الانبعاثات المتسربة

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الانبعاثات المتسربة هي تسربات وانبعاثات غير منتظمة أخرى للغازات أو الأبخرة من حاويات مضغوطة - مثل الأجهزة المنزلية، وخزانات التخزين، وخطوط الأنابيب، والآبار، أو غيرها من المعدات - وغالبًا ما تنتج عن أنشطة صناعية. إلى جانب التكلفة الاقتصادية للخسائر المادية، تُساهم الانبعاثات المتسربة في تلوث الهواء المحلي، وقد تُسبب المزيد من الأضرار البيئية. تشمل الغازات الصناعية الشائعة مواد التبريد والغاز الطبيعي ، بينما تشمل الأمثلة الأقل شيوعًا مركبات الكربون المشبعة بالفلور ، وسداسي فلوريد الكبريت ، وثلاثي فلوريد النيتروجين .

معظم حالات الانبعاثات المتسربة ضئيلة، ولا تُحدث تأثيرًا فوريًا، ويصعب رصدها. ومع ذلك، ونظرًا للتوسع السريع في النشاط الصناعي، تراكمت حتى أكثر الغازات خضوعًا للرقابة الصارمة خارج نطاق العمليات الصناعية لتصل إلى مستويات قابلة للقياس عالميًا. [ 1 ] تشمل الانبعاثات المتسربة العديد من المسارات غير المفهومة جيدًا التي تدخل من خلالها أقوى المواد المستنفدة للأوزون وأطولها عمرًا، بالإضافة إلى غازات الدفيئة، إلى الغلاف الجوي للأرض. [ 2 ]

على وجه الخصوص، يُساهم تراكم مجموعة متنوعة من الغازات الهالوجينية المصنعة على مدى العقود القليلة الماضية بأكثر من 10% من التأثير الإشعاعي الذي يُحرك تغير المناخ العالمي اعتبارًا من عام 2020. [ 3 ] علاوة على ذلك، فإن استمرار تخزين كميات صغيرة إلى كبيرة من هذه الغازات داخل الأجهزة المنزلية والأنظمة الصناعية والمعدات المهجورة في جميع أنحاء العالم قد ضمن تقريبًا استمرار انبعاثاتها لسنوات عديدة قادمة. [ 4 ] وقد استمرت الانبعاثات المتسربة لمركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs) من المعدات القديمة وعمليات التصنيع في إعاقة تعافي طبقة الأوزون في الستراتوسفير في السنوات التي تلت حظر معظم إنتاجها وفقًا لبروتوكول مونتريال الدولي . [ 5 ]

تتفاقم المشكلات البيئية المماثلة باستمرار مع استخراج الهيدروكربونات الأحفورية ، بما في ذلك تسرب الغازات وانبعاثات الغازات المتسربة من مناجم الفحم وآبار النفط والغاز. [ 6 ] قد تُهجر المناجم والآبار المستنفدة اقتصاديًا أو تُغلق بشكل غير محكم، بينما قد تشهد المنشآت التي تم إيقاف تشغيلها بشكل صحيح زيادات في الانبعاثات نتيجة لأعطال المعدات أو الاضطرابات الأرضية. بدأت أنظمة الرصد عبر الأقمار الصناعية في التطور والنشر للمساعدة في تحديد أكبر مصادر الانبعاثات، والتي تُعرف أحيانًا باسم مصادر الانبعاثات الفائقة. [ 7 ] [ 8 ]

جرد الانبعاثات

وقدّر جرد مفصل لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري من أنشطة النفط والغاز في كندا لعام 2000 أن تسربات المعدات المتسربة لها قدرة على إحداث الاحتباس الحراري العالمي تعادل إطلاق 17 مليون طن متري من ثاني أكسيد الكربون ، أو 12 بالمائة من جميع غازات الاحتباس الحراري المنبعثة من القطاع، [ 9 ] بينما أشار تقرير آخر إلى أن الانبعاثات المتسربة بلغت 5.2% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية في عام 2013. [ 10 ] وشكّلت تهوية الغاز الطبيعي، والحرق ، والتسريبات العرضية، وخسائر التخزين نسبة إضافية قدرها 38 بالمائة.

