فهرست مطالب
فصلنامه سلامت و محیط زیست
سال سیزدهم شماره 4 (پیاپی 50، زمستان 1399)
- تاریخ انتشار: 1400/06/15
- تعداد عناوین: 12
-
-
صفحات 579-588زمینه و هدف
تصفیه نامناسب ترکیبات هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (PAHs) کنده های حفاری روغنی تاثیرات نامطلوبی بر روی محیط زیست دارد. هدف از مطالعه حاضر بررسی کارایی دو روش زیست پالایی و تثبیت در پاکسازی ترکیبات PAHs از کنده های حفاری روغنی است. در این تحقیق با مقایسه کارایی دو روش مذکور، روش مناسب با رویکرد حفاظت از محیط زیست انتخاب می شود.
روش بررسیدر این مطالعه نمونه برداری از کنده های حفاری روغنی در شروع و پایان فرآیند تصفیه در دو روش مورد استفاده، طبق روش های استاندارد انجام شد. برای تعیین مقدار ترکیبات PAHs، از دستگاه سوکسله و کروماتوگرافی گازی-طیف سنج جرمی استفاده شد.
یافته ها:
نتایج نشان داد میزان حذف ترکیبات PAHs از نمونه کنده های حفاری روغنی با استفاده از روش زیست پالایی 97 درصد (mg/kg 440/3) و روش تثبیت 78 درصد (mg/kg 354/7) است. یافته های این بررسی نشان داد که روش زیست پالایی استاندارد مورد نیاز جهت تخلیه ترکیبات PAHsبه محیط را تامین می نماید.
نتیجه گیری:
به دلیل اینکه روش زیست پالایی نسبت به روش تثبیت در حذف ترکیبات PAHs بهتر عمل نموده و استفاده از آن منجر به حفظ محیط زیست می شود، این روش در این پژوهش از کارایی مناسبی برخوردار است و نتایج آن می تواند به عنوان الگویی در دیگر مناطق مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژگان: زیست پالایی، تثبیت، کنده های حفاری روغنی، محیط زیست، هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای -
صفحات 589-606زمینه و هدف
یکی از شیوه های بررسی برونداد علمی و روند مطالعات پژوهشی، تحلیل علم سنجی است. هدف این مطالعه بررسی تولیدات علمی پژوهشکده محیط زیست دانشگاه علوم پزشکی تهران با استفاده از ابزارهای علم سنجی است.
روش بررسی:
کلیه مقالات پژوهشکده، نمایه شده در پایگاه های استنادی Scopus و WoK از 2009 تا 23 نوامبر 2019 جستجو شد. داده های تحقیق با استفاده از روش های علم سنجی در نرم افزار R استخراج و مورد تحلیل قرار گرفت.
یافته ها:
روند تولید مقالات یک روند افزایشی نمایی با نرخ رشد سالیانه 10 درصد تعیین شد. تعداد مستندات 807 مقاله، متوسط تعداد ارجاعات به هر مستند 19/26 مورد، تعداد مستند به مولف 0/196 و تعداد مولف به مستند 5/1 نفر تعیین شد. بیشترین تعداد ارجاعات در 2017 با متوسط 35/5 بود. پرکاربردترین واژگان کلیدی Adsorption، Drinking water، Air pollution، Particulate matter، Risk assessment و Response surface methodology بودند که حاکی از برجسته تر بودن مطالعات مهندسی محور است. بخش قابل توجهی از مطالعات نیز با رویکرد ارزیابی مخاطرات بهداشتی انجام شده است. بیشترین وزن همکاری بین المللی پژوهشکده با ایالات متحده، سوییس، کانادا و هندوستان است. همچنین در بین موسسات داخلی دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی بیشترین همکاری را با پژوهشکده داشته است.
نتیجه گیری:
علیرغم همکاری های قابل توجه پژوهشکده با موسسات خارج و داخل، همچنان ضرورت دارد تا سطح همکاری های بین المللی در جهت ارتقای جایگاه منطقه ای پژوهشکده افزایش یابد و بعلاوه به مطالعات سلامت محور با رویکرد ارزیابی مخاطرات بهداشتی توجه بیشتری شود و این مطالعات در اولویت بیشتری در برنامه عملیاتی مراکز تحقیقاتی و گروه های پژوهشی قرار گیرند.
