پهنه بندی غلظت فلز سنگین سرب در خاک مناطق پر ترافیک اصفهان

0

 امیرمنصور انصاری / مژگان احمدی ندوشن

افزایش جمعیت و پدیده صنعتی شدن جوامع سبب آلودگی محیطهای گوناگون به فلزات سنگین شده است. در این راستا بررسی و مطالعه آلودگی فلزات سنگین در خاک به منظور پایش محیط‌ از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف پژوهش حاضر اندازه گیری غلظت فلز سنگین سرب در خاک مناطق پرترافیک اصفهان و تهیه نقشه پهنه بندی غلظت این فلز بود. نمونه برداری از خاک از 20 نقطه نمونه برداری در مناطق پرترافیک اصفهان انجام گرفت. غلظت‌ فلز سنگین سرب با استفاده از دستگاه جذب اتمی به روش شعله و کوره تعیین شد. یافته ها نشان داد که منبع فلزات سنگین در خاک‌های شهری اصفهان ترافیک، تردد وسایل نقلیه و فعالیت‌های انسانی است. در بین 20 منطقه ی مورد بررسی، بیشترین میزان آلودگی سرب  در خاک مربوط به منطقه ی شریف بود.

کلمات کليدي: فلز سنگین سرب ، خاک، مناطق پرترافیک اصفهان.

 مقدمه

افزایش جمعیت و پدیده صنعتی شدن جوامع، استفاده هر چه بیشتر از سوخت های فسیلی به ویژه فرآورده های نفتی، سبب بروز مسائل و مشکلات محیط زیستی از جمله تولید هیدروکربن ها، گازهای آلوده و فلزات سنگین شده است. در این میان فلزات سنگین به دلیل تخریب ناپذیری زیستی و اثرات فیزیولوژیک بر موجودات زنده، حتی در غلظت های بسیار کم نیز حائز اهمیت بوده و از عوامل مختل کننده و آسیب رسان به اکوسیستم های آبی و خشکی به شمار می آیند (فاریاس و همکاران، 2018).

فعالیت های گوناگون انسانی سبب ورود این آلاینده ها به اکوسیستم های خشکی می شوند. در این میان خاک به عنوان جزء اساسی اکوسیستم شاخص مناسبی از کیفیت محیط زیست است، چرا که خاک هم به عنوان منبع و هم به عنوان مخزن فلزات سنگین عمل می‌کند. در این راستا بررسی و مطالعه آلودگی فلزات سنگین در خاک به منظور پایش محیط از اهمیت زیادی برخوردار است (نظیر و همکاران ، 2011). آلودگی خاک چه ناشی از عوامل طبیعی باشد و چه ناشی از عوامل انسانی باشد، کیفیت محیط زیست را کاهش خواهد داد (روان خواه و همکاران، 1394).

در محیط های شهری، زباله های شهری، ضایعات صنعتی تولید شده، حمل و نقل و ترافیک از عوامل ورود فلزات سنگین به خاک، آب و اکوسیستم های شهری هستند. چنین فلزاتی دارای اثرات خطرناک بوده و سلامتی انسان و اکوسیستم ها را تحت تاثیر قرار می دهند. جذب سرب با غلظت آن در محیط ارتباط داشته و با افزایش فاصله از جاده میزان سرب در گونه های گیاهی کاهش و با بالارفتن میزان تردد خودروها این میزان افزایش می‌یابد (باداماسی، 2017). سرب با ایجاد اثرات سمی شدید در موجودات زنده نقش مهمی در آلودگی محیط زیست دارد (خادمی و کرد، 1389). بررسی توزیع غلظت فلزات سنگین جهت پایش آلودگی خاک و حفظ کیفیت محیط زیست ضروری است (سیفی و میرزایی، 1396). هدف از درونیابی در علوم محیط زیست تولید نقشه هایی است که در تصمیم گیری استفاده می شود.

هدف مطالعه حاضر اندازه گیری غلظت فلز سنگین سرب در خاک مناطق پرترافیک اصفهان و تهیه نقشه پهنه بندی غلظت این فلز با استفاده از روش وزن دهی معکوس فاصله (IDW) در محیط نرم افزار ArcGIS 10.5 بود.

