بررسی ریسک غیرسرطانی ناشی از آلاینده‌های گازی منتشره از دودکش‌ کارخانه داروسازی سها

0

داروسازی

سینا طیبی نیا، علیرضا پرداختی

آلودگی هوا، یکی از اساسی ترین معضلات محیط زیستی کارخانه ­های کشور میباشد. این کارخانه­ ها با انتشار انواع آلاینده‌های گازی سهم قابل توجهی در آلودگی هوای شهر و محیط اطراف خود دارند. برآورد مدل پخش و پراکندگی آلودگی هوا و ارایه راهکارهای مدیریتی برای جلوگیری از انتشار آلودگی می‌تواند تا حدی از آثار منفی آن بکاهد. در این گزارش، بررسی نحوه پراکنش آلاینده های کربن مونواکسید، نیتروژن دی‌اکسید و گوگرد دی‌اکسید خروجی از کارخانه داروسازی سها با استفاده از نرم افزار AERMOD 8.9 صورت گرفته‌است. مدلسازی پراکنش آلاینده‌ها با در نظرگرفتن دودکش واحد تاسیسات و دیگ بخار  به تنهایی به عنوان یک منبع آلودگی نقطه‌ای و در نظر گرفتن آثار آن بر روی محدوده شهر قدس در نزدیکی کارخانه و همچنین کارکنان خود کارخانه و کارخانه ­های اطراف، در نظر گرفته شده است. برای بررسی ریسک ناشی از انتشار این آلاینده‌ها، بر روی کارکنان بیمارستان از داده‌های وبسایت RAIS استفاده شده است و نهایتاً ریسک ناشی از انواع مختلف فعالیت‌های این نیروگاه مشخص گردید. بررسی انجام شده نشان داد که ریسک ناشی از آلاینده‌های منتشره از این کارخانه در محدوده‌ی قابل قبول قرار دارد

کلمات کليدي: ارزیابی ریسک/ غیرسرطانی/ کارخانه داروسازی سها/ مدل‌سازی آلودگی هوا/ شهر قدس.

 مقدمه

ارزيابي ريسك سلامتي فرايندي است كه جهت برآورد طبيعت و احتمال ايجاد اثرات مضر سلامتي به واسطه مواجهه با آلاينده‌های شيميايي محيطي براي يك ارگانيسم، سيستم يا جمعيت به كار مي‌رود (یاراحمدی و همکاران، 1399). ارزیابی ریسک با توجه به ماهیت آلاینده‌های شیمیایی به دو دسته‌ی ارزیابی ریسک سرطانی و غیرسرطانی تقسیم می‌شود. در این پژوهش بررسی ما معطوف بر نیتروژن دی‌اکسید، گوگرد دی‌اکسید و کربن مونو‌اکسید منتشر شده از این کارخانه است که خواص سرطانی برای آن‌ها به اثبات نرسیده و در نتیجه تنها به بررسی و ارزیابی ریسک غیرسرطانی این آلاینده‌ها می‌پردازیم. گازهای مطرح شده از جمله‌ی رایج‌ترین محصولات حاصل از احتراق است که بنا بر همین علت، این گازها مورد بررسی قرار گرفتند.

چندین دهه تحقیقات سم‌شناسی ، بالینی و اپیدمیولوژیک ارتباط معنی داری بین قرار گرفتن در معرض آلودگی هوای محیط و اثرات مخرب سلامتی انسان، از جمله بیماری‌های تنفسی، بیماری‌های قلبی عروقی و مرگ زودرس را نشان می‌دهد (آننبرگ و همکاران، 2016). نیتروژن دی‌اکسید در غلظتهاي بالا براي مجاري تنفسي و پوست مي تواند مشكل ساز باشد. علائم در معرض قرار گرفتن آن شامل سردرد، سرفه و حالت تهوع است. و در معرض گيري دراز مدت مي تواند باعث كاهش وزن،‌ كاهش حساسيت به بو و فراموشي گردد و تنفس بيش از 1000 بخش در میلیون مي تواند باعث مرگ شود.

گوگرد دی‌اکسید گاز بي رنگ، غيرآتش زا و بي بو است که در سطح کره زمين در تراکم‌هاي پايين وجود دارد. هنگامي که غلظت آن بين 1 تا 3 بخش در میلیون در اتمسفر باشد بر حس چشايي اثر خواهد گذاشت و در مقادير بالاتر از 3 بخش در میلیون بوي بدي به همراه خواهد داشت. وقتي گوگرد دی‌اکسید در اتمسفر منتشر شود در جريان واکنش هاي پيچيده به صورت ذرات معلق سولفات (SO4) درمي آيد.