کلیدواژگان: پژوهشکده محیط زیست، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تحلیل علم سنجی، تولیدات علمی -
صفحات 607-620زمینه و هدف
پایش و پالایش انتشارات حاصل از ترافیک راهکاری مناسب به منظور ایجاد زیست بوم امن برای زیست مندان است. از این رو، این پژوهش با هدف ارزیابی قابلیت پایش و پالایش زیستی فلزات سنگین روی، سرب و نیکل توسط اندام های هوایی و زیرزمینی گونه های بومادران و ازمک مستقر در حاشیه جاده های برون شهری همدان در سال 1398 انجام یافت.
روش بررسیدر این مطالعه توصیفی، پس از انتخاب 3 ایستگاه نمونه برداری، در مجموع 126 نمونه گیاهی و 63 نمونه خاک برداشت شد. پس از آماده سازی و هضم اسیدی نمونه ها در آزمایشگاه، محتوی عناصر در آنها توسط روش طیف سنجی نوری پلاسمای جفت شده القایی (ICP-OES) خوانده شد. همچنین، ضریب تغلیظ زیستی (BCF)، تجمع زیستی (BAF)، فاکتور انتقال (TF) و شاخص انباشت فلزات (MAI) محاسبه شد. پردازش آماری نتایج نیز با استفاده از نرمافزار آماری SPSS انجام یافت.
یافته ها:
میانگین مقادیر BCF و BAF در هر دو گونه بومادران و ازمک و برای همه عناصر بزرگ تر از 1 بود. از طرفی بومادران دارای TF بزرگ تر از 1 برای عنصر روی و ازمک دارای TFبزرگ تر از 1 برای عناصر روی و سرب بود. بیشینه میانگین مقادیر MAI در شاخسار شسته نشده، شسته شده و ریشه نیز به ترتیب برابر با 98/48، 64/87 و 72/38 و مربوط به بومادران بود.
نتیجه گیری:
با استناد به میانگین مقادیر محاسبه شده BCF، BAF و TF عناصر می توان اذعان داشت که گونه های بومادران و ازمک از قابلیت برداشت و تثبیت فلزات سنگین برخوردار بوده و استفاده از آنها برای پایش و پالایش فلزات سنگین از خاک و هوا در مناطق آلوده توصیه می شود.
کلیدواژگان: ازمک، بومادران، پالایش زیستی، ترافیک، فلزات سنگین -
صفحات 621-638زمینه و هدف
مواد زاید شهری از منابع مهم آلاینده بوده و آلودگی خاک لندفیل به فلزات سنگین از چالش های رایج بوده است. هدف از این مطالعه ارزیابی ریسک اکولوژیک فلزات سنگین موجود در خاک لندفیل تهران و منطقه مسکونی مجاور آن بوده است.
روش بررسیپس از مشاوره با کارشناسان و براساس تاسیسات پردازش پسماند، 12 نقطه انتخاب و در 4 فصل نمونه برداری گردید. هضم نمونه خاک با چهار اسید HNO3:HClO4:HCl:HF انجام و غلظت فلزات با دستگاه ICP-OES قرایت و ریسک اکولوژیکی محاسبه شد. از آزمون های کولموگراف-اسمیرنوف، کروسکال-والیس و ضریب همبستگی پیرسون جهت تعیین ارتباط بین غلظت فلزات با فصول و نقاط نمونه برداری استفاده شد.
یافته ها:
نتایج نشان داد که ترتیب غلظت فلزات به صورت آلومینیوم>آهن>منگنز>روی> کروم>سرب>مس>نیکل>کبالت >آرسنیک>کادمیوم بود. آزمون ناپارامتری کروسکال-والیس و مقایسات زوجی نشان از تفاوت معنی دار بین غلظت فلزات در نقاط و فصول مختلف نمونه برداری به خصوص در فصول بارانی داشت. ضریب همبستگی پیرسون ارتباط قوی و مثبت بین میانگین غلظت مس-سرب، مس-روی و سرب-روی به ترتیب برابر با 0/932، 0/874 و 0/883 نشان داد. فلز مس در سایت کمپوست و تخمیر دارای بالاترین فاکتور آلودگی با مقادیر 13/2 و 9/89 بوده و شاخص زمین انباشتگی هم تاییدی بر آلودگی آنتروپوژنیک خاک منطقه بود. ریسک اکولوژیک در محدوده 67/3 تا 154/7 متغیر بوده که ترتیب عناصر به صورت کادمیوم >مس>سرب >نیکل>آرسنیک>کروم>روی>کبالت>منگنز بود.
