جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "شاخص زمین انباشت" در نشریات گروه "پزشکی"
-
زمینه و هدف
امروزه آلودگی خاک و آب با فلزات سنگین یکی از چالش های مهم در سراسر جهان است. هدف از این مطالعه بررسی وضعیت آلودگی خاک های اطراف یک معدن سرب و روی است.
روش بررسیدر تابستان 1398 تعداد 100 نمونه خاک از اطراف معدن برداشت و خصوصیات بافت، اسیدیته، شوری، کلسیم کربنات، ماده آلی و فلزات سنگین کروم، کبالت، روی، سرب و کادمیوم اندازه گیری شدند. شاخص های فاکتور آلودگی (PI)، ضریب غنی شدگی (EF)، انباشت ژیوشیمیایی (Igeo)، احتمال سمیت (MERMQ)، بار آلودگی (PLI)، غنی شدگی زمینه (PIN)، امنیت آلودگی (CSI) و نمرو (PINemerow) فلزات سنگین محاسبه شدند. همبستگی بین متغیرهای خاک و تعیین منشا فلزات با استفاده از همبستگی پیرسون و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) انجام شد.
یافته هامیانگین غلظت کروم، کبالت، روی، سرب و کادمیوم به ترتیب 92، 21/33، 453/98، 351/24 و mg/kg 4/28 است. میزان آلایندگی فلزات براساس شاخص های PI، EF و Igeo برای عناصر کروم و کبالت (متوسط)، روی (قابل توجه) و سرب و کادمیوم (خیلی شدید) است. نتایج شاخص های MERMQ، PLI، PIN، CSI و PINemerow آلودگی بالای خاک منطقه به فلزات سنگین را نشان داد. براساس آنالیز PCA عناصر سرب، روی و کادمیوم در یک گروه قرار می گیرند که دارای منشا انسان زاد هستند. کروم و کبالت نیز با همبستگی 88 درصد دارای منشا زمین شناسی یکسان هستند.
نتیجه گیریفعالیت های معدن کاوی بایستی با احتیاط بیشتری صورت گیرد و تمهیداتی جهت کاهش آلودگی صورت بگیرد.
کلید واژگان: فلزات سنگین, ضریب غنی شدگی, شاخص زمین انباشت, آنالیز مولفه های اصلی, ضریب همبستگی پیرسونBackground and ObjectiveToday, soil and water pollution with heavy metals is one of the major challenges around the world. The aim of this study is to investigate the contamination of soils around a lead and zinc mine.
Materials and MethodsIn the summer of 2019, 100 soil samples were taken from the mine vicinity and the characteristics of texture, acidity, salinity, calcium carbonate, organic matter and heavy metals chromium, cobalt, zinc, lead and cadmium were measured. Pollution indices including pollution factor (PI), enrichment coefficient (EF), geoaccumulation (Igeo), toxicity probability (MERMQ), contamination load (PLI), background enrichment (PIN), pollution security (CSI) and Nemerow index (PINemerow) ) Were calculated. Correlation between soil variables and determination of metal origin were determined using Pearson correlation and principal component analysis (PCA) analysis.
ResultsThe average concentrations of chromium, cobalt, zinc, lead and cadmium were obtained as 92, 21.33, 453.98, 351.24 and 4.28 mg/kg, respectively. The metals pollution evaluated based on PI, EF and Igeo indices were moderate for chromium and cobalt, considerable for zinc and significant for lead and cadmium. The results of MERMQ, PLI, PIN, CSI and PINemerow indices showed high soil contamination with heavy metals. According to the PCA test, the elements lead, zinc and cadmium are in a group with high correlation with each other that are of anthropogenic origin. Chromium and cobalt with a correlation of 88% also showed the same geological origin.
Conclusionmining activities should be done with more caution and measures should be taken to reduce pollution.
Keywords: Heavy metals, Enrichment coefficient, Geoaccumulation index, Principal component analysis, Pearson correlation coefficient -
مقدمه
در حال حاضر، ذرات معلق هوابرد مهمترین شاخص آلودگی هوا در کلان شهر تهران و سایر شهرهای کشور است. بر اساس گزارشات شرکت کنترل کیفیت هوا تهران، یکی از منابع این شاخص در شهر تهران معادن شن و ماسه است. لذا ضرورت دارد تا پتانسیل مخاطرات غبار حاصل از فعالیت این معادن و احتمال انتقال آن مورد ارزیابی های دقیق تر علمی محققان قرار گیرد.