کربن مونو‌اکسید از طريق ريه‌ها (تنفس) وارد جريان خون شده و با هموگلوبين خون ترکيب مي‌شود. ميل ترکيبي مونواکسيد کربن با هموگلوبين خون 240 برابر بيشتر از اکسيژن است. ترکيب اکسيژن و هموگلوبين خون منجر به اکسيژن‌رساني از طريق خون به بافت‌ها مي‌شود. ولي (اکسي هموگلوبين) ترکيب کربن مونو‌اکسید با هموگلوبين ميزان اکسيژني که به بافتها و ارگان‌هاي بدن مي‌رسد را کاهش مي‌دهد. تنگي نفس و سوزش مجاري تنفسي از علائم مهم مسموميت با گاز مونوكسيد كربن است. سردرد، سوزش چشم، خواب‌آلودگي غيرمعمول، ضعف و كم خوني از ديگر علائم مسموميت با گاز مونواكسيد كربن است.

یکی دیگر از آلاینده ­های هوای شهری اکسید نیتروژن است که از منابع متنوعی مانند اگزوز وسایل نقلیه، دودکش منابع احتراقی ثابت و وسایل گرمایشی منازل انتشار می­یابد و خطرناک­ترین آنها NO2 می­باشد. اثرات عمده آن شامل بیماری­های ریوی، قلبی و عروقی، تحریک چشم و مخاط و مرگ می­باشد (عصاری و همکاران 1397). از بین هفت اکسید مختلف ازت، آنچه در آلودگی هوا اهمیت دارد NO و NO2 از نظر سلامت انسان و N2O به عنوان گاز گلخانهای در گرمایش زمین می­باشند. NO گازیست بی­ رنگ بی­ بو در حالیکه NO2 گازیست قرمز متمایل به نارنجی نزدیک به قهوهای که دارای نقطه جوش 2.21 درجه سلسیوس و فشار جزئی کم که آن را در حالت گازی نگه می­دارد. این گاز خورنده اکسیدان قوی و از نظر فزیولوژیکی محرک مجاری تنفسی و سمی است، سمیت آن چندین برابر NO می­باشد. NOx در ابتدا به صورت NO در جریان احتراق از ترکیب ازت و اکسیژن هوا در درجه حرارت بالا و بخصوص در موتورهای احتراق داخلی تشکیل می­شود و پس از ورود به هوا به سرعت تبدیل به NO2 می­شود (غیاث الدین 1385).

هدف نهایی این پژوهش محاسبه میزان ریسک سلامتی که بر ساکنین شهرقدس توسط کارخانه داروسازی سها وارد می­شود، می‌باشد. اعداد ریسک به دست آمده با استانداردها مقایسه شده و قابل قبول بودن یا غیرقابل قبول بودن ریسک مشخص می‌گردد.

  • روش کار

کارخانه مورد مطالعه، کارخانه داروسازی سها در کرج به طول جغرافیایی 51.1280  و عرض جغرافیایی  35.7296 می­باشد. واحد تولید کننده آلاینده نیز واحد تاسیسات و دیگ بخار و آب گرم می­باشد که آلاینده­های NOx و SO2 و CO انتشار می­دهد. ارزیابی ریسک در شهر قدس منطقه­ای نزدیک به کارخانه صورت گرفته است. در این منطقه انواع مختلف کارخانه ها و همچنین معادن شن و ماسه وجود دارد. تصویر هوایی محدوده مورد نظر در شکل 1 مشخص شده است

شکل 1موقعیت شهر قدس و کارخانه داروسازی سها

داده­های هواشناسی مورد نیاز برای مدل سازی توسط نرم اقزار AREMODE از نزدیک ترین ایستگاه هواشناسی به پروژه که ایستگاه هواشناسی فرودگاه مهرآباد می­باشد تهیه شده است. این داده­ها که شامل ساعت، روز، ماه، سال، میزان پوشش ابری کدر، دما، فشار، جهت باد، سرعت باد می­باشد از سایت دفتر فناوری اطلاعات و ارتباطات گرفته شده است. از آنجایی که این داده­ها برای هر سه ساعت اندازه گیری شده اند ولی ما در نرم افزار هر یک ساعت به این داده­ها نیازمندیم باید هر داده در ساعت مشخص را به در مجموع سه داده (یکی خودش و دیگری دو ساعت بعدی) نسبت دهیم. این کار برای تاریخ از ابتدای سال 2018 تا انتهای سال 2020 صورت گرفته است.

