دانشگاه شهید چمران

 آمار

تعداد نشریات30
تعداد شماره‌ها956
تعداد مقالات8,322
تعداد مشاهده مقاله8,752,095
تعداد دریافت فایل اصل مقاله6,922,112
زراسوندی, علیرضا, حیدری, مجید, لاهیجان زاده, احمدرضا, جلالی, صدیقه, رضایی, محسن, ساعد, مدینه, فریدونی, زهرا. (1397). زمین شیمی و شاخص های زمین زیست محیطی فلزات سنگین در گرد و غبار با منشأ داخلی در استان خوزستان. سامانه نشریات, 41(1), 105-126. doi: 10.22055/agen.2018.22101.1352
علیرضا زراسوندی; مجید حیدری; احمدرضا لاهیجان زاده; صدیقه جلالی; محسن رضایی; مدینه ساعد; زهرا فریدونی. "زمین شیمی و شاخص های زمین زیست محیطی فلزات سنگین در گرد و غبار با منشأ داخلی در استان خوزستان". سامانه نشریات, 41, 1, 1397, 105-126. doi: 10.22055/agen.2018.22101.1352
زراسوندی, علیرضا, حیدری, مجید, لاهیجان زاده, احمدرضا, جلالی, صدیقه, رضایی, محسن, ساعد, مدینه, فریدونی, زهرا. (1397). 'زمین شیمی و شاخص های زمین زیست محیطی فلزات سنگین در گرد و غبار با منشأ داخلی در استان خوزستان', سامانه نشریات, 41(1), pp. 105-126. doi: 10.22055/agen.2018.22101.1352
زراسوندی, علیرضا, حیدری, مجید, لاهیجان زاده, احمدرضا, جلالی, صدیقه, رضایی, محسن, ساعد, مدینه, فریدونی, زهرا. زمین شیمی و شاخص های زمین زیست محیطی فلزات سنگین در گرد و غبار با منشأ داخلی در استان خوزستان. سامانه نشریات, 1397; 41(1): 105-126. doi: 10.22055/agen.2018.22101.1352

زمین شیمی و شاخص های زمین زیست محیطی فلزات سنگین در گرد و غبار با منشأ داخلی در استان خوزستان

مهندسی زراعی
مقاله 8، دوره 41، شماره 1، خرداد 1397، صفحه 105-126    اصل مقاله (998.42 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22055/agen.2018.22101.1352
نویسندگان
علیرضا زراسوندی* 1؛ مجید حیدری2؛ احمدرضا لاهیجان زاده3؛ صدیقه جلالی4؛ محسن رضایی2؛ مدینه ساعد2؛ زهرا فریدونی2
1استاد گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز و مرکز پژوهشی منطقه ای ریزگردها، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران
2دانشجوی دکتری، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران
3دانشجوی دکترای مهندسی محیط زیست دانشگاه آزاد، واحد علوم و تحقیقات اهواز و سازمان حفاظت محیط زیست استان خوزستان
4دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز و مرکز پژوهشی منطقه ای ریزگردها، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران
چکیده
افزایش گرد و غبارهای داخلی از یکسو و پیامدهای بهداشتی این طوفان‌ها از سوی دیگر، موجب شده است که بررسی زمین­شیمی فلزات سنگین و شاخص­های زیست­محیطی طوفان‌های غبار در خوزستان، از اهمیت بالایی برخوردار باشد. در این راستا تعداد 40 نمونه گرد و غبار از اندازه­های TSP و PM10 با دستگاه نمونه­گیر High Volume Air Sampler ­گردآوری شد و غلظت فلزات سنگین وانادیوم، کبالت، نیکل، آرسنیک، کادمیوم، سرب و روی با روش ICP-MS (multi-acid digestion- Perkin Elmer-SCIEX ELAN 6000) تعیین گردید. داده­های حاصل نشان می­دهند، در نمونه­های TSP، میزان سرب از 11/8 تا 197 میلی­گرم بر کیلوگرم  متغیر