روش کاراین مطالعه در یکی از معادن فعال در غرب استان تهران به مدت یک هفته در آبان ماه (در شرایط بدون بارش) انجام شد. نمونه برداری ها با استفاده از سه وسیله نمونه برداری، به صورت فعال و غیرفعال، در ارتفاعات مختلف انجام شده است. در مجموع 32 نمونه ذرات معلق هوابرد از داخل معدن جمع آوری شد که پس از آماده سازی نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی مجهز به طیف سنجی پراش انرژی پرتوایکس (SEM-EDX)، مورد بررسی و آنالیز کلی قرار گرفت و نتایج آن تحلیل گردید.
یافته هاتوصیف آماری نتایج نشان می دهد که محتوی شیمیایی غبار این معدن، به ترتیب درصد وزنی شامل: سیلیسیم، کلسیم، آلومینیم، آهن، سدیم، پتاسیم، روی، سرب، فسفر، گوگرد، منیزیم، مس، تیتانیم، کلر، وانادیم بوده که می بایست مخاطرات سلامتی آنها مورد توجه قرارگیرد. تحلیل شاخص های ضریب غنی شدگی (EF) و شاخص زمین انباشت (Igeo) و نیز تحلیل مولفه های اصلی (PCA) نشان داد که عناصر مس، روی، سرب، منگنز، وانادیم دارای غنی شدگی و آلودگی بالا با منشاء انسان زاد در این معدن می باشند. مقدار بالای عناصر سیلیسیم و پتاسیم در غبار این معدن منشا طبیعی داشته و ناشی از فعالیت معدن کاری بر روی سنگ های آذرین و آبرفتی بستر آن است.
نتیجه گیریغبار حاصل از فعالیت معادن شن و ماسه به سبب ماهیت عنصری و کانیایی دارای پتانسیل ایجاد مخاطرات سلامتی است که منشاء بسیاری از آنها منابع انسان زاد ارزیابی شده است. پیشنهاد می گردد از آنجا که عمده معادن فعال تهران در منطقه غرب و در کریدور باد اصلی شهر قرار دارند، ریسک های سلامتی مرتبط با غبار این معادن بطور جامع ارزیابی و نحوه فعالیت و روش های کنترل مهندسی آلاینده های آنها مورد بازبینی قرار گیرد.
کلید واژگان: ذرات معلق هوابرد, معدن شن و ماسه, شاخص زمین انباشت, ضریب غنی شدگی, تحلیل مولفه های اصلیIntroductionParticulate matter (PM) is known as the most common cause of air pollution in the world. Activities of sand quarries are known as one of the emission sources in Tehran. This study aimed at investigating the geological and environmental factors of airborne particles in an active quarry in the west of Tehran.
Material and MethodsThree methods of dust sampling were used. totally, 32 samples were analyzed by Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-ray (SEM-EDX). The data were analyzed through Principal Component Analysis (PCA), Enrichment Factor (EF) and Geo-accumulation Index (Igeo).
ResultsThe results showed the presence of Si, Ca, Al, Na, Fe, K, Zn, Pb, P, S, Mg, Cu, Ti, Mn, Cl and V in dust of the quarry. Also, the elements of Mn, V, Zn, Cu and Pb were shown to have moderate to extremely enrichment and contamination from anthropogenic origin. The silicon and potassium were found to have a natural source originated from igneous and alluvial rocks.
ConclusionIn this study, it was shown that fugitive dust generated from sand quarries and related activities have higher concentration of elements than those in the Earth crust due to anthropogenic activities. Further studies on transfer of fugitive dust from sand and gravel quarries to Tehran and assessment of its health impact are suggested.