نتیجه گیری:
با توجه به ریسک اکولوژیکی متوسط تا شدید فلزات در منطقه مورد بررسی و غلظت بالاتر آنها نسبت به غلظت زمینه، می توان دریافت که تغییرات فلزات و آلودگی خاک متاثر از فعالیت های صورت گرفته در لندفیل است.
کلیدواژگان: فلزات سنگین، آلودگی خاک، ریسک اکولوژیک، ضریب همبستگی پیرسون -
صفحات 639-652زمینه و هدف
آلودگی هوا یکی از مهمترین عوامل خطر محیطی است که مواجهه با آن می تواند سبب اثرات حاد و مزمن متعددی بر سلامت انسان شود. بسیاری از مناطق کشور ایران، بخصوص استان های غربی، جنوبی و جنوب شرقی کشور سال هاست که با پدیده گرد و غبار درگیر هستند. بررسی های مربوط به فراوانی روزهای گرد و غباری کشور نشان می دهد که چاله های مرکزی ایران و شهرهای زابل و زاهدان بیشترین روزهای گرد و غباری را دارند. تحقیق حاضر جهت تعیین غلظت ذرات معلق با قطر آیرودینامیکی µm 2/5 و کمتر (PM2.5) براساس فصول و ماه های مختلف سال در شهر زاهدان است.
روش بررسیاین پژوهش یک مطالعه توصیفی-تحلیلی و مقطعی بود که طی تیرماه 1397 الی تیرماه 1398 در شهر زاهدان انجام شد. نمونه ها هر 6 روز 1 بار در طول یک دوره 24 ساعته و همچنین در روزهای گرد و غباری، با استفاده از دستگاه نمونه بردار هوا مدل Air Sampler PQ200/BGI جمع آوری شد.
یافته هانتایج به دست آمده نشان می دهد که میانگین غلظت PM2.5 در شهر زاهدان در طول مدت زمان این مطالعه معادل µg/m3 36/86 بوده است. همچنین مقدار حداکثر و حداقل غلظت روزانه PM2.5 در طول مدت نمونه برداری به ترتیب 130/8 و µg/m3 4/75 اندازه گیری شد.
نتیجه گیری:
میانگین غلظت های PM2.5 در 3 ماهه فصل تابستان، در حدود 88 درصد موارد بالاتر از حدود رهنمود 24 ساعته سازمان جهانی بهداشت (µg/m3 25) بود که این امر بیانگر این است که ذرات معلق هوا به عنوان یک تهدیدکننده جدی سلامت برای افراد ساکن آن مناطق است و ضرورت اجرای اقداماتی جهت کاهش این عامل خطر به وضوح نمایان است.
کلیدواژگان: آلودگی هوا، ذرات معلق، ذرات کوچکتر از 2، 5 میکرون، زاهدان -
صفحات 653-668زمینه و هدف
حمل ونقل به عنوان یکی از بخش های مصرف کننده سوخت های فسیلی سهم عمده ای در انتشار گازهای گلخانه ای از جمله CO2 و CH4 دارد که به عنوان اصلی ترین عوامل گرمایش جهانی شناخته شده اند. از طرفی، ازدحام با کاهش سرعت و تکرار توقف-حرکت وسیله نقلیه منجر به مصرف سوخت و صرف زمان سفر بیشتر و در نتیجه انتشار بیشتر گازهای گلخانه ای می گردد. از این رو، هدف از این پژوهش معرفی شاخص ازدحام جهت تخمین انتشار گازهای گلخانه ای در معابر شهری است.
