فهرست مطالب

نشریه پایداری، توسعه و محیط زیست
سال پنجم شماره 17 (بهار 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/03/26
  • تعداد عناوین: 3
|
  • هانیه نیکومرام، حسین مدرسی فر، جواد کیانی، محمد ده بزرگی * صفحات 1-19
    زمینه و هدف

    صنعت فولاد به دلیل ماهیت ذوب فلزات و حرارت بالا، گازها و مواد شیمیایی خطرناک یکی از پرمخاطره ترین صنایع فرآیندی به شمار می رود. پتانسیل بالای بروز رویدادهای فرآیندی با پیامدهایی نظیر آتش سوزی، انفجار و انتشار مواد سمی در صنعت مذکور بر اهمیت شناسایی مخاطرات به عنوان اولین مرحله در مدیریت ریسک های ایمنی فرآیند تاکید دارد. در پژوهش حاضر به منظور فراهم سازی زیرساخت های لازم شامل متدولوژی مدون اجرای مطالعات شناسایی خطر و تجزیه و تحلیل ریسک به عنوان یکی از مهم ترین الزامات مدیریت ایمنی فرآیند (PSM) و در راستای پیاده سازی سیستم مذکور در مجتمع فولاد مبارکه، روش اجرایی مربوطه تدوین و جهت اطمینان از عملیاتی بودن آن، مخاطرات و رویدادهای ایمنی فرآیند در یکی از پرمخاطره ترین واحدها (واحد اکسیژن و هیدروژن) با بهره گیری از روش اجرایی مذکور، شناسایی و تحلیل گردید.

    روش بررسی

    روش اجرایی شناسایی مخاطرات و تجزیه و تحلیل ریسک های ایمنی فرآیند در انطباق با الزامات مدیریت ایمنی فرآیند راهنماهای مرجع PSM و سایر اسناد فنی مرتبط، مشتمل بر کاربرگ شناسایی مخاطرات (HAZID)، فهرست کلمات راهنما، سطوح احتمال وقوع و شدت پیامد، ماتریس ریسک، متدولوژی اجرا و غیره تدوین گردید. جهت انجام مطالعه HAZID در واحد اکسیژن و هیدروژن، کارگروهی شامل افراد متخصص و با تجربه در حوزه شغلی مربوطه تشکیل و پس از آماده سازی مقدمات لازم از قبیل بررسی مستندات واحد، جلسات شناسایی مخاطرات طبق متدولوژی تنظیمی برگزار، کاربرگ های مربوطه به تفکیک Node های مطالعاتی تکمیل و تحلیل و اقدامات اصلاحی مربوطه نیز پیشنهاد گردید.

    یافته ها

    از مجموع 40 رویداد ایمنی فرآیند شناسایی شده در واحد اکسیژن و هیدروژن، 5 درصد دارای سطح ریسک کم، 65 درصد دارای ریسک متوسط، 15 درصد دارای ریسک زیاد و 15 درصد دارای ریسک حاد می باشند. بدین ترتیب، اکثر ریسک های ایمنی فرآیند شناسایی شده دارای سطح ریسک متوسط (قابل تحمل) بودند. رویدادهای فرآیندی عمده با سطوح ریسک زیاد (غیرقابل قبول) و حاد (غیرقابل تحمل) نیز 30 درصد از کل رویدادها را تشکیل می دهند. پلنت های واحد اکسیژن بیشترین رویدادهای فرآیندی را از منظر تعداد به خود اختصاص داده و مخازن گاز و مایع دارای بالاترین سطح ریسک رویدادهای ایمنی فرآیند می باشند. در مجموع، 12 رویداد فرآیندی عمده با سطوح ریسک زیاد و حاد شناسایی گردید.

    بحث و نتیجه گیری

    از دستاوردهای کلیدی پژوهش، تدوین روش اجرایی "شناسایی مخاطرات و تجزیه و تحلیل ریسک های ایمنی فرآیند" در مجتمع فولاد مبارکه به منظور شناسایی و تجزیه و تحلیل رویدادهای ایمنی فرآیند و سایر ویژگی های مربوطه از قبیل علل و پیامدهای وقوع رویدادها، کنترل های پیشگیرانه و کاهشی، احتمال وقوع و شدت پیامدها، سطح ریسک و غیره می باشد. همچنین روش اجرایی مذکور موجبات ارائه متدولوژی منسجم ارزیابی ریسک های ایمنی فرآیند، فراهم سازی بستری مناسب جهت اتخاذ اقدامات اصلاحی ریسک های عمده، اجرای مطالعات تکمیلی و تدوین و پیاده سازی سایر سازوکارهای مورد نیاز برآورد الزامات PSM را تامین می نماید.

