اثر پتروشیمی بر محیط زیست
بررسی عوامل موثر بر انتشار آلودگی در بخش پتروشیمی
صنعت پتروشیمی یکی از مهم‌ترین منابع تولید گازهای گلخانه‌ای اصلی است که مسئول گرم شدن زمین هستند. سایر تاثیرات منفی صنعت پتروشیمی بر محیط زیست عبارت‌اند از: باران‌های اسیدی، از بین رفتن لایه اوزون، آلودگی هوا و... . در صنعت پتروشیمی، مواد شیمیایی به صورت بالقوه مضر هستند در واقع سموم مهلک، بوهای سمی و یا مواد قابل احتراق هستند. صنعت پتروشیمی همچنین ممکن است باعث از بین رفتن تنوع زیستی و تخریب اکوسیستم شود. بخارهای حاصل از صنعت پتروشیمی شامل مقادیر متنابهی از هیدروکربن‌های حلقوی و آروماتیک، فنول‌ها، مشتقات فلزی، مواد فعال سطحی، سولفیدها، اسید نفتیلنیک و سایر مواد شیمیایی می‌شود. تولیدکنندگان محصولات شیمیایی و پتروشیمی دومین مصرف‌کننده بزرگ در بخش‌های تولید جهان هستند و تقریباً پنج درصد از گازهای گلخانه‌ای دنیا را تولید می‌کنند.
این میزان آلاینده شامل انتشار مستقیم دی‌اکسید ناشی از سوخت‌های فسیلی در محل کارخانه، انتشار غیرمستقیم آلاینده‌ها در اثر استفاده از برق در جریان تولید و انتشار گازهای غیر دی‌اکسید در فرآیندهای صنعتی مختلف است. در زمینه انتشار گازهای گلخانه‌ای تاکنون بیشترین توجه معطوف به انتشار گاز دی‌اکسیدکربن بوده که در اثر سوختن سوخت‌های فسیلی ایجاد می‌شود، اما بخش عمده سوخت‌های فسیلی برای مصارف غیرانرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در اینجا مصارف غیر انرژی تحت عنوان مصرف خوراک‌های فسیلی برای تولید مواد ارگانیک مصنوعی و محصولات شیمیایی تعریف می‌شود.
بخش عمده‌ای از تولید محصولات پتروشیمی اساسی به میزان عرضه نفت خام و مواد اولیه خام بستگی دارد. در تولید فرآورده‌های پتروشیمی، خوراک‌ها به محصولات اساسی پتروشیمی مانند اتیلن و آروماتیک‌ها تبدیل می‌شوند که از هم جدا می‌شوند. ایران با در اختیار داشتن بیش از ۳۳ تریلیون مترمکعب ذخایر متعارف گاز طبیعی و ۱۵۷ میلیارد بشکه ذخایر قابل برداشت نفت خام از پتانسیل و مزیت نسبی مناسبی برای توسعه صنعت پتروشیمی با هدف تکمیل زنجیره ارزش نفت و گاز برخوردار است. محصولات تولیدی این صنعت، مواد اولیه بخش‌های زیادی از اقتصاد ایران را فراهم می‌کند و از این منظر بسیار حائز اهمیت بوده و همواره مورد توجه سیاستگذاران کشور است. تنوع محصولات پتروشیمی می‌تواند حلقه‌های مفقوده صنایع بی‌شماری را تکمیل کند و بدون شک توسعه صنایع وابسته این صنعت نیز در تامین کالاهای مصرفی و رفع نیازهای صنایع داخلی کشورمان نقش بسزایی خواهد داشت.
صنعت پتروشیمی کشور در سال‌های اخیر در زمینه تولید محصولات متعارف و پایه پتروشیمی به موفقیت‌های عظیمی دست یافته است. این صنعت موارد استفاده و کاربرد بی‌شماری در زندگی روزمره افراد دارد و به همان اندازه برای زندگی موجودات زنده و اکوسیستم زمین خطرناک است. اکثر این مواد شیمیایی زمانی که منتشر می‌شوند، می‌توانند اثرات نامطلوبی بر محیط زیست مانند هوا، آب و خاک بگذارند. برخی از مهم‌ترین عوامل اثرگذار بر انتشار آلایندگی در بخش پتروشیمی عبارت‌اند از: آلودگی‌های احتراقی که در اثر سوزاندن سوخت در پالایشگاه‌ها برای تولید برق ایجاد می‌شود. مواد منتشره ناشی از نشتی دستگاه‌ها، مواد منتشره فرار، مواد منتشره منبع نقطه‌ای از جمله آنها است.
