطاب الكهربائية لقيم الأس الهيدروجيني ، والتحليل الطيفي لامتصاص الذرات للكاتيونات (انظر قسم "قياس المواد الخاصة في شكل غبار" أعلاه) ، وبشكل متزايد كروماتوغرافيا التبادل الأيوني مع الكشف عن الموصلية للأنيونات.
يتم استخراج المركبات العضوية من مياه الأمطار ، على سبيل المثال ، مع ثنائي كلورو ميثان ، أو يتم تفجيرها باستخدام الأرجون وامتصاصها بأنابيب Tenax (فقط المواد شديدة التقلب). ثم تخضع المواد للتحليل الكروماتوغرافي للغاز (انظر "إجراءات قياس ملوثات الهواء العضوية" أدناه).
يرتبط الترسيب الجاف مباشرة بتركيزات الهواء المحيط. ومع ذلك ، فإن الاختلافات في تركيز المواد الضارة المنقولة جواً في المطر صغيرة نسبيًا ، بحيث تكون شبكات القياس ذات الشبكات العريضة كافية لقياس الترسب الرطب. تشمل الأمثلة شبكة قياس EMEP الأوروبية ، حيث يتم جمع إدخال أيونات الكبريتات والنترات وبعض الكاتيونات وقيم الأس الهيدروجيني للترسيب في حوالي 90 محطة. توجد أيضًا شبكات قياس واسعة النطاق في أمريكا الشمالية.
إجراءات القياس البصري لمسافات طويلة
في حين أن الإجراءات الموصوفة حتى الآن للقبض على تلوث الهواء عند نقطة واحدة ، فإن إجراءات القياس البصري للمسافات الطويلة تقيس بطريقة متكاملة على مسارات الضوء لعدة كيلومترات أو تحدد التوزيع المكاني. يستخدمون خصائص امتصاص الغازات في الغلاف الجوي في النطاق الطيفي للأشعة فوق البنفسجية أو المرئية أو الأشعة تحت الحمراء ويستندون إلى قانون لامبرت-بير ، الذي وفقًا له يتناسب ناتج مسار الضوء وتركيزه مع الانقراض المقاس. إذا قام المرسل والمستقبل لتركيب القياس بتغيير الطول الموجي ، فيمكن قياس عدة مكونات بالتوازي أو بالتتابع بجهاز واحد.
من الناحية العملية ، تلعب أنظمة القياس المحددة في الجدول 5 الدور الأكبر.
الجدول 5. إجراءات قياس المسافات الطويلة
إجراء |
تطبيق |
إيجابيات - سلبيات |
فورييه |
نطاق الأشعة تحت الحمراء (حوالي 700-3,000 سم-1) ، عدة مئات من الأمتار مسار الضوء. |
+ نظام متعدد المكونات |
التفاضليه |
مسار الضوء إلى عدة كيلومترات ؛ يقيس SO2، لا2، البنزين ، HNO3؛ تراقب المصادر الخطية والسطحية المستخدمة في قياس الشبكات |
+ سهل التعامل معها |
لمسافات طويلة |
مجال البحث ، في أنابيب الضغط المنخفض لـ OH- |
+ حساسية عالية (إلى ppt) |
التفاضليه |
يراقب مصادر السطح ، قياسات الانشطار السطحي الكبيرة |
+ القياسات المكانية |
LIDAR = كشف الضوء وتحديد المدى ؛ DIAL = الامتصاص التفاضلي LIDAR.
إجراءات قياس ملوثات الهواء العضوية
إن قياس تلوث الهواء الذي يحتوي على مكونات عضوية معقد بشكل أساسي من خلال مجموعة المواد في هذه الفئة من المركبات. يتم تغطية عدة مئات من المكونات الفردية ذات الخصائص السمية والكيميائية والفيزيائية المختلفة للغاية تحت العنوان العام "ملوثات الهواء العضوية" في سجلات الانبعاثات وخطط جودة الهواء في المناطق المزدحمة.
نظرًا للاختلافات الكبيرة في التأثير المحتمل على وجه الخصوص ، فإن جمع المكونات الفردية ذات الصلة قد أخذ مكان إجراءات الجمع المستخدمة سابقًا (على سبيل المثال ، كاشف تأين اللهب ، إجراء الكربون الكلي) ، والتي لا يمكن تقييم نتائجها بطريقة سمية. ومع ذلك ، فقد احتفظت طريقة FID بأهمية معينة فيما يتعلق بعمود فصل قصير لفصل الميثان ، وهو ليس شديد التفاعل من الناحية الكيميائية الضوئية ، ولتجميع السلائف المركبات العضوية المتطايرة (VOC) لتشكيل المؤكسدات الضوئية.
إن الضرورة المتكررة لفصل الخلائط المعقدة للمركبات العضوية إلى مكونات فردية ذات صلة تجعل قياسها عمليًا تمرينًا في الكروماتوغرافيا التطبيقية. الإجراءات الكروماتوغرافية هي الطرق المختارة عندما تكون المركبات العضوية مستقرة بدرجة كافية ، حرارياً وكيميائياً. بالنسبة للمواد العضوية ذات المجموعات الوظيفية التفاعلية ، فإن الإجراءات المنفصلة التي تستخدم الخصائص الفيزيائية للمجموعات الوظيفية أو التفاعلات الكيميائية للكشف عنها تستمر في التماسك.
تشمل الأمثلة استخدام الأمينات لتحويل الألدهيدات إلى الهيدرازونات ، مع القياس الضوئي اللاحق ؛ الاشتقاق باستخدام 2,4،2,4-dinitrophenylhydrazine وفصل XNUMX،XNUMX-hydrazone المتكون ؛ أو تشكيل صبغات آزو مع p- نيتروانيلين للكشف عن الفينولات والكريسولات.
من بين الإجراءات الكروماتوغرافية ، يتم استخدام كروماتوغرافيا الغاز (GC) والكروماتوجرافيا السائلة عالية الضغط (HPLC) بشكل متكرر لفصل المخاليط المعقدة في كثير من الأحيان. بالنسبة للكروماتوغرافيا الغازية ، تُستخدم أعمدة الفصل ذات الأقطار الضيقة جدًا (حوالي 0.2 إلى 0.3 مم وطولها من 30 إلى 100 متر تقريبًا) ، والتي تسمى الأعمدة الشعرية عالية الدقة (HRGC) ، بشكل حصري تقريبًا اليوم. تتوفر سلسلة من أجهزة الكشف للعثور على المكونات الفردية بعد عمود الفصل ، مثل FID المذكور أعلاه ، و ECD (كاشف التقاط الإلكترون ، على وجه التحديد للبدائل الكهربية مثل الهالوجين) ، PID (كاشف التأين الضوئي ، وهو حساس بشكل خاص للهيدروكربونات العطرية وأنظمة الإلكترون الأخرى) ، و NPD (كاشف الأيونات الحرارية على وجه التحديد لمركبات النيتروجين والفوسفور). يستخدم جهاز HPLC كاشفات خاصة للتدفق عبر التدفق والتي ، على سبيل المثال ، مصممة لتكون بمثابة كوفيت التدفق من خلال مطياف الأشعة فوق البنفسجية.
يعتبر استخدام مطياف الكتلة ككاشف فعال بشكل خاص ، ولكنه مكلف بشكل خاص. تحديدًا مؤكدًا حقًا ، خاصةً مع الخلائط غير المعروفة من المركبات ، غالبًا ما يكون ممكنًا فقط من خلال الطيف الكتلي للمركب العضوي. المعلومات النوعية لما يسمى بوقت الاستبقاء (الوقت الذي تبقى فيه المادة في العمود) والموجودة في مخطط الكروماتوجرام مع أجهزة الكشف التقليدية تُستكمل باكتشاف محدد للمكونات الفردية بواسطة مخططات شظايا الكتلة ذات حساسية عالية للكشف.
يجب أخذ العينات في الاعتبار قبل التحليل الفعلي. يتم تحديد اختيار طريقة أخذ العينات بشكل أساسي من خلال التقلب ، ولكن أيضًا من خلال نطاق التركيز المتوقع والقطبية والاستقرار الكيميائي. علاوة على ذلك ، مع المركبات غير المتطايرة ، يجب الاختيار بين قياسات التركيز والترسب.
يقدم الجدول 6 نظرة عامة على الإجراءات الشائعة في مراقبة الهواء من أجل الإثراء النشط والتحليل الكروماتوغرافي للمركبات العضوية ، مع أمثلة على التطبيقات.
الجدول 6. نظرة عامة على إجراءات قياس جودة الهواء الكروماتوغرافي الشائعة للمركبات العضوية (مع أمثلة على التطبيقات)
مجموعة المواد |
التّركيز |
أخذ العينات والتحضير |
الخطوة التحليلية النهائية |
الهيدروكربونات ج1-C9 |
ميكروغرام / م3 |
فئران غاز (أخذ عينات سريع) ، حقنة محكمة الغلق ، محاصرة باردة أمام العمود الشعري (تركيز) ، امتصاص حراري |
GC / FID |
الهيدروكربونات منخفضة الغليان ، عالية |
نانوغرام / م3- ميكروغرام / م3 |
أسطوانة فولاذية عالية الجودة مفرغة وخاملة (أيضًا لقياسات الهواء النظيف) |
GC / FID / ECD / PID |
مركبات عضوية في درجة الغليان |
ميكروغرام / م3 |
الامتزاز على الكربون المنشط ، (أ) الامتزاز مع CS2 (ب) الامتزاز بالمذيبات. (ج) تحليل فراغ الرأس |
شعري |
مركبات عضوية في درجة الغليان |
نانوغرام / م3- ميكروغرام / م3 |
الامتزاز على البوليمرات العضوية (على سبيل المثال ، Tenax) أو منخل الكربون الجزيئي (carbopack) ، الامتصاص الحراري مع محاصرة باردة أمام العمود الشعري (التركيز) أو الاستخلاص بالمذيبات |
شعري |
تعديل الغليان المنخفض |
نانوغرام / م3- ميكروغرام / م3 |
الامتزاز على البوليمرات المبردة (مثل أنبوب التدرج الحراري) ، المبردة حتى درجة حرارة -120 درجة مئوية ، واستخدام كاربوباك |
شعري |
مركبات عضوية عالية الغليان |
fg / م3–ng / م3 |
أخذ عينات من المرشحات (على سبيل المثال ، جهاز مرشح صغير أو جهاز أخذ عينات كبير الحجم) باستخدام خراطيش البولي يوريثان اللاحقة للجزء الغازي ، وامتصاص المذيبات للمرشح والبولي يوريثين ، وتنقية مختلفة وخطوات تحضيرية ، من أجل التسامي أيضًا |
شعري |
مركبات عضوية عالية الغليان ، |
fg / م3–ng / م3 |
الامتزاز على البوليمرات العضوية (على سبيل المثال ، اسطوانة رغوة البولي يوريثان) مع المرشحات السابقة (مثل الألياف الزجاجية) أو inorg. adsorp. (على سبيل المثال ، هلام السيليكا) ، الاستخلاص بالمذيبات ، تنقية متنوعة وخطوات تحضيرية (بما في ذلك كروماتوغرافيا متعددة الأعمدة) ، اشتقاق مركبات الكلوروفينول |
HRGC / ECD |
مركبات عضوية عالية الغليان |
نانوغرام / م3 |
فصل الهباء الجوي على مرشحات الألياف الزجاجية (على سبيل المثال ، أجهزة أخذ العينات ذات الحجم الكبير أو المنخفض) أو جمع الغبار على الأسطح المعيارية ، والاستخلاص بالمذيبات (لترسيب أيضًا المياه المفلترة المتبقية) ، وخطوات تنقية وتحضير مختلفة |
HRGC / MS |
GC = كروماتوغرافيا الغاز ؛ GCMS = GC / التحليل الطيفي الشامل ؛ FID = كاشف التأين باللهب ؛ HRGC / ECD = دقة عالية GC / ECD ؛ ECD = كاشف التقاط الإلكترون ؛ HPLC = تحليل كروماتوجرافي سائل عالي الأداء. PID = كاشف التأين الضوئي.
تكتسب قياسات ترسيب المركبات العضوية ذات التطاير المنخفض (على سبيل المثال ، ثنائي بنزوديوكسين وثنائي بنزوفيوران (PCDD / PCDF) ، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAH)) أهمية من منظور التأثير البيئي. نظرًا لأن الطعام هو المصدر الرئيسي للمدخول البشري ، فإن المواد المحمولة جواً المنقولة إلى النباتات الغذائية لها أهمية كبيرة. ومع ذلك ، هناك دليل على أن نقل المواد عن طريق ترسيب الجسيمات أقل أهمية من الترسيب الجاف للمركبات شبه الغازية.
لقياس الترسيب الكلي ، يتم استخدام الأجهزة المعيارية لترسيب الغبار (على سبيل المثال ، إجراء Bergerhoff) ، والتي تم تعديلها قليلاً عن طريق التعتيم كحماية ضد دخول الضوء القوي. مشاكل القياس التقنية الهامة ، مثل إعادة تعليق الجسيمات المنفصلة بالفعل ، التبخر أو التحلل الضوئي المحتمل ، يتم الآن البحث عنها بشكل منهجي من أجل تحسين إجراءات أخذ العينات الأقل من الأمثل للمركبات العضوية.
تحقيقات قياس الشم
تُستخدم استقصاءات قياس الشم في المراقبة لتحديد شكاوى الرائحة ولتحديد التلوث الأساسي في إجراءات الترخيص. وهي تعمل في المقام الأول على تقييم ما إذا كان ينبغي تصنيف الروائح الحالية أو المتوقعة على أنها كبيرة.
من حيث المبدأ ، يمكن التمييز بين ثلاث طرق منهجية:
تجمع الإمكانية الأولى بين قياس الانبعاث والنمذجة ، ولا يمكن تصنيفها ، بالمعنى الدقيق للكلمة ، تحت مصطلح مراقبة جودة الهواء. في الطريقة الثالثة ، يتم استخدام أنف الإنسان ككاشف بدقة منخفضة مقارنة بالطرق الفيزيائية والكيميائية.
ترد تفاصيل عمليات التفتيش وخطط القياس وتقييم النتائج ، على سبيل المثال ، في لوائح حماية البيئة في بعض الولايات الألمانية.
إجراءات قياس الفرز
تستخدم إجراءات القياس المبسطة في بعض الأحيان للدراسات التحضيرية (الفرز). تشمل الأمثلة أجهزة أخذ العينات السلبية وأنابيب الاختبار والإجراءات البيولوجية. باستخدام أجهزة أخذ العينات السلبية (المنتشرة) ، يتم جمع المواد المراد اختبارها من خلال عمليات التدفق الحر مثل الانتشار أو التخلل أو الامتزاز في أشكال بسيطة من المجمعات (الأنابيب واللوحات) وإثرائها في المرشحات المشبعة أو الشبكات أو وسائط الامتصاص الأخرى. وبالتالي لا يحدث ما يسمى بأخذ العينات النشط (امتصاص عينة الهواء من خلال مضخة). يتم تحويل الكمية المخصبة من المواد ، المحددة تحليليًا وفقًا لوقت التعرض المحدد ، إلى وحدات تركيز على أساس القوانين الفيزيائية (على سبيل المثال ، الانتشار) بمساعدة وقت التجميع والمعلمات الهندسية للمجمع. تنبع المنهجية من مجال الصحة المهنية (أخذ العينات الشخصية) وقياس الهواء الداخلي ، ولكن يتم استخدامها بشكل متزايد في قياسات تركيز ملوثات الهواء المحيط. يمكن الاطلاع على نظرة عامة في Brown 1993.
غالبًا ما تستخدم أنابيب الكاشف لأخذ العينات والتحليل التحضيري السريع للغازات. يتم امتصاص حجم هواء اختبار معين من خلال أنبوب زجاجي مملوء بكاشف امتزاز يتوافق مع هدف الاختبار. يتغير لون محتويات الأنبوب اعتمادًا على تركيز المادة المراد تحديدها الموجودة في هواء الاختبار. غالبًا ما تستخدم أنابيب الاختبار الصغيرة في مجال مراقبة مكان العمل أو كإجراء سريع في حالات الحوادث ، مثل الحرائق. لا يتم استخدامها للقياسات الروتينية لتركيز ملوثات الهواء المحيط بسبب حدود الكشف المرتفعة بشكل عام والانتقائية المحدودة للغاية. تتوفر أنابيب اختبار الكاشف للعديد من المواد في نطاقات تركيز مختلفة.