تُشكّل الانبعاثات المتسربة مخاطر أخرى. فانبعاثات المركبات العضوية المتطايرة ، كالبنزين، من مصافي النفط ومصانع الكيماويات تُشكّل خطراً صحياً طويل الأمد على العمال والمجتمعات المحلية. وفي الحالات التي تُحتجز فيها كميات كبيرة من السوائل والغازات القابلة للاشتعال تحت ضغط عالٍ، تزيد التسريبات أيضاً من خطر نشوب الحرائق والانفجارات.

معدات مضغوطة

تحدث التسريبات من معدات العمليات المضغوطة عادةً عبر الصمامات ، ووصلات الأنابيب ، والأختام الميكانيكية ، أو المعدات ذات الصلة. كما تحدث انبعاثات متسربة من مصادر التبخر، مثل أحواض معالجة مياه الصرف الصحي وخزانات التخزين . ونظرًا للعدد الهائل من مصادر التسريب المحتملة في المنشآت الصناعية الكبيرة، وصعوبة اكتشاف بعض التسريبات وإصلاحها، قد تشكل الانبعاثات المتسربة نسبة كبيرة من إجمالي الانبعاثات. ورغم أن كميات الغازات المتسربة قد تكون ضئيلة، إلا أن الغازات التي لها آثار صحية أو بيئية خطيرة قد تُسبب مشكلة كبيرة.

مراقبة خط السياج

تتضمن تقنيات مراقبة خط السياج استخدام أجهزة أخذ العينات وأجهزة الكشف المثبتة على خط السياج المحيط بالمنشأة. وتُستخدم أنواع عديدة من الأجهزة لتوفير بيانات حول الانبعاثات المتسربة من المنشأة، بما في ذلك أجهزة أخذ العينات السلبية المزودة بأنابيب ماصة ، وأجهزة استشعار "SPod" التي توفر بيانات فورية. [ 11 ] غالبًا ما تُدمج هذه الأنظمة في برامج أوسع نطاقًا للكشف عن التسربات وإصلاحها لضمان الامتثال وإدارة جودة الهواء في المجتمعات. [ 12 ] [ 13 ]

الكشف والإصلاح

لتقليل التسربات والسيطرة عليها في منشآت المعالجة، يقوم المشغلون بإجراء عمليات كشف وإصلاح دورية للتسربات. ويمكن استخدام عمليات الفحص الروتينية لمعدات المعالجة باستخدام أجهزة كشف الغازات لتحديد التسربات وتقدير معدل التسرب لاتخاذ القرار المناسب بشأن الإجراءات التصحيحية. كما أن الصيانة الدورية السليمة للمعدات تقلل من احتمالية حدوث التسربات.

نظراً للصعوبات التقنية والتكاليف المترتبة على اكتشاف وتحديد كمية الانبعاثات المتسربة الفعلية في موقع أو منشأة، وتقلب معدلات تدفق الانبعاثات وطبيعتها المتقطعة، يتم استخدام التقديرات من الأسفل إلى الأعلى القائمة على عوامل الانبعاث القياسية بشكل عام لأغراض إعداد التقارير السنوية.

التقنيات الجديدة

يجري تطوير تقنيات جديدة من شأنها إحداث ثورة في مجال رصد ومراقبة الانبعاثات المتسربة. إحدى هذه التقنيات، المعروفة باسم تقنية ليدار الامتصاص التفاضلي (DIAL)، تُستخدم لقياس تركيزات الهيدروكربونات في الغلاف الجوي عن بُعد حتى مسافة مئات الأمتار من المنشأة. وقد استُخدمت تقنية DIAL في مسوحات المصافي في أوروبا لأكثر من 15 عامًا. وكشفت دراسة تجريبية أُجريت عام 2005 باستخدام هذه التقنية أن الانبعاثات الفعلية في إحدى المصافي كانت أعلى بخمسة عشر ضعفًا من تلك التي سُجلت سابقًا باستخدام منهج عامل الانبعاث. وبلغت الانبعاثات المتسربة ما يعادل 0.17% من إنتاجية المصفاة. [ 14 ]

