هیدروکربن‌های هالوژن‌دار و تفاوت آنها با هیدروکربن‌های نفتی

هیدروکربن‌های دارای کلر، فلوئور، برم و ید (هالوژن‌ها) با هیدروکربن‌های نفتی تفاوت دارند زیرا اغلب آنها به راحتی طی اکسیداسیون شیمیایی یا فعالیت باکتریایی تجزیه نمی‌شوند. این ترکیبات مشابه فلزات آلاینده‌های پایدار هستند و به عنوان اضافات دائمی در محیط زیست دریایی باقی می‌مانند. برخلاف فلزات، بیشتر آنها ساخته دست انسان‌اند و در رسوبات و بدن جانوران تجمع می‌یابند. اکثریت بزرگی از آنها حاوی کلر هستند و تحت عنوان هیدروکربن‌های کلردار شناخته می‌شوند.

ترکیبات با وزن مولکولی کم

هیدروکربن‌های هالوژن‌دار شامل محدوده وسیعی از ترکیبات هستند. برخی از آنها مانند متان توسط جلبک‌های دریایی و تعداد کمی از بی‌مهرگان ساخته می‌شوند و معمولاً حاوی برم یا به ندرت ید هستند. بنابراین افزایش غلظت این ترکیبات می‌تواند ناشی از منابع طبیعی باشد. گروه دیگری از این ترکیبات شامل فرئون‌ها یا کلروفلوئوروکربن‌ها هستند که به عنوان سردکننده در یخچال‌ها و سیستم‌های تهویه هوا استفاده شده و بعدها در آئروسل‌ها و فوم‌های پلاستیکی به کار رفتند. این ترکیبات پایدار، غیرقابل اشتعال و ارزان تولید می‌شوند.

برخی از این ترکیبات مانند CFCها عامل تخریب لایه اوزون هستند. تولید جهانی آنها تا سال 1986 به بیش از یک میلیون تن در سال رسید اما براساس پروتکل مونترال قرار شد تا سال 2000 کنار گذاشته شوند. در نتیجه تولید جهانی CFCها بین سال‌های 1988 تا 1992 حدود 40 درصد کاهش یافت و اتحادیه اروپا و آمریکا استفاده از آنها را تا پایان 1995 متوقف کردند.

هیدروکربن‌های کلردار با وزن مولکولی بالا

این ترکیبات برخلاف نمونه‌های سبک وارد اکوسیستم‌های دریایی شده و در بافت‌های چربی جانوران تجمع می‌یابند. آنها شامل گروه‌های مختلفی از آفت‌کش‌ها و پلی‌کلروبای‌فنیل‌ها (PCBها) هستند. استفاده گسترده از این ترکیبات در کشاورزی و صنعت موجب پراکندگی وسیع آنها در محیط زیست شده است. انتقال هوایی مهم‌ترین مسیر رسیدن این آلاینده‌ها به دریا محسوب می‌شود.

انتقال هوایی و انتشار جهانی

آفت‌کش‌های کلردار آلی فرار هستند و در مناطق گرمسیر به سرعت وارد جو می‌شوند. در برخی مناطق مانند کالیفرنیا تخمین زده شده که 50 درصد از آفت‌کش‌های اسپری‌شده توسط هواپیما هرگز به زمین نمی‌رسند و به صورت آئروسل در مسافت‌های طولانی پراکنده می‌شوند. نمونه بارز این آلودگی DDT است که از دهه 1940 استفاده شد و طی 20 سال به کل بیوسفر نفوذ کرد. حتی در پنگوئن‌های امپراتور در قطب جنوب مقادیر قابل ردیابی از DDT یافت شده است.

تجمع در لایه سطحی دریا

هیدروکربن‌های کلردار غیرمحلول در آب هستند اما در چربی‌ها حل می‌شوند و بر روی ذرات و قطعات جذب می‌گردند. لایه سطحی دریا که ضخامت آن چند میکرومتر تا یک میلی‌متر است، غنی از اسیدهای چرب بوده و محل تجمع این ترکیبات است. پرندگان دریایی مانند مرغ طوفان که چربی سطح دریا را جدا می‌کنند، در معرض دریافت بالای این آلاینده‌ها قرار دارند. همچنین این ترکیبات می‌توانند توسط آئروسل‌ها به جو منتقل شوند.

ورود به زنجیره غذایی

هیدروکربن‌های کلردار جذب‌شده بر روی ذرات غیرآلی در نهایت به بستر دریا منتقل می‌شوند. اما اگر دوباره معلق شوند، توسط حیوانات فیلترکننده هضم شده و وارد زنجیره غذایی می‌شوند. به همین دلیل DDT و مشتقات آن در تمام موجودات زنده و در همه محیط‌های زیست یافت می‌شوند و مقدار قابل توجهی از آنها در بدن موجودات دریایی باقی مانده و در شبکه‌های غذایی گردش می‌کنند.

تأثیرات سوء هیدروکربن‌های کلردار

کاربرد بیش از حد آفت‌کش‌ها و DDT عواقب جدی برای محیط زیست داشته است. نمونه‌هایی از این عواقب عبارتند از:

• مرگ ماهیان در مناطق اطراف خروجی یک کارخانه تولید آفت‌کش در دانمارک.
• مرگ پرندگان دریایی در کالیفرنیا در سال 1969 پس از ورود مقادیر زیادی آفت‌کش به خلیج، که منجر به کبدهایی با غلظت بسیار بالای DDT شد.