من بين الإجراءات البيولوجية ، تم قبول طريقتين في المراقبة الروتينية. من خلال إجراء التعرض المعياري للحزاز ، يتم تحديد معدل وفيات الحزاز خلال فترة التعرض البالغة 300 يوم. في إجراء آخر ، يتم تعريض عشب المراعي الفرنسي لمدة 14 ± 1 يومًا. ثم يتم تحديد مقدار النمو. كلا الإجراءين بمثابة تحديدات موجزة لتأثيرات تركيز ملوثات الهواء.
شبكات مراقبة جودة الهواء
في جميع أنحاء العالم ، يتم استخدام أكثر أنواع شبكات جودة الهواء تنوعًا. يجب التمييز بين شبكات القياس ، التي تتكون من محطات قياس أوتوماتيكية يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر (حاويات قياس) ، وشبكات قياس افتراضية ، والتي تحدد فقط مواقع القياس لأنواع مختلفة من قياسات تركيز ملوثات الهواء في شكل شبكة محددة مسبقًا. تمت مناقشة مهام ومفاهيم شبكات القياس أعلاه.
شبكات المراقبة المستمرة
تعتمد شبكات القياس التي تعمل باستمرار على محطات القياس الأوتوماتيكية ، وتعمل بشكل أساسي على مراقبة جودة الهواء في المناطق الحضرية. يتم قياس ملوثات الهواء مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO2) والغبار وأول أكسيد النيتروجين (NO) وثاني أكسيد النيتروجين (NO2) ، أول أكسيد الكربون (CO) ، الأوزون (O3) ، وإلى حد ما أيضًا مجموع الهيدروكربونات (الميثان الحر ، CnHm) أو المكونات العضوية الفردية (مثل البنزين والتولوين والزيلين). بالإضافة إلى ذلك ، بناءً على الحاجة ، يتم تضمين معلمات الأرصاد الجوية مثل اتجاه الرياح وسرعة الرياح ودرجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية وهطول الأمطار والإشعاع العالمي أو توازن الإشعاع.
تتكون معدات القياس التي يتم تشغيلها في محطات القياس بشكل عام من محلل ووحدة معايرة وإلكترونيات تحكم وتوجيه ، والتي تراقب معدات القياس بالكامل وتحتوي على واجهة معيارية لجمع البيانات. بالإضافة إلى قيم القياس ، توفر معدات القياس ما يسمى بإشارات الحالة الخاصة بالأخطاء وحالة التشغيل. يتم فحص معايرة الأجهزة تلقائيًا بواسطة الكمبيوتر على فترات منتظمة.
كقاعدة عامة ، يتم توصيل محطات القياس بخطوط البيانات الثابتة أو اتصالات الاتصال الهاتفي أو أنظمة نقل البيانات الأخرى إلى جهاز كمبيوتر (كمبيوتر معالجة أو محطة عمل أو كمبيوتر شخصي ، اعتمادًا على نطاق النظام) يتم فيه إدخال نتائج القياس ومعالجتها و عرض. تقوم أجهزة كمبيوتر شبكة القياس ، وعند الضرورة ، الأفراد المدربون تدريباً خاصاً بمراقبة ما إذا كان قد تم تجاوز حدود العتبة المختلفة. بهذه الطريقة يمكن التعرف على حالات جودة الهواء الحرجة في أي وقت. هذا مهم للغاية ، خاصة لرصد حالات الضباب الدخاني الحرجة في الشتاء والصيف (المؤكسدات الضوئية) وللحصول على المعلومات العامة الحالية.
شبكات القياس للقياسات العشوائية للعينة
خارج شبكة القياس عن بعد ، تُستخدم أنظمة قياس أخرى لمراقبة جودة الهواء بدرجات متفاوتة. تشمل الأمثلة شبكات القياس (المؤتمتة جزئيًا في بعض الأحيان) لتحديد:
تم تصنيف سلسلة من المواد المقاسة بهذه الطريقة على أنها مواد مسرطنة ، مثل مركبات الكادميوم أو الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات أو البنزين. لذلك فإن رصدهم له أهمية خاصة.
لتقديم مثال على برنامج شامل ، يلخص الجدول 7 مراقبة جودة الهواء التي يتم إجراؤها بشكل منهجي في شمال الراين - وستفاليا ، والتي يبلغ عدد سكانها 18 مليون نسمة ، وهي الولاية الأكثر اكتظاظًا بالسكان في ألمانيا.
الجدول 7. المراقبة المنهجية لنوعية الهواء في شمال الراين - وستفاليا (ألمانيا)
القياس المستمر |
مؤتمتة جزئيًا |
القياس غير المستمر |
ثاني أكسيد الكبريت |
تكوين SPM: |
البنزين وغيرها |
إدارة تلوث الهواء
الهدف من مدير نظام التحكم في تلوث الهواء هو التأكد من أن التركيزات المفرطة لملوثات الهواء لا تصل إلى هدف حساس. يمكن أن تشمل الأهداف الأشخاص والنباتات والحيوانات والمواد. في جميع الحالات ، يجب أن نهتم بالأكثر حساسية لكل من هذه المجموعات. يمكن أن تشمل ملوثات الهواء الغازات والأبخرة والهباء الجوي ، وفي بعض الحالات ، المواد البيولوجية الخطرة. سيمنع النظام المصمم جيدًا الهدف من تلقي تركيز ضار من الملوثات.
تتضمن معظم أنظمة التحكم في تلوث الهواء مجموعة من تقنيات التحكم المتعددة ، وعادةً ما تكون مزيجًا من الضوابط التكنولوجية والضوابط الإدارية ، وفي المصادر الأكبر أو الأكثر تعقيدًا قد يكون هناك أكثر من نوع واحد من التحكم التكنولوجي.
من الناحية المثالية ، سيتم اختيار الضوابط المناسبة في سياق المشكلة التي سيتم حلها.
يصف الجدول 1 الخطوات في هذه العملية.
الجدول 1. خطوات اختيار ضوابط التلوث
خطوة 1 |
الجزء الأول هو تحديد ما سيتم تحريره من المكدس. |
خطوة 2 |
يجب تحديد جميع الأهداف الحساسة. وهذا يشمل الناس والحيوانات والنباتات والمواد. في كل حالة ، يجب تحديد العضو الأكثر حساسية في كل مجموعة. على سبيل المثال ، مرضى الربو بالقرب من نبات ينبعث منه الأيزوسيانات. |
خطوة 3 |
يجب أن يكون هناك مستوى مقبول من التعرض للمجموعة المستهدفة الأكثر حساسية |
خطوة 4 |
تحدد الخطوة 1 الانبعاثات ، وتحدد الخطوة 3 ما هو مقبول |
* عند تعيين مستويات التعرض في الخطوة 3 ، يجب أن نتذكر أن هذه التعرضات هي تعرضات كاملة ، وليست فقط من النبات. بمجرد تحديد المستوى المقبول ، يتم فقط طرح مستويات الخلفية والمساهمات من النباتات الأخرى لتحديد الحد الأقصى للكمية التي يمكن أن يصدرها المصنع دون تجاوز مستوى التعرض المقبول. إذا لم يتم ذلك ، وسمح لثلاثة نباتات بالانبعاث بأقصى قدر ، ستتعرض المجموعات المستهدفة لثلاثة أضعاف المستوى المقبول.
** بعض المواد مثل المواد المسرطنة ليس لها حد لا يحدث دونه أي آثار ضارة. لذلك ، طالما يُسمح لبعض المواد بالهروب إلى البيئة ، سيكون هناك بعض المخاطر على السكان المستهدفين. في هذه الحالة ، لا يمكن تعيين مستوى عدم التأثير (بخلاف الصفر). بدلاً من ذلك ، يجب تحديد مستوى مقبول من المخاطر. عادة ما يتم تعيين هذا في نطاق 1 نتيجة سلبية في 100,000،1,000,000 إلى XNUMX،XNUMX،XNUMX شخص معرض.
قامت بعض الولايات القضائية ببعض الأعمال من خلال وضع معايير تستند إلى أقصى تركيز للملوثات التي يمكن أن يتلقاها هدف حساس. مع هذا النوع من المعايير ، لا يتعين على المدير تنفيذ الخطوتين 2 و 3 ، لأن الوكالة المنظمة قد فعلت ذلك بالفعل. بموجب هذا النظام ، يجب على المدير أن يضع فقط معايير الانبعاث غير الخاضعة للرقابة لكل ملوث (الخطوة 1) ، ثم تحديد عناصر التحكم اللازمة للوفاء بالمعيار (الخطوة 4).
من خلال وجود معايير جودة الهواء ، يمكن للمنظمين قياس التعرض الفردي وبالتالي تحديد ما إذا كان أي شخص يتعرض لمستويات ضارة محتملة. من المفترض أن المعايير الموضوعة في ظل هذه الظروف منخفضة بما يكفي لحماية المجموعة المستهدفة الأكثر حساسية. هذا ليس دائما افتراض آمن. كما هو موضح في الجدول 2 ، يمكن أن يكون هناك تباين كبير في معايير جودة الهواء الشائعة. تتراوح معايير جودة الهواء لثاني أكسيد الكبريت من 30 إلى 140 ميكروغرام / م3. بالنسبة للمواد الأقل تنظيمًا ، يمكن أن يكون هذا الاختلاف أكبر (1.2 إلى 1,718 ميكروغرام / م3) ، كما هو مبين في الجدول 3 للبنزين. هذا ليس مفاجئًا نظرًا لأن علم الاقتصاد يمكن أن يلعب دورًا كبيرًا في وضع المعايير كما يفعل علم السموم. إذا لم يتم تحديد معيار منخفض بما يكفي لحماية المجموعات المعرضة للإصابة ، فلن يتم تقديم خدمة جيدة لأحد. لدى السكان المعرضين شعور بالثقة الزائفة ، ويمكن أن يتعرضوا للخطر دون قصد. قد يشعر الباعث في البداية أنه استفاد من معيار متساهل ، ولكن إذا تطلبت التأثيرات في المجتمع من الشركة إعادة تصميم ضوابطها ، أو تثبيت عناصر تحكم جديدة ، فقد تكون التكاليف أعلى من القيام بذلك بشكل صحيح في المرة الأولى.
الجدول 2. مجموعة معايير جودة الهواء لملوثات الهواء التي يتم التحكم فيها بشكل شائع (ثاني أكسيد الكبريت)
البلدان والأقاليم |
ثاني أكسيد الكبريت طويل المدى |
أستراليا |
50 |
كندا |
30 |
فنلندا |
40 |
ألمانيا |
140 |
المجر |
70 |
تايوان |
133 |
الجدول 3. مجموعة معايير جودة الهواء لملوث هواء أقل شيوعًا (بنزين)
المدينة / الولاية |
معيار جودة الهواء على مدار 24 ساعة لـ |
كونيتيكت |
53.4 |
ماساتشوستس |
1.2 |
ميشيغان |
2.4 |
نورث كارولينا |
2.1 |
نيفادا |
254 |
نيويورك |
1,718 |
فيلادلفيا |
1,327 |
فرجينيا |
300 |
تم توحيد المستويات بمتوسط وقت 24 ساعة للمساعدة في المقارنات.
(مقتبس من كالابريس وكينيون 1991.)
في بعض الأحيان يكون هذا النهج التدريجي لاختيار أدوات التحكم في تلوث الهواء قصير المدى ، ويذهب المنظمون والمصممون مباشرة إلى "حل عالمي". إحدى هذه الطرق هي أفضل تقنيات التحكم المتاحة (BACT). من المفترض أنه باستخدام أفضل توليفة من أجهزة تنقية الغاز والمرشحات وممارسات العمل الجيدة بشأن مصدر الانبعاث ، سيتم تحقيق مستوى انبعاثات منخفض بما يكفي لحماية المجموعة المستهدفة الأكثر حساسية. في كثير من الأحيان ، سيكون مستوى الانبعاث الناتج أقل من الحد الأدنى المطلوب لحماية الأهداف الأكثر حساسية. بهذه الطريقة يجب التخلص من جميع حالات التعرض غير الضرورية. يتم عرض أمثلة من BACT في الجدول 4.
الجدول 4. أمثلة مختارة لأفضل تقنيات التحكم المتاحة (BACT) توضح طريقة التحكم المستخدمة والكفاءة المقدرة
معالجة |
الملوثات |
طريقة التحكم |
الكفاءة المقدرة |
معالجة التربة |
الهيدروكربونات |
مؤكسد حراري |
99 |
مطحنة اللب كرافت |
الجسيمات |
كهرباء |
99.68 |
إنتاج مدخن |
أول أكسيد الكربون |
الممارسة الجيدة |
50 |
دهان السيارات |
الهيدروكربونات |
فرن احتراق |
90 |
فرن القوس الكهربائي |
الجسيمات |
باجهاوس |
100 |
مصفاة تكرير نفط، |
الجسيمات القابلة للتنفس |
إعصار + فنتوري |
93 |
محرقة طبية |
كلوريد الهيدروجين |
منظف مبلل + جاف |
97.5 |
غلاية تعمل بالفحم |
ثاني أكسيد الكبريت |
مجفف رذاذ + |
90 |
التخلص من النفايات عن طريق |
الجسيمات |
إعصار + مكثف |
95 |
مصنع الأسفلت |
الهيدروكربونات |
مؤكسد حراري |
99 |
لا تضمن BACT في حد ذاتها مستويات تحكم كافية. على الرغم من أن هذا هو أفضل نظام تحكم يعتمد على ضوابط تنظيف الغاز وممارسات التشغيل الجيدة ، فقد لا يكون BACT جيدًا بما يكفي إذا كان المصدر مصنعًا كبيرًا ، أو إذا كان يقع بجوار هدف حساس. يجب اختبار أفضل تقنيات التحكم المتاحة للتأكد من أنها جيدة بما يكفي بالفعل. يجب فحص معايير الانبعاثات الناتجة لتحديد ما إذا كانت لا تزال ضارة أم لا حتى مع أفضل أدوات التحكم في تنظيف الغاز. إذا كانت معايير الانبعاثات لا تزال ضارة ، فقد يتعين النظر في الضوابط الأساسية الأخرى ، مثل اختيار العمليات أو المواد الأكثر أمانًا ، أو الانتقال في منطقة أقل حساسية.
هناك "حل عالمي" آخر يتجاوز بعض الخطوات وهو معايير أداء المصدر. تضع العديد من الولايات القضائية معايير الانبعاثات التي لا يمكن تجاوزها. تعتمد معايير الانبعاث على الانبعاثات عند المصدر. عادة ما يعمل هذا بشكل جيد ، ولكن مثل BACT يمكن أن يكون غير موثوق به. يجب أن تكون المستويات منخفضة بما يكفي للحفاظ على الحد الأقصى للانبعاثات منخفضة بما يكفي لحماية المجموعات السكانية المستهدفة المعرضة للتأثر من الانبعاثات النموذجية. ومع ذلك ، كما هو الحال مع أفضل تقنيات التحكم المتاحة ، قد لا يكون هذا جيدًا بما يكفي لحماية الجميع حيث توجد مصادر انبعاث كبيرة أو مجموعات سكانية قريبة معرضة للإصابة. إذا كان هذا هو الحال ، يجب استخدام إجراءات أخرى لضمان سلامة جميع الفئات المستهدفة.
كل من BACT ومعايير الانبعاثات بها خطأ أساسي. يفترضون أنه إذا تم استيفاء معايير معينة في المصنع ، فستتم حماية المجموعات المستهدفة تلقائيًا. هذا ليس بالضرورة كذلك ، ولكن بمجرد تمرير مثل هذا النظام إلى قانون ، تصبح التأثيرات على الهدف ثانوية للامتثال للقانون.
يجب استخدام معايير BACT وانبعاثات المصدر أو معايير التصميم كمعايير دنيا للضوابط. إذا كانت BACT أو معايير الانبعاثات ستحمي الأهداف الحساسة ، فيمكن استخدامها على النحو المنشود ، وإلا يجب استخدام ضوابط إدارية أخرى.
تدابير الرقابة
يمكن تقسيم الضوابط إلى نوعين أساسيين من الضوابط - التكنولوجية والإدارية. يتم تعريف الضوابط التكنولوجية هنا على أنها الأجهزة الموضوعة على مصدر انبعاث لتقليل الملوثات في تيار الغاز إلى مستوى مقبول للمجتمع والذي سيحمي الهدف الأكثر حساسية. يتم تعريف الضوابط الإدارية هنا على أنها تدابير رقابية أخرى.