غلظت آلاینده­ها منتشر شده از دودکش توسط خود کارخانه اندازه گیری شده است و داده­های آن در جدول 1 آمده است. بعد از وارد کردن داده­ها و مدل سازی خروجی غلظت در منطقه مورد نظر برای گازهای مختلف در شکل نمایش داده شده است.

 

جدول1-غلظت آلاینده­های خروجی از دودکش

gr/s

ppm

mg/m3

غلظت برحسب

4.02

45

85

NO2

6.44

119

136

CO

0.47

3.82

10

SO2

 

نتایج ارزیابی مدلسازی به صورت کانتورهایی برای آلاینده­ها مختلف در شکل 2 و 3 و 4 مشخص شده است

شکل 2 کانتور غلظت CO در محدوده شهرقدس

 شکل 3 کانتور غلظت NO2 در محدوده شهرقدس

شکل 4 کانتور غلظت SO2 در محدوده شهر قدس

نتایج کانتورهای غلظت در جدول2 آمده است.

 جدول -2غلظت آلاینده­ها رسیده شده از کارخانه به منطقه شهرقدس

بیشترین غلظت (ug/m3)

متوسط غلظت (ug/m3)

کمترین غلظت (ug/m3)

 

7.5

4.31

1.12

NO2

0.87

0.5

0.13

SO2

11.9

6.85

1.8

CO

 

  • ارزیابی ریسک سلامت

برای ارزیابی ریسک سلامت آلاینده­های مورد نظر باید چند سناریو در نظر بگیریم. برای ارزیابی ریسک آلاینده­ها از روابط ارائه شده توسط سیستم اطلاعات ارزیابی ریسک RIAS که با همکاری وزارت انرژی ایالت متحده آمریکا اداره محیط زیست ایالت متحده آمریکا و دانشگاه تنسی آمریکا استفاه شده است. سیستم اطلاعات و ارزیابی ریسک طی بررسی مطالعات گسترده، فاکتورهایی از قبیل طول عمر متوسط، مدت تماس و فراوانی تماس ارائه کرده است. با استفاده از این اطالاعات میتوان فهمید که افراد مختلف چه مقدار از آلاینده­های مورد مطالعه را دریافت می­کنند.

در سناریوی اول برای ساکنین شهرقدس میزان ریسک آلاینده­ها رو محاسبه میکنیم. بدین منظور غلظت میانگین در شهرقدس را در نظر می­گیریم. بدین منظور نیاز به در نظر گرفتن فرضیات خاصی است. در ابتدا زمان حضور در منطقه را سی سال در نظر می­گیریم. در سال هم 350 روز حضور را به طور متوسط برای ساکنین فرض میکنیم. اگر طول عمر متوسط افراد هفتاد سال باشد با استفاده از رابطه زیر می­توان ارزیابی ریسک را انجام داد.

(1)                                                                     

جهت انجام محاسبات ریسک از فرمول 1 استفاده شده است که در آن:

 : میزان دریافت مزمن روزانه آلاینده‌ی غیرسرطان‌زا از طریق تنفس بر حسب میلی‌گرم بر مترمکعب

 : غلظت آلاینده‌ی مدنظر در هوا بر حسب میکروگرم بر مترمکعب

 : تعداد روز حضور در سال (360روز در سال)

 : تعداد سال‌هایی حضور ساکنین (30 سال)

 : مدت زمانی حضور در محدوده در روز (24 ساعت در روز)

LT: طول عمر متوسط (70 سال)

در نهایت برای اینکه ببینیم ریسک ناشی از هر آلاینده در حد قابل قبولی هست یا نه باید پارامتر اندیس خطر را از فرمول 2 محاسبه کرده و با استناد به آن ریسک ناشی از هریک از آلاینده‌ها را تعیین نماییم.