 روش کار

محل نمونه برداری بر اساس وضعیت ترافیک، کاربری اراضی و نزدیکی به جاده در منطقه مورد مطالعه انتخاب شد. تعداد محل‌های نمونه برداری از خاک از 20 محل و 3 تکرار بود و محل‌­های انتخاب ‌شده در سرتاسر شهر توزیع شد. برای تعیین فلزات سنگین نمونه های خاک، 5/0 گرم خاک به دقت توزین شده و در ارلن های ۵۰ میلی لیتری ریخته شد و به آن ۹ میلی لیتر ترکیب اسید نیتریک و اسید کلریدریک (نسبت ۲: ۱) اضافه کرده و یک شب در دمای محیط قرار می گیرد، سپس به مدت ۸-۶ ساعت روی حمام شن قرار می گیرد تا وقتی که محلول شفافی بدست آید؛ بعد از این مرحله ۳ میلی لیتر اسید پرکلریک به آن اضافه می شود و دوباره روی حمام شن قرار می گیرد تا در نهایت چند قطره از محلول باقی بماند. پس از سرد شدن به نمونه ها آب مقطر اضافه شده و به حجم ۵۰ میلی لیتر رسانده می شود و با استفاده از کاغذ صافی واتمن فیلتر شده و در ظروف استریل شماره گذاری شده ریخته شد و سپس غلظت فلز سنگین سرب توسط دستگاه جذب اتمی قرائت گردید.  به منظور تعیین توزیع مکانی غلظت فلزات سنگین، روش وزن دهی معکوس فاصله در نرم افزار ArcGIS 10.5 مورد استفاده قرارگرفت. روش درونیابی وزن دهی معکوس فاصله (IDW) یکی از معمولترین روش های درونیابی نقاط پراکنده در مکان است که اساس آن برمبنای این فرضیه است که در یک سطح میانیابی، اثر یک پارامتر بر نقاط اطراف یکسان نبوده و نقاط نزدیک بیشتر و نقاط دور کمتر تحت تاثیر هستند و هر چه فاصله از مبدا افزایش یابد اثر پارامتر کمتر می شود.

شکل 1 منطقه موردمطالعه و نقاط نمونه برداری

  • نتایج

شکل 1 نقشه ی حاصل از پهنه بندی غلظت فلز سنگین سرب در سطح شهر اصفهان را نشان می دهد. این نقشه با استفاده از روش درون یابی وزن دهی معکوس فاصله (IDW) به دست آمده است که میزان غلظت فلز سنگین سرب در مناطق پرترافیک را نشان می دهد. طبق شکل 1، بیشترین میزان آلودگی سرب خاک در منطقه شریف و نواحی اطراف این منطقه ذکر شده می‌باشد و پس از ان منطقه چهارباغ  و نواحی اطراف آن است. نقشه پهنه‌بندی غلظت سرب نشان می دهد که از بین مناطق 15 گانه شهر اصفهان منطقه ی 11 بیشترین سطح غلظت سرب را دارد و بعد از آن منطقه ی 9 و 2 به ترتیب در رتبه ی دوم و سوم از نظر غلظت سرب قرار گرفته اند.

شکل 2 نقشه پهنه بندی غلظت سرب در خاک

  • نتیجه گیری

نتایج حاصل از اندازه گیری و پهنه بندی غلظت فلز سنگین سرب نشان داد  از بین 20 منطقه­ی مورد بررسی در سطح شهر اصفهان بیشترین میزان آلودگی سرب در خاک مربوط به منطقه­ی شریف و پس از آن چهارباغ بالا می باشد که از مناطق پرتردد اصفهان می باشد که می توان آلودگی را ناشی از تردد و ترافیک وسایل نقلیه، قرار گرفتن مراکز علمی و درمانی و رفاهی، کیفیت پایین سوخت خودروها و عدم استفاده از وسایل نقلیه عمومی مانند مترو و اتوبوس های درون شهری دانست. نتایج همچنین نشان داد که روش درونیابی وزن دهی معکوس فاصله قادر به ایجاد نقشه های پهنه بندی می باشد که می‌تواند به خوبی توزیع مکانی فلز سنگین سرب در مناطق پرترافیک اصفهان را نشان دهد.

 منابع

خادمی الف. و کرد ب.، (1389) . “نقش گونه‌های درختی پهن‌برگ (چنار و زبان‌گنجشک) در کاهش آلودگی ناشی از سرب”، فصلنامه علوم و فنون منابع طبیعی، جلد ۱ صفحات 12-1.

روان خواه ن.، میرزایی ر. و معصوم س.، (1394). “ارزیابی شاخص های زمين انباشتگی و فاکتور آلودگی و تحليل مؤلفه های اصلی در برآورد آلودگی خاک”، مجله سلامت و محيط زیست، جلد 8 صفحات 356-345.

سیفی، ی. و میرزایی ر، (1396)، “مقایسه روش های درونیابی مکانی جهت پهنه بندی غلظت فلزات سنگین در خاک سطحی شهرستان آران و بیدگل”، فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست، جلد 18 صفحات 147-131.

Badamasi, H. (2017). “Biomonitoring of air pollution using plants”, MAYFEB Journal of Environmental Science, Vol. 2, pp. 112-120.

Farias, D.R., Hurd, C.L., Eriksen, R.S. and Macleod, C.K. (2018). “Macrophytes as bioindicators of heavy metal pollution in estuarine and coastal environments”, Marine Pollution Bulletin, Vol.128, pp. 175–184.

Nazir, A., Naseem, M., Ajaib, M., Khan, N. and Siddiqui, M.F., 2011. Hyperaccumulators of heavy metal of industrial areas of Islamabad and Rawalpindi. Pak. J. Bot., Vol. 43, pp. 1925-1933.

مقاله مرتبط

کتاب مرتبط

اشتراک:

درباره نویسنده

نظرات بسته اند

برچسب‌ها : % % % % % % % % % % % % % % %
Call Now Button