    کلیدواژگان: تجزیه و تحلیل ریسک، رویداد ایمنی فرآیند، شناسایی خطر، مدیریت ایمنی فرآیند.
  • اسماعیل قلی نژاد*، رضا درویش زاده، عباس ابهری صفحات 21-42
    زمینه و هدف

    یک چالش بزرگ در کشاورزی جهان تولید محصولات غذایی بیشتر برای 3/2 میلیارد نفر دیگر تا سال 2050 در سراسر جهان است. شوری تنش عمده ای است که عرضه محصولات غذایی را محدود می کند. مساحت کل زمین ها حدود 2/13 میلیارد هکتار است که 7 میلیارد هکتار از آن قابل کشت و 5/1 میلیارد هکتار زیر کشت است و حدود 23 درصد از زمین های زیر کشت در سراسر جهان (حدود 345 میلیون هکتار) تحت تاثیر تنش شوری قرار دارد و روز به روز بر میزان آن افزوده می شود. گیاهان را می توان به دو نوع شورزی ها و گلیکوفیت ها طبقه بندی کرد و اکثر گونه های زراعی عمده به این دسته دوم تعلق دارند. مقاله حاضر با هدف بررسی پژوهش های علمی مرتبط با اثرات، سازوکار های تحمل، روش های پژوهش، صفات مهم قابل اندازه گیری، مدیریت و کنترل تنش شوری و اکسیداتیو در گیاهان زراعی ارائه می شود.

    روش بررسی

    مقاله حاضر یک مقاله مروری می باشد که با جستجو در مقاله های مرتبط در پایگاه های معتبر (Google scholar, Web of Science, PubMed, Scopus, SID) بدست آمده است.

    یافته ها

    شوری روی خصوصیات مختلف گیاهان مانند صفات فیزیولوژیک، متابولیک، رشد و نمو، جوانه زنی، کمیت و کیفیت گیاه تاثیرات نامطلوبی دارد. مهمترین صدمات ناشی از تنش شوری شامل برهم خوردن توازن یونی ناشی از کاهش جذب یون های ضروری، انباشتگی یون های مضر و کم آبی ناشی از کاهش جذب آب می باشد که باعث کاهش سنتز پروتئین، تعرق، انتقال یون و در نهایت کاهش عملکرد نهایی می شود. از سازوکار های تحمل به تنش شوری می توان به هوموستازی یونی، انباشت املاح سازگار و حفاظت اسمزی، تنظیم آنتی اکسیدانی، پلی آمین ها، اکسید نیتریک و تنظیم هورمونی تحمل به شوری اشاره کرد. در شرایط تنش گونه های فعال اکسیژن مانند رادیکال های سوپراکسید، اکسیژن منفرد و رادیکال هیدروکسیل تولید می شود که باعث صدمه به ساختار سلولی، پروتئین ها، غشاء سلولی، کربوهیدرات ها، اسیدهای نوکلوئیک و در نهایت مرگ سلول می شود.

    بحث و نتیجه گیری

    آنتی اکسیدان های آنزیمی یا غیر آنزیمی نقش بسیار مهمی در حفاظت گیاهان در مقابله با آسیب های اکسیداتیو دارند. سوپر اکسید دیسموتاز، کاتالاز، پروکسیداز، آسکوربات پراکسیداز، گلوتاتیون ردوکتاز از آنتی اکسیدان های آنزیمی و اسید اسکوریک، گلوتاتیون، کاروتنوئیدها و توکوفرول ها از آنتی اکسیدان های غیرآنزیمی محسوب می شوند که می توانند صدمات ناشی از گونه های فعال اکسیژن را کاهش دهند.

    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، اکسیداتیو، شورزی، شوری، گلیکولیت، نمک
  • سید محسن بلادی، رویا مافی غلامی*، علی هاشمی زواره صفحات 43-63
    زمینه و هدف

    تصفیه فاضلاب های صنعتی بدلیل حضور آلاینده های مختلف دشوارتر از فاضلاب های شهری است. فاضلاب تولیدی در صنعت چرم سازی به دلیل داشتن بار آلودگی و حضور یون کلرید بالا باید قبل از تخلیه به محیط زیست تصفیه گردد. فرایند اکسیداسیون پیشرفته بر پایه دی پراکسی پرسولفات در حضور عوامل فعال کننده یک فرایند نوین تلقی می شود. این فرایند قابلیت زیادی در تصفیه فاضلاب هایی با آلودگی بالا را دارد. در این مطالعه، از فرایند آنیون پرسولفات با فعال سازی آهن مغناطیسی (Fe3O4) و آهن صفر ظرفیتی در مقیاس آزمایشگاهی به منظور تصفیه و کاهش بار آلی (COD) فاضلاب صنعت چرم سازی استفاده شد.