نوآوری مطالعه حاضر نسبت به مطالعات پیشین در استفاده از مدل‌های غیرخطی در برآورد اثرات تولید محصولات پتروشیمی در انتشار آلایندگی است که برای این منظور با استفاده از روش رگرسیون انتقال ملایم (STR) اثرات غیرخطی مربوط به شدت مصرف انرژی بر رابطه بین تولیدات محصولات شیمیایی با انتشار آلودگی در این صنعت مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت.
هدف این مطالعه بررسی عوامل اثرگذار بر انتشار آلایندگی در محصولات تولیدی پتروشیمی است. با توجه به اینکه شدت مصرف انرژی در این بخش می‌تواند نقش موثر در انتشار آلایندگی بر اساس فرضیه منحنی کوزنتس داشته باشد در این مطالعه با استفاده از مدل غیرخطی رگرسیون انتقال ملایم (STR) رابطه بین متغیرها مورد ارزیابی قرار می‌گیرد.
رویکرد مدل‌های خطی مبتنی بر اثرگذاری متقارن متغیر مستقل بر متغیر وابسته است در حالی که شواهد آماری نشان‌دهنده این است که به دلیل ساختارهای اقتصادی و تولیدی به‌خصوص در زمینه متغیرهای کلان اقتصادی، رابطه غیرخطی بین متغیرها برقرار است. علاوه بر این، با توجه به زیرساخت‌های تولیدی شدت مصرف انرژی در کشورهای مختلف، اثرات نامتقارنی بر سطح تولید و همچنین انتشار آلایندگی در محیط زیست داشته است.
در ادبیات نظری صنعت پتروشیمی یکی از بخش‌های اصلی صنعت نفت و گاز از جمله صنایع مهم و مادر محسوب می‌شود. خوراک صنایع پتروشیمی از محصولات جانبی حاصل از استخراج نفت خام و گاز، نظیر میعانات گازی، فراورده‌های پالایشی نفت و گاز طبیعی و استان استحصالی از آن تامین می‌شود. با توجه به منابع سرشار نفت خام و گاز طبیعی در ایران، این صنعت همواره به عنوان یکی از بخش‌های مهم اقتصاد مورد توجه بوده و برای بسط و توسعه آن نیز برنامه‌ها و طرح‌های گوناگونی به اجرا در آمده است. از آغاز فعالیت صنعت پتروشیمی در ایران بیش از ۴۰ سال می‌گذرد، اما بی‌تردید می‌توان گفت در حال حاضر شکوفاترین دوران خود را طی می‌کند.
در سال ۱۹۹۱ فرضیه منحنی کوزنتس در قالب ارتباط بین رشد اقتصادی و کیفیت محیط زیست مطرح شد. طبق فرضیه EKC در مراحل اولیه رشد اقتصادی، کیفیت محیط زیست کاهش می‌یابد، اما به‌محض آنکه درآمد از آستانه معینی تجاوز کند، کیفیت محیط زیست نیز افزایش می‌یابد. اثر مقیاس، اثر ترکیب و نظریه پورتر (اثر تکنولوژی و نوآوری) برای توضیح منحنی EKG مطرح شده‌اند. اثر مقیاس، توسعه اقتصادی و کیفیت محیط زیست را در تقابل هم می‌داند؛ زیرا با افزایش رشد اقتصادی و رشد خالص در مقیاس اقتصادی سبب رشد بالقوه در انتشار آلاینده‌ها و مشکلات زیست‌محیطی می‌شود. اثر ترکیب نیز بیانگر تغییر ترکیب با سبد کالاهای تولیدی و گرایش به سمت اقتصاد خدمات محور است. طبق این نظریه، بنگاه‌ها برای کسب سود و موفقیت‌های مالی با هم به رقابت می‌پردازند. نتیجه این رقابت به نوآوری و خلاقیت منجر می‌شود و ناکارایی‌هایی مانند آلودگی و آثار خارجی منفی از بین می‌رود. در واقع اثر تکنولوژی تغییر در فن و شیوه تولید به سمت فناوری پاک است. در جمع‌بندی این سه اثر می‌توان گفت که در مراحل ابتدایی رشد اقتصادی اثر مقیاس بر اثر ترکیب و فنی غالب و کیفیت محیط زیست بدتر می‌شود، اما در ادامه شدت اثر مقیاس کاهش می‌یابد و دو اثر دیگر تقویت می‌شوند و در نتیجه سطح آلودگی کاهش می‌یابد.
