منشاءیابی و ارزیابی خطر بالقوه بوم شناختی برخی فلزهای سنگین در خاک سطحی اطراف مجتمع دفع و پردازش پسماند جامد شهری آرادکوه تهران

فلزهای سنگین از شایع ترین آلاینده های خاک هستند که از قابلیت ایجاد خطر برای سلامت انسان و بویژه کودکان برخوردارند. از این رو، این پژوهش با هدف منشاءیابی و ارزیابی خطر بالقوه بوم شناختی عناصر آهن، روی، سرب، کادمیم، کروم و نیکل در خاک سطحی اطراف مجتمع دفع و پردازش پسماند جامد شهری آرادکوه تهران در سال 1399 انجام یافت.

در این مطالعه توصیفی، پس از جمع آوری 30 نمونه خاک سطحی از 10 ایستگاه منتخب واقع در مجاور مجتمع آرادکوه و سپس آماده سازی و هضم اسیدی نمونه ها در آزمایشگاه، محتوی عناصر به روش طیف سنجی نوری پلاسمای جفت شده القایی1 خوانده شد. همچنین، نسبت به محاسبه سنجه های ارزیابی درجه آلودگی خاک، خطرپذیری بالقوه بوم شناختی2 و خطرپذیری بالقوه بوم شناختی تجمعی3 اقدام شد. برای شناسایی منابع بالقوه عناصر در نمونه های خاک از روش تحلیل مولفه های اصلی4 و برای تشخیص گروه بندی عناصر از خوشه بندی سلسله مراتبی5 استفاده شد. پردازش آماری نتایج نیز با استفاده از نرم افزار SPSS انجام یافت.

نتایج نشان داد که میانگین غلظت عناصر (میلی گرم در کیلوگرم) در نمونه های خاک برابر با 6/26651 برای آهن، 7/71 برای روی، 7/27 برای سرب، 22/1 برای کادمیم، 3/22 برای کروم و 8/32 برای نیکل بوده است. از طرفی، کیفیت خاک سطحی منطقه مورد مطالعه بنابر مقادیر فاکتور غنی شدگی از "غنی شدگی جزیی" تا "غنی شدگی متوسط به بالا"، بنابر مقادیر سنجه آلودگی از "آلودگی ناچیز" تا "آلودگی زیاد"، برطبق مقادیر سنجه درجه آلودگی در "درجه متوسط آلودگی"، برطبق مقادیر سنجه ژیوشیمیایی مولر از "غیرآلوده" تا "آلودگی متوسط" متغیر بوده است. نتایج محاسبه سنجه Er نشان داد که خطر بالقوه بوم شناختی برای عناصر روی، سرب، کروم و نیکل "کم" و برای عنصر کادمیم "متوسط" بوده است. از طرفی، با توجه به این که میانگین مقدار سنجه RI برابر با 9/170 بود، بنابراین، سنجه خطرپذیری بالقوه بوم شناختی تجمعی عناصر در نمونه های خاک مورد مطالعه در دسته "مخاطره بوم شناختی متوسط" قرار داشت. نتایج آزمون همبستگی پیرسون و سنجه های ژیوشیمیایی مولر، PI و IPI در تطابق با نتایج PCA و HCA، بیان گر آن بود که عناصر روی، کادمیم، کروم و نیکل در نمونه های خاک احتمالا از منابع انسان ساخت و سرب نیز از منبع طبیعی نشات گرفته است.

هر چند میانگین مقادیر سنجه RI عناصر در نمونه های خاک منطقه مورد مطالعه در محدوده خطر بوم شناختی متوسط قرار داشت، ولی از آن جا که عنصر کادمیم با %3/93 بیش ترین سهم را در ایجاد مخاطره بوم شناختی داشته است، از این رو، توجه به شناسایی و کنترل منابع انتشار این عنصر در محیط خاک با قابلیت انتقال آلاینده ها به زنجیر غذایی و یا ایجاد خطر برای سلامت شهروندان از طریق تماس پوستی و یا تنفس ذرات آلوده برای حفظ سلامت شهروندان توصیه می شود.