روش بررسیابتدا، وضعیت جریان ترافیک در خیابان های اصلی شهر همدان در طول مردادماه 1398 به صورت پیوسته و در 8 بازه زمانی 8 صبح تا 12 شب پایش و نقشه میانگین ازدحام تهیه شد. سپس، مساحت و ضریب وزنی هر معبر براساس مدل تخصیص ترافیک به دست آمد و براساس سهم انتشار CO2 و CH4 در بخش حمل ونقل شهر همدان حاصل از ترازنامه انرژی، سرانه تولید و میزان انتشار سالانه CO2 و CH4 در هر معبر برآورد شد.
یافته ها:
براساس نتایج، میزان انتشار CO2 و CH4 از بخش حمل ونقل به ترتیب CO2 ton 776000 و CH4 ton 396 است. بزرگراه امام خمینی (CO2 ton 29166) به دلیل سرعت و عرض معبر بیشتر و خیابان میرزاده عشقی (CO2 ton 24453) به دلیل وضعیت توقف-حرکت خودروها تولیدکننده بیشترین مقدار کربن هستند.
نتیجه گیری:
تطابق شاخص ازدحام با مدل تخصیص ترافیک می تواند جهت برآورد میزان آلودگی های ترافیک شهری مورد استفاده قرار گیرد و به دلیل نرخ رشد بالای گازهای CO2 و CH4، مدیریت و کاهش انتشار گازها و افزایش فضای سبز جهت ترسیب کربن ضرورت دارد.
کلیدواژگان: سوخت فسیلی، ازدحام، حمل ونقل، دی اکسید کربن، متان -
صفحات 669-676زمینه و هدف
آلودگی گاز SO2 به یک نگرانی جدی تبدیل شده است. این مطالعه با هدف جذب SO2 حاصل از سوختن سوخت JP-4 انجام شد.
روش بررسیآزمایشات تجربی با روش ترموگراویمتری در دماهای مختلف و غلظت های مختلف گاز SO2 بررسی شد. مطالعه سینتیکی واکنش گاز-جامد غیرکاتالیستی مذکور با استفاده از مدلسازی ریاضی براساس مدل حفره تصادفی، انجام گردیده است.
یافته هابا توجه به نتایج نمودار توزیع اندازه حفرات به دست آمد. پارامترهای ساختاری مدل حفره اتفاقی به صورت 5-10×1/92r=، 0/64=S0 106×1/27=،ε0، 3/81=ψ محاسبه گردید. منحنی های ترموگراویمتری و نمودار درصد تبدیل-زمان استخراج شده است. مدلسازی واکنش با فرم کسری براساس واکنش دهنده گازی به دست آمده است.
نتیجه گیریاز پارامترهای سینتیکی به دست آمده می توان جهت طراحی سیستم های سولفورزدایی گاز دودکش در دمای پایین استفاده کرد.
کلیدواژگان: سدیم کربنات، سوخت جت، حذف گوگرد دی اکسید، ترموگراویمتری، مدل حفره اتفاقی -
صفحات 677-692زمینه و هدف
یکی از مهمترین عوامل موثر بر سلامتی در یک اجتماع، آب آشامیدنی سالم و بهداشتی است. مجمع عمومی سازمان ملل متحد "اطمینان از در دسترس بودن و مدیریت پایدار آب و بهداشت برای همه" را به عنوان یکی از 17 آرمان توسعه پایدار برای دستور کار توسعه 2030 اتخاذ کرده است. هدف 1-6 از آرمان 6 توسعه پایدار دسترسی جهانی و عادلانه به آب آشامیدنی سالم و مقرون به صرفه و تامین امنیت آب آشامیدنی برای همه خانوارها است. هدف 2-6 خواستار پایان دادن به دفع مدفوع در محیط آزاد برای اطمینان از اینکه هر شخص به توالت و سیستم دفع ایمن دسترسی دارد، است. 143 روستای سوادکوه با ضعف در سیستم های آبرسانی و خدمات بهداشتی جهت به روز رسانی شاخص ها و اجرایی شدن اهداف توسعه پایدار انتخاب گردید.
روش بررسیچک لیستی برای استخراج اهداف 1-6 و 2-6 براساس برنامه پایش مشترک (JMP) طراحی شد. با احتساب 7400 خانوار، حاشیه خطای 5 درصد و حدود اطمینان 95 درصد و لحاظ کردن محافظه کارانه ترین حالت برای توزیع پاسخ برابر با 50 درصد، مقدار حجم نمونه ای برابر با 512 خانوار تعیین گردید. نمونه ها تصادفی و از بین تمامی روستاها گردآوری و سپس تحلیل توسط SPSS19 انجام شد.
