پاکسازی هوای بنادر به بهای مسمومیت دریا: اسکرابرهای دریایی فاضلاب اسیدی و فلزات سنگین را به آب می‌ریزند

اسکرابرهای چرخه-باز با پاشیدن آب دریا به درون گازهای خروجی اگزوز، انتشار گوگرد در جو را مهار می‌کنند؛ اما این کار به بهای انتقال مستقیم همین آلودگی به دل دریا تمام می‌شود. پساب حاصل از این فرآیند بسیار اسیدی و سرشار از فلزات سنگین است؛ معامله‌ای زیست‌محیطی که در آن بهبود کیفیت هوا در ازای تخریب اکوسیستم‌های دریایی به دست می‌آید.[10]

رواج گسترده این سازوکار به سال ۲۰۲۰ و مصوبه کاهش سطح گوگرد از سوی سازمان بین‌المللی دریانوردی بازمی‌گردد. این مقررات سخت‌گیرانه سقف مجاز گوگرد در سوخت کشتی‌ها را در سطح جهان از ۳٫۵ درصد به ۰٫۵ درصد کاهش داد و صنعت کشتیرانی را به دگرگونی فوری الگوی انتشار آلاینده‌های خود وادار کرد.[1]

در این میان مالکان کشتی‌ها بر سر یک دوراهی قرار گرفتند: یا باید به سراغ سوخت‌های تقطیری گران‌قیمت کم‌گوگرد می‌رفتند، یا سامانه پالایش گازهای خروجی اگزوز (اسکرابر) نصب می‌کردند. تاکنون بیش از ۵ هزار و ۸۰۰ فروند کشتی برای ادامه مصرف قانونی نفت‌کوره پسماند و ارزان‌قیمت، راه دوم را برگزیده‌اند.[6]

نزدیک به ۸۱ درصد از سامانه‌های نصب‌شده از نوع چرخه-باز هستند. این سیستم‌ها به دلیل هزینه نصب پایین‌تر، عدم نیاز به ذخیره‌سازی مواد شیمیایی در کشتی و تخلیه پیوسته پساب به دریا بدون نیاز به تحویل پسماند به بنادر، برای خطوط کشتیرانی جذابیت اقتصادی فراوانی دارند.[8]

سازوکار شیمیایی تخلیه پساب

در برج اسکرابر، حجم عظیمی از آب دریا به درون مسیر گازهای داغ اگزوز پمپاژ می‌شود. قلیاییت طبیعی آب شور، گاز دی‌اکسید گوگرد را خنثی کرده و آن را در فاز مایع به اسیدهای سولفورو و سولفوریک بدل می‌سازد.[1]

این واکنش نیازمند دبی متوسط ۴۵ متر مکعب آب به ازای هر مگاوات-ساعت توان موتور است؛ یعنی در یک کشتی فله‌بر معمولی تجاری، روزانه هزاران تن آب دریا پمپاژ، آلوده و به دریا سرازیر می‌شود.[1]

آبی که از کشتی خارج می‌شود دیگر هیچ شباهتی به آب دریای ورودی ندارد. نتایج پژوهشی در نشریه «مارین پولوشن بولتن» نشان می‌دهد که پساب خروجی اسکرابرها به‌طور میانگین ۱۰۰ برابر اسیدی‌تر از آب اقیانوس است.[3]

پژوهشگران در ارزیابی جامع زیست‌محیطی این فناوری یادآور شده‌اند: «پساب اسکرابر به شدت اسیدی بوده و تراکم بالایی از روی، وانادیوم، مس، نیکل، فنانترن و نفتالین در آن دیده می‌شود».[1]

سازمان بین‌المللی دریانوردی برای پارامترهایی چون اسیدیته، کدورت و هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای در تخلیه پساب، حد مجاز تعیین کرده است؛ اما دستورالعمل‌های فعلی بین‌المللی هیچ سقفی برای خروج فلزات سنگین ناشی از سوخت قائل نشده‌اند.[6]

فلزات سنگین و مسمومیت آبزیان

نفت‌کوره سنگین پرگوگرد، محصول ته مانده فرآیند پالایش نفت است و فلزات سنگین موجود در نفت خام را به شکل غلیظ در خود جای داده است. با سوختن این مازوت، فلزات سنگین معلق شده و به دام قطرات آب پاشیده‌شده در اسکرابر می‌افتند.[3]

وانادیوم بیشترین سهم را در میان فلزات سنگین خروجی دارد و پس از آن آهن، نیکل و روی قرار می‌گیرند. بر پایه مطالعه‌ای سم‌شناسی در ژورنال «تاکسیکس»، میانگین تراکم وانادیوم در پساب اسکرابرها به ۵٫۵۵ میلی‌گرم در لیتر می‌رسد.[2]

ورود این عناصر خطری فوری برای زنجیره‌های غذایی اقیانوس‌ها است. آزمایش‌های سم‌شناسی بوم‌شناختی نشان می‌دهد حتی اگر این پساب تا زیر یک درصد رقیق شود، باز هم سمیتی مهلک برای جانداران پایه آبزیان به همراه دارد.[2]

پاروپایان—سخت‌پوستان بسیار ریزی که ستون هرم غذایی اقیانوس به شمار می‌روند—بیشترین آسیب را می‌بینند. مسمومیت ناشی از فلزات سنگین، قدرت بقا و توانایی تغذیه آن‌ها را تضعیف کرده و در عمل کل بوم‌سازگان دریایی را از ریشه متزلزل می‌کند.[2]

در گزارش زیست‌محیطی سال ۲۰۲۳ که به سازمان بین‌المللی دریانوردی ارائه شد، آمده است: «پساب هر دو سامانه اسکرابر چرخه-باز و چرخه‌بسته برای جانوران ریزی که حیات زنجیره غذایی دریا وابسته به آن‌هاست، بسیار سمی است».[7]

انباشت آلاینده‌ها در حوضچه‌های ساحلی

هرچند آب‌های آزاد و پهناور توان رقیق‌سازی سریع این پساب‌ها را دارند، اما بار آلایندگی سنگین آن مستقیماً در آب‌های ساحلی و حوضچه‌های بندری انباشته می‌شود؛ جایی که کشتی‌ها ساعت‌های متمادی برای لنگراندازی، مانور و بارگیری در بستری کم‌عمق و محصور می‌مانند.[5]

تنها در سال ۲۰۲۲، کشتی‌های مجهز به اسکرابر بیش از ۸۸ میلیون تن پساب در سواحل اقیانوس آرام کانادا تخلیه کردند. نزدیک به نیمی از این بار آلودگی از سوی کشتی‌های مسافربری تفریحی تولید شد که مرتباً در پهنه‌های حساس ساحلی تردد می‌کنند.[5]

این حجم تخلیه حاوی دست‌کم ۲۶ هزار کیلوگرم فلزات سنگین بوده است. به دلیل نبود جریان‌های قوی شست‌وشوگر آب‌های آزاد در بنادر، این سموم در بستر رسوبی و ستون آب محلی ته‌نشین و متراکم می‌شوند.[5]

شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای برای حوضچه‌های بندر آنتورپ در بلژیک شدت این فاجعه را به تصویر کشید: تخلیه مداوم شناورها، پی‌اچ آب حوضچه را به شکل محسوسی کاهش داد و تراکم سطحی وانادیوم را تا ۴۶ درصد بالا برد.[1]

اسیدی‌شدن آب بنادر، روند کلی و اقلیمی اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها را شتاب می‌بخشد. افت مقطعی پی‌اچ در بنادر پرتردد، می‌تواند خسارتی معادل چند دهه دگرگونی‌های اقلیمی را تنها ظرف چند ماه به محیط تحمیل کند.[7]

مقاومت مقرراتی و وضع ممنوعیت‌های منطقه‌ای

در مواجهه با این پیامدها، نهادهای ملی و منطقه‌ای کم‌کم قواعد فرادستی بین‌المللی را کنار گذاشته و راساً دست‌به‌کار شده‌اند؛ تا اوایل سال ۲۰۲۳، بیش از ۹۰ مورد ممنوعیت و محدودیت محلی برای تخلیه پساب اسکرابرها در سراسر جهان اجرایی شد.[4]

اداره ایمنی دریانوردی چین در سال ۲۰۱۹ تخلیه هرگونه پساب شست‌وشو را در مناطق کنترل انتشار رودخانه‌های داخلی و بنادر ساحلی ممنوع اعلام کرد. شناورها برای ورود به این قلمروها ناچار به تغییر سوخت خود به انواعی با گوگرد استاندارد هستند.[4]

مقررات مشابهی در سنگاپور، بخش‌هایی از ایالات متحده و شماری از بنادر اصلی اروپا نیز به اجرا درآمده است. این محدودیت‌ها کشتی‌های دارای سامانه ترکیبی را به حالت چرخه‌بسته سوق داده و دیگر شناورها را ملزم به سوزاندن سوخت پاک‌تر می‌کند.[4]

سامانه‌های چرخه‌بسته با بازچرخانی آب و استفاده از هیدروکسید سدیم برای خنثی‌سازی اسید کار می‌کنند، اما این سیستم‌ها نیز نیازمند تخلیه گهگاه بخشی از پساب با غلظت بالای آلاینده‌ها هستند که مدیریت پسماند آن در بنادر چالش‌برانگیز است.[9]

ساهان آبیسکرا، از کارشناسان ارشد موسسه رده‌بندی «لویدز رجیستر»، با اشاره به تغییر رویکرد نهادهای نظارتی می‌گوید: «تخلیه مستقیم پساب تصفیه‌نشده اسکرابرهای چرخه-باز و هیبریدی، رفته‌رفته اقبال خود را در مجامع بندری از دست می‌دهد».[8]

معادلات اقتصادی و افق‌های پیش رو

در ابتدا توجیه اقتصادی نصب اسکرابر برای مالکان ناوگان‌های تجاری کاملاً وسوسه‌انگیز بود. اختلاف فاحش قیمت میان سوخت‌های سنگین پرگوگرد و مشتقات تقطیری استاندارد، امکان بازگشت سرمایه اولیه تجهیزات را ظرف یک تا دو سال میسر می‌کرد.[9]

تنها در سال ۲۰۱۹، صنعت دریانوردی جهان از رهگذر استفاده از اسکرابر به جای خرید سوخت‌های گران‌قیمت، رقمی معادل ۱٫۷ میلیارد یورو پس‌انداز کرد؛ سودی سرشار که علی‌رغم هشدارهای کارشناسان محیط‌زیست، به نصب برق‌آسای این سیستم‌ها در ناوگان تجاری انجامید.[9]

با این حال، با تنگ‌تر شدن حلقه محدودیت‌های بندری، این مزیت مالی رو به زوال گذاشته است. با گسترش ممنوعیت‌های محلی، کشتی‌ها چه اسکرابر داشته باشند و چه نداشته باشند، ناگزیرند برای پهلوگیری و عبور از خطوط ساحلی، سوخت کم‌گوگرد و پرهزینه خریداری کنند.[9]

افزون بر این، انرژی چشمگیری که پمپ‌ها برای انتقال مقادیر کلان آب دریا به درون اسکرابرها مصرف می‌کنند، مصرف کل سوخت کشتی را بالاتر می‌برد و این هزینه عملیاتی اضافی، بر بار مالی جاری ماشین‌آلات می‌افزاید.[6]

سازمان بین‌المللی دریانوردی در حال بازنگری در دستورالعمل‌های تخلیه پساب است. انجمن‌های زیست‌محیطی اصرار دارند که برای نجات بوم‌سازگان‌های ساحلی، تعیین سقف برای فلزات سنگین و اعمال ضمانت‌های اجرایی سفت‌وسخت‌تری الزامی شود.[6]

تا رسیدن به اجماعی جهانی، رویکرد صنعت کشتیرانی دچار تشتت باقی خواهد ماند؛ اسکرابرهای چرخه-باز همچنان با هزینه آلوده‌سازی دریاها آسمان را پاکیزه نگه می‌دارند و ناوبری شناورها نیز در میان کلاف درهم‌پیچیده‌ای از ممنوعیت‌های بندری با موانع فزاینده روبه‌رو خواهد شد.[10]