است و میانگین و میانه داده­ها نیز به‌ترتیب 6/23 و 15/11 میلی­گرم بر کیلوگرم  می­باشد. میزان روی نیز در PM10 در این نمونه­ها از 4670 تا بالغ بر 5000 میلی‌گرم بر کیلوگرم متغیر خواهد بود. در مورد نیکل نیز، غلظت این عنصر در نمونه­های PM10 از 8/5 تا 2/43 میلی­گرم بر کیلوگرم متغیر می­باشد. کم‌ترین میزان کبالت نیز در نمونه­های PM10 بوده و از 6/0 تا 7/4 میلی­گرم بر کیلوگرم  متغیر است. بیش‌ترین فراوانی وانادیم نیز در نمونه­های شهر اهواز مشاهده شد. نمونه­های PM10 نسبت به TSP بیش‌ترین میزان آرسنیک (12 میلی­گرم بر کیلوگرم) را دارا هستند که از نظر بهداشتی بسیار نگران کننده است. پایین­ترین غلظت نیز، با میانگین 12/0 میلی‌گرم بر کیلوگرم مربوط به عنصر کادمیوم است. براساس داده‌های حاصل از مطالعه فاکتور آلودگی، روند میزان فاکتور آلودگی عناصر بدین صورت است: سرب > روی > کادمیوم >آرسنیک > نیکل > کبالت> وانادیوم. میانگین درجه آلودگی نیز، در نمونه­های PM10 با مقدار حدود 40 میلی­گرم بر کیلوگرم نسبت به نمونه­های TSPبا میانگین 10 میلی­گرم بر کیلوگرم بسیار بیش‌تر است. در مورد فاکتور غنی­شدگی نیز، روند کادمیوم > روی > نیکل > سرب > آرسنیک > وانادیوم > کبالت صادق است. بالاترین غنی­شدگی آرسنیک نیز در نمونه­های PM10 مشاهده می­شود. از منظر شاخص آلودگی یکپارچه نیز، در نمونه‌های PM10، سرب، نیکل، وانادیم و کبالت غیر آلوده، کادمیوم آلودگی کم، آرسنیک آلودگی متوسط و روی آلودگی شدید را نشان می­دهند. در نمونه­های TSP عناصر وانادیوم،کبالت، آرسنیک رده غیر آلوده، عناصر سرب، نیکل، روی آلودگی کم و کادمیوم آلودگی شدید دارند. بررسی غلظت فلزات سنگین در گرد و غبارهای با منشأ مختلف تأیید می­نماید که آرسنیک در نمونه­های PM10 با منشأ داخلی میزان بالاتری دارد. بررسی­های فصلی نیز نشان می­دهد که میزان عناصر وانادیم، کبالت و آرسنیک در فصل گرم و مقدار سرب در فصل سرد بالاتر می­باشد. هم‌بستگی بالای کادمیوم (9/0) با کبالت، وانادیوم، نیکل نشان دهنده منشأ مشترک احتمالی این عناصر است.
کلیدواژه‌ها
گرد و غبار؛ خوزستان؛ فلزات سنگین؛ زمین شیمی؛ شاخص های زیست محیطی؛ همبستگی
مراجع
  1. AbdUlRahman, I.Q., Kusag, A.D., and Hassein, A.T. 2013. Measuring the concentrations of some heavy elements indoor and outdoor during dust storms in Anbar province in Iraq. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 3: 578-582.
  2. Aditi Kulshrestha, P., Satsangi, G., Masih, J., and Taneja, A. 2009. Metal concentration of PM2.5 and PM10 particles and seasonal variations in urban and rural environment of Agra, India. Science of the Total Environment, 407: 6196–6204.
  3. Ahmed, F., and Ishiga, H. 2006. Trace metal concentrations in street dusts of Dhaka city, Bangladesh. Atmospheric Environment, 40: 3835-3844.
  4. Balakrishna, G., Pervez, S., and Bisht, D.S. 2011. Source apportionment of arsenic in atmospheric dust fall out in an urban residential area, Raipur, Central India. Atmospheric Chemistry and Physics, 11: 5141-5151.