یافته ها:
در بخش آب آشامیدنی 84 درصد به خدمات ایمن، 15 درصد به خدمات پایه و حدود 1 درصد به خدمات بهبود نیافته دسترسی دارند. در بهسازی 98/8 درصد از خدمات ایمن و 0/2 درصد از خدمات محدود استفاده می کنند. در بخش بهداشت فردی 98/8 درصد افراد به خدمات ایمن دسترسی دارند.
نتیجه گیری:
عدم ایمن سازی آب آشامیدنی و عدم بهسازی منابع آب عمده مشکلات بخش آب آشامیدنی است. عدم دسترسی به شبکه فاضلاب، دفع فاضلاب در زمین بزرگ ترین مخاطرات بهداشتی منطقه است. مطالعه انجام شده می تواند راهکارهایی جهت بهبود کیفیت بهداشتی زندگی افراد، ارایه کند.
کلیدواژگان: آب آشامیدنی، بهسازی، بهداشت فردی، اهداف توسعه پایدار -
صفحات 693-704زمینه و هدف
زیست پالایی و به تبع آن یکی از شاخه های اصلی آن، یعنی گیاه پالایی، از فرایندهای مهم و اساسی برای پاک سازی و حذف آلودگی ها در محیط زیست محسوب می گردد. با توجه به کثرت کارخانجات سیلیس در منطقه ازندریان شهرستان ملایر و آلودگی زیاد سیلیس خاک در این منطقه، این مطالعه با هدف مقایسه اثر زیست پالایی قارچ Fusarium oxysporum و گیاه پالایی Portulace olerace.L در جذب سیلیس صورت گرفت.
روش بررسیبه این منظور کشت خرفه در شرایط گلخانه ای و در غلظت های مختلف سیلیس و تحت تیمار قارچ در قالب طرح کاملا تصادفی انجام گرفت.
یافته ها:
نتایج حاصله نشان داد که قارچ با سرعت بالا و در آلودگی سیلیس با غلظت 95 درصد به راحتی رشد کرده و توانست 84/50 درصد سیلیس موجود در خاک را جذب کند و گیاه هم توانست در آلودگی 80 درصد سیلیس، بالاترین میزان جذب را به مقدار 61/71 درصد داشته باشد و بیشترین میزان جذب سیلیس در همزیستی گیاه و قارچ در غلظت 80 درصد سیلیس و به میزان 69/90 درصد است.
نتیجه گیری:
نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که سیلیس تاثیر مثبت و معنی داری بر صفات فیزیولوژیکی گیاه خرفه داشته و باعث افزایش میزان فنل، فلاونویید و آنتوسیانین شده است. همزیستی قارچ و گیاه هم باعث افزایش صفات فیزیولوژیکی نام برده در گیاه خرفه شد. همچنین همزیستی گیاه و قارچ در جذب سیلیس تاثیر مثبتی داشته است و می تواند به کاهش آلودگی های ناشی از تراکم سیلیس در منطقه موثر باشد.
کلیدواژگان: زیست پالایی، گیاه پالایی، سیلیس، خرفه پرپهن، قارچ فوزاریوم اکسیسپوروم -
صفحات 705-734زمینه و هدف
کیفیت هوا و توزیع عناصر کمیاب در کلانشهر تهران با استفاده از فراکاشت گلسنگ اپی فیت Ramalina sinensis مورد بررسی قرار گرفت.
روش بررسیتال گلسنگ R. sinensis از منطقه غیرآلوده جمع آوری و به مدت شش ماه در شش سایت شهری تهران فراکاشت شد. بعد از پایان دوره مواجهه، محتوای 12 عنصر در گلسنگ با آنالیز ICP-MS تعیین شد و داده های حاصل با استفاده از آنالیزهای آماری و شاخص های مختلف مورد بررسی قرار گرفت.