الضوابط التكنولوجية
يتم وضع أنظمة تنظيف الغاز في المصدر ، قبل المكدس ، لإزالة الملوثات من تيار الغاز قبل إطلاقه في البيئة. يوضح الجدول 5 ملخصًا موجزًا للفئات المختلفة لنظام تنظيف الغاز.
الجدول 5. طرق تنظيف الغاز لإزالة الغازات والأبخرة والجسيمات الضارة من انبعاثات العمليات الصناعية
طريقة التحكم |
أمثلة |
الوصف |
الكفاءة |
الغازات / الأبخرة |
|||
تكاثف |
مكثفات الاتصال |
يتم تبريد البخار وتكثيفه إلى سائل. هذا غير فعال ويستخدم كشرط مسبق للطرق الأخرى |
80 +٪ عند التركيز> 2,000 جزء في المليون |
امتصاص |
أجهزة تنقية الغاز الرطب (معبأة |
يتم تجميع الغاز أو البخار في سائل. |
82-95٪ عندما يكون التركيز أقل من 100 جزء في المليون |
الامتزاز |
كربون |
يتم تجميع الغاز أو البخار على مادة صلبة. |
90 +٪ عند التركيز <1,000،XNUMX جزء في المليون |
حرق |
مشاعل |
يتأكسد الغاز العضوي أو البخار عن طريق تسخينه إلى درجة حرارة عالية والاحتفاظ به عند هذه الدرجة لمدة |
لا ينصح متى |
الجسيمات |
|||
بالقصور الذاتي |
الأعاصير |
تُجبر الغازات المحملة بالجسيمات على تغيير الاتجاه. يتسبب القصور الذاتي للجسيم في فصلها عن تيار الغاز. هذا غير فعال ويستخدم كملف |
70-90٪ |
أجهزة تنقية الغاز الرطب |
فنتوري |
تجمع القطرات السائلة (الماء) الجسيمات عن طريق الانحشار والاعتراض والانتشار. ثم يتم فصل القطرات وجزيئاتها عن تيار الغاز. |
بالنسبة إلى جسيمات 5 ميكرومتر ، 98.5٪ عند 6.8 واط ؛ |
كهرباء |
لوحة الأسلاك |
تُستخدم القوى الكهربائية لنقل الجسيمات من تيار الغاز إلى ألواح التجميع |
95-99.5٪ لجسيمات 0.2 ميكرومتر |
فلاتر |
باجهاوس |
قماش مسامي يزيل الجسيمات من تيار الغاز. ثم في الواقع كعكة الغبار المسامية التي تتشكل على القماش |
99.9٪ لجزيئات 0.2 ميكرومتر |
منظف الغاز هو جزء من نظام معقد يتألف من الشفاطات ومجاري الهواء والمراوح والمنظفات والمداخن. يؤثر تصميم كل جزء وأدائه وصيانته على أداء جميع الأجزاء الأخرى والنظام ككل.
وتجدر الإشارة إلى أن كفاءة النظام تختلف بشكل كبير لكل نوع من أنواع المنظفات ، اعتمادًا على تصميمه ومدخلات الطاقة وخصائص تيار الغاز والملوث. نتيجة لذلك ، فإن كفاءة العينة في الجدول 5 هي تقديرات تقريبية فقط. يتضح التباين في الكفاءات مع أجهزة الغسل الرطب في الجدول 5. وتتراوح كفاءة جمع أجهزة التنظيف الرطبة من 98.5 في المائة لجزيئات 5 ميكرومتر إلى 45 في المائة لجزيئات 1 ميكرومتر عند نفس انخفاض الضغط عبر جهاز الغسل (6.8 بوصات. مقياس الماء (wg)) )). بالنسبة للجسيمات ذات الحجم نفسه ، 1 ميكرومتر ، تنتقل الكفاءة من 45 في المائة من الكفاءة عند 6.8 واط إلى 99.95 عند 50 واط. ونتيجة لذلك ، يجب مطابقة منظفات الغاز مع تيار الغاز المحدد المعني. لا ينصح باستخدام الأجهزة العامة.
التخلص من النفايات
عند اختيار وتصميم أنظمة تنظيف الغاز ، يجب مراعاة التخلص الآمن من المواد المجمعة. كما هو مبين في الجدول 6 ، تنتج بعض العمليات كميات كبيرة من الملوثات. إذا تم جمع معظم الملوثات بواسطة معدات تنظيف الغاز ، فقد تكون هناك مشكلة في التخلص من النفايات الخطرة.
الجدول 6. عينة من معدلات الانبعاث غير المنضبط لعمليات صناعية مختارة
مصدر صناعي |
معدل الانبعاث |
فرن كهربائي 100 طن |
257 طن / سنة من الجسيمات |
توربينات بقدرة 1,500 مم و ح ب / ساعة بترول وغاز |
444 رطل / ساعة SO2 |
محرقة 41.7 طن / ساعة |
208 رطل / ساعة NOx |
100 شاحنة / يوم معطف شفاف |
3,795 رطل / أسبوع من المواد العضوية |
في بعض الحالات ، قد تحتوي النفايات على منتجات قيمة يمكن إعادة تدويرها ، مثل المعادن الثقيلة من المصهر ، أو المذيبات من خط الطلاء. يمكن استخدام النفايات كمواد خام لعملية صناعية أخرى - على سبيل المثال ، يمكن استخدام ثاني أكسيد الكبريت الذي يتم جمعه في صورة حمض الكبريتيك في تصنيع الأسمدة.
عندما لا يمكن إعادة تدوير النفايات أو إعادة استخدامها ، قد لا يكون التخلص منها سهلاً. لا يمكن أن يكون الحجم مشكلة فحسب ، بل قد يكون خطرًا بحد ذاته. على سبيل المثال ، إذا تعذر إعادة استخدام حمض الكبريتيك المأخوذ من غلاية أو مصهر ، فسيتعين معالجته مرة أخرى لتحييده قبل التخلص منه.
تشتت
يمكن أن يقلل التشتت تركيز الملوث في الهدف. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن التشتت لا يقلل من إجمالي كمية المواد التي تغادر النبات. يسمح المكدس الطويل فقط بالانتشار والعمود قبل أن يصل إلى مستوى الأرض ، حيث من المحتمل أن توجد أهداف حساسة. إذا كان الملوث مصدر إزعاج في المقام الأول ، مثل الرائحة ، فقد يكون التشتت مقبولاً. ومع ذلك ، إذا كانت المادة ثابتة أو تراكمية ، مثل المعادن الثقيلة ، فقد لا يكون التخفيف حلاً لمشكلة تلوث الهواء.
يجب استخدام التشتت بحذر. يجب أن تؤخذ في الاعتبار الأحوال الجوية المحلية وظروف سطح الأرض. على سبيل المثال ، في المناخات الباردة ، خاصة مع الغطاء الثلجي ، يمكن أن يكون هناك تقلبات متكررة في درجات الحرارة يمكن أن تحبس الملوثات بالقرب من الأرض ، مما يؤدي إلى تعرضات عالية بشكل غير متوقع. وبالمثل ، إذا كان النبات يقع في وادي ، فقد تتحرك الأعمدة لأعلى ولأسفل في الوادي ، أو يتم حظرها بواسطة التلال المحيطة بحيث لا تنتشر وتتشتت كما هو متوقع.
الرقابة الإدارية
بالإضافة إلى الأنظمة التكنولوجية ، هناك مجموعة أخرى من الضوابط التي يجب مراعاتها في التصميم العام لنظام التحكم في تلوث الهواء. في الغالب ، تأتي من الأدوات الأساسية للنظافة الصناعية.
الاستبدال
تتمثل إحدى طرق الصحة المهنية المفضلة للتحكم في المخاطر البيئية في مكان العمل في استبدال مادة أو عملية أكثر أمانًا. إذا كان من الممكن استخدام عملية أو مادة أكثر أمانًا ، وتجنب الانبعاثات الضارة ، فإن نوع أو فعالية الضوابط تصبح أكاديمية. من الأفضل تجنب المشكلة بدلاً من محاولة تصحيح القرار الأول السيئ. تشمل أمثلة الاستبدال استخدام أنواع وقود أنظف وأغطية لتخزين كميات كبيرة ودرجات حرارة منخفضة في المجففات.
هذا ينطبق على المشتريات الصغيرة وكذلك معايير التصميم الرئيسية للمصنع. إذا تم شراء المنتجات أو العمليات الآمنة بيئيًا فقط ، فلن يكون هناك أي خطر على البيئة ، في الداخل أو الخارج. إذا تم إجراء عملية شراء خاطئة ، فإن باقي البرنامج يتكون من محاولة التعويض عن هذا القرار الأول. إذا تم شراء منتج أو عملية منخفضة التكلفة ولكنها خطرة ، فقد تحتاج إلى إجراءات ومعدات معالجة خاصة وطرق التخلص الخاصة. نتيجة لذلك ، قد يكون للعنصر منخفض التكلفة سعر شراء منخفض فقط ، ولكن سعرًا مرتفعًا لاستخدامه والتخلص منه. ربما تكون المادة أو العملية الأكثر أمانًا ولكن الأكثر تكلفة أقل تكلفة على المدى الطويل.
تهوية محلية
الضوابط مطلوبة لجميع المشكلات التي تم تحديدها والتي لا يمكن تجنبها عن طريق استبدال مواد أو طرق أكثر أمانًا. تبدأ الانبعاثات في موقع العمل الفردي ، وليس في المكدس. سيساعد نظام التهوية الذي يلتقط ويتحكم في الانبعاثات عند المصدر في حماية المجتمع إذا تم تصميمه بشكل صحيح. تعتبر أغطية ومجاري نظام التهوية جزءًا من نظام التحكم في تلوث الهواء الكلي.
يفضل استخدام نظام تهوية محلي. لا يخفف الملوثات ويوفر تيار غاز مركز يسهل تنظيفه قبل إطلاقه في البيئة. تعتبر معدات تنظيف الغاز أكثر كفاءة عند تنظيف الهواء بتركيزات أعلى من الملوثات. على سبيل المثال ، سوف يمنع غطاء الالتقاط الموجود فوق فوهة السكب في الفرن المعدني الملوثات من الوصول إلى البيئة ، وينقل الأبخرة إلى نظام تنظيف الغاز. في الجدول 5 ، يمكن ملاحظة أن كفاءات التنظيف لمنظفات الامتصاص والامتصاص تزداد مع تركيز الملوثات ، ولا ينصح باستخدام منظفات التكثيف للمستويات المنخفضة (أقل من 2,000 جزء في المليون) من الملوثات.
إذا لم يتم التقاط الملوثات من المصدر وتم السماح لها بالهروب من خلال النوافذ وفتحات التهوية ، فإنها تصبح انبعاثات هاربة غير خاضعة للرقابة. في بعض الحالات ، يمكن أن يكون لهذه الانبعاثات الهاربة غير المنضبطة تأثير كبير على الجوار المباشر.
العزلة
يمكن أن يكون العزل - تحديد موقع المصنع بعيدًا عن الأهداف الحساسة - طريقة تحكم رئيسية عندما تكون الضوابط الهندسية غير كافية في حد ذاتها. قد تكون هذه هي الوسيلة الوحيدة لتحقيق مستوى مقبول من التحكم عندما يجب الاعتماد على أفضل تكنولوجيا تحكم متاحة (BACT). إذا ، بعد تطبيق أفضل الضوابط المتاحة ، لا تزال مجموعة مستهدفة في خطر ، يجب النظر في العثور على موقع بديل حيث لا توجد مجموعات سكانية حساسة.
العزل ، كما هو مذكور أعلاه ، هو وسيلة لفصل نبات فردي عن الأهداف الحساسة. نظام عزل آخر حيث تستخدم السلطات المحلية تقسيم المناطق لفصل فئات الصناعات عن الأهداف الحساسة. بمجرد فصل الصناعات عن السكان المستهدفين ، لا ينبغي السماح للسكان بالانتقال إلى جوار المنشأة. على الرغم من أن هذا يبدو منطقيًا ، إلا أنه لا يتم استخدامه كثيرًا كما ينبغي.
إجراءات العمل
يجب تطوير إجراءات العمل لضمان استخدام المعدات بشكل صحيح وآمن ، دون المخاطرة بالعمال أو البيئة. يجب صيانة أنظمة تلوث الهواء المعقدة وتشغيلها بشكل صحيح إذا كانت ستؤدي وظيفتها على النحو المنشود. عامل مهم في هذا هو تدريب الموظفين. يجب تدريب الموظفين على كيفية استخدام المعدات وصيانتها لتقليل أو التخلص من كمية المواد الخطرة المنبعثة إلى مكان العمل أو المجتمع. في بعض الحالات ، تعتمد BACT على الممارسات الجيدة لضمان نتائج مقبولة.
مراقبة الوقت الحقيقي
النظام الذي يعتمد على المراقبة في الوقت الفعلي ليس شائعًا ولا يستخدم بشكل شائع. في هذه الحالة ، يمكن الجمع بين المراقبة المستمرة للانبعاثات والأرصاد الجوية مع نمذجة التشتت للتنبؤ بالتعرضات في اتجاه الريح. عندما تقترب حالات التعرض المتوقعة من المستويات المقبولة ، يتم استخدام المعلومات لتقليل معدلات الإنتاج والانبعاثات. هذه طريقة غير فعالة ، ولكنها قد تكون طريقة تحكم مؤقتة مقبولة لمنشأة قائمة.
على العكس من ذلك لإعلان التحذيرات للجمهور عندما تكون الظروف من شأنها أن تتواجد تركيزات مفرطة من الملوثات ، بحيث يمكن للجمهور اتخاذ الإجراء المناسب. على سبيل المثال ، إذا تم إرسال تحذير من أن الظروف الجوية تجعل مستويات ثاني أكسيد الكبريت في اتجاه الريح مفرطة ، فإن السكان المعرضين للإصابة مثل المصابين بالربو سيعرفون عدم الخروج من المنزل. مرة أخرى ، قد يكون هذا عنصر تحكم مؤقت مقبول حتى يتم تثبيت عناصر تحكم دائمة.
تُستخدم أحيانًا مراقبة الغلاف الجوي والأرصاد الجوية في الوقت الفعلي لتجنب أو تقليل أحداث تلوث الهواء الكبرى حيث قد توجد مصادر متعددة. عندما يصبح من الواضح أن مستويات تلوث الهواء المفرطة مرجحة ، قد يتم تقييد الاستخدام الشخصي للسيارات وإغلاق الصناعات الرئيسية التي تنبعث منها.
الصيانة / التدبير المنزلي
في جميع الحالات ، تعتمد فعالية الضوابط على الصيانة المناسبة ؛ يجب أن تعمل المعدات على النحو المنشود. لا يجب الحفاظ على أدوات التحكم في تلوث الهواء واستخدامها على النحو المنشود فحسب ، بل يجب الحفاظ على العمليات التي تولد انبعاثات محتملة وتشغيلها بشكل صحيح. مثال على العملية الصناعية هو مجفف رقائق الخشب مع وحدة تحكم في درجة الحرارة الفاشلة ؛ إذا تم تشغيل المجفف على درجة حرارة عالية جدًا ، فسوف ينبعث منه المزيد من المواد ، وربما نوعًا مختلفًا من المواد ، من خشب التجفيف. من الأمثلة على صيانة الغازات الأنظف التي تؤثر على الانبعاثات ، وجود أكياس تخزين رديئة بأكياس مكسورة ، مما يسمح للجسيمات بالمرور عبر المرشح.
تلعب التدبير المنزلي أيضًا دورًا مهمًا في التحكم في إجمالي الانبعاثات. الغبار الذي لا يتم تنظيفه بسرعة داخل المصنع يمكن أن يعاد تجويفه ويشكل خطرًا على الموظفين. إذا تم نقل الغبار إلى خارج المصنع ، فإنها تشكل خطرًا على المجتمع. يمكن أن يشكل سوء التدبير المنزلي في ساحة المصنع خطرًا كبيرًا على المجتمع. يمكن أن تؤدي المواد السائبة غير المغطاة أو نفايات النباتات أو الغبار الناتج عن المركبات إلى نقل الملوثات عبر الرياح إلى المجتمع. يعد الحفاظ على نظافة الفناء ، باستخدام حاويات أو مواقع تخزين مناسبة ، أمرًا مهمًا في تقليل إجمالي الانبعاثات. يجب ألا يتم تصميم النظام بشكل صحيح فحسب ، بل يجب استخدامه بشكل صحيح أيضًا إذا كان المجتمع بحاجة إلى الحماية.