    روش بررسی

    در این فرایند، تاثیر متغیرهای pH اولیه فاضلاب (9-5)، زمان واکنش (60-0 دقیقه)، غلظت آنیون پرسولفات (200-50 میلی گرم در لیتر) و مقدار نانوذرات حاوی آهن (2-5/0 گرم در لیتر) مورد بررسی قرار گرفتند.

    یافته ها

    بهترین شرایط فرایند اکسیداسیون پیشرفته در حضور آهن صفر ظرفیتی شامل pH برابر 3، مقدار نانوذرات آهن مغناطیسی برابر یک گرم در لیتر و مقدار دی پراکسی پرسولفات برابر 100 میلی گرم در لیتر بدست آمد. طی شرایط ذکر شده، کارایی فرایند 85 درصد حاصل شد. یافته ها مشخص کرد که فرآیند مذکور COD (COD اولیه برابر 3700 میلی گرم در لیتر) را به زیر 1000 میلی گرم در لیتر (COD نهایی برابر 555 میلی گرم در لیتر) کاهش داد.

    بحث و نتیجه گیری

    فرایند اکسیداسیون پیشرفته بر پایه دی پراکسی پرسولفات در حضور ترکیبات آهن (آهن صفر ظرفیتی و آهن مغناطیسی) به دلیل کارایی بالا (حذف 85 درصد از COD اولیه و کاهش آن به 555 میلی گرم در لیتر)، می تواند برای تجزیه و معدنی سازی آلاینده های محیط های آبی به ویژه فاضلاب های صنعتی مورد استفاده قرار بگیرد. پساب خروجی از این سیستم می تواند به تصفیه خانه فاضلاب شهری تخلیه شود، لذا با کاهش COD به 555 میلی گرم در لیتر نمی تواند به تنهایی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: فاضلاب صنعتی، آهن مغناطیسی، اکسیداسیون پیشرفته، پساب خروجی
|
  • Hanieh Nikoomaram, Hossein Modaresifar, Javad Kiani, Mohammad Dehbozorgi * Pages 1-19
    Background and Objective

    The steel industry is one of the most hazardous process industries due to the nature of metal melting and high heat, gases and hazardous chemicals. The high potential of process incidents with consequences such as fire, explosion and release of toxic substances in the mentioned industry emphasizes the importance of hazard identification as the first step in process safety risk management. In the present research, to provide the necessary infrastructure, including a written methodology for hazard identification and risk analysis studies as one of the most vital requirements of Process Safety Management (PSM) and in line with PSM implementation in Mobarakeh Steel Company, the relevant procedure was developed and to ensure its applicability, process safety hazards and their associated incidents in one of the most hazardous units (oxygen and hydrogen unit) were identified and analyzed using the aforementioned procedure.

    Material and Methodology

    The “hazard identification and process safety risk analysis” procedure was developed in accordance with the requirements of process safety management expatiated in PSM best practices and other relevant technical documents. The procedure includes hazard identification (HAZID) worksheet, guide words, levels of probability of occurrence and severity of consequences, risk matrix, implementation methodology, etc. In order to conduct the HAZID study in the oxygen and hydrogen unit, a team including experts and experienced engineers in their relevant job fields was formed, and after preparing the necessary arrangements such as reviewing the documents, HAZID meetings were held according to the developed methodology, the worksheets were completed and analyzed as per the study nodes and relevant corrective measures were also suggested.

    Findings

    From the total of 40 process safety incidents identified in the oxygen and hydrogen unit, 5% had a low-risk level, 65% had a medium-risk level, 15% had a high-risk level and 15% had an extreme-risk level. Therefore, the majority of the identified process safety risks had a medium (tolerable) risk level. Major Process Incidents (MPIs) with high (unacceptable) and extreme (intolerable) risk levels also constitute 30% of all incidents. The plants of the oxygen unit had the most process incidents in terms of the number, and gas and liquid tanks had the highest risk level of process safety incidents. In total, 12 MPIs with high and extreme risk levels were identified.