  5. Crosbie, E., Sorooshian, A., Monfared, N.A., Shingler, T., and Esmaili, O. 2014. A multiyear aerosol characterization for the greater Tehran area using satellite, surface, and modeling data. Atmosphere, 5: 178–197.
  6. Engelstaedter, S., Kohfeld, K.E., Tegen, I., and Harrisonand, S. P. 2003. Controls of dust emissions by vegetation and topographic depressions: an evaluation using dust storm frequency data. Geophysical Research Letters, 30: 1294.
  7. Fazeli, M. S., Moosavi, M.H., Pournia, M., and Zergani, Z. J. 2009. Metals Distribution in Topsoils around Industrial Town of Ahwaz, Iran. Journal of Applied Sciences, 9: 1121-1127.
  8. Fiori, C.D.S., Rodrigues A.P.D.C., Santelli, R.E., Cordeiro, R.C., Carvalheira, R. G., Araujo, P.C., Castilhos, Z.C., and Bidone, E.D. 2013. Ecological risk index for aquatic pollution control: a case study of coastal water bodies from the Rio de Janeiro State, southeastern Brazil. Geochemical Brasiliensis, 27: 24-36.
  9. Ginoux, P., Prospero, J. M., Gill, T.E., Hsu, N.C., and Zhao, M. 2012. Global scale attribution of anthropogenic and natural dust sources and their emission rates based on MODIS Deep Blue aerosol products. Reviews of Geophysics, 50:1-36
  10. Hsu, S.C., Liu, S.C., Lin, C.Y., Hsu, R.T., Huang, Y.T., and Chen, Y.W. 2004. Metal Compositions of PM10 and PM2.5 Aerosols in Taipei during spring, 2002. Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 15: 925-948.
  11. Indoitu, R., Orlovsky, L., Orlovsky, N. 2012. Dust storms in Central Asia: Spatial and temporal variations. Journal of Arid Environments, 85: 62-70.
  12. Jickells, T.D., An, Z.S., Andersen, K.K., Baker, A.R., Bergametti, G., Brooks, N., Cao, J.J., Boyd, P.W., Duce, R.A., Hunter, K.A., Kawahata, H., Kubilay, N., laRoche, J., Liss, P. S., Mahowald, N., Prospero, J.M., Ridgwell, A.J., Tegen, I., and Torres, R. 2005. Global iron connections between desert dust, ocean biogeochemistry, and climate. Science, 308: 67–71.
  13. Krasnov, H., Katra, I., Friger, M. 2016. Increase in dust storm related PM10 concentrations: A time series analysis of 2001-2015. Environmental Pollution, 213: 36-42.
  14. Kumar, S., Kumar, S., Kaskaoutis, D.G., Singh, R.P., Singh, R.K., Mishra, A. K., Srivastava, M.K., and Singh, A.K. 2015. Meteorological, atmospheric and climatic perturbations during major dust storms over Indo-Gangetic Basin Aeolian Research 17: 15–31.
  15. Lee, H., Honda, Y., Li, Y.H., Guo, Y.L., Hashizume, M., and Kim, H. 2014. Effect of Asian dust storms on mortality in three Asian cities. Atmospheric Environment, 89: 309-317.
  16. Lee, J.J., and Kim, C.H. 2012. Roles of surface wind, NDVI and snow cover in the recent changes in Asian dust storm occurrence frequency. Atmospheric Environment, 59: 366-375.
  17. Lu, X., Wang, l., Lei, K., Huang, J., and Zhai, Y. 2009. Contamination assessment of copper, lead, zinc, manganese and nickel in street dust of Baoji, NW China. Journal of Hazardous Materials, 161: 1058-1062.
  18. Lu, X., Wang, L., Li, L.Y., Lei, K., Huang, L., and Kang, D. 2010. Multivariate statistical analysis of heavy metals in street dust of Baoji, NW China. Journal of Hazardous Materials, 173: 744-749.
  19. Maghrabi, A.H., and Al-Dosari, A. F. 2015. Effects on surface meteorological parameters and radiation levels of a heavy dust storm occurred in Central Arabian Peninsula. Atmospheric Research, 182: 30–35.