من أسوأ الأمثلة على سوء الصيانة والتدبير المنزلي هو مصنع الاسترداد الرئيسي مع ناقل غبار رصاص مكسور. سُمح للغبار بالخروج من الناقل حتى أصبحت الكومة عالية جدًا لدرجة أن الغبار يمكن أن ينزلق أسفل الكومة ويخرج من نافذة مكسورة. ثم حملت الرياح المحلية الغبار حول الحي.
معدات أخذ عينات الانبعاث
يمكن أخذ عينات المصدر لعدة أسباب:
يعتمد نوع نظام أخذ العينات المستخدم على سبب أخذ العينات والتكاليف وتوافر التكنولوجيا وتدريب الموظفين.
انبعاثات مرئية
عندما تكون هناك رغبة في تقليل قوة تلوث الهواء أو تحسين الرؤية أو منع دخول الهباء الجوي في الغلاف الجوي ، فقد تستند المعايير إلى الانبعاثات المرئية.
تتكون الانبعاثات المرئية من جزيئات صغيرة أو غازات ملونة. كلما زاد تعتيم العمود ، زاد انبعاث المواد. هذه الخاصية واضحة للعيان ، ويمكن استخدام المراقبين المدربين لتقييم مستويات الانبعاث. هناك العديد من المزايا لاستخدام هذه الطريقة في تقييم معايير الانبعاث:
أخذ العينات الاستخراجية
تتطلب طريقة أخذ العينات الأكثر صرامة إزالة عينة من تيار الغاز من المكدس وتحليلها. على الرغم من أن هذا يبدو بسيطًا ، إلا أنه لا يُترجم إلى طريقة بسيطة لأخذ العينات.
يجب جمع العينة بطريقة متساوية الحركة ، خاصة عند جمع الجسيمات. يتم تعريف أخذ العينات متساوي الحركة على أنه أخذ العينات عن طريق سحب العينة إلى مسبار أخذ العينات بنفس السرعة التي تتحرك بها المادة في المكدس أو القناة. يتم ذلك عن طريق قياس سرعة تيار الغاز باستخدام أنبوب pitot ثم ضبط معدل أخذ العينات بحيث تدخل العينة إلى المسبار بنفس السرعة. يعد هذا ضروريًا عند أخذ عينات للجسيمات ، لأن الجسيمات الأكبر والأثقل لن تتبع أي تغيير في الاتجاه أو السرعة. نتيجة لذلك ، لن يكون تركيز الجسيمات الأكبر في العينة ممثلاً لتيار الغاز وستكون العينة غير دقيقة.
يظهر نموذج قطار لثاني أكسيد الكبريت في الشكل 1. إنه ليس بالأمر السهل ، ويلزم وجود عامل مدرب لضمان جمع العينة بشكل صحيح. إذا تم أخذ عينات من شيء آخر غير ثاني أكسيد الكبريت ، فيمكن إزالة أدوات الارتطام والحمام الجليدي وإدخال جهاز التجميع المناسب.
الشكل 1. رسم تخطيطي لقطار أخذ العينات متساوي الحركة لثاني أكسيد الكبريت
يمكن أن يكون أخذ العينات الاستخراجية ، وخاصة أخذ العينات متساوي الحركة ، دقيقًا ومتعدد الاستخدامات ، وله عدة استخدامات:
يمكن توصيل نظام أخذ العينات المبسط والآلي بغاز مستمر (أجهزة استشعار كهروكيميائية أو فوق بنفسجية ضوئية أو التأين باللهب) أو محلل جسيمات (مقياس نيفيلوميتر) لمراقبة الانبعاثات باستمرار. يمكن أن يوفر ذلك توثيقًا للانبعاثات وحالة التشغيل الفوري لنظام التحكم في تلوث الهواء.
أخذ العينات في الموقع
يمكن أيضًا أخذ عينات من الانبعاثات في المكدس. الشكل 2 هو تمثيل لمقياس إرسال بسيط يستخدم لقياس المواد في تيار الغاز. في هذا المثال ، يُسقط شعاع من الضوء عبر المكدس على خلية ضوئية. سوف تمتص الجسيمات أو الغاز الملون بعض الضوء أو تحجبه. كلما زادت المواد ، قل الضوء الذي يصل إلى الخلية الكهروضوئية. (انظر الشكل 2.)
الشكل 2. مقياس انتقال بسيط لقياس الجسيمات في كومة
باستخدام مصادر الضوء وأجهزة الكشف المختلفة مثل الأشعة فوق البنفسجية (UV) ، يمكن اكتشاف الغازات الشفافة للضوء المرئي. يمكن ضبط هذه الأجهزة على غازات معينة ، وبالتالي يمكن قياس تركيز الغاز في تيار النفايات.
An فى الموقع يتمتع نظام المراقبة بميزة على نظام الاستخراج حيث يمكنه قياس التركيز عبر المكدس أو القناة بأكملها ، بينما تقيس طريقة الاستخراج التركيزات فقط عند النقطة التي تم استخراج العينة منها. يمكن أن يؤدي هذا إلى حدوث خطأ كبير إذا لم يتم خلط تيار غاز العينة جيدًا. ومع ذلك ، فإن طريقة الاستخراج تقدم المزيد من طرق التحليل ، وبالتالي ربما يمكن استخدامها في المزيد من التطبيقات.
منذ فى الموقع يوفر النظام قراءة مستمرة ، ويمكن استخدامه لتوثيق الانبعاثات ، أو لضبط نظام التشغيل.
تهدف هذه المقالة إلى تزويد القارئ بفهم للتكنولوجيا المتاحة حاليًا للتعامل مع مكافحة تلوث المياه ، بناءً على مناقشة الاتجاهات والوقوع التي قدمها Hespanhol and Helmer في الفصل مخاطر الصحة البيئية. تتناول الأقسام التالية التحكم في مشاكل تلوث المياه ، أولاً تحت عنوان "التحكم في تلوث المياه السطحية" ثم تحت عنوان "التحكم في تلوث المياه الجوفية".
التحكم في تلوث المياه السطحية
تعريف تلوث المياه
يشير تلوث المياه إلى الحالة النوعية للشوائب أو عدم النظافة في المياه الهيدرولوجية لمنطقة معينة ، مثل مستجمعات المياه. إنه ناتج عن حدوث أو عملية تؤدي إلى انخفاض في فائدة مياه الأرض ، خاصة فيما يتعلق بصحة الإنسان والآثار البيئية. تشدد عملية التلوث على فقدان النقاء من خلال التلوث ، مما يعني أيضًا التطفل أو الاتصال بمصدر خارجي كسبب. يتم تطبيق المصطلح الملوث على مستويات منخفضة للغاية من تلوث المياه ، كما هو الحال في فسادها الأولي واضمحلالها. التلوث هو نتيجة التلوث ويوحي بانتهاك أو تدنيس.
المياه الهيدرولوجية
يمكن النظر إلى المياه الطبيعية للأرض على أنها نظام دائري مستمر كما هو موضح في الشكل 1 ، والذي يوفر توضيحًا بيانيًا للمياه في الدورة الهيدرولوجية ، بما في ذلك المياه السطحية والجوفية.
الشكل 1. الدورة الهيدرولوجية
كمرجع لجودة المياه ، المياه المقطرة (H2س) تمثل أعلى حالة من النقاء. يمكن اعتبار المياه في الدورة الهيدرولوجية طبيعية ولكنها ليست نقية. تصبح ملوثة من كل من الأنشطة الطبيعية والبشرية. قد تنجم تأثيرات التدهور الطبيعي عن عدد لا يحصى من المصادر - من الحيوانات والنباتات وثورات البراكين وضربات الصواعق التي تسبب الحرائق وما إلى ذلك ، والتي تعتبر على المدى الطويل مستويات أساسية سائدة للأغراض العلمية.
يؤدي التلوث الناتج عن النشاط البشري إلى اختلال التوازن الطبيعي عن طريق تركيب النفايات التي يتم تصريفها من مصادر مختلفة. يمكن إدخال الملوثات في مياه الدورة الهيدرولوجية في أي وقت. على سبيل المثال: هطول الأمطار في الغلاف الجوي قد يتلوث بملوثات الهواء ؛ قد تتلوث المياه السطحية في عملية الجريان السطحي من مستجمعات المياه ؛ يمكن تصريف مياه الصرف الصحي في الجداول والأنهار ؛ وقد تتلوث المياه الجوفية من خلال التسرب والتلوث الجوفي.
يوضح الشكل 2 توزيع المياه الهيدرولوجية. ثم يتم فرض التلوث على هذه المياه ، وبالتالي يمكن اعتباره حالة بيئية غير طبيعية أو غير متوازنة. قد تحدث عملية التلوث في مياه أي جزء من الدورة الهيدرولوجية ، وتكون أكثر وضوحًا على سطح الأرض في شكل جريان من مستجمعات المياه إلى الجداول والأنهار. ومع ذلك ، فإن تلوث المياه الجوفية له تأثير بيئي كبير ويتم مناقشته بعد القسم الخاص بتلوث المياه السطحية.
الشكل 2. توزيع هطول الأمطار
مصادر تلوث المياه من مستجمعات المياه
مستجمعات المياه هي المجال الأصلي لتلوث المياه السطحية. يُعرَّف مستجمعات المياه على أنها مساحة من سطح الأرض تسقط عليها المياه الهيدرولوجية وتتراكم وتستخدم ويتم التخلص منها ثم يتم تصريفها في نهاية المطاف في مجاري أو أنهار أو مسطحات مائية أخرى. وهي تتألف من نظام تصريف مع جريان نهائي أو تجميع في مجرى أو نهر. عادة ما يشار إلى مستجمعات مياه الأنهار الكبيرة بأحواض الصرف. الشكل 3 هو تمثيل للدورة الهيدرولوجية على مستجمعات المياه الإقليمية. بالنسبة للمنطقة ، يمكن كتابة ترتيب المياه المختلفة كمعادلة بسيطة ، وهي المعادلة الأساسية للهيدرولوجيا كما كتبها فيسمان ولويس وناب (1989) ؛ الوحدات النموذجية مم / سنة:
P - R - G - E - T. = ±S
حيث:
P = هطول الأمطار (أي هطول الأمطار ، تساقط الثلوج ، البَرَد)
R = الجريان السطحي أو تدفق سطح مستجمعات المياه
G = المياه الجوفية
E = التبخر
T = النتح
S = التخزين السطحي
الشكل 3. الدورة الهيدرولوجية الإقليمية
يُنظر إلى هطول الأمطار على أنه الشكل الأولي في الميزانية الهيدرولوجية المذكورة أعلاه. مصطلح الجريان السطحي مرادف لتدفق التدفق. يشير التخزين إلى الخزانات أو أنظمة الاحتجاز التي تجمع المياه ؛ على سبيل المثال ، يخلق سد من صنع الإنسان (وابل) على نهر خزانًا لأغراض تخزين المياه. تتجمع المياه الجوفية كنظام تخزين وقد تتدفق من موقع إلى آخر ؛ قد تكون متدفقة أو متدفقة فيما يتعلق بالتيارات السطحية. التبخر هو ظاهرة على سطح الماء ، والنتح مرتبط بالانتقال من الكائنات الحية.
على الرغم من أن مستجمعات المياه قد تختلف اختلافًا كبيرًا في الحجم ، إلا أن بعض أنظمة الصرف لتصنيف تلوث المياه تصنف على أنها حضرية أو غير حضرية (زراعية ، ريفية ، غير متطورة) في طبيعتها. ينشأ التلوث الذي يحدث داخل أنظمة الصرف هذه من المصادر التالية:
مصادر نقطة: تصريف النفايات في جسم مائي استقبال في موقع محدد ، في نقطة مثل أنبوب الصرف الصحي أو نوع من منافذ النظام المركّز.
مصادر غير نقطية (متفرقة): التلوث الذي يدخل المسطح المائي المستقبِل من مصادر متفرقة في مستجمعات المياه ؛ يعتبر تصريف مياه الأمطار غير المحصلة في مجرى مائي نموذجيًا. يشار أحيانًا إلى المصادر غير النقطية بالمياه "المنتشرة" ؛ ومع ذلك ، يُنظر إلى المصطلح المشتت على أنه أكثر وصفيًا.
مصادر متقطعة: من نقطة أو مصدر يتم تفريغه في ظل ظروف معينة ، مثل ظروف التحميل الزائد ؛ تعتبر الفيضانات المجمعة للصرف الصحي خلال فترات هطول الأمطار الغزيرة نموذجية.
ملوثات المياه في الجداول والأنهار
عندما يتم تصريف النفايات الضارة من المصادر المذكورة أعلاه في مجاري مائية أو غيرها من المسطحات المائية ، فإنها تصبح ملوثات تم تصنيفها ووصفها في قسم سابق. يمكن تقسيم الملوثات أو الملوثات التي تدخل إلى جسم مائي إلى:
أنظمة التحكم في تلوث المياه
يتم إصدار لوائح التحكم في تلوث المياه المطبقة على نطاق واسع من قبل الوكالات الحكومية الوطنية ، مع لوائح أكثر تفصيلاً من قبل الولايات والمقاطعات والبلديات ومناطق المياه ومناطق الحفظ ولجان الصرف الصحي وغيرها. على المستوى الوطني ومستوى الولاية (أو المقاطعة) ، عادة ما يتم تكليف وكالات حماية البيئة (EPAs) ووزارات الصحة بهذه المسؤولية. في مناقشة اللوائح أدناه ، يتبع التنسيق وأجزاء معينة مثال معايير جودة المياه المطبقة حاليًا في ولاية أوهايو الأمريكية.
تسميات استخدام جودة المياه
الهدف النهائي للسيطرة على تلوث المياه هو عدم تصريف الملوثات إلى المسطحات المائية ؛ ومع ذلك ، فإن الإنجاز الكامل لهذا الهدف عادة ما يكون غير فعال من حيث التكلفة. النهج المفضل هو وضع قيود على تصريفات التخلص من النفايات من أجل الحماية المعقولة لصحة الإنسان والبيئة. على الرغم من أن هذه المعايير قد تختلف على نطاق واسع في الولايات القضائية المختلفة ، إلا أن تسميات الاستخدام لمسطحات مائية محددة هي الأساس بشكل عام ، كما هو موضح بإيجاز أدناه.
تشمل إمدادات المياه:
تشمل الأنشطة الترفيهية ما يلي:
يتم تصنيف موارد المياه العامة على أنها مسطحات مائية تقع داخل أنظمة المتنزهات والأراضي الرطبة ومناطق الحياة البرية والأنهار البرية والمناظر الطبيعية والترفيهية والبحيرات المملوكة ملكية عامة والمياه ذات الأهمية الترفيهية أو البيئية الاستثنائية.
موائل الحياة المائية
تختلف التسميات النموذجية باختلاف المناخ ، ولكنها تتعلق بالظروف في المسطحات المائية لدعم وصيانة بعض الكائنات المائية ، وخاصة الأنواع المختلفة من الأسماك. على سبيل المثال ، يتم سرد استخدام التعيينات في مناخ معتدل كما هو مقسم في لوائح وكالة حماية البيئة في ولاية أوهايو (EPA) أدناه دون وصف تفصيلي:
معايير التحكم في تلوث المياه
تتميز المياه الطبيعية ومياه الصرف الصحي من حيث تركيبها الفيزيائي والكيميائي والبيولوجي. الخصائص الفيزيائية الرئيسية والمكونات الكيميائية والبيولوجية لمياه الصرف الصحي ومصادرها هي قائمة طويلة ، تم الإبلاغ عنها في كتاب مدرسي من قبل Metcalf and Eddy (1991). يتم إعطاء الطرق التحليلية لهذه التحديدات في دليل مستخدم على نطاق واسع بعنوان الطرق القياسية لفحص المياه والصرف الصحي من قبل جمعية الصحة العامة الأمريكية (1995).
يجب التحكم في كل مسطح مائي معين وفقًا للوائح التي قد تتكون من معايير عددية أساسية وأكثر تفصيلاً كما هو موضح بإيجاز أدناه.
التحرر الأساسي من التلوث. إلى الحد العملي والممكن ، يجب أن تحقق جميع المسطحات المائية المعايير الأساسية "للحريات الخمس من التلوث":
معايير جودة المياه هي قيود عددية وإرشادات للتحكم في المكونات الكيميائية والبيولوجية والسامة في المسطحات المائية.
مع وجود أكثر من 70,000 مركب كيميائي قيد الاستخدام اليوم ، من غير العملي تحديد التحكم في كل منها. ومع ذلك ، يمكن وضع معايير للمواد الكيميائية على أساس القيود لأنها تتعلق أولاً وقبل كل شيء بثلاث فئات رئيسية من الاستهلاك والتعرض:
C: تعتبر المعايير الكيميائية لحماية صحة الإنسان من الاهتمامات الرئيسية الأولى ويجب وضعها وفقًا لتوصيات وكالات الصحة الحكومية ومنظمة الصحة العالمية ومنظمات البحوث الصحية المعترف بها.
C: يجب أن تستند المعايير الكيميائية للتحكم في إمدادات المياه الزراعية إلى دراسات وتوصيات علمية معترف بها والتي من شأنها الحماية من الآثار السلبية على المحاصيل والثروة الحيوانية نتيجة لري المحاصيل وسقي الماشية.
C: يجب أن تستند المعايير الكيميائية لحماية الحياة المائية إلى دراسات علمية معترف بها فيما يتعلق بحساسية هذه الأنواع لمواد كيميائية معينة وأيضًا فيما يتعلق بالاستهلاك البشري للأسماك والأطعمة البحرية.
تتعلق معايير مياه الصرف السائلة بالقيود المفروضة على مكونات الملوثات الموجودة في النفايات السائلة وهي طريقة أخرى للتحكم. قد يتم تعيينها على أنها مرتبطة بتسميات استخدام المياه للمسطحات المائية ومن حيث صلتها بالفئات المذكورة أعلاه للمعايير الكيميائية.
تعتمد المعايير البيولوجية على ظروف موائل المسطحات المائية اللازمة لدعم الحياة المائية.
المحتوى العضوي لمياه الصرف الصحي والمياه الطبيعية
يعتبر المحتوى الإجمالي للمواد العضوية أكثر أهمية في تحديد قوة التلوث لكل من مياه الصرف الصحي والمياه الطبيعية. تستخدم ثلاثة اختبارات معملية بشكل شائع لهذا الغرض:
طلب الأكسجين الكيميائي الحيوي (BOD): خمسة أيام BOD (BOD5) هي المعلمة الأكثر استخدامًا ؛ يقيس هذا الاختبار الأكسجين المذاب الذي تستخدمه الكائنات الدقيقة في الأكسدة الكيميائية الحيوية للمواد العضوية خلال هذه الفترة.
طلب الأكسجين الكيميائي (COD): هذا الاختبار لقياس المواد العضوية في النفايات البلدية والصناعية التي تحتوي على مركبات سامة للحياة البيولوجية ؛ إنه مقياس لمكافئ الأكسجين للمادة العضوية التي يمكن أن تتأكسد.
إجمالي الكربون العضوي (TOC): هذا الاختبار ينطبق بشكل خاص على التركيزات الصغيرة من المواد العضوية في الماء ؛ إنه مقياس للمادة العضوية التي تتأكسد إلى ثاني أكسيد الكربون.
لوائح سياسة مكافحة التدهور
تعد لوائح سياسة مكافحة التدهور نهجًا إضافيًا لمنع انتشار تلوث المياه إلى ما وراء بعض الظروف السائدة. على سبيل المثال ، تتكون سياسة مكافحة التدهور الخاصة بمعايير جودة المياه التابعة لوكالة حماية البيئة في أوهايو من ثلاثة مستويات من الحماية:
الطبقة 1: يجب الحفاظ على الاستخدامات الحالية وحمايتها. لا يُسمح بمزيد من التدهور في جودة المياه والذي قد يتعارض مع الاستخدامات المعينة الحالية.
الطبقة 2: بعد ذلك ، يجب الحفاظ على جودة المياه بشكل أفضل من تلك اللازمة لحماية الاستخدامات ما لم يثبت أن جودة المياه المنخفضة ضرورية للتنمية الاقتصادية أو الاجتماعية المهمة ، على النحو الذي يحدده مدير وكالة حماية البيئة.
الطبقة 3: أخيرًا ، يجب الحفاظ على جودة موارد المياه وحمايتها. لا ينبغي أن تتدهور جودة المياه المحيطة الحالية بسبب أي مواد تم تحديدها على أنها سامة أو تتداخل مع أي استخدام محدد. يُسمح بتصريف أحمال الملوثات المتزايدة في المسطحات المائية إذا لم تؤد إلى خفض جودة المياه الموجودة.
مناطق خلط تصريف تلوث المياه ونمذجة تخصيص حمل النفايات
مناطق الخلط هي مناطق في جسم مائي تسمح بتصريف مياه الصرف الصحي المعالجة أو غير المعالجة لتحقيق ظروف مستقرة ، كما هو موضح في الشكل 4 لتيار متدفق. يكون الصرف مبدئيًا في حالة انتقالية يتم تخفيفها تدريجياً من تركيز المصدر إلى ظروف المياه المستقبلة. لا يجب اعتباره كيانًا علاجيًا ويمكن تحديده بقيود محددة.
الشكل 4. مناطق الخلط
عادة ، يجب ألا تقوم مناطق الخلط بما يلي:
أصبحت دراسات تخصيص حمل النفايات مهمة بسبب التكلفة العالية للتحكم في المغذيات في تصريفات المياه العادمة لتجنب التخثث أثناء التدفق (الموضح أدناه). تستخدم هذه الدراسات بشكل عام استخدام نماذج الكمبيوتر لمحاكاة ظروف جودة المياه في مجرى ، خاصة فيما يتعلق بالمغذيات مثل أشكال النيتروجين والفوسفور ، والتي تؤثر على ديناميكيات الأكسجين المذاب. يتم تمثيل نماذج جودة المياه التقليدية من هذا النوع بواسطة نموذج وكالة حماية البيئة الأمريكية QUAL2E ، والذي وصفه براون وبارنويل (1987). النموذج الأحدث الذي اقترحه تايلور (1995) هو نموذج Omni Diurnal (ODM) ، والذي يتضمن محاكاة لتأثير النباتات المتجذرة على المغذيات المتدفقة وديناميات الأكسجين المذاب.
أحكام التباين
جميع لوائح التحكم في تلوث المياه محدودة من حيث الكمال ، وبالتالي يجب أن تتضمن أحكامًا تسمح بالاختلاف في الأحكام بناءً على شروط معينة قد تمنع الامتثال الفوري أو الكامل.
تقييم المخاطر وإدارتها فيما يتعلق بتلوث المياه
تعتبر لوائح التحكم في تلوث المياه المذكورة أعلاه نموذجية للنهج الحكومية العالمية لتحقيق الامتثال لمعايير جودة المياه وحدود تصريف مياه الصرف الصحي. بشكل عام ، تم وضع هذه اللوائح على أساس العوامل الصحية والبحث العلمي ؛ في حالة وجود بعض عدم اليقين فيما يتعلق بالتأثيرات المحتملة ، غالبًا ما يتم تطبيق عوامل الأمان. قد يكون تنفيذ بعض هذه اللوائح غير معقول ومكلف للغاية بالنسبة لعامة الناس وكذلك للمؤسسات الخاصة. لذلك هناك اهتمام متزايد بتخصيص أكثر كفاءة للموارد في تحقيق أهداف تحسين جودة المياه. كما أشرنا سابقًا في مناقشة المياه الهيدرولوجية ، لا توجد نقاء نقية حتى في المياه التي تحدث بشكل طبيعي.
يشجع النهج التكنولوجي المتنامي تقييم وإدارة المخاطر البيئية في وضع لوائح تلوث المياه. يعتمد المفهوم على تحليل الفوائد والتكاليف البيئية في تلبية المعايير أو الحدود. اقترح Parkhurst (1995) تطبيق تقييم المخاطر البيئية المائية كوسيلة مساعدة في وضع حدود للتحكم في تلوث المياه ، خاصة عندما ينطبق ذلك على حماية الحياة المائية. يمكن تطبيق طرق تقييم المخاطر هذه لتقدير الآثار البيئية للتركيزات الكيميائية لمجموعة واسعة من ظروف تلوث المياه السطحية بما في ذلك:
تتكون الطريقة المقترحة من ثلاث طبقات ؛ كما هو موضح في الشكل 5 الذي يوضح النهج.
الشكل 5. طرق إجراء تقييم المخاطر لمستويات متتالية من التحليل. المستوى 1: مستوى الفرز ؛ المستوى 2: التحديد الكمي للمخاطر الكبيرة المحتملة ؛ المستوى 3: تقدير كمية المخاطر الخاصة بالموقع
تلوث المياه في البحيرات والخزانات
توفر البحيرات والخزانات التخزين الحجمي لتدفق مستجمعات المياه وقد يكون لها فترات زمنية طويلة للتدفق مقارنة بالتدفق السريع للداخل والخارج للوصول إلى مجرى متدفق. لذلك فهي تحظى باهتمام خاص فيما يتعلق بالاحتفاظ بمكونات معينة ، وخاصة العناصر الغذائية بما في ذلك أشكال النيتروجين والفوسفور التي تعزز التخثث. التخثث هو عملية الشيخوخة الطبيعية التي يتم فيها إثراء محتوى الماء عضويًا ، مما يؤدي إلى هيمنة النمو المائي غير المرغوب فيه ، مثل الطحالب وصفير الماء وما إلى ذلك. تميل عملية التخثث إلى تقليل الحياة المائية ولها تأثيرات ضارة بالأكسجين المذاب. قد تعزز كل من المصادر الطبيعية والثقافية للمغذيات هذه العملية ، كما هو موضح في Preul (1974) في الشكل 6 ، حيث تظهر قائمة تخطيطية لمصادر المغذيات والمصارف لبحيرة Sunapee ، في ولاية نيو هامبشاير الأمريكية.
الشكل 6. قائمة تخطيطية لمصادر وأحواض المغذيات (النيتروجين والفوسفور) لبحيرة سونابي ، نيو هامبشاير (الولايات المتحدة)
يمكن بالطبع أخذ عينات من البحيرات والخزانات وتحليلها لتحديد حالتها الغذائية. تبدأ الدراسات التحليلية عادةً بتوازن العناصر الغذائية الأساسية مثل ما يلي:
(مغذيات البحيرة) = (مغذيات مياه البحيرة) + (احتباس المغذيات في البحيرة)
يمكن توسيع هذا الرصيد الأساسي ليشمل المصادر المختلفة الموضحة في الشكل 6.
يشير وقت التنظيف إلى جوانب الاحتفاظ النسبية لنظام البحيرة. تتمتع البحيرات الضحلة ، مثل بحيرة إيري ، بأوقات تدفق قصيرة نسبيًا وترتبط بتخثث متقدم لأن البحيرات الضحلة غالبًا ما تكون أكثر ملاءمة لنمو النباتات المائية. تتمتع البحيرات العميقة مثل بحيرة تاهو وبحيرة سوبيريور بفترات تدفق طويلة جدًا ، والتي ترتبط عادةً بالبحيرات مع الحد الأدنى من التخثث لأنه حتى الوقت الحاضر ، لم يتم تحميلها بشكل زائد وأيضًا لأن أعماقها القصوى لا تؤدي إلى نمو واسع النطاق للنباتات المائية ما عدا في epilimnion (المنطقة العليا). تصنف البحيرات في هذه الفئة عمومًا على أنها قليلة التغذية ، على أساس أنها منخفضة نسبيًا في العناصر الغذائية وتدعم الحد الأدنى من النمو المائي مثل الطحالب.
من المهم مقارنة أوقات التدفق لبعض بحيرات الولايات المتحدة الرئيسية كما أفاد Pecor (1973) باستخدام أساس الحساب التالي:
وقت تدفق البحيرة (LFT) = (حجم تخزين البحيرة) / (تدفق البحيرة)
بعض الأمثلة هي: بحيرة وابيسا (ميشيغان) ، LFT = 0.30 سنة ؛ بحيرة هوتون (ميشيغان) ، 1.4 سنة ؛ بحيرة إيري ، 2.6 سنة ؛ بحيرة سوبيريور ، 191 سنة ؛ بحيرة تاهو ، 700 عام.
على الرغم من أن العلاقة بين عملية التخثث ومحتوى المغذيات معقدة ، يتم التعرف على الفوسفور عادة على أنه المغذي المحدد. استنادًا إلى الظروف المختلطة تمامًا ، أفاد سوير (1947) أن تكاثر الطحالب يميل إلى الحدوث إذا تجاوزت قيم النيتروجين 0.3 مجم / لتر والفوسفور يتجاوز 0.01 مجم / لتر. في البحيرات والخزانات الطبقية ، تعد مستويات الأكسجين المذاب المنخفضة في نقص الدم هي علامات مبكرة على التخثث. طور Vollenweider (1968 ، 1969) مستويات تحميل حرجة من إجمالي الفوسفور والنيتروجين الكلي لعدد من البحيرات على أساس تحميل المغذيات ، ومتوسط الأعماق والحالات الغذائية. لمقارنة العمل في هذا الموضوع ، نشر Dillon (1974) مراجعة نقدية لنموذج ميزانية المغذيات في Vollenweider والنماذج الأخرى ذات الصلة. تتوفر أيضًا نماذج كمبيوتر أكثر حداثة لمحاكاة دورات النيتروجين / الفوسفور مع تغيرات في درجات الحرارة.
تلوث المياه في مصبات الأنهار
المصب هو ممر وسيط للمياه بين مصب النهر وساحل البحر. يتكون هذا الممر من قناة مصب نهر تصل إلى تدفق النهر (المياه العذبة) من المنبع والتصريف الخارج على جانب مجرى النهر إلى مستوى مياه البحر المتغير باستمرار لمياه البحر (المياه المالحة). تتأثر مصبات الأنهار باستمرار بتقلبات المد والجزر وهي من بين أكثر المسطحات المائية تعقيدًا التي يتم مواجهتها في التحكم في تلوث المياه. السمات السائدة لمصب النهر هي الملوحة المتغيرة ، وتدور الملح أو السطح البيني بين الملح والمياه العذبة ، وغالبًا ما تكون مساحات شاسعة من المياه الضحلة والعكرة التي تعلوها المسطحات الطينية والمستنقعات المالحة. يتم توفير المغذيات إلى حد كبير إلى مصب النهر المتدفق وتندمج مع موائل مياه البحر لتوفير إنتاج غزير من الكائنات الحية والحياة البحرية. المرغوبة بشكل خاص هي المأكولات البحرية التي يتم حصادها من مصبات الأنهار.
من وجهة نظر تلوث المياه ، فإن مصبات الأنهار معقدة بشكل فردي وتتطلب عمومًا تحقيقات خاصة تستخدم دراسات ميدانية مكثفة ونمذجة حاسوبية. لمزيد من الفهم الأساسي ، تتم إحالة القارئ إلى Reish 1979 ، حول التلوث البحري ومصبات الأنهار ؛ وإلى Reid and Wood 1976 بشأن إيكولوجيا المياه الداخلية ومصبات الأنهار.
تلوث المياه في البيئات البحرية
قد يُنظر إلى المحيطات على أنها المياه أو الأحواض المستقبلة النهائية ، حيث إن النفايات التي تحملها الأنهار تصب في النهاية في هذه البيئة البحرية. على الرغم من أن المحيطات عبارة عن أجسام شاسعة من المياه المالحة ذات قدرة استيعاب غير محدودة على ما يبدو ، فإن التلوث يميل إلى إتلاف السواحل ويؤثر بشكل أكبر على الحياة البحرية.
تشمل مصادر الملوثات البحرية العديد من تلك التي تمت مواجهتها في بيئات مياه الصرف الصحي الأرضية بالإضافة إلى المزيد من المصادر المرتبطة بالعمليات البحرية. قائمة محدودة ترد أدناه:
كل مما سبق يتطلب معالجة خاصة وطرق تحكم. ربما يكون تصريف مياه الصرف الصحي وحمأة الصرف الصحي من خلال مصبات مياه المحيط المصدر الرئيسي للتلوث البحري.
للتكنولوجيا الحالية حول هذا الموضوع ، يحيل القارئ إلى كتاب بيشوب (1983) عن التلوث البحري ومكافحته.
تقنيات الحد من التلوث في تصريف المياه العادمة
عادة ما يتم تنفيذ معالجة مياه الصرف الصحي على نطاق واسع من قبل البلديات والمناطق الصحية والصناعات والمؤسسات التجارية ولجان مكافحة التلوث المختلفة. الغرض هنا هو وصف الأساليب المعاصرة لمعالجة مياه الصرف الصحي البلدية ثم تقديم بعض الأفكار المتعلقة بمعالجة النفايات الصناعية والأساليب الأكثر تقدمًا.
بشكل عام ، يمكن تجميع جميع عمليات معالجة مياه الصرف الصحي في أنواع فيزيائية أو كيميائية أو بيولوجية ، ويمكن استخدام واحد أو أكثر من هذه العمليات لتحقيق منتج نفايات سائلة مرغوب. تعتبر مجموعة التصنيف هذه أكثر ملاءمة لفهم نهج معالجة مياه الصرف الصحي وهي مُدرجة في الجدول 1.