(2)                                                                                               

در این فرمول:

 : اندیس خطر برای تمام طول عمر

 : نسبت مخاطره از طریق تنفس

 : غلظت مرجع بر حسب میلی‌گرم بر مترمکعب

 طبق استاندارد سلامت کانادا چنانچه مقدار نسبت مخاطره کمتر از 2/0 باشد ریسک مربوط به آن آلاینده در محدوده‌ی قابل قبول قرار دارد. ریسک مجموع نیز باید از 1 کوچکتر باشد، در غیر این صورت ریسک در محدوده‌ی غیرقابل قبول قرار می‌گیرد.در جدول 2 نتایح ارزیابی ریسک سناریوی اول آمده است. داروسازی 

جدول 2 نتایج محاسبات ریسک سناریوی اول

Chemical

Mutagen?

VOC?

RfC
(mg/m3)

مرجع RfC

غلظت در هوا (µg/m3)

CDI
(mg/m3)

Inhalation
HQ

CO

No

Yes

55

OSHA

6.85

6.57E-03

1.2E-04

NO2

No

Yes

40

WHO

4.31

4.13E-03

1E-04

SO2

   

0.1

OSHA

0.5

4.79E-04

4.79E-03

 

در سناریوی دوم برای کارکنان درون خود کارخانه و کارخانه­های اطراف نیز محاسبات ارزیابی ریسک انجام می­دهیم. بدین منظور غلظت حداکثر را در نظر می­گیریم. بدین منظور نیاز به در نظر گرفتن فرضیات خاصی است. در ابتدا زمان حضور در محل کار را سی سال در نظر می­گیریم. در سال 260 روز حضور را به طور متوسط برای کارکنان فرض میکنیم. اگر کارکنان بطور متوسط روزی ده ساعت کارکنند و طول عمر متوسط افراد هفتاد سال باشد با استفاده از روابط می­توان ارزیابی ریسک را انجام داد. که در جدول 3 نتایج این ارزیابی آمده است. داروسازی 

جدول 3 نتایج ارزیابی ریسک برای سناریوی دوم

Chemical

Mutagen?

VOC?

RfC
(mg/m3)

مرجع RfC

غلظت در هوا (µg/m3)

CDI
(mg/m3)

Inhalation
HQ

CO

No

Yes

55

OSHA

11.9

3.53E-03

6.42E-05

NO2

No

Yes

40

WHO

7.5

2.23E-03

5.58E-05

SO2

   

0.1

OSHA

0.5

2.58E-04

2.58E-03

  • نتیجه گیری

بر اساس نتایج به دست در تمامی موارد ریسک ناشی از هر یک از آلاینده‌ها کمتر از 1 بوده و ریسک ناشی از آن‌ها در محدوده‌ی قابل قبول قرار دارد.. داروسازی 

در این پژوهش تنها اثرات ناشی از آلاینده‌های منتشر شده‌ی کارخانه داروسازی سها مطرح شد، اما بدیهی است که این افراد در معرض مخاطرات بیشتری قرار دارند چرا که با در نظر گرفتن غلظت‌های زمینه و میزان انتشار منابع دیگر مانند منابع متحرک،‌ غلظت‌ها تا دو یا سه برابر غلظت‌ استفاده شده در این ارزیابی ریسک نیز می‌رسد. داروسازی 

 منابع

–      یاراحمدی، ن.، یاراحمدی، آ.، پرداختی، علیرضا. 1399. ارزیابی ریسک سلامتی ارسنیک در منابع آب زیرزمینی استان کردستان. ششمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی محیط زیست و منابع طبیعی.

عصاری، وحیده و شیخ رضایی، فاطمه سادات و رستمی، روح اله، 1397، بررسی اثرات اکسید نیتروژن در ایران و اثرات سلامتی آن، پنجمین همایش پژوهشی سالیانه دانشگاه غلوم پزشکی دانشگاه سمنان، سمنان.

غیاث الدین منصور، آلودگی هوا- منابع اثرات و کنترل، چاپ اول، تهران، انتشارات دانشگاه تهران، 1385

             Anenberg SC, Belova A, Brandt J, Fann N. (2016). Survey of Ambient Air Pollution Health Risk Assessment Tools.Lashkaripour, G.R. and Ghafoori, M. (2009).  “Land subsidence due to groundwater level decline in Neyshabur

مطلب مرتبط

چاپ مقاله

اشتراک:

درباره نویسنده

نظرات بسته اند

برچسب‌ها : % % % % % % % % % % % %
Call Now Button