یافته هابراساس نتایج، ترتیب میانگین غلظت عناصر در نمونه گلسنگ R. sinensis به صورت Co<Ni<Cu<Cr<Pb<Zn<Mn<Na<Mg<Fe<K<Ca تعیین شد و بیشترین میزان انباشت زیستی مربوط به عناصر ضروری یافت شد. برای برخی عناصر اختلاف معنی دار آماری بین سایت های مختلف شهری مشاهده شد. براساس شاخص بار آلودگی (PLI) نیز دو سایت دانشگاه شریف و ستاد بحران دارای آلودگی بیشتری نسبت به سایر مناطق بودند. مقادیر نسبت مواجهه به کنترل (EC) نیز برای عناصر Pb، Zn، Cr، Fe، Mn، Ni، Mg و Co در محدوده نسبت 1/75-1/25 یافت شد. براساس فاکتور تجمع نسبی (RAF)، توان انباشت عناصر توسط گلسنگ R. sinensis به ترتیب Na>Cr>Cu>Fe>Mg>Ni>Zn>Mn>Co>Pb>Ca>K مشاهده شد که بیانگر توانایی قابل توجه این گونه در انباشت عناصر Na، Cr، Cu و Fe است. آنالیز PCA و EF نیز نشان داد که منشا عناصر کمیاب جذب شده توسط گلسنگ به طور عمده از منابع وسایل نقلیه هستند.
نتیجه گیریاین مطالعه کاربرد و اهمیت استفاده از گلسنگ R. sinensis در پایش زیستی عناصر آلاینده هوا در مناطق شهری را نشان می دهد، که این رویکرد می تواند جایگزینی مناسب، دقیق و مقرون به صرفه بودن گلسنگ نسبت به سایر پایشگرهای زیستی برای آلاینده های هوا و تعیین سطوح مختلف آلودگی هوا را در مقیاس بزرگ ارایه دهد.
کلیدواژگان: پایش زیستی فعال، آلودگی هوا، عناصر کمیاب، انباشت زیستی، گلسنگ اپی فیت -
صفحات 735-746زمینه و هدف
هدف از این مطالعه بررسی اثر تغییر فصل بر روی تراکم و تنوع گونه های هوابرد قارچی از فرایند کمپوست سازی است.
روش بررسینمونه ها براساس روش 0800 NIOSHدر ارتفاع m 1/5 از سطح زمین طی فرایند تفکیک پسماند، همزدن ویندرو و سرند کمپوست رسیده گرفته شد. نمونه های هوا در دو فصل تابستان (108 نمونه) و زمستان (108 نمونه) در کارخانه کمپوست سازی در شیراز برداشته شد. محیط کشت شامل سابورود دکستروز آگار (Sabaroud Dextrose Agar) بوده که پس از نمونه برداری در دمای °C 37-45 انکوبه گردید. نتایج توسط آزمون t-test در MATLAB نسخه 2018 آنالیز شدند.
یافته هاطی تفکیک پسماند و سرند توده کمپوست رسیده، تنوع قارچی در تابستان بیشتر از زمستان بود (0/05p<). گونه غالب به ترتیب آسپرژیلوس فلاووس (CFU/m3 4449/8) (0/05p<) و گونه های پسیلیومایسس (CFU/m3 1850/9) (0/05p<) بودند. در حالی که تنوع گونه های قارچی در زمان به همزدن توده ویندرو در زمستان بیشتر از تابستان (0/05p<) و گونه غالب، مخمر(CFU/m3 420/6) بود. در تمام مراحل کمپوست سازی تنوع گونه های قارچی ترموفیل در تابستان بیشتر از زمستان بوده و ارتباط مستقیم و مثبتی با دما و رطوبت داشته است. به طوری که در زمستان، تنها گونه آسپرژیلوس فومیگاتوس در طی به همزدن توده های ویندرو شناسایی شد (CFU/m3 433/46).
نتیجه گیریاز آنجایی که تراکم و تنوع قارچ های مزوفیل در تابستان بیشتر از زمستان بوده و در تمام مراحل کمپوست سازی غلظت گونه آسپرژیلوس از محدوده مجاز و رهنمودهای EPA, ACGIH, NIOSH و EU بالاتر بوده، تمهیدات لازم فردی و اقدامات مربوط به حذف اسپورهای قارچی از هر دو محیط ضروری است.