  20. Meena, M., Singh, B., Chandrawat, U. and Rani, A. 2014. Seasonal Variations and Sources of Heavy Metals in Free Fall Dust in an Industrial City of Western India. Iranica Journal of Energy and Environment, 5: 160-166.
  21. Mohamed, T.A., Mohamed, A.K.M., Rabeiy, R., and Ghandour, M.A. 2013. A Study of Heavy Metals in the Dust Fall around Assiut Fertilizer Plant. Journal of Environmental Protection, 4: 1488-1494.
  22. Morton-Bermea, O., Hernández-Á lvarez, E., Lozano, R., Guzmań-Morales, J., and Martínez, G. 2008. Spatial distribution of heavy metals in top soils around the industrial facilities of Cromatos de México, Tultitlan Mexico. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 85:520–524.
  23. Pirshaheb, M., Zinatizadeh, A., Khosravi, T., Atafar, Z., and Dezfulinezhad, S. 2014. Natural Airborne Dust and Heavy Metals: A Case Study for Kermanshah, Western Iran (2005–2011). Iranian Journal of Public Health, 43: 460–470.
  24. Prospero, J., Ginoux, P., Torres, O., Nicholson, Sh., and Gill, T. 2002. Environmental characterization of global sources of atmospheric soil dust identified with the Nimbus 7 Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) absorbing aerosol product. Reviews of Geophysics, 40: 1-31.
  25. Rajabi, M., and Souri, B. 2015. Evaluation of heavy metals among dust fall particles of Sanandaj, Khorramabad and Andimeshk cities in western Iran. Iranian Journal of Health and Environment, 8: 2-11(in Persian with English abstract)
  26. Reheis, M.C., Budahn, J.R., and Lamothe, P.J., 2002. Geochemical evidence for diversity of dust sources in the southwestern United States. Geochimica et Cosmochimica Acta, 66: 1569-1587.
  27. Talebi, S.M., and Ghanani, T. 2008. Level of PM10 and its chemical composition in the Atmosphere of the city of Isfahan. Iranian Journal of Chemical Engineering, 5: 62-65.
  28. Tamrakar, C.S., and Shakya, P.R. 2011. Assessment of heavy metals in street dust in Kathmandu Metropolitan City and their possible impacts on the environment. Pakistan Journal of Analytical and Environmental Chemistry, 12: 32-41.
  29. Taylor, S.T., and Mclennan, S.M. 1995. The geochemical evolution of the continental crust. Reviews of Geophysics, 33: 611- 627.
  30. Ubwa, S.T., Abah, J., Ada, C.A., and Alechenu, E. 2013. Levels of some heavy metals contamination of street dust in the industrial and high traffic density areas of Jos Metropoli. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 3: 13-21.
  31. Wang, R., Liua, B., Li, H., Zou, X., Wang, J., Liu, W., Cheng, H., Kang, L., and Zhang, C. 2017. Variation of strong dust storm events in Northern China during 1978–2007. Atmospheric Research, 183: 166–172.
  32. Wang, Y.C., and Lin, Y.K. 2015. Mortality associated with particulate concentration and Asian dust storms in Metropolitan Taipei. Atmospheric Environment, 117: 32-40.
  33. Wei, B., Jiang, F., Li, X., and Mu, S. 2010. Heavy metal induced ecological risk in the city of Urumqi, NW China. Environmental Monitoring and Assessment, 160: 33–45.
  34. WMO. 2007. WMO Sand and Dust Storm Warning Advisory and Assessment System (SDS-WAS).
  35. Yongming, H., Peixuan, D., Junji, C., and Posmentier, E.S. 2006. Multivariate analysis of heavy metal contamination in urban dusts of Xi'an, Central China. Science of the Total Environment, 355: 176-186.
  36. Zarasvandi, A.R, Carranza, E.J.M., Moore, F., and Rastmanesh, F. 2011. Spatio - temporal occurrences and mineralogical-geochemical characteristics of airborne dusts in Khuzestan Province (southwestern Iran). Journal of Geochemical Exploration, 111: 138-151.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 718
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 384


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب