چکیده

آلــــــودگی خــــــاک و تجمــــــع فلــــــزات ســــــنگین در خـــــاک هــــــای آلــــــوده بــــــه مــــــواد نفتــــــی بخصـــوص ســـیال هـــای حفـــاری یکـــی از مهـــم تـــرین مســـائل محـــیط زیســـتی اســـت کـــه بـــرای گیاهـــان، حیوانـــــات، انســـــان هـــــا تهدیـــــد جـــــدی محســـــوب مـــــی شـــــود. هـــــدف از ایـــــن تحقیـــــق بررســـــی اثــــــرات زیســــــت محیطــــــی عناصرآرســــــنیک، مــــــس، نیکــــــل، ســــــرب در خــــــاک هــــــای اطــــــراف میــــدان نفتــــی کوپــــال اســــتان خوزســــتان مــــی باشــــد. در تحقیــــق حاضــــر بــــا نمونــــه بــــرداری از خــــاک وآنالیزنمونـــــــه هـــــــا فلـــــــزات ســـــــنگین در خـــــــاک تشـــــــخیص داده شـــــــدند و میـــــــزان آنهـــــــا بــــــــا حــــــــد مجــــــــاز عناصــــــــردر خــــــــاک واســــــــتانداردهای جهــــــــانی مقایســــــــه گردیــــــــد. ودرآخر روش کنترل پسماند نیز پیشنهاد می شود.

واژه های کلیدی: خاک، فلزات سنگین،کوپال، پسماند

مقدمه

محـــیط زیســـت شـــامل عوامـــل زنـــده و غیـــر زنـــده کـــه بـــا هـــم در تبـــادل مـــاده و انـــرژی هســـتند و شــامل هــوا ، آب ، خــاک ، منــابع طبیعــی ، گیاهــان ، جــانوران ، انســان و روابــط متقابــل بــین آنهــا کــه ســـازمان در آن فعالیـــت مـــی نمایـــد گفتـــه مـــی شـــود. وآلـــودگی وارد شـــدن هرگونـــه مـــاده خـــارجی بـــه آب ، هـــوا ، خـــاک و زمـــین بـــه میزانـــی کـــه کیفیـــت فیزیکـــی ، شـــیمیایی یـــا بیولـــوژیکی آن را بـــه گونــــه ای تغییــــر دهــــد کــــه بــــه حــــال انســــان یــــا ســــایر موجــــودات زنــــده یــــا گیاهــــان مضــــر باشــــدو تعــــادل طبیعــــی آن را بــــر هــــم زنــــد گفتــــه مــــی شــــود .[۶] خــــاک بــــه عنــــوان صــــافی فیزیکــــی و شــــیمیایی و بیولــــوژیکی و نیــــز دریافــــت کننــــده بســــیار مــــواد بــــه صــــورت انبـــار در زیـــر ســـطح خـــود عمـــل مـــی کنـــد. اگـــر چـــه خـــاک مهـــم تـــرین و گســـترده تـــرین مـــاده

اولین همایش ملی محیط زیست دانشگاه پیام نور ۱ – خرداد ماه -۱۳۹۳اصفهان

پـــاک کننـــده آب هـــا و بازیافـــت کننـــده پســـماندها اســـت، امـــا در ایـــن رابطـــه ظرفیـــت محـــدود دارد. بســــیاری از مــــواد ســــمی و آلاینــــده کــــه بــــه خــــاک افــــزوده مــــی شــــوند، ممکــــن اســــت از نظـــر تمرکـــز افـــزایش یابنـــد ودر نهایـــت بـــه صـــورت تهدیـــد جـــدی بـــرای محـــیط زیســـت درآینـــد. بعضی مواد سمی، ممکن است قرن ها در خاک باقی بمانند .[۱۲]

امــروزه آلــودگی خــاک بــه وســیله عملیــات حفــاری بــه منظــور اکتشــاف، تولیــد و بهــره بــرداری از مخــازن نفـــت بـــه عنـــوان عامـــل مهـــم تلقـــی مـــی شـــود. در منـــاطق مختلفـــی از اســـتان خوزســـتان بـــه منظـــور دســـتیابی بـــه مخـــازن نفـــت و گازعملیـــات حفـــاری صـــورت مـــی گیـــرد فراینـــد حفـــاری و تولیـــد نفـــت و گــاز، تولیــد کننــده گونــه هــای مختلفــی ازانــواع پســماندهای صــنعتی آلــوده مــی باشــد. برخــی از ایــن پســماند هــا محصــولات جــانبی طبیعــی ناشــی از حفــاری زمــین ماننــد کنــدهای حفــاری بــوده و بعضــی نیــز ناشــــــــی از مــــــــواد لازم بــــــــرای حفــــــــاری چــــــــاه ماننــــــــد ســــــــیالات حفــــــــاری و افزودنی های آنها هستند [۱۸]، .[۱۱] مهم ترین ماده صنعتی در حفاری چاه هـای نفـت و گـاز، گـل حفـاری (سـیال حفاری) می باشدکه با توجه به نوع سازند ترکیب شیمیایی گل حفاری متفاوت می شود.