الجدول 1. التصنيف العام لعمليات معالجة مياه الصرف الصحي وعملياتها
العمليات الفيزيائية |
العمليات الكيميائية |
العمليات البيولوجية |
قياس التدفق |
ترسيب |
العمل الهوائي |
الأساليب المعاصرة لمعالجة مياه الصرف الصحي
التغطية هنا محدودة وتهدف إلى تقديم نظرة عامة مفاهيمية عن ممارسات معالجة مياه الصرف الصحي الحالية في جميع أنحاء العالم بدلاً من بيانات التصميم التفصيلية. بالنسبة لهذا الأخير ، تمت إحالة القارئ إلى Metcalf و Eddy 1991.
تتم معالجة مياه الصرف الصحي البلدية جنبًا إلى جنب مع بعض اختلاط النفايات الصناعية / التجارية في أنظمة تستخدم عادةً المعالجة الأولية والثانوية والثالثية على النحو التالي:
نظام المعالجة الأولية: المعالجة المسبقة ® الترسيب الأولي ® التطهير (المعالجة بالكلور) ® النفايات السائلة
نظام المعالجة الثانوية: المعالجة المسبقة ® الترسيب الأساسي ® الوحدة البيولوجية الترسيب الثاني + التطهير (المعالجة بالكلور) + النفايات السائلة للتيار
نظام العلاج الثلاثي: معالجة أولية ® ترسيب أولي ® وحدة بيولوجية ® ترسيب ثانوي وحدة ثالثية + تطهير (معالجة بالكلور) تدفق مياه سائلة إلى تيار
يوضح الشكل 7 أيضًا مخططًا تخطيطيًا لنظام معالجة مياه الصرف الصحي التقليدي. أوصاف نظرة عامة للعمليات المذكورة أعلاه تتبع.
الشكل 7. رسم تخطيطي لمعالجة مياه الصرف الصحي التقليدية
العلاج الأولي
الهدف الأساسي من المعالجة الأولية لمياه الصرف الصحي البلدية ، بما في ذلك مياه الصرف الصحي المحلية الممزوجة ببعض النفايات الصناعية / التجارية ، هو إزالة المواد الصلبة العالقة وتوضيح مياه الصرف الصحي ، لجعلها مناسبة للمعالجة البيولوجية. بعد بعض عمليات المعالجة المسبقة مثل الغربلة وإزالة الحصى والتكسير ، فإن العملية الرئيسية للترسيب الأولي هي ترسيب المياه العادمة الخام في خزانات ترسيب كبيرة لفترات تصل إلى عدة ساعات. تزيل هذه العملية من 50 إلى 75٪ من إجمالي المواد الصلبة العالقة ، والتي يتم سحبها كحمأة تحت التدفق مجمعة للمعالجة المنفصلة. يتم بعد ذلك توجيه التدفق الزائد من العملية للمعالجة الثانوية. في بعض الحالات ، يمكن استخدام المواد الكيميائية لتحسين درجة المعالجة الأولية.
العلاج الثانوي
تتم معالجة جزء المحتوى العضوي لمياه الصرف الذي يتم تعليقه جيدًا أو إذابته ولم يتم إزالته في العملية الأولية ، عن طريق المعالجة الثانوية. تشمل الأشكال المقبولة عمومًا للمعالجة الثانوية في الاستخدام الشائع المرشحات المتقطرة ، والملامسات البيولوجية مثل الأقراص الدوارة ، والحمأة المنشطة ، وبرك تثبيت النفايات ، وأنظمة البرك الهوائية ، وطرق استخدام الأراضي ، بما في ذلك أنظمة الأراضي الرطبة. سيتم التعرف على كل هذه الأنظمة على أنها تستخدم عمليات بيولوجية بشكل أو بآخر. تتم مناقشة أكثر هذه العمليات شيوعًا بإيجاز أدناه.
أنظمة الملامسات البيولوجية. المرشحات المتقطرة هي واحدة من أقدم أشكال هذه الطريقة للمعالجة الثانوية ولا تزال مستخدمة على نطاق واسع مع بعض طرق التطبيق المحسّنة. في هذه المعالجة ، يتم تطبيق النفايات السائلة من الخزانات الأولية بشكل موحد على طبقة من الوسائط ، مثل الصخور أو الوسائط البلاستيكية الاصطناعية. يتم تحقيق التوزيع المنتظم عادةً عن طريق تقطير السائل من الأنابيب المثقبة التي يتم تدويرها فوق الطبقة بشكل متقطع أو مستمر وفقًا للعملية المرغوبة. اعتمادًا على معدل التحميل العضوي والهيدروليكي ، يمكن لمرشحات التقطير إزالة ما يصل إلى 95٪ من المحتوى العضوي ، وعادة ما يتم تحليله على أنه طلب أكسجين كيميائي حيوي (BOD). هناك العديد من أنظمة الملامسات البيولوجية الحديثة المستخدمة والتي يمكن أن توفر عمليات إزالة العلاج في نفس النطاق ؛ تقدم بعض هذه الطرق مزايا خاصة ، خاصة قابلة للتطبيق في ظروف مقيدة معينة مثل الفضاء والمناخ وما إلى ذلك. وتجدر الإشارة إلى أن خزان الترسيب الثانوي التالي يعتبر جزءًا ضروريًا من إكمال العملية. في التسوية الثانوية ، يتم سحب بعض ما يسمى بحمأة الدبال كتدفق تحت ، ويتم تصريف الفائض كنفايات سائلة ثانوية.
الحمأة المنشطة. في الشكل الأكثر شيوعًا لهذه العملية البيولوجية ، تتدفق النفايات السائلة المعالجة الأولية إلى خزان وحدة الحمأة المنشط الذي يحتوي على تعليق بيولوجي موجود سابقًا يسمى الحمأة النشطة. يشار إلى هذا الخليط بالمواد الصلبة المعلقة في السائل المختلط (MLSS) ويتم توفير فترة تلامس تتراوح عادةً من عدة ساعات إلى 24 ساعة أو أكثر ، اعتمادًا على النتائج المرغوبة. خلال هذه الفترة ، يتم تهوية الخليط بدرجة عالية وتقليبها لتعزيز النشاط البيولوجي الهوائي. مع انتهاء العملية ، يتم سحب جزء من الخليط (MLSS) وإعادته إلى المؤثر لمواصلة عملية التنشيط البيولوجي. يتم توفير الترسيب الثانوي بعد وحدة الحمأة المنشطة لغرض تسوية تعليق الحمأة المنشطة وتفريغ التدفق الزائد الموضح كنفايات سائلة. هذه العملية قادرة على إزالة حوالي 95٪ من الطلب الأوكسجيني البيولوجي المؤثر.
العلاج العالي
يمكن توفير مستوى ثالث من العلاج عند الحاجة إلى درجة أعلى من إزالة الملوثات. قد يشتمل هذا الشكل من المعالجة عادةً على ترشيح الرمل ، وبرك التثبيت ، وطرق التخلص من الأرض ، والأراضي الرطبة والأنظمة الأخرى التي تزيد من استقرار التدفق الثانوي.
تطهير المخلفات السائلة
التطهير مطلوب عادة لتقليل البكتيريا ومسببات الأمراض إلى مستويات مقبولة. تعتبر المعالجة بالكلور وثاني أكسيد الكلور والأوزون والأشعة فوق البنفسجية من أكثر العمليات شيوعًا.
الكفاءة الكلية لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي
تشتمل مياه الصرف على مجموعة واسعة من المكونات التي تصنف عمومًا على أنها مواد صلبة معلقة ومذابة ، ومكونات غير عضوية ومكونات عضوية.
يمكن قياس كفاءة نظام المعالجة من حيث النسبة المئوية لإزالة هذه المكونات. المعلمات الشائعة للقياس هي:
معالجة مياه الصرف الصناعي
أنواع المخلفات الصناعية
النفايات الصناعية (غير المنزلية) عديدة وتتنوع بشكل كبير في تكوينها ؛ قد تكون شديدة الحموضة أو قلوية ، وغالبًا ما تتطلب تحليلًا معمليًا مفصلاً. قد يكون العلاج المتخصص ضروريًا لجعلها غير ضارة قبل الخروج. السمية مصدر قلق كبير في التخلص من مياه الصرف الصناعي.
تشمل النفايات الصناعية التمثيلية: عجينة الورق والورق والمجازر ومصنع الجعة والمدابغ وتجهيز الأغذية ومصانع التعليب والكيماويات والبترول والمنسوجات والسكر والغسيل واللحوم والدواجن وتغذية الخنازير والتقديم وغيرها الكثير. الخطوة الأولى في تطوير تصميم المعالجة هي مسح النفايات الصناعية ، والذي يوفر بيانات عن الاختلافات في خصائص التدفق والنفايات. يمكن تلخيص خصائص النفايات غير المرغوب فيها كما ذكرها Eckenfelder (1989) على النحو التالي:
كما حددت وكالة حماية البيئة الأمريكية قائمة بالمواد الكيميائية العضوية وغير العضوية السامة مع وجود قيود محددة في منح تصاريح التفريغ. تتضمن القائمة أكثر من 100 مركب وهي طويلة جدًا بحيث لا يمكن إعادة طبعها هنا ، ولكن قد يتم طلبها من وكالة حماية البيئة.
طرق العلاج
تعتبر معالجة النفايات الصناعية أكثر تخصصًا من معالجة النفايات المنزلية ؛ ومع ذلك ، عندما تكون قابلة للتخفيض البيولوجي ، يتم علاجها عادةً باستخدام طرق مماثلة لتلك الموصوفة سابقًا (مناهج المعالجة البيولوجية الثانوية / الثالثة) للأنظمة البلدية.
تعد برك تثبيت النفايات طريقة شائعة لمعالجة مياه الصرف العضوية حيث تتوفر مساحة كافية من الأرض. تصنف أحواض التدفق عمومًا وفقًا لنشاطها البكتيري على أنها هوائية أو اختيارية أو لا هوائية. يتم تزويد الأحواض المهواة بالأكسجين عن طريق أنظمة التهوية المنتشرة أو الميكانيكية.
يوضح الشكل 8 والشكل 9 رسومات تخطيطية لأحواض تثبيت النفايات.
الشكل 8. بركة تثبيت ثنائية الخلية: رسم تخطيطي مقطعي
الشكل 9. أنواع البحيرات الهوائية: رسم تخطيطي
منع التلوث وتقليل النفايات
عندما يتم تحليل عمليات وعمليات النفايات الصناعية في المصنع من مصدرها ، فغالبًا ما يمكن التحكم فيها لمنع التصريفات الملوثة الكبيرة.
تعتبر تقنيات إعادة الدوران من الأساليب الهامة في برامج منع التلوث. مثال على دراسة الحالة هو خطة إعادة التدوير لمياه الصرف الصحي لدباغة الجلود التي نشرتها شركة بريول (1981) ، والتي تضمنت استعادة الكروم / إعادة استخدامه جنبًا إلى جنب مع إعادة التدوير الكامل لجميع مياه الصرف الصحي الخاصة بالمدابغ مع عدم وجود مياه صرف إلى أي تيار إلا في حالات الطوارئ. يظهر مخطط التدفق لهذا النظام في الشكل 10.
الشكل 10. مخطط التدفق لنظام إعادة تدوير مياه الصرف الصحي من المدابغ
لمزيد من الابتكارات الحديثة في هذه التكنولوجيا ، تتم إحالة القارئ إلى منشور حول منع التلوث وتقليل النفايات من قبل Water Environment Federation (1995).
الطرق المتقدمة لمعالجة مياه الصرف الصحي
يتوفر عدد من الطرق المتقدمة للحصول على درجات أعلى من إزالة مكونات التلوث حسب الحاجة. تتضمن القائمة العامة:
الترشيح (الرمل والوسائط المتعددة)
ترسيب كيميائي
امتصاص الكربون
الكهربي
التقطير
النترجة
حصاد الطحالب
استصلاح النفايات السائلة
إجهاد دقيق
تجريد الأمونيا
التناضح العكسي
التبادل الأيوني
تطبيق الأرض
نزع النتروجين
الأراضي الرطبة.
يجب تحديد أنسب عملية لأي موقف على أساس نوعية وكمية مياه الصرف الصحي الخام ، ومتطلبات المياه المستقبلة ، وبالطبع التكاليف. لمزيد من المرجع ، انظر Metcalf and Eddy 1991 ، والذي يتضمن فصلاً عن المعالجة المتقدمة لمياه الصرف الصحي.
دراسة حالة معالجة مياه الصرف الصحي المتقدمة
تقدم دراسة الحالة الخاصة بمشروع استصلاح مياه الصرف الصحي بمنطقة دان التي تمت مناقشتها في مكان آخر في هذا الفصل مثالاً ممتازًا للطرق المبتكرة لمعالجة مياه الصرف الصحي واستصلاحها.
التلوث الحراري
التلوث الحراري هو شكل من أشكال النفايات الصناعية ، يُعرَّف بأنه زيادات أو انخفاضات ضارة في درجات حرارة المياه العادية للمياه المستقبلة بسبب التخلص من الحرارة من المنشآت التي من صنع الإنسان. الصناعات التي تنتج حرارة النفايات الرئيسية هي الوقود الأحفوري (النفط والغاز والفحم) ومحطات توليد الطاقة النووية ومصانع الصلب ومصافي البترول والمصانع الكيماوية ومصانع اللب والورق ومعامل التقطير والمغاسل. مصدر القلق بشكل خاص هو صناعة توليد الطاقة الكهربائية التي تزود الطاقة للعديد من البلدان (على سبيل المثال ، حوالي 80 ٪ في الولايات المتحدة).
تأثير الحرارة المهدرة على المياه المستقبلة
التأثير على قدرة استيعاب النفايات
التأثير على الحياة المائية
العديد من الأنواع لها حدود تحمل درجات الحرارة وتحتاج إلى الحماية ، خاصة في المناطق المتأثرة بالحرارة في مجرى مائي أو جسم مائي. على سبيل المثال ، عادةً ما تحتوي مجاري المياه الباردة على أعلى أنواع الأسماك الرياضية مثل التراوت والسلمون ، بينما تدعم المياه الدافئة عمومًا تجمعات الأسماك الخشنة ، مع وجود أنواع معينة مثل أسماك البايك والباس في المياه ذات درجة الحرارة المتوسطة.
الشكل 11. التبادل الحراري عند حدود المقطع العرضي للمياه المستقبلة
التحليل الحراري في المياه المستقبلة
يوضح الشكل 11 الأشكال المختلفة للتبادل الحراري الطبيعي عند حدود المياه المستقبلة. عندما يتم تصريف الحرارة إلى المياه المستقبلة مثل النهر ، من المهم تحليل سعة النهر للإضافات الحرارية. يمكن حساب ملف درجة حرارة النهر عن طريق حل ميزان حرارة مشابه لذلك المستخدم في حساب منحنيات ترهل الأكسجين المذاب. العوامل الرئيسية لتوازن الحرارة موضحة في الشكل 12 لمدى وصول النهر بين النقطتين A و B. يتطلب كل عامل حسابًا فرديًا يعتمد على متغيرات حرارة معينة. كما هو الحال مع توازن الأكسجين المذاب ، فإن توازن درجة الحرارة هو مجرد تجميع لأصول درجة الحرارة والمطلوبات لقسم معين. تتوفر مناهج تحليلية أخرى أكثر تعقيدًا في الأدبيات حول هذا الموضوع. يمكن استخدام نتائج حسابات توازن الحرارة في تحديد قيود التفريغ الحراري وربما قيود استخدام معينة لجسم مائي.
الشكل 12. سعة النهر للإضافات الحرارية
التحكم في التلوث الحراري
المناهج الرئيسية للتحكم في التلوث الحراري هي:
عندما تكون الظروف المادية مواتية ضمن حدود بيئية معينة ، يجب اعتبار الطاقة الكهرومائية كبديل للوقود الأحفوري أو توليد الطاقة النووية. في توليد الطاقة الكهرومائية ، لا يوجد التخلص من الحرارة ولا يوجد تصريف لمياه الصرف مما يسبب تلوث المياه.