سطح درآمد:
سطح درآمد تئوری‌های مطرح‌شده نشان‌دهنده این است که با افزایش در سطح درآمدی افراد، تقاضای آنها برای کالاهای لوکس و همچنین استفاده از وسائل نقلیه افزایش می‌یابد و این موضوع می‌تواند منجر به افزایش آلایندگی در سطح جامعه شود. با این حال برخی بر این باورند که هیچ دلیلی وجود ندارد که رابطه میان کیفیت محیط زیست و درآمد، خودکار و از پیش تعریف شده باشد و هیچ دلیلی که نشان دهد رشد اقتصادی جانشین کاملی برای سیاست‌های زیست‌محیطی است، وجود ندارد. همچنین اینکه وضعیت محیط زیست در بین کشورهای مختلف متفاوت بوده است، این ایده را در ذهن تداعی می‌کند که متغیرهای دیگری به غیر از سطح درآمد، ممکن است در وضعیت محیط زیست تاثیرگذار باشند؛ زیرا افزایش درآمد سرانه الزاماً به معنای افزایش درآمد قشر متوسط جامعه نیست؛ یعنی در صورت توزیع نامناسب درآمد، رشد اقتصادی ممکن است حتی به افت تقاضا برای حفاظت از محیط زیست بینجامد.
رشد جمعیت:
بحث پیرامون رشد جمعیت، رشد اقتصادی و محیط زیست، میان طرفداران بدبین و خوش‌بین تفکیک شده است. دیدگاه بدبینانه نسبت به اثر رشد جمعیت بر افزایش تقاضا برای کالاها و خدمات ناشی از چنین رشدی تاکید دارد. با افزایش تعداد جمعیت در سراسر جهان، تقاضا برای مواد غذایی و کالاهای دیگر بالا می‌رود. این تقاضا با تولید گسترده و استفاده از منابع طبیعی برآورد می‌شود که به نوبه خود منجر به آلودگی بیشتر می‌شود. علاوه بر این، رشد جمعیت ممکن است بازخورد مثبتی داشته باشد. به این ترتیب که افراد به پذیرش نوآوری‌های فنی تشویق شوند. همچنین با رشد جمعیت، نیروی کار افزایش یافته و به افزایش تولید کالاها و خدمات منجر می‌شود. البته، احتمالاً آثار مثبت توسط آثار منفی خنثی شده و به اثر خالص منفی می‌انجامد.
رشد اقتصادی:
بر اساس مطالعات قبلی، یک رابطه علیت بین درآمد و مصرف انرژی و انتشار آلاینده وجود دارد. رشد اقتصادی ارتباط نزدیکی با مصرف انرژی دارد؛ زیرا رشد اقتصادی بالاتر به مصرف انرژی بیشتری نیاز دارد و مصرف انرژی کارآمدتر به سطح بالاتری از رشد اقتصادی نیاز دارد. در نتیجه، ممکن است جهت علیت از قبل مشخص نشود؛ بنابراین، تاثیر رشد اقتصادی بر کیفیت محیط زیست می‌تواند به صورت مستقیم، معکوس یا ترکیبی از هر دو باشد. در رویکرد اول رشد اقتصادی به انرژی متکی است و گسترش مقیاس اقتصادی با افزایش مصرف انرژی از جمله مصرف انرژی‌های آلاینده همراه است. سطوح بالاتر فعالیت اقتصادی (تولید یا مصرف) نیازمند انرژی و مواد اولیه بیشتری است و در نتیجه مقادیر بیشتری از مواد زائد فرعی ایجاد می‌شود. در دیدگاه دوم کسانی هستند که معتقدند سریع‌ترین راه برای بهبود کیفیت محیط زیست از طریق بهبود رشد اقتصادی امکان‌پذیر است؛ زیرا سطوح بالاتری از درآمد باعث افزایش تقاضا برای کالایی می‌شود که مواد اولیه کمتری استفاده می‌کند و نیز اینکه افزایش درآمد باعث افزایش تقاضا برای محیط زیست باکیفیت‌تر می‌شود و این به معنای پذیرش معیارها و ضوابط زیست‌محیطی است.