درمنـــــاطق نفـــــت خیـــــز جنـــــوب ده هـــــا مخـــــزن هیـــــدروکربنی نفـــــت وگـــــاز وجـــــود دارد و جهــــت استحصــــال آنهــــا نیازبــــه حفــــر چــــاه اســــت. بطــــور متوســــط هرمخــــزن دارای بــــیش از ۱۰۰چــــــاه وبــــــرای حفــــــاری هــــــر چــــــاه بــــــیش از چنــــــد صدبشــــــکه گــــــل حفــــــاری تهیـــه مـــی شـــودکه حجـــم بســـیار زیـــادی گـــل آلـــوده کننـــده وارد محـــیط زیســـت شـــده و گیاهـــان و جــــــانوران را تحــــــت تــــــاثیر قــــــرارداده و عــــــلاوه بــــــرآن بــــــه علــــــت هــــــرز رفــــــتن ســیال (گــل) در لایــه هــای شــکننده و مــرتبط بــا چشــمه هــای آب زیــر زمینــی و ســازندهای نفوذپــذیر باعث آلودگی مخـرب مـی گـردد [۳]، .[۷] همـه ی ترکیبـات تشـکیل دهنـده ی گـل حفـاری، آلـوده کننـده بـوده وبــــــا مقاومــــــت بــــــالادر برابرتجزیــــــه شــــــدن اثــــــرات نــــــا مطلــــــوب و مخربــــــی دارنــــــد، حتـــی بعضـــی عوامـــل حفـــاری مانندســـیمان کـــاری در ارتبـــاط مســـتقیم بـــا گـــل حفـــاری مـــی باشـــد، سبب تغییرات محیط زیست و در ارتباط با چرخه طبیعت را باعث می شود.

گـــل هـــای حفـــاری دارای ترکیبـــات صـــنعتی و پایـــدار کننـــده ای بـــوده کـــه ترکیـــب ایـــن نـــوع مـــواد بـــــا هـــــم و تـــــاثیر پـــــذیری آنهـــــا از شـــــرایط درون چـــــاهی قابـــــل تغییـــــر بـــــوده و مـــــوادی مخـــــرب و مضـــــر بـــــرای محـــــیط زیســـــت را تولیـــــد مـــــی کنـــــد. ایـــــن ترکیبـــــات شـــــامل: فلـــزات ســـنگین، نمـــک، و بـــه ویـــژه عوامـــل هیـــدرو کربنـــی ماننـــد(گازوئیـــل، اِموکســـی فایرهـــا، ترکیبات روغنی و موادپلیمری و گلایگولی) می باشد.

آلــــودگی خــــاک در اثــــر مــــواد نفتــــی و فلــــزات ســــنگین بــــه حــــدی اســــت کــــه، امکــــان تجزیــــه آنهــــا بــــه وســــیله مــــواد میکروبــــی موجــــود در خــــاک وجــــود نــــدارد. ســــرانجام خــــاک بــــه تــــوده ای ســــیاه رنــــگ، خمیــــر ماننــــدوهر گونــــه فعالیــــت زیســــتی مبــــدل مــــی شــــود.

اولین همایش ملی محیط زیست دانشگاه پیام نور ۱ – خرداد ماه -۱۳۹۳اصفهان

چنـــــــین وضـــــــعیتی در کنـــــــار بیشـــــــتر چـــــــاه هـــــــای در حـــــــال حفـــــــاری و بعـــــــد از عملیـــات حفـــاری دیـــده مـــی شـــود کـــه در نمونـــه هـــای برداشـــت شـــده در ایـــن محـــدوده هـــا این اثرات به خوبی قابل مشاهده است .[۱۰]

فلزات سنگین:

فلــــزات ســــنگین یکــــی از آلاینــــدهای پایــــدار غیــــر قابــــل تجزیــــه بیولــــوژیکی کــــه مــــی توانــــد در محـــــیط بـــــه آب و خـــــاک وارد شـــــود [۲۱]، .[۱۷] پایـــــداری فلـــــزات ســـــنگین در خـــــاک نســـب ت بـــه ســـایر آلاینـــدها بســـیار طـــولانی بـــوده وآلـــودگی خـــاک توســـط ایـــن فلـــزات مســـئله تقریباً دائمی است.[۱۲]فلزات سنگین که معمولاً در سیال حفاری یافت مـی شـود شـامل: آرسـنیک، بـاریم، کـروم، مـــــس، ســـــرب، نیکـــــل، روی، آهـــــن و حضـــــور ایـــــن فلـــــزات ســـــنگین در ســـــیال حفـــــاری

بســــــــتگی بــــــــه نــــــــوع ســــــــازندزمین شناســــــــی دارد کــــــــه ســــــــیال حفــــــــاری در طول گردش در ارتباط بوده است [۱۶]، .[۱۹]

بـــــرای ورود فلـــــزات ســـــنگین بـــــه سیســـــتم گـــــل حفـــــاری دو راه وجـــــود دارد. بســـــیاری از فلـــــزات ســـــنگین بـــــه صـــــورت طبیعـــــی در اکثـــــر ســـــازندها وجـــــود دارنـــــد و در طـــــول عملیــات حفـــاری وارد گـــل مـــیشــوندکه عبارتنـــد از: آرســـنیک، بـــاریوم، کــادمیوم کـــروم، ســـرب و جیـــوه. ســـایر فلـــزات بـــه عنـــوان بخشــــی از افزودنیهـــای گـــل حفـــاری کــــه بـــرای تغییـــر خـــواص گــــل بـــــه کـــــار مـــــیرونـــــد وارد ســـــیال حفـــــاری مـــــیشـــــوند. متـــــداولترین ایـــــن فلـــــزات باریــــت و کــــروم اســــت کــــه بــــه دلیــــل حلالیــــت کــــم آن هــــا بــــا حرکــــت آبهــــای زیرزمینــــی شسته نشده و به وسیله گیاهان وارد زنجیره غذایی نمی شود .[۲۴]