التحكم في تلوث المياه الجوفية
أهمية المياه الجوفية
نظرًا لأن إمدادات المياه في العالم تُستخرج على نطاق واسع من طبقات المياه الجوفية ، فمن الأهمية بمكان حماية مصادر الإمداد هذه. تشير التقديرات إلى أن أكثر من 95٪ من إمدادات المياه العذبة المتوفرة على الأرض هي تحت الأرض ؛ في الولايات المتحدة ، يأتي ما يقرب من 50٪ من مياه الشرب من الآبار ، وفقًا لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية لعام 1984. نظرًا لأن تلوث المياه الجوفية وحركتها ذات طبيعة خفية وغير مرئية ، يتم إيلاء اهتمام أقل أحيانًا لتحليل هذا الشكل من أشكال تدهور المياه والتحكم فيه مقارنة بتلوث المياه السطحية ، وهو الأمر الأكثر وضوحًا.
الشكل 13. الدورة الهيدرولوجية ومصادر تلوث المياه الجوفية
مصادر التلوث الجوفية
يوضح الشكل 13 الدورة الهيدرولوجية مع المصادر المتراكبة لتلوث المياه الجوفية. تعد القائمة الكاملة للمصادر المحتملة للتلوث الجوفي قائمة واسعة النطاق ؛ ومع ذلك ، من أجل التوضيح ، تشمل المصادر الأكثر وضوحًا ما يلي:
يتم تصنيف الملوثات المحددة في التلوث تحت الأرض كذلك على النحو التالي:
مما سبق ، تعتبر النترات مصدر قلق خاص في كل من المياه الجوفية والمياه السطحية. في إمدادات المياه الجوفية ، يمكن أن تسبب النترات مرض ميتيموغلوبين الدم (زرقة الرضع). كما أنها تسبب آثار التخثث الضارة في المياه السطحية وتحدث في مجموعة واسعة من الموارد المائية ، كما أفاد بريول (1991). كما أبلغ كل من Preul (1964 ، 1967 ، 1972) و Preul and Schroepfer (1968) عن حركة النيتروجين والملوثات الأخرى تحت الأرض.
السفر التلوث في المجال تحت الأرض
حركة المياه الجوفية بطيئة ودقيقة للغاية مقارنة بحركة المياه السطحية في الدورة الهيدرولوجية. لفهم بسيط لسفر المياه الجوفية العادية في ظل ظروف تدفق ثابتة مثالية ، فإن قانون دارسي هو النهج الأساسي لتقييم حركة المياه الجوفية بأعداد رينولدز المنخفضة (R):
V = K(dh/dl)
حيث:
V = سرعة المياه الجوفية في الخزان الجوفي ، م / يوم
ك = معامل نفاذية طبقة المياه الجوفية
(dh/dl) = التدرج الهيدروليكي الذي يمثل القوة الدافعة للحركة.
في انتقال الملوثات تحت الأرض والمياه الجوفية العادية (H2O) بشكل عام هو مائع الحمل ويمكن حسابه للتحرك بمعدل وفقًا للمعايير الواردة في قانون دارسي. ومع ذلك ، قد يختلف معدل انتقال أو سرعة الملوثات ، مثل مادة كيميائية عضوية أو غير عضوية ، بسبب عمليات التأفق والتشتت الهيدروديناميكي. تتحرك أيونات معينة بشكل أبطأ أو أسرع من المعدل العام لتدفق المياه الجوفية نتيجة التفاعلات داخل وسط الخزان الجوفي ، بحيث يمكن تصنيفها على أنها "متفاعلة" أو "غير متفاعلة". تكون ردود الفعل بشكل عام من الأشكال التالية:
فيما يلي نموذجي للتفاعل مع الملوثات الجوفية المتفاعلة وغير المتفاعلة:
في البداية ، قد يبدو أن تفاعل الملوثات هو النوع الأسوأ ، ولكن قد لا يكون هذا هو الحال دائمًا لأن التفاعلات تحجز أو تؤخر تركيزات الملوثات في السفر بينما قد يكون السفر غير المتفاعل للملوثات غير مقيّد إلى حد كبير. تتوفر الآن بعض المنتجات المنزلية والزراعية "اللينة" والتي تتحلل بيولوجيًا بعد فترة زمنية وبالتالي تتجنب احتمال تلوث المياه الجوفية.
معالجة طبقة المياه الجوفية
من الواضح أن الوقاية من التلوث تحت الأرض هي أفضل نهج ؛ ومع ذلك ، فإن الوجود غير المتحكم فيه لظروف المياه الجوفية الملوثة عادة ما يُعرف بعد حدوثها ، مثل الشكاوى من مستخدمي آبار المياه في المنطقة. لسوء الحظ ، بحلول الوقت الذي يتم فيه التعرف على المشكلة ، ربما يكون قد حدث ضرر شديد ويكون العلاج ضروريًا. قد يتطلب العلاج إجراء تحقيقات ميدانية مائية جيولوجية مكثفة مع التحليلات المختبرية لعينات المياه من أجل تحديد مدى تركيزات الملوثات وأعمدة السفر. غالبًا ما يمكن استخدام الآبار الموجودة في أخذ العينات الأولية ، ولكن الحالات الشديدة قد تتطلب حفرًا واسعة النطاق وأخذ عينات من المياه. يمكن بعد ذلك تحليل هذه البيانات لتحديد الظروف الحالية والتنبؤ بالظروف المستقبلية. يعد تحليل سفر تلوث المياه الجوفية مجالًا متخصصًا يتطلب غالبًا استخدام نماذج الكمبيوتر لفهم ديناميكيات المياه الجوفية بشكل أفضل ولإجراء تنبؤات في ظل قيود مختلفة. يتوفر عدد من نماذج الكمبيوتر ثنائية وثلاثية الأبعاد في الأدبيات لهذا الغرض. للحصول على مناهج تحليلية أكثر تفصيلاً ، تمت إحالة القارئ إلى الكتاب بواسطة Freeze and Cherry (1987).
الحد من التلوث
النهج المفضل لحماية موارد المياه الجوفية هو منع التلوث. على الرغم من أن معايير مياه الشرب تنطبق بشكل عام على استخدام إمدادات المياه الجوفية ، فإن إمدادات المياه الخام تتطلب الحماية من التلوث. الكيانات الحكومية مثل وزارات الصحة ووكالات الموارد الطبيعية ووكالات حماية البيئة مسؤولة بشكل عام عن مثل هذه الأنشطة. جهود مكافحة تلوث المياه الجوفية موجهة إلى حد كبير لحماية طبقات المياه الجوفية ومنع التلوث.
يتطلب منع التلوث ضوابط استخدام الأراضي في شكل تقسيم المناطق ولوائح معينة. قد تنطبق القوانين على منع وظائف محددة باعتبارها قابلة للتطبيق بشكل خاص على المصادر المحددة أو الإجراءات التي من المحتمل أن تسبب التلوث. التحكم عن طريق تقسيم استخدام الأراضي هو أداة لحماية المياه الجوفية الأكثر فاعلية على مستوى البلدية أو المقاطعة للحكومة. برامج حماية الخزان الجوفي ورأس البئر كما هو موضح أدناه هي أمثلة رائدة لمنع التلوث.
يتطلب برنامج حماية الخزان الجوفي تحديد حدود الخزان الجوفي ومناطق تغذيته. قد تكون طبقات المياه الجوفية من نوع غير محصور أو محصور ، وبالتالي تحتاج إلى تحليلها من قبل عالم الهيدرولوجيا لاتخاذ هذا القرار. معظم طبقات المياه الجوفية الرئيسية معروفة جيدًا بشكل عام في البلدان المتقدمة ، ولكن قد تتطلب مناطق أخرى تحقيقات ميدانية وتحليل هيدروجيولوجي. العنصر الرئيسي للبرنامج في حماية طبقة المياه الجوفية من تدهور جودة المياه هو التحكم في استخدام الأراضي فوق الخزان الجوفي ومناطق تغذيته.
حماية رأس البئر هو نهج أكثر تحديدًا ومحدودًا ينطبق على منطقة إعادة الشحن المساهمة في بئر معين. تتطلب الحكومة الفيدرالية الأمريكية بموجب التعديلات التي تم إقرارها في عام 1986 لقانون مياه الشرب الآمنة (SDWA) (1984) إنشاء مناطق محددة لحماية رؤوس الآبار لآبار الإمداد العامة. تُعرَّف منطقة حماية رأس البئر (WHPA) في SDWA على أنها "المنطقة السطحية والجوفية المحيطة ببئر المياه أو حقل البئر ، والتي توفر نظام إمداد المياه العام ، والذي من المحتمل بشكل معقول أن تتحرك الملوثات من خلاله وتصل إلى بئر أو بئر ماء مجال." الهدف الرئيسي في برنامج WHPA ، كما حددته وكالة حماية البيئة الأمريكية (1987) ، هو تحديد مناطق حماية الآبار بناءً على معايير مختارة ، وتشغيل البئر واعتبارات هيدروجيولوجية.
التصور والتصميم
يعد مشروع استصلاح مياه الصرف الصحي في منطقة دان أكبر مشروع من نوعه في العالم. وهو يتألف من مرافق معالجة وإعادة تغذية المياه الجوفية لمياه الصرف الصحي البلدية من منطقة دان الحضرية - وهي مجموعة من ثماني مدن تتمركز حول تل أبيب ، إسرائيل ، ويبلغ عدد سكانها مجتمعين حوالي 1.5 مليون نسمة. تم إنشاء المشروع لغرض جمع ومعالجة والتخلص من مياه الصرف الصحي البلدية. بعد فترة احتجاز طويلة نسبيًا في طبقة المياه الجوفية ، يتم ضخ مياه الصرف المستصلحة للاستخدام الزراعي غير المقيد ، لري النقب الجاف (الجزء الجنوبي من إسرائيل). يوضح الشكل 1 مخططًا عامًا للمشروع. تم إنشاء المشروع في الستينيات ، وهو ينمو باستمرار. في الوقت الحاضر ، يجمع النظام ويعالج حوالي 1960 × 1106 m3 كل سنة. في غضون بضع سنوات ، في مرحلته النهائية ، سيتعامل النظام مع 150 إلى 170 × 106 m3 كل سنة.
الشكل 1. محطة استصلاح مياه الصرف الصحي بمنطقة دان: التخطيط
من المعروف أن محطات معالجة مياه الصرف الصحي تسبب العديد من المشاكل البيئية والصحية المهنية. يعد مشروع منطقة دان نظامًا فريدًا ذا أهمية وطنية يجمع بين المنفعة الوطنية مع توفير كبير لموارد المياه وكفاءة معالجة عالية وإنتاج مياه غير مكلفة ، دون التسبب في مخاطر مهنية مفرطة.
خلال تصميم النظام وتركيبه وتشغيله الروتيني ، تم إيلاء اعتبار دقيق لمخاوف المياه والصرف الصحي والنظافة المهنية. تم اتخاذ جميع الاحتياطات اللازمة للتأكد من أن مياه الصرف الصحي المعالجة ستكون آمنة عمليًا مثل مياه الشرب العادية ، في حالة قيام الأشخاص بشربها أو ابتلاعها عن طريق الخطأ. وبالمثل ، تم إيلاء الاهتمام المناسب لمسألة التقليل إلى الحد الأدنى من أي تعرض محتمل للحوادث أو غيرها من المخاطر البيولوجية أو الكيميائية أو الفيزيائية التي قد تؤثر على العمال في محطة معالجة مياه الصرف الصحي أو العمال الآخرين المشاركين في التخلص والاستخدام الزراعي من المياه المعالجة.
في المرحلة الأولى من المشروع ، تمت معالجة المياه العادمة بيولوجيًا عن طريق نظام أحواض الأكسدة الاختيارية مع إعادة تدوير ومعالجة كيميائية إضافية عن طريق عملية الجير والمغنيسيوم ، متبوعة باحتجاز التدفق عالي الأس الهيدروجيني في "أحواض التلميع". تم إعادة شحن المياه المتدفقة المعالجة جزئياً إلى طبقة المياه الجوفية الإقليمية عن طريق أحواض سوريك المنتشرة.
في المرحلة الثانية ، تخضع مياه الصرف الصحي المنقولة إلى محطة المعالجة لمعالجة ميكانيكية-بيولوجية عن طريق عملية الحمأة المنشطة مع النترجة ونزع النتروجين. يعاد شحن النفايات السائلة الثانوية إلى المياه الجوفية عن طريق انتشار أحواض يافنيه 1 ويفنيه 2.
يتكون النظام الكامل من عدد من العناصر المختلفة التي تكمل بعضها البعض:
وصف نظام الاستصلاح
يتم تقديم المخطط العام لنظام الاستصلاح في الشكل 1 ومخطط التدفق في الشكل 2. ويتألف النظام من الأجزاء التالية: محطة معالجة مياه الصرف الصحي ، وحقول إعادة شحن المياه ، وآبار الاستعادة ، ونظام النقل والتوزيع ، وإعداد الكلورة ، والمراقبة الشاملة النظام.
الشكل 2. مخطط تدفق مشروع منطقة دان
محطة معالجة مياه الصرف الصحي
تستقبل محطة معالجة مياه الصرف الصحي في منطقة دان الحضرية النفايات المنزلية للمدن الثمانية في المنطقة ، كما تتعامل مع جزء من نفاياتها الصناعية. يقع المصنع داخل الكثبان الرملية ريشون لتسيون ويعتمد في الغالب على المعالجة الثانوية للنفايات بطريقة الحمأة المنشطة. تتم معالجة بعض النفايات ، معظمها أثناء عمليات التصريف في ذروة التدفق ، في نظام آخر أقدم من أحواض الأكسدة التي تشغل مساحة 300 فدان. يمكن للنظامين معًا معالجة حوالي 110 × 10 في الوقت الحالي6 m3 كل سنة.
إعادة شحن الحقول
يتم ضخ النفايات السائلة لمحطة المعالجة إلى ثلاثة مواقع مختلفة تقع داخل الكثبان الرملية الإقليمية ، حيث تنتشر على الرمال وتتسرب إلى أسفل إلى طبقة المياه الجوفية الجوفية للتخزين المؤقت وللمعالجة الإضافية التي تعتمد على الوقت. يتم استخدام اثنين من أحواض الانتشار لإعادة شحن النفايات السائلة لمحطة المعالجة الميكانيكية والبيولوجية. وهما يفنيه 1 (60 فدانًا ، على بعد 7 كم جنوب المحطة) ويفنيه 2 (45 فدانًا ، على بعد 10 كم جنوب المصنع) ؛ يستخدم الحوض الثالث لإعادة شحن خليط من نفايات أحواض الأكسدة وجزء معين من محطة المعالجة الميكانيكية الحيوية المطلوبة لتحسين جودة المياه المتدفقة إلى المستوى المطلوب. هذا هو موقع سوريك الذي تبلغ مساحته حوالي 60 فدان ويقع شرق البرك.
آبار الانتعاش
حول مواقع التغذية توجد شبكات من آبار المراقبة يتم من خلالها إعادة ضخ المياه المعاد شحنها. لم تكن جميع الآبار الـ 74 التي كانت قيد التشغيل في عام 1993 نشطة خلال المشروع بأكمله. في عام 1993 تم استخراج حوالي 95 مليون متر مكعب من المياه من آبار النظام وضخها في خط النقب الثالث.
أنظمة النقل والتوزيع
يتم جمع المياه التي يتم ضخها من آبار الاسترداد المختلفة في نظام النقل والتوزيع للخط الثالث. يتكون نظام النقل من ثلاثة أقسام يبلغ طولها المشترك 87 كم وقطرها من 48 إلى 70 بوصة. على طول نظام النقل ، تم إنشاء ستة خزانات تشغيلية مختلفة ، "عائمة" على الخط الرئيسي ، من أجل تنظيم تدفق المياه في النظام. يتراوح الحجم التشغيلي لهذه الخزانات من 10,000 م3 الى 100,000 م3.
تم توفير المياه المتدفقة في نظام الخط الثالث للعملاء في عام 1993 من خلال نظام من 13 منطقة ضغط رئيسية. يرتبط العديد من مستهلكي المياه ، ومعظمهم من المزارع ، بمناطق الضغط هذه.
نظام الكلورة
الغرض من المعالجة بالكلور التي يتم إجراؤها في الخط الثالث هو "قطع الاتصال البشري" ، مما يعني القضاء على أي احتمال لوجود كائنات دقيقة من أصل بشري في مياه الخط الثالث. خلال فترة المراقبة وجد أن هناك زيادة كبيرة في الكائنات الدقيقة البرازية أثناء بقاء المياه المستصلحة في خزانات المياه. لذلك تقرر إضافة المزيد من نقاط الكلورة على طول الخط ، وبحلول عام 1993 كانت ثلاث نقاط كلورة منفصلة تعمل بشكل روتيني. ستتم إضافة نقطتي كلورة أخريين إلى النظام في المستقبل القريب. يتراوح الكلور المتبقي بين 0.4 و 1.0 مجم / لتر من الكلور الحر. هذه الطريقة ، حيث يتم الحفاظ على تركيزات منخفضة من الكلور الحر في نقاط مختلفة على طول النظام بدلاً من جرعة واحدة ضخمة في بداية الخط ، وتؤمن كسر الاتصال البشري ، وفي نفس الوقت تمكن الأسماك من العيش في الخزانات . بالإضافة إلى ذلك ، ستعمل طريقة الكلورة هذه على تطهير المياه في أقسام المصب من نظام النقل والتوزيع ، في حالة دخول الملوثات إلى النظام عند نقطة أسفل مجرى النهر من نقطة الكلورة الأولية.
نظام المراقبة
يعتمد تشغيل نظام الاستصلاح لخط النقب الثالث على الأداء الروتيني لجهاز المراقبة الذي يشرف عليه ويديره كيان علمي محترف ومستقل. هذه الهيئة هي معهد البحث والتطوير التابع للتخنيون - معهد إسرائيل للتكنولوجيا ، في حيفا ، إسرائيل.
كان إنشاء نظام مراقبة مستقل مطلبًا إلزاميًا لوزارة الصحة الإسرائيلية ، السلطة القانونية المحلية وفقًا لقانون الصحة العامة الإسرائيلي. تنبع الحاجة إلى إنشاء إعداد المراقبة هذا من الحقائق التالية:
وبالتالي فإن الدور الرئيسي لنظام المراقبة هو تأمين الجودة الكيميائية والصحية للمياه التي يوفرها النظام وإصدار تحذيرات بشأن أي تغيير في جودة المياه. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم إعداد المراقبة بإجراء متابعة لمشروع الاستصلاح الكامل لمنطقة دان ، وكذلك التحقيق في جوانب معينة ، مثل التشغيل الروتيني للمصنع والجودة الكيميائية البيولوجية لمياهه. هذا ضروري من أجل تحديد مدى ملاءمة مياه الخط الثالث للري غير المحدود ، ليس فقط من الناحية الصحية ولكن أيضًا من وجهة النظر الزراعية.
تم تصميم المخطط الأولي للمراقبة وإعداده من قبل شركة Mekoroth Water ، وهي المورد الرئيسي للمياه في إسرائيل والمشغل لمشروع منطقة دان. تقوم لجنة توجيهية معينة بشكل خاص بمراجعة برنامج المراقبة على أساس دوري ، وتعديله وفقًا للخبرة المتراكمة المكتسبة من خلال العملية الروتينية. تعامل برنامج المراقبة مع نقاط أخذ العينات المختلفة على طول نظام الخط الثالث ، والمعلمات المختلفة التي تم فحصها وتكرار أخذ العينات. وأشار البرنامج الأولي إلى مختلف قطاعات النظام ، وهي آبار الاسترداد ، وخط النقل ، والخزانات ، وعدد محدود من وصلات المستهلك ، فضلاً عن وجود آبار مياه الشرب في محيط المحطة. ترد قائمة المعلمات المدرجة في جدول المراقبة للخط الثالث في الجدول 1.
الجدول 1. قائمة المعلمات التي تم فحصها
Ag |
فضي |
ميكروغرام / لتر |
Al |
الألومنيوم |
ميكروغرام / لتر |
ALG |
طحلب |
رقم / 100 مل |
ألكم |
القلوية مثل كربونات الكالسيوم3 |
ملغم / لتر |
As |
زرنيخ |
ميكروغرام / لتر |
B |
البورون |
ملغم / لتر |
Ba |
الباريوم |
ميكروغرام / لتر |
BOD |
طلب الأكسجين البيوكيميائي |
ملغم / لتر |
Br |
البروميد |
ملغم / لتر |
Ca |
الكلسيوم |
ملغم / لتر |
Cd |
الكادميوم |
ميكروغرام / لتر |
Cl |
كلوريد |
ملغم / لتر |
كلدي |
الطلب على الكلور |
ملغم / لتر |
CLRL |
الكلوروفيل |
ميكروغرام / لتر |
CN |
السيانيد |
ميكروغرام / لتر |
Co |
الكوبالت |
ميكروغرام / لتر |
كولر |
اللون (بلاتينيوم كوبالت) |
|
COD |
الطلب على الاكسجين الكيميائي |
ملغم / لتر |
Cr |
الكروم |
ميكروغرام / لتر |
Cu |
النحاس |
ميكروغرام / لتر |
DO |
الأكسجين المذاب مثل O2 |
ملغم / لتر |
DOC |
الكربون العضوي المذاب |
ملغم / لتر |
DS10 |
المواد الصلبة الذائبة عند 105 درجة مئوية |
ملغم / لتر |
DS55 |
المواد الصلبة الذائبة عند 550 درجة مئوية |
ملغم / لتر |
EC |
التوصيل الكهربائي |
ميكرومتر / سم |
ENTR |
معوي |
رقم / 100 مل |
F- |
فلوريد |
ملغم / لتر |
FCOL |
القولونيات البرازية |
رقم / 100 مل |
Fe |
حديد |
ميكروغرام / لتر |
شاق |
صلابة مثل كربونات الكالسيوم3 |
ملغم / لتر |
HCO3 - |
بيكربونات كما HCO3 - |
ملغم / لتر |
Hg |
ميركوري |
ميكروغرام / لتر |
K |
بوتاسيوم |
ملغم / لتر |
Li |
الليثيوم |
ميكروغرام / لتر |
ماجستير إدارة الأعمال |
المنظفات |
ميكروغرام / لتر |
Mg |
المغنيسيوم |
ملغم / لتر |
Mn |
المنغنيز |
ميكروغرام / لتر |
Mo |
الموليبدينوم |
ميكروغرام / لتر |
Na |
صوديوم |
ملغم / لتر |
NH4 + |
الأمونيا كما NH4 + |
ملغم / لتر |
Ni |
النيكل |
ميكروغرام / لتر |
NKJT |
مجموع كجيلدال النيتروجين |
ملغم / لتر |
لا2 |
النتريت كما NO2 - |
ملغم / لتر |
لا3 |
نترات لا3 - |
ملغم / لتر |
رائحة |
رقم رائحة عتبة الرائحة |
|
OG |
النفط والشحوم |
ميكروغرام / لتر |
Pb |
قيادة |
ميكروغرام / لتر |
فين |
الفينولات |
ميكروغرام / لتر |
PHFD |
تم قياس الأس الهيدروجيني في المجال |
|
PO4 |
الفوسفات كما PO4 -2 |
ملغم / لتر |
بتوت |
مجموع الفسفور ص |
ملغم / لتر |
RSCL |
الكلور الحر المتبقي |
ملغم / لتر |
ريال سعودي |
نسبة امتصاص الصوديوم |
|
Se |
عنصر السيلينيوم |
ميكروغرام / لتر |
Si |
السيليكا مثل H.2شافي3 |
ملغم / لتر |
Sn |
قصدير |
ميكروغرام / لتر |
SO4 |
كبريتات |
ملغم / لتر |
Sr |
الإسترونتيوم عنصر فلزي |
ميكروغرام / لتر |
SS10 |
المواد الصلبة العالقة عند 100 درجة مئوية |
ملغم / لتر |
SS55 |
المواد الصلبة العالقة عند 550 درجة مئوية |
ملغم / لتر |
STRP |
المكور العقدي |
رقم / 100 مل |
T |
درجة الحرارة |
درجة مئوية |
تيكول |
مجموع القولونيات |
رقم / 100 مل |
TOTB |
مجموع البكتيريا |
رقم / 100 مل |
TS10 |
إجمالي المواد الصلبة عند 105 درجة مئوية |
ملغم / لتر |
TS55 |
إجمالي المواد الصلبة عند 550 درجة مئوية |
ملغم / لتر |
تورب |
عكر |
جامعة تايوان الوطنية |
UV |
الأشعة فوق البنفسجية (تمتص عند 254 نانومتر) (/ سم × 10) |
|
Zn |
زنك |
ميكروغرام / لتر |
مراقبة آبار الاسترداد
يعتمد برنامج أخذ العينات من آبار الاسترداد على قياس نصف شهري أو ثلاثة أشهر لبعض "معلمات المؤشر" (الجدول 2). عندما يتجاوز تركيز الكلوريدات في البئر المأخوذة العينات بأكثر من 15٪ مستوى الكلوريدات الأولي للبئر ، يتم تفسيره على أنه زيادة "كبيرة" في حصة النفايات السائلة المستعادة داخل المياه الجوفية الجوفية ، ويتم نقل البئر إلى الفئة التالية من أخذ العينات. هنا ، يتم تحديد 23 "معلمة مميزة" مرة كل ثلاثة أشهر. في بعض الآبار ، يتم إجراء فحص كامل للمياه ، مرة واحدة في السنة ، يتضمن 54 معيارًا مختلفًا.
الجدول 2. المعلمات المختلفة التي تم فحصها في آبار الاسترداد
المجموعة أ |
المجموعة باء |
المجموعة ج |
معلمات المؤشر |
المعلمات المميزة |
معلمات الاختبار الكامل |
1. الكلوريدات |
المجموعة أ و: |
المجموعات أ + ب و: |
مراقبة نظام النقل
يتم مراقبة نظام النقل ، الذي يبلغ طوله 87 كم ، في سبع نقاط مركزية على طول خط الصرف الصحي. في هذه النقاط ، يتم أخذ عينات من 16 معلمة مختلفة مرة واحدة شهريًا. هذه هي: PHFD ، DO ، T ، EC ، SS10، SS55، الأشعة فوق البنفسجية ، تورب ، لا3 +و PTOT و ALKM و DOC و TOTB و TCOL و FCOL و ENTR. يتم قياس المعلمات التي لا يُتوقع أن تتغير على طول النظام في نقطتي أخذ عينات فقط - في بداية خط النقل ونهايته. هذه هي: Cl ، K ، Na ، Ca ، Mg ، HARD ، B ، DS ، SO4 -2، نه4 +، لا2 - و MBAS. في نقطتي أخذ العينات هاتين ، مرة واحدة في السنة ، يتم أخذ عينات من المعادن الثقيلة المختلفة (Zn ، Sr ، Sn ، Se ، Pb ، Ni ، Mo ، Mn ، Li ، Hg ، Fe ، Cu ، Cr ، Co ، Cd ، Ba ، As ، آل ، حج).
مراقبة الخزانات
يعتمد إعداد المراقبة لخزانات الخط الثالث في الغالب على فحص عدد محدود من المعلمات التي تعمل كمؤشرات للتطور البيولوجي في الخزانات ، ولتحديد دخول الملوثات الخارجية. يتم أخذ عينات من خمسة خزانات ، مرة واحدة شهريًا ، من أجل: PHFD ، و T ، و DO ، و Total SS ، و Volatile SS ، و DOC ، و CLRL ، و RSCL ، و TCOL ، و FCOL ، و STRP ، و ALG. في هذه الخزانات الخمسة يتم أيضًا أخذ عينات من Si ، مرة كل شهرين. يتم أيضًا أخذ عينات من كل هذه المعلمات في خزان آخر ، Zohar B ، بمعدل ست مرات في السنة.
نبذة عامة
يوفر مشروع استصلاح منطقة دان مياه معالجة عالية الجودة للري غير المقيد في النقب الإسرائيلي.
المرحلة الأولى من هذا المشروع قيد التشغيل الجزئي منذ عام 1970 وتعمل بكامل طاقتها منذ عام 1977. من 1970 إلى 1993 ، تم نقل إجمالي كمية مياه الصرف الصحي الخام البالغة 373 مليون متر مكعب إلى أحواض الأكسدة الاختيارية ، وكمية مياه إجمالية قدرها تم ضخ 243 مليون متر مكعب من الخزان الجوفي في الفترة 1974-1993 وتم إمدادها بجنوب البلاد. فقد جزء من المياه ، ويرجع ذلك في الغالب إلى التبخر والتسرب من البرك. في عام 1993 بلغت هذه الخسائر حوالي 6.9٪ من مياه الصرف الصحي الخام التي تم نقلها إلى محطة المرحلة الأولى (Kanarek 1994).
تم تشغيل محطة المعالجة الميكانيكية والبيولوجية ، المرحلة الثانية من المشروع ، منذ عام 1987. خلال فترة 1987-1993 من التشغيل ، تم نقل إجمالي كمية مياه الصرف الصحي الخام البالغة 478 مليون متر مكعب إلى محطة المعالجة الميكانيكية والبيولوجية. في عام 1993 ، تم نقل حوالي 103 مليون متر مكعب من المياه (95 مليون متر مكعب من المياه المعالجة بالإضافة إلى 8 مليون متر مكعب من المياه الصالحة للشرب) من خلال النظام ، واستخدمت لري غير محدود في النقب.
تمثل مياه آبار الاسترداد جودة المياه الجوفية الجوفية. تتغير جودة المياه في الخزان الجوفي طوال الوقت نتيجة ترشيح النفايات السائلة فيه. تقترب جودة مياه الخزان الجوفي من النفايات السائلة لتلك المعلمات التي لا تتأثر بعمليات معالجة طبقة المياه الجوفية (SAT) ، بينما تتأثر المعلمات بالمرور عبر طبقات التربة (على سبيل المثال ، التعكر ، والمواد الصلبة العالقة ، والأمونيا ، والمذابة الكربون العضوي وما إلى ذلك) قيمًا أقل بكثير. وتجدر الإشارة إلى محتوى الكلوريد في المياه الجوفية ، والذي زاد خلال فترة الأربع سنوات الأخيرة بنسبة 15 إلى 26٪ ، كما يتضح من تغير جودة المياه في آبار الاستعادة. يشير هذا التغيير إلى الاستبدال المستمر لمياه الخزان الجوفي بمياه سائلة تحتوي على نسبة عالية من الكلوريد.
تتأثر جودة المياه في الخزانات الستة لنظام الخط الثالث بالتغيرات البيولوجية والكيميائية التي تحدث داخل الخزانات المفتوحة. يزداد محتوى الأكسجين نتيجة لعملية التمثيل الضوئي للطحالب وبسبب انحلال الأكسجين الجوي. كما تزداد تركيزات أنواع مختلفة من البكتيريا نتيجة للتلوث العشوائي من قبل العديد من الحيوانات المائية التي تعيش بالقرب من الخزانات.
تعتمد جودة المياه المقدمة للعملاء على طول النظام على جودة المياه من آبار الاسترداد والخزانات. تشكل المعالجة بالكلور الإلزامية لمياه النظام ضمانة إضافية ضد الاستخدام الخاطئ للمياه كمياه صالحة للشرب. تُظهر مقارنة بيانات مياه الخط الثالث مع متطلبات وزارة الصحة الإسرائيلية فيما يتعلق بجودة مياه الصرف لاستخدامها في الاستخدام الزراعي غير المحدود أن جودة المياه تلبي المتطلبات تمامًا في معظم الأوقات.
في الختام يمكن القول أن نظام الخط الثالث لاستعادة واستخدام مياه الصرف الصحي كان مشروعًا بيئيًا ووطنيًا إسرائيليًا ناجحًا. لقد حلت مشكلة الصرف الصحي لمياه الصرف الصحي في منطقة دان وفي نفس الوقت زادت من التوازن المائي الوطني بنحو 5٪. في بلد جاف مثل إسرائيل ، حيث تكون إمدادات المياه ، خاصة للاستخدام الزراعي ، محدودة للغاية ، فهذه مساهمة حقيقية.
بلغت تكاليف إعادة شحن المياه المستصلحة وتشغيلها وصيانتها في عام 1993 حوالي 3 سنتات أمريكية لكل متر مربع3 (0.093 شيكل / م3).
يعمل النظام منذ أواخر الستينيات تحت مراقبة صارمة من وزارة الصحة الإسرائيلية وقسم السلامة والصحة المهنية في ميكوروث. ولم ترد تقارير عن أي مرض مهني ناتج عن تشغيل هذا النظام المعقد والشامل.
"إخلاء المسؤولية: لا تتحمل منظمة العمل الدولية المسؤولية عن المحتوى المعروض على بوابة الويب هذه والذي يتم تقديمه بأي لغة أخرى غير الإنجليزية ، وهي اللغة المستخدمة للإنتاج الأولي ومراجعة الأقران للمحتوى الأصلي. لم يتم تحديث بعض الإحصائيات منذ ذلك الحين. إنتاج الطبعة الرابعة من الموسوعة (4). "