کلیدواژگان: قارچ های مزوفیل، قارچ های ترموفیل، کمپوست، تغییرات فصلی -
صفحات 747-766زمینه و هدف
آلاینده های منتشر شده از صنایع در صورت ورود به زنجیره غذایی می تواند سلامت انسان را با مخاطره مواجه سازد، از این رو پایش محیطی آنها ضروری به نظر می رسد. این پژوهش با هدف بررسی تجمع زیستی فلزات سنگین سرب، مس و نیکل و میزان شاخص تحمل آلودگی هوا در درختان کهور پاکستانی و کنوکارپوس در سال 1399 در شهرستان ماهشهر انجام شد.
روش بررسیبه منظور بررسی تجمع زیستی فلزات سنگین در شهرستان ماهشهر از دو گونه درختی کهور پاکستانی و کنوکارپوس به تفکیک تعداد 15 پایه انتخاب و ضمن ثبت مختصات هر درخت تعداد 4 نمونه برگ از هر درخت و در مجموع 60 نمونه از هر گونه برداشت و به آزمایشگاه منتقل گردید. غلظت فلزات سنگین پس از آماده سازی نمونه ها و طی فرایند هضم با استفاده از دستگاه جذب اتمی قرایت شد. در این مطالعه از آزمون کولموگراف اسمیرنوف جهت نرمال بودن داده ها، آزمون های T مستقل جهت تعیین سطح معنی داری و سپس همبستگی پیرسون استفاده شد. پهنه بندی غلظت هر فلز سنگین در سطح شهرستان نیز با استفاده از نرم افزار Ver.10.4 Arc GIS انجام شد.
یافته هانتایج نشان داد گونه کنوکارپوس بیشترین مقادیر مربوط به غلظت فلز سرب (mg/kg 0/035 ± 0/1223)، مس (mg/kg 0/053 ± 0/2101) و نیکل (mg/kg 0/094 ± 0/2023) را به خود اختصاص داد. بررسی همبستگی بین فلزات سنگین نشان داد افزایش یا کاهش یک فلز هیچ تاثیری در مقادیر سایر فلزات ندارد. مقایسه شاخص تحمل آلودگی هوا در گونه کنوکارپوس (mg/kg 0/026 ± 6/53) بیشتر از کهور پاکستانی (mg/kg 0/029 ± 4/77) برآورد شد. نتایج حاصل از پهنه بندی نیز نشان داد جنوب و جنوب شرقی شهرستان ماهشهر بیشترین تجمع فلزات سنگین را در برگ درختان دارد.
نتیجه گیریگونه کنوکارپوس قابلیت تحمل آلودگی هوای بیشتری نسبت به کهور پاکستانی دارد و از این جهت مناسب توسعه در مناطق با سطح آلودگی بالا است. همچنین پهنه بندی تجمع زیستی فلزات سنگین نشان داد جنوب و جنوب شرقی شهر ماهشهر به دلیل تجمع مراکز صنعتی نیازمند کاشت درختان با سطح مقاوم بالا نسبت به آلودگی فلزات سنگین است.
کلیدواژگان: تجمع زیستی، فلزات سنگین، کهور پاکستانی، کنوکارپوس، ماهشهر
-
Pages 579-588Background and Objective
Improper treatment of PAHs in oily drilling cuttings cause adverse effects on the environment. The present study aimed to investigate the efficiency of two bioremediation and fixation methods for PAHs removal from oily drilling cuttings. The efficiency of the two mentioned methods were analyzed and subsequentelythe more effective one was selected using environmental protection approach.
Materials and MethodsThe sampling of oily drilling cuttings at the beginning and end of the treating process was performed for the studied methods, according to standard protocols. The amounts of PAHs, are determined by Soxhlet apparatus and gas chromatography-mass spectrometery.
ResultsThe results showed that the removal efficiency of PAHs from oily drilling cuttings was 97% (440.3 mg/kg) for bioremediation and 78% (354.7 mg/kg) for the fixation method, respectively. The findings showed that the bioremediation method provides the standard requirements for the discharge of PAHs to the environment.
ConclusionBioremediation is more effective than the fixation method for removing PAHs compounds and exhibits higher environmental protection performance.