تُعدّ كاميرات تصوير تسرب الغاز المحمولة تقنية حديثة تُستخدم لتحسين كشف التسربات وإصلاحها، مما يُسهم في الحدّ من الانبعاثات المتسربة. وتستخدم هذه الكاميرات تقنية التصوير بالأشعة تحت الحمراء لإنتاج صور فيديو تُظهر بوضوح الغازات غير المرئية المتسربة من مصادر التسرب.

الأنواع

الغاز الطبيعي

انبعاثات الغازات المتسربة هي انبعاثات الغاز (عادةً الغاز الطبيعي الذي يحتوي على الميثان ) إلى الغلاف الجوي أو المياه الجوفية [ 15 ] والناتجة عن أنشطة استخراج النفط والغاز أو الفحم. [ 16 ] في عام 2016، شكلت هذه الانبعاثات، عند تحويلها إلى ما يعادلها من ثاني أكسيد الكربون ، 5.8% من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية . [ 16 ]

تنتج معظم الانبعاثات المتسربة عن فقدان سلامة الآبار نتيجة ضعف إحكام غلق أغلفة الآبار بسبب عدم استقرار الأسمنت جيولوجيًا وكيميائيًا . [ 17 ] يسمح هذا للغاز بالتسرب عبر البئر نفسه (يُعرف بتدفق تهوية غلاف البئر السطحي) أو عبر الهجرة الجانبية على طول التكوينات الجيولوجية المجاورة (تُعرف بهجرة الغاز). [ 17 ] ما يقارب 1-3% من حالات تسرب غاز الميثان في آبار النفط والغاز غير التقليدية ناتجة عن عدم إحكام الغلق وتدهور الأسمنت في تجاويف الآبار. [ 17 ] كما تنتج بعض التسريبات عن تسربات في المعدات، أو ممارسات تخفيف الضغط المتعمدة، أو التسريبات العرضية أثناء عمليات النقل والتخزين والتوزيع الاعتيادية. [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]

يمكن قياس الانبعاثات باستخدام تقنيات أرضية أو جوية. [ 17 ] [ 18 ] [ 21 ] في كندا ، يُعتقد أن صناعة النفط والغاز هي أكبر مصدر لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري والميثان ، [ 22 ] وينشأ ما يقرب من 40% من انبعاثات كندا من مقاطعة ألبرتا . [ 19 ] وتُبلغ الشركات عن الانبعاثات ذاتيًا في الغالب. تحتفظ هيئة تنظيم الطاقة في ألبرتا بقاعدة بيانات عن الآبار التي تُطلق انبعاثات غازية متسربة في ألبرتا، [ 23 ] وتحتفظ هيئة النفط والغاز في كولومبيا البريطانية بقاعدة بيانات عن الآبار المتسربة في كولومبيا البريطانية . لم يكن اختبار الآبار عند الحفر إلزاميًا في كولومبيا البريطانية حتى عام 2010، ومنذ ذلك الحين، أبلغت 19% من الآبار الجديدة عن مشاكل تسرب. قد يكون هذا الرقم تقديرًا منخفضًا، كما تشير إليه الأعمال الميدانية التي أنجزتها مؤسسة ديفيد سوزوكي . [ 15 ] وقد أظهرت بعض الدراسات أن نسبة الآبار التي تعاني من تسرب الغاز تتراوح بين 6% و30%. [ 21 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]