شهرنشینی:
به‌طور کلی شهرنشینی دارای دو خصیصه اصلی است؛ اول، مهاجرت مردم از حوزه‌های روستایی به شهری، جهت اشتغال در فعالیت‌ها و مشاغل غیر کشاورزی و دوم، دگرگونی در سبک زندگی مردم از سبک زندگی روستایی به شهری به همراه تغییر در ارزش‌ها و نگرش‌ها که رفتارهای تازه‌ای را سبب می‌شود. با این حال برای تعیین میزان شهرنشین بودن بیشتر از ملاک جمعیتی استفاده می‌شود.
در عصر حاضر شهرها کانون اصلی فعالیت‌های اقتصادی و اجتماعی هستند. تمام مراکز توسعه اقتصادی مانند امور مالی، ارتباطات و حمل‌ونقل در شهرها واقع شده‌اند و سهم قابل توجهی از مصرف انرژی در شهرها اتفاق می‌افتد؛ بنابراین، شهرنشینی یکی از عناصر اصلی در برآورد انتشار آلایندگی در جهان به حساب می‌آید. در رابطه با تاثیر شهرنشینی بر آلودگی نظرات متفاوت وجود دارد. با وجود اینکه شهرنشینی در مفهوم مدرنیزاسیون و نوسازی اقتصادی مطرح می‌شود، متغیر جمعیتی است که تراکم شهری را افزایش و سبک زندگی انسانی را تغییر می‌دهد و به این صورت در رفتار الگوی انرژی مصرفی خانگی تاثیر می‌گذارد. وقتی شهرها به ثروتمند شدن ادامه می‌دهند مشکلات زیست‌محیطی ناشی از آلاینده‌های صنعتی ممکن است از طریق ایجاد نهادهای زیست‌محیطی، نوآوری‌های تکنولوژیکی و تغییر در ترکیب فعالیت‌های اقتصادی کاهش یابد. علاوه بر این، شهرهای مرفه و ثروتمند ساکنان ثروتمند خواهند داشت که این شهروندان کالاهای انرژی بر و انرژی محور بیشتری را تقاضا خواهند کرد و این امر موجب افزایش نگرانی‌های زیست‌محیطی می‌شود.
محیط زیست مجموعه بسیار عظیم و پیچیده‌ای از عوامل گوناگون است که بر عملکرد و فعالیت‌های انسان تاثیر گذاشته و از آنها نیز متاثر می‌شود. این مفهوم بیانگر آن است که موضوع محیط زیست طیف وسیعی از ابعاد مختلف را شامل می‌شود. علاوه بر این، هر کشوری برای رسیدن به رشد و توسعه، اهداف و برنامه‌های مختلفی را مدنظر قرار می‌دهد، اما کشورهای در حال توسعه برای رسیدن به این هدف با معضل تخریب محیط زیست روبه‌رو هستند؛ زیرا بیشتر فعالیت‌های اقتصادی وابسته به استفاده از منابع طبیعی است و کمتر فعالیتی را می‌توان یافت که در نهایت منجر به ایجاد ضایعات زیست‌محیطی نشود.
نظریات:
کریشنا پیلای و تامپسون (۲۰۱۲) با استفاده از داده‌های مقطعی رابطه جانشینی و توابع تولید همو تتیک و غیرهمو تتیک به تخمین کشش‌های جانشینی قیمتی در بخش صنعت آمریکا پرداخته‌اند که با توجه به مقادیر کشش متقاطع به‌دست‌آمده انرژی الکتریکی جانشین ضعیفی برای نیروی کار و سرمایه است در حالی که نیروی کار و سرمایه جانشین‌های قوی برای انرژی الکتریکی هستند.
آنومی (۲۰۱۴) نشان داد که مالیات سبز باعث ایجاد سود مضاعف به سه شکل متوسط، ضعیف و قوی می‌شود. نتایج حاصل از برآورد این مطالعه نشان داد که مالیات سبز باعث سود مضاعف قوی نمی‌شود. در واقع مالیات سبز باعث هیچ نوع کاهشی در مشکلات زیست‌محیطی و بیکاری نمی‌شود.
شوارزا (۲۰۱۴) در مطالعه به برآورد تابع تقاضای مصرف انرژی در بخش صنایع شیمیایی پرداخت. به منظور برآورد کشش قیمتی و جانشینی بین نهاده‌های تولیدی از روش سیستم معادلات همزمان استفاده شده است. نتایج این برآورد نشان داد که کشش قیمتی نهاده‌های تولیدی بزرگ‌تر از یک بوده است.
یوراث و همکاران (۲۰۱۵) به برآورد تابع تقاضای نهاده‌های تولیدی در بخش صنایع تولیدی در کشور لیتوانی پرداختند. در این مطالعه تمامی کشش‌های خودی و متقاطع تقاضای نهادها محاسبه شده است. کشش‌های خودی تقاضا، گویای رابطه معکوس میان قیمت و مقدار نهاده‌های تولید است و با توجه به مقادیر قدر مطلق آنها با کشش بودن تقاضا برای این نهادها را نسبت به قیمت آنها نشان می‌دهد. همچنین مقادیر کشش‌های متقاطع تقاضا بر قدرت مکملی ضعیف میان نهاده‌ها دلالت می‌کند. افزودن بر آن، کشش‌های قیمتی عرضه نسبت به قیمت محصولات مثبت، اما کوچک‌تر از یک است.
کاخکی و همکاران ۳ (۲۰۱۶) به برآورد تابع تقاضای نهاده‌های تولیدی در صنایع شیمیایی پرداختند. در این بررسی برای برآورد توابع عرضه محصول و تقاضای نهاده‌های تولیدی از تابع هزینه ترانسلو گی نرمال و برای برآورد هم زمان این سیستم معادلات از روش معادلات به ظاهر نامرتبط استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند که کشش‌های قیمتی خودی تقاضای نهاده‌ها علامت منفی دارند و با کشش هستند. کشش‌های متقاطع تقاضا نشان‌دهنده رابطه مکملی بین نهاده‌های تولیدی و رابطه جانشینی میان نیروی کار هستند. کشش‌های تقاضای نهاده‌ها نسبت به قیمت محصول، مثبت و کشش‌های عرضه محصول نسبت به قیمت نهاده‌ها منفی و بزرگ‌تر از یک است.
الماهیشه (۲۰۱۷) به برآورد تقاضای نهاده‌های انرژی و بهره‌وری در بخش صنعت برق پرداخت. نتایج این مطالعه نشان داد که هزینه‌های تولیدی با تغییر در مقیاس‌های تولیدی در این صنعت در حال تغییر بوده است. در برآورد صورت گرفته کشش‌های قیمتی نهاده‌های تولیدی در صنعت برق بزرگ‌تر از یک بوده و کشش جانشینی بین نهاده‌ها در این صنعت کم بوده است.
تیمیلسینا و شرستال (۲۰۱۸) با استفاده از روش تجزیه دیویژیا به بررسی عوامل موثر در رشد انتشار آلایندگی در آمریکای لاتین و کارائیب پرداخته‌اند. دوره زمانی مورد بررسی بازه ۲۰۱۰-۱۹۸۰ بر اساس فراوانی داده‌های سالانه بوده است. نتایج این مطالعه نشان داد که رشد اقتصادی و تغییر در شدت مصرف انرژی، عوامل اصلی رشد انتشار آلایندگی در این گروه از کشورها بوده است.
اووت (۲۰۱۰) به بررسی انتشار گاز دی‌اکسید کربن ناشی از مصرف انرژی در کره جنوبی در بازه زمانی ۲۰۱۶-۱۹۹۰ با استفاده از روش تجزیه دیویژیا پرداخت. نتایج تجزیه انتشار گاز دی‌اکسید کربن ناشی از مصرف انرژی در این مطالعه نشان داد که رشد اقتصادی نقش تعیین‌کننده‌ای در تغییرات انتشار گاز دی‌اکسید کربن در تمامی بخش‌های اقتصادی این کشور داشته است و ترکیب سوخت و تغییرات ساختاری عامل اصلی کاهش انتشار گاز دی‌اکسید کربن در بیشتر بخش‌های اقتصادی کره جنوبی بوده است.
ونگی و همکاران (۲۰۲۰) در مطالعه‌ای با استفاده از روش تجزیه LMDI به تجزیه تغییرات انتشار گاز دی‌اکسید کربن در کشور چین در طی دوره زمانی ۲۰۱۷-۱۹۸۰ پرداخته‌اند. نتایج این مطالعه نشان داد که بهبود شدت انرژی، استفاده بیشتر از منابع انرژی تجدید پذیر، بالاترین سهم را در کاهش میزان تغییرات انتشار گاز دی‌اکسید کربن دارند.