Keywords: Airborne suspended particles, Sand, gravel quarries, Geo-accumulation Index, Enrichment Factor, Principal Component Analysis -
زمینه و هدفگرد و غبار خیابان یکی از مهم ترین شاخص های منعکس کننده وضعیت آلودگی در محیط زیست شهری است. اکثر مطالعات، مربوط به آلودگی فلزات سنگین در شهرهای بزرگ بوده، در حالی که به شهرهای کوچک کمتر توجه شده است. شهر مسجد سلیمان اولین شهر نفت خیز ایران و در شمال شرق استان خوزستان واقع شده است. این شهر دارای آلودگی های زمین زاد (چشمه های نفتی و گاز)، فعالیت های نفتی، احتراق نفت و گاز، صنایع و ترافیک بوده، به همین دلیل ارزیابی زیست محیطی در این شهر حائز اهمیت است.روش بررسیبه منظور پایش و مدیریت آلودگی های موجود، طی شرایط آب و هوایی خشک (تیر ماه 1392)، یازده نمونه از گرد و غبار خیابان از ایستگاه های مختلف در سطح شهر و یک نمونه به عنوان نمونه شاهد جمع آوری و آماده سازی گردید و سپس توسط دستگاه ICP-OES آنالیز شدند.یافته هامنابع احتمالی فلزات آلاینده مورد بررسی توسط آنالیزهای چند متغیره مانند تحلیل مولفه اصلی (PCA) و آنالیز خوشه ای(CA) شناخته شده اند. علاوه بر این فاکتورهایی نظیر شاخص زمین انباشت (Igeo)، شاخص آلودگی (PI)، شاخص آلودگی یکنواخت (IPI) و فاکتور غنی شدگی (EF) جهت تعیین درجه آلودگی فلزات سنگین در گرد و غبار خیابان در شهر مسجد سلیمان ارزیابی شدند. نتایج حاصل از تحلیل مولفه اصلی و آنالیز خوشه اینشان می دهد که منطقه عمدتا تحت تاثیر آلودگی های نفتی، ترافیک و فعالیت های صنعتی قرار دارد. شاخص آلودگی بیانگر سطح بالای از آلودگی برخی نمونه ها به Pb، Cd ، Cu و Zn و سطح متوسط آلودگی سایر نمونه ها به Ni، As و V است. شاخص زمین انباشت بیانگر آلودگی متوسط تا شدیدا برخی نمونه ها به Pb، Cd، Cu و Zn و برای سایر نمونه ها عدم آلودگی تا آلودگی متوسط به Ni، As و V است.نتیجه گیرینتایج نشان داد که غلظت فلزات سنگین در نمونه های گردوغبار نسبت به نمونه شاهد بالاتر بوده است. بدین ترتیب طبقه بندی میزان آلودگی در گردوغبار خیابان در شهر مسجدسلیمان به ترتیب زیر است: PI≈IPI>EF>Igeoکلید واژگان: مسجد سلیمان, فلزات سنگین, شاخص آلودگی, فاکتور غنی شدگی, شاخص زمین انباشتBackground And ObjectivesStreet dust reflects one of the most important indicators of pollution in the urban environment. Most studies carried out in the world on heavy metal pollution are related to cities and metropolitans¡ while less attention has been paid to towns. Masjed-e- Soleiman¡ the most oil-rich town is located in the north eastern part of Khuzestan Province in Iran. This town contains geogenic pollutants such as gas and oil sources¡ oil and gas activities¡ oil and gas combustion¡ industries¡ and heavy traffic¡ which make it important from the viewpoint of environmental impact assessment.Materials And MethodsFor monitoring and management of pollution¡ 11 samples of street dust were collected and prepared from different stations within the town during the dry season (June 2013). Each sample was analyzed using ICP-OES instrument.ResultsPossible sources of the heavy metals were identified by multivariate analyses such as Principal Component Analysis (PCA) and Cluster Analysis (CA). In addition¡ factors such as the Index of Geo-accumulation (Igeo)¡ Pollution Index (PI)¡ Integration Pollution Index (IPI)¡ and Enrichment Factor (EF) were assessed to determine the degree of heavy metals pollution in street dust of the Masjed-e- Soleiman Town. The results of PCA and CA indicated that the region is mostly affected by oil pollution (both natural and combustion of fossil fuels)¡ traffic¡ and industrial activities (PI revealed high levels of Pb¡ Cd¡ Cu¡ and Zn pollution in samples and the average level of Ni¡ As¡ and V pollution in other samples). Igeo indicated the moderate to severe pollution of some samples to Pb¡ Cd¡ Cu¡ and Zn while no to moderate pollution against Ni¡ As¡ and V in other samples. EF for Pb¡ Cd¡ Cu¡ and Zn showed a significant pollution in some samples and other samples represented the least pollution against Ni¡ As¡ and V.ConclusionResults showed that the concentrations of heavy metals in dust samples were higher than control samples in Masjed-e- Soleiman. Thus¡ the classification of pollution in street dust in Masjed-e- Soleiman is as follows: IPI> EF> Igeo ≈ PI.Keywords: Masjed, e, Soleiman, Heavy metals, Pollution index, Enrichment factor, Accumulation index
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.