پايش فلزات سنگين هواي كلان‌شهر اصفهان با استفاده از شيمي نگاري درختي و منشايابي ذرات ريزشي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

منابع طبيعي

دكتري

پديده آلودگي هوا يكي از ره‌آوردهاي توسعه ناپايدار است كه با افزايش جمعيت، گسترش شهرنشيني، صنعت و مصرف بيشتر سوخت‌هاي فسيلي برشدت آن افزوده‌شده است. يكي از عوامل آلودگي هوا ذرات معلق هستند كه توانايي زيادي در انتقال فلزات سمي دارند. اين پژوهش باهدف پايش فلزات سنگين ناشي از آلودگي‌ هوا در محدوده كلان‌شهر اصفهان با كاربرد روش شيمي‌نگاري درختي با استفاده از درخت كاج تهران (Pinus eldarica) و همچنين بررسي آلودگي آن‌ها در ذرات معلق ريزشي انجام گرفت. درختاني با حداقل سن حدود 50 سال در سه منطقه اصفهان، لنجانات و اردستان انتخاب و سپس از سه اصله درخت در هر ايستگاه با استفاده از مته سال سنج نمونه‌برداري صورت گرفت. نمونه‌ها بافاصله زماني 10 سال جداسازي و براي اندازه¬گيري فلزات سنگين استفاده شدند. در هر ايستگاه دو نمونه خاك طي دو عمق 20-0 و 40-20 سانتيمتري نيز به‌صورت مركب تهيه و مورد تجزيه‌هاي شيميايي واقع شد. به‌منظور منشايابي ذرات ريزشي با استفاده از تعيين غلظت كل عناصر مختلف، نمونه¬برداري از اواخر ارديبهشت‌ماه تا اواخر مهرماه 1396 صورت پذيرفت. نمونه‌برداري به صوت غيرفعال با استفاده از تله‌هاي نمونه‌بردار شيشه‌اي بر روي ساختمان‌هاي يك طبقه در سه منطقه شهر اصفهان و نيز مناطق سگزي، كوهپايه، شهرستان نجف‌آباد و اطراف تالاب بين‌المللي گاوخوني انجام شد. از خاك 8 منطقه نيز در دو عمق 20-0 و 40-20 سانتيمتري به¬صورت خطي از شمال شرقي اصفهان تا نزديك به شهر اصفهان نمونه‌برداري مركب صورت گرفت. نتايج نشان داد كه احتمالاً به دليل كاهش نزولات جوي و دسترسي به منابع آب ضخامت حلقه‌هاي رويشي در دهه‌هاي اخير نسبت به دهه‌هاي قديمي‌تر كاهش داشته كه برآورد ميانگين درصد كاهش از بيشترين به كمترين مربوط به اردستان (7/33 درصد)، زرين‌شهر (7/25 درصد) و اصفهان (6/21 درصد) بوده است. بيشتر بودن غلظت آهن حلقه‌هاي درختي در زرين‌شهر و سرب در اصفهان، به¬خصوص در جديدترين دهه زماني حلقه‌هاي درختي شايد به دليل وجود فعاليت‌هاي صنعتي مانند ذوب فلزات، ريخته¬گري و حمل‌ونقل باشد. به‌احتمال زياد منشأ جذب آهن در حلقههاي درختي دو موقعيت اصفهان و زرينشهر يكسان است. با توجه به موقعيت شهر اصفهان نسبت به زرين‌شهر و مسير باد غالب در منطقه شايد بتوان دليل آن را توليد و انتشار اين عنصر توسط كارخانه‌هاي ذوب فلزي و توليد فولاد دانست كه توسط باد به شهر اصفهان نيز منتقل‌شده است. از ايستگاه‌هاي جمع‌آوري ذرات ريزشي بيشترين ميزان نشست در ايستگاه ميدان لاله از شهر اصفهان با 86/10 گرم در مترمربع در ماه (بيش از 7/2 برابر حد مجاز) و كمترين آن در ايستگاه كوهپايه با 56/0 گرم در مترمربع در ماه مشاهده شد. منشايابي ذرات ريزشي با استفاده از عامل غني‌شدگي و نسبت عناصر مشخص كرد كه منشأ ذرات ريزشي شهر اصفهان، ايستگاه سگزي و كوهپايه از شرق منشأ گرفته‌اند. از بين ايستگاه‌هاي موردبررسي، ايستگاه گاوخوني تنها ايستگاهي بود كه متأثر از آلودگي‌هاي ناشي از فعاليت‌هاي انساني نبود. ارزيابي ريسك اكولوژيك ذرات ريزشي نشان داد ايستگاه نجف‌آباد با داشتن بيشترين شاخص آلودگي در عناصر سرب (33/8)، روي (96/6) و مس (88/4)، بيشترين سطح شاخص آلودگي را نسبت به مناطق ديگر مطالعاتي به خود اختصاص داد. ميانگين شاخص ريسك اكولوژيك سه عنصر Cd، Pb، Hg نسبت به عناصر ديگر بيشتري بود. با توجه به ريسك فلزات سنگين همراه با ذرات معلق، كنترل اين آلاينده¬ها در مناطق موردمطالعه ضروري است.

212535

محيط زيست (آلودگي محيط زيست)

مهندسي منابع طبيعي

دانشگاه صنعتي اصفهان

حميدرضا كريم زاده، جمال الدين خواجه الدين

حميدرضا عظيم زاده، حسين شريعتمداري، محمد نعمتي ورنوسفادراني

محسن سليماني، نوراله ميرغفاري