    Discussion and Conclusion

    One of the key achievements of the research is the development of the “hazard identification and process safety risk analysis” procedure in Mobarakeh Steel Company to identify and analyze the process safety incidents and other related characteristics such as the causes and consequences of incidents, prevention and mitigation controls, the probability of occurrence and severity of consequences, risk level, etc. Also, the aforesaid procedure would help deliver a coherent methodology for assessing process safety risks, provide a suitable platform for adopting corrective measures for major risks, conduct supplementary studies, and develop and implement other mechanisms required to meet PSM requirements.

    Keywords: Risk Analysis, Process Safety Incident, Hazard Identification, Process Safety Management
  • Esmaeil Gholinezhad*, Reza Darvishzadeh, Abbas Abhari Pages 21-42
    Background and Objective

    A major challenge in global agriculture is to produce more food for another 2.3 billion people by 2050 worldwide. Salinity is a major stress that limits the supply of food products. The total land area is about 13.2 billion hectares, of which 7 billion hectares are arable and 1.5 billion hectares are under cultivation, and about 23% of the cultivated lands around the world (about 345 million hectares) are affected by salinity stress and its amount is increasing day by day. Plants can be classified into two types, halophytes (which can resist salinity) and glycophytes (which cannot resist salinity and eventually die), and most major crops belong to this second category. The purpose of this article is to review scientific research related to the effects, mechanisms of tolerance, research methods, important measurable traits, management and control of salinity and oxidative stress in agricultural plants.

    Material and Methodology

    This article is a review article that was obtained by searching related articles in reliable sites (Google scholar, Web of Science, PubMed, Scopus, SID.

    Findings

    Salinity have adverse effects on various plant characteristics such as physiological, metabolic, growth, germination, strength, quantity and quality of plants. The most important damages caused by salinity stress include ion imbalance due to reduced absorption of necessary ions, accumulation of harmful ions and dehydration due to decreased water absorption which reduces protein synthesis, transpiration, ion transfer and finally decreases seed yield. Mechanisms of salinity stress tolerance include ionic homeostasis, compatible salt accumulation and osmotic protection, antioxidant regulation, polyamines, nitric oxide, and hormonal regulation of salinity tolerance. Under stress, reactive oxygen species such as superoxide radicals, singlet oxygen and hydroxyl radical are produced, which damage cell structure, proteins, cell membranes, carbohydrates, nucleic acids, and eventually cause cell death.

    Discussion and Conclusion

    Enzymatic or non-enzymatic antioxidants play a very important role in protecting plants against oxidative damage. Superoxide dismutase, catalase, peroxidase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase are enzymatic antioxidants and ascorbic acid, glutathione, carotenoids and tocopherols are non-enzymatic antioxidants which can reduce the damage caused by reactive oxygen species.

    Keywords: Antioxidant, Glycophytes, Halophyte, Oxidative, Salinity, Salt
  • Seyed Mohsen Beladi, Roya Mafigholami*, Ali Hashemi Zavareh Pages 43-63
    Background and Objective

    Industrial wastewater treatment is more difficult than urban sewage due to the presence of various pollutants. Sewage produced in the leather industry should be treated to the environment due to having a pollution load and the presence of high chloride ion before discharge. The advanced oxidation process based on dioxy persulfate is considered a new process in the presence of active agents. This process has a great capability in wastewater treatment with high pollution. In this study, the anion process of persulfate was used with the activation of magnetic iron (Fe3O4) and zero-valent iron at laboratory scale in order to treat and reduce the organic load (COD) waste water of leather industry.

    Material and Methodology

    In this process, the effect of primary pH variables of wastewater (5-9), reaction time (0-60 minutes), Anion concentration of persulfate (50-200 mg per liter) and the amount of iron-containing nanoparticles (0.5-2 grams per liter) were investigated.

    Findings

    The best conditions of the advanced oxidation process in the presence of zero-valent iron include pH 3 ،The amount of magnetic iron nanoparticles was equal to one gram per liter and the amount of dioxy persulfate was equal to 100 mg per liter. During the mentioned conditions, the efficiency of the process was achieved by 85 percent. The findings revealed that the initial COD (COD process reduced 3,700 milligrams per liter to below 1,000 milligrams per liter COD final to 555 milligrams per liter.

    Discussion and Conclusion

    Advanced oxidation process based on dioxy persulfate in the presence of iron compounds (zero-valent iron and magnetic iron) due to high performance (removal of 85 percent of primary COD and reduction to 555 milligrams per liter, can be used for decomposition and mineralization of pollutants, pollutants, water, especially industrial sewage. The effluent from this system can be drained into municipal wastewater treatment plants, so by reducing COD to 555 mg per liter, it still cannot be used alone.

    Keywords: Industrial Wastewater, Magnetic Iron, Advanced Oxidation, Output Effluent