تتبنى كندا وألبرتا خططًا لسياسات تهدف إلى خفض الانبعاثات، مما قد يُسهم في مكافحة تغير المناخ . [ 26 ] [ 27 ] وتختلف تكاليف خفض الانبعاثات اختلافًا كبيرًا باختلاف الموقع. [ 28 ] ويُعدّ تأثير غاز الميثان على الاحتباس الحراري أكبر من تأثير ثاني أكسيد الكربون ، إذ تبلغ قوته الإشعاعية 120 و86 و34 ضعف قوة ثاني أكسيد الكربون، عند النظر إلى فترات زمنية مدتها سنة واحدة و20 و100 سنة على التوالي (بما في ذلك تأثير الكربون على المناخ). [ 29 ] [ 30 ] [ 23 ] إضافةً إلى ذلك، يؤدي الميثان إلى زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون من خلال أكسدته بواسطة بخار الماء . [ 31 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "مؤشرات تغير المناخ: تركيزات غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي" . واشنطن العاصمة: وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA). 21-07-2021.
  2. ↑ تيبو لاكوند (2018). "الانبعاثات المتسربة: نقطة عمياء في مكافحة تغير المناخ" . www.climate-chance.org . تاريخ الاسترجاع: 24 فبراير 2021 .
  3. ↑ بتلر، جيمس هـ.؛ مونتزكا، ستيفن أ. (ربيع 2021). "مؤشر غازات الاحتباس الحراري السنوي للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (AGGI)" . مختبر الرصد العالمي/مختبرات أبحاث نظام الأرض . بولدر، كولورادو: الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي.
  4. ↑ سيموندز، بي جي، ريغبي، إم، مانينغ، إيه جيه، بارك، إس، ستانلي، كيه إم، ماكولوتش، إيه، هين، إس، غرازيوسي، إف، مايوني، إم، وآخرون (2020) "العبء الجوي المتزايد لغاز سداسي فلوريد الكبريت (SF6 ) المسبب للاحتباس الحراري ". كيمياء وفيزياء الغلاف الجوي ، 20 : 7271-7290. doi : 10.5194/acp-20-7271-2020
  5. ↑ ماكغراث، مات (9 يوليو 2018). "غاز 'رغوة المنازل' الصيني مفتاح لغز الأوزون" . بي بي سي نيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 فبراير 2021 .
  6. ↑ "متتبع الميثان - تحليل" . الوكالة الدولية للطاقة (باريس). 1 نوفمبر 2019. تاريخ الاسترجاع: 24 فبراير 2021 .
  7. ↑ ميشيل لويس (18 ديسمبر 2019). "تقنية الأقمار الصناعية الجديدة تكشف عن تسرب غاز في أوهايو أدى إلى إطلاق 60 ألف طن من غاز الميثان" . إلكترِك . تاريخ الاسترجاع: 24 فبراير 2021 .
  8. ↑ فيالكا، جون (9 مارس 2018). "تعرّف على القمر الصناعي القادر على تحديد مواقع تسرب غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون" . مجلة ساينتفك أمريكان . تاريخ الاسترجاع: 24 فبراير 2020 .
  9. ↑ شركة كليرستون للهندسة (1994). جرد وطني لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وملوثات الهواء المعيارية، وكبريتيد الهيدروجين من قطاع النفط والغاز، المجلد 1، نظرة عامة على جرد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (تقرير). الرابطة الكندية لمنتجي البترول. ص. v . تاريخ الاسترجاع: 10 ديسمبر 2008 . 
  10. ↑ "الانبعاثات العالمية" . أرلينغتون، فيرجينيا: مركز حلول المناخ والطاقة. 6 يناير 2020.
  11. ↑ "مراقبة خط السياج" . وكالة حماية البيئة. 2018-05-11.
  12. ↑ وكالة حماية البيئة الأمريكية، مكتب مراقبة الانبعاثات (30 سبتمبر 2025). "تنبيه بشأن الإنفاذ: مراقبة خطوط فاصلة البنزين في مصافي البترول" . www.epa.gov . تاريخ الاطلاع: 12 مايو 2026 .
  13. ↑ "مراقبة تركيز الهواء المحيط على طول خط السياج" . شركة Ion Science UK . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12-05-2026 .
  14. ↑ تشامبرز، آلان؛ توني ووتون؛ جان مونكريف؛ فيليب مككريدي (أغسطس 2008). "القياس المباشر لانبعاثات الهيدروكربونات المتسربة من مصفاة نفط" . مجلة جمعية إدارة الهواء والنفايات . 58 (8): 1047-1056 . Bibcode : 2008JAWMA..58.1047C . doi : 10.3155/1047-3289.58.8.1047 . PMID 18720654. S2CID 1035294 .  
  15. 1 2 وايزن، جوشوا؛ تشيسنو، رومان؛ ويرينغ، جون؛ ويندلنج، جيل؛ بودرون، بول؛ باربيكوت، فلورنت (2017-10-01). "صورة لتسرب آبار النفط والغاز في شمال شرق كولومبيا البريطانية، كندا" . GeoOttawa2017 .
  16. 1 2 ريتشي، هانا ؛ روزر، ماكس (11 مايو 2020). "الانبعاثات حسب القطاع" . عالمنا في بيانات . تم الاسترجاع في 30 يوليو 2021 .
  17. 1 2 3 4 كاهيل، آرون ج.؛ ستيل مان، كولبي م.؛ فورد، أولينكا؛ كولويو، أولوكايودي؛ راف، إس. إميل؛ ماير، برنارد؛ ماير، ك. أولريش؛ ستروس، مارك؛ رايان، م. كاثرين (27 مارس 2017). "حركة واستمرارية غاز الميثان في المياه الجوفية في تجربة ميدانية للتحكم في الإطلاق". مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 10 (4): 289-294 . Bibcode : 2017NatGe..10..289C . doi : 10.1038/ngeo2919 . hdl : 1880/115891 . ISSN 1752-0908 . 
  18. 1 2 كولتون، دانا ر.؛ شيبسون، بول ب.؛ سانتورو، رينيه ل.؛ سباركس، جيد ب.؛ هاوارث، روبرت و.؛ إنغرافيا، أنتوني ر.؛ كامباليزا، ماريا أو إل.؛ سويني، كولم؛ كاريون، آنا (29-04-2014). " نحو فهم أفضل وتحديد كمي لانبعاثات الميثان من تطوير الغاز الصخري" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 111 (17): 6237-6242 . Bibcode : 2014PNAS..111.6237C . doi : 10.1073/pnas.1316546111 . ISSN 0027-8424 . PMC 4035982. PMID 24733927 .   
  19. 1 2 لوبيز، م.؛ شيروود، أ.أ.؛ دلوغوكينسكي، إ.ج.؛ كيسلر، ر.؛ جيرو، ل.؛ وورثي، د.إ.ج. (يونيو 2017). "البصمات النظائرية لمصادر الميثان البشرية المنشأ في ألبرتا، كندا" . بيئة الغلاف الجوي . 164 : 280-288 . Bibcode : 2017AtmEn.164..280L . doi : 10.1016/j.atmosenv.2017.06.021 .
  20. ↑ "تقرير منحنى تكلفة غاز الميثان في تقنية الاحتراق الداخلي" . صندوق الدفاع البيئي . مارس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 مارس 2018 .
  21. 1 2 أثيرتون، إيمالين؛ ريسك، ديفيد؛ فوجير، تشيلسي؛ لافوا، مارتن؛ مارشال، أليكس؛ ويرينغ، جون؛ ويليامز، جيمس ب.؛ مينيونز، كريستينا (2017). "القياس المتنقل لانبعاثات الميثان من مشاريع الغاز الطبيعي في شمال شرق كولومبيا البريطانية، كندا" . مناقشات كيمياء وفيزياء الغلاف الجوي . 17 (20): 12405-12420 . doi : 10.5194/acp-2017-109 .
  22. ↑ جونسون، ماثيو ر.؛ تاينر، ديفيد ر.؛ كونلي، ستيفن؛ شفيتزكي، ستيفان؛ زافالا-أرايزا، دانيال (2017-11-07). "مقارنات بين القياسات المحمولة جواً وتقديرات المخزون لانبعاثات غاز الميثان في قطاع النفط والغاز في ألبرتا" . العلوم والتكنولوجيا البيئية . 51 (21): 13008-13017 . Bibcode : 2017EnST...5113008J . doi : 10.1021/acs.est.7b03525 . ISSN 0013-936X . PMID 29039181 .  
  23. 1 2 3 باشو، ستيفان (2017). "تحليل حدوث تسرب الغاز على طول الآبار في ألبرتا، كندا، من منظور غازات الاحتباس الحراري - هجرة الغاز خارج غلاف البئر". المجلة الدولية للتحكم في غازات الاحتباس الحراري . 61 : 146-154 . doi : 10.1016/j.ijggc.2017.04.003 .
  24. ↑ بوثرويد، آي إم؛ ألموند، إس؛ قاسم، إس إم؛ وورال، إف؛ ديفيز، آر جيه (مارس 2016). "انبعاثات غاز الميثان المتسربة من آبار النفط والغاز المهجورة والمتوقفة عن العمل" . مجلة علوم البيئة الشاملة . 547 : 461-469 . Bibcode : 2016ScTEn.547..461B . doi : 10.1016/j.scitotenv.2015.12.096 . PMID 26822472 . 
  25. ↑ أ. إنغرافيا، ر. سانتورو، س. ب. شونكوف، سلامة البئر: آليات الفشل، والسجل التاريخي، وتحليل المعدل. دراسة وكالة حماية البيئة الأمريكية حول التكسير الهيدروليكي وتأثيره المحتمل على موارد مياه الشرب . 2013. العمل التقني. الحالي. نموذج تحت سطح بناء البئر. (2013) (متوفر على)
  26. ↑ حكومة ألبرتا (2015). "خطة الريادة المناخية" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 29 أبريل 2019. تم الاطلاع عليها بتاريخ 17 مارس 2018 .
  27. ↑ إطار عمل كندي شامل بشأن النمو النظيف وتغير المناخ: خطة كندا لمعالجة تغير المناخ وتنمية الاقتصاد . غاتينو، كيبيك: وزارة البيئة وتغير المناخ الكندية. 2016. ISBN 978-0-660-07023-0. OCLC 969538168 . 
  28. ↑ مونينغز، كلايتون؛ كروبنيك، آلان جيه. (10 يوليو 2017). "مقارنة السياسات الرامية إلى خفض انبعاثات غاز الميثان في قطاع الغاز الطبيعي" . موارد للمستقبل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 مارس 2018 .
  29. ↑ ماير، ج.؛ شينديل، د.؛ بريون، ف.-م.؛ كولينز، و.؛ وآخرون . (2013). "الفصل 8: التأثير الإشعاعي البشري والطبيعي" (ملف PDF) . تقرير التقييم الخامس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، الفريق العامل 1، 2013. الصفحات 659-740 .  
  30. ↑ إتمينان، م.؛ ميره، ج.؛ هايوود، إي. جيه.؛ شاين، ك. ب. (28-12-2016). "التأثير الإشعاعي لثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز: مراجعة هامة للتأثير الإشعاعي للميثان" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 43 (24) 2016GL071930. Bibcode : 2016GeoRL..4312614E . doi : 10.1002/2016GL071930 . ISSN 1944-8007 . 
  31. ↑ ماير؛ شينديل؛ بريون؛ كولينز؛ فوجلستفيدت؛ هوانغ؛ كوخ؛ لامارك؛ لي؛ ميندوزا؛ ناكاجيما؛ روبوك؛ ستيفنز؛ تاكيمورا؛ تشانغ (2013). "التأثير الإشعاعي البشري والطبيعي" . في: ستوكر؛ تشين؛ بلاتنر؛ تيغنور؛ ألين؛ بوشونغ؛ ناولز؛ شيا؛ بيكس؛ ميدجلي (محررون). تغير المناخ 2013: الأسس العلمية الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في التقرير التقييمي الخامس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ . كامبريدج، المملكة المتحدة ونيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: مطبعة جامعة كامبريدج.

المراجع