Keywords: Bioremediation, Fixation, Oily drilling cuttings, Environment, Polycyclic aromatic hydrocarbon -
Pages 589-606Background and Objective
The bibliometric analysis is the most effective way to study the scientific output and trend of research. The purpose of this study is to analyze the scientific output of the Institute of Environmental Research (IER) at Tehran University of Medical Sciences using bibliometric technique.
Materials and MethodsAll related IER articles that have been indexed in Scopus and WoK were retrieved from the beginning of 2009 till November 23, 2019. The bibliometric data were extracted and analyzed using R software.
ResultsThe document production follows an increasing exponential trend with a rate of 10% per year. 807 documents were retrieved with an average citations of 19.26 per each document. The documents per author and authors per document were obtained 0.196 and 5.1, respectively. The highest citations to documents was in 2017 (35.5 citations). The most frequent keywords were found “Adsorption”, “Drinking water”, “Air pollution”, “Particulate matter”, “Risk assessment” and “Response surface methodology”. Thus, engineering-based studies are more prominent in the published studies. Health-based studies, including risk assessment studies, accounted for the most area of research. The largest numbers of international research collaboration were recorded with the United States, Switzerland, Canada and India. While, in the national scale, Shahid Beheshti University of Medical Sciences’ collaboration was prominent.
ConclusionIt is still necessary to promote the level of the IER’s international collaborations to raise its regional status. In addition, more attention should be paid to health-based topics like risk assessment studies. These studies need to be given higher priority in the action plan of the IER’s centers and research groups.
Keywords: Institute for environmental research, Tehran University of Medical Sciences, Bibliometric study, Scientific productions -
Pages 607-620Background and Objective
Monitoring of traffic emissions is a good way to build a safe ecosystem for living organisms. Therefore, the present study was conducted to assess the feasibility of using Achillea wilhelmsii and Cardaria draba located along the suburban roads of Hamadan for Zn, Pb and Ni removal by their aerial and underground organs in 2020.
Materials and MethodsIn this descriptive study, after selecting 3 sampling stations, a total of 126 plant samples and 63 soil samples were collected. In the laboratory, the samples were prepared, and were then digested with acid. Subsequentely, the concentration of each heavy metal was measured by inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy (ICP-OES). Moreover, bioconcentration factor (BCF), bioaccumulation factor (BAF), transfer factor (TF) and metal accumulation index (MAI) were also calculated. Statistical analyses of the results were performed using SPSS statistical software.
ResultsThe mean values of BCF and BAF in both A. wilhelmsii and C. draba for all tested elements were greater than 1. On the other hand, A. wilhelmsii showed TF greater than 1 for zinc while C. draba showed TF greater than 1 for zinc and lead. The highest mean values of MAI in unwashed and washed shoots and roots of A. wilhelmsii were 98.48, 64.87 and 72.38, respectively.
ConclusionBased on the calculated average values of BCF, BAF and TF of each elements, it can be argued that A. wilhelmsii and C. draba species have the potential of phytoextraction and Phytostabilization of the measured heavy metals and can be used for biomonitoring and bioremediation from soil and air in the heavy metals polluted areas.
Keywords: Cardaria draba, Achillea wilhelmsii, Bioremediation, Traffic, Heavy metals -
Pages 621-638Background and Objective
Landfills as municipal solid waste are considered as the source of pollution. The present study aimed to assess the ecological risk of heavy metals in Tehran landfill soil and the adjacent residential area.
Materials and MethodsHaving consulted with the specialists and considered the waste processing facilities, 12 sampling points were selected and sampled in four seasons. Soil samples were digested using HNO3: HClO4: HCl: HF. The levels of metals were measured using ICP-OES which further applied for the calculation of ecological risk. Kolmogorov-Smirnov, Kruskal-Wallis, and Pearson correlation coefficient analyses were run to determine the significant differences between metals concentrations in various seasons and sampling points.
ResultsMetal concentration showed to follow theorder: Al > Fe > Mn > Zn > Cr > Pb > Cu >Ni > Co > As > Cd. Kruskal-Wallis results and pairwise comparison showed a statistically significant difference between metal concentrations across sampling points and seasons, especially in rainy seasons. Pearson correlation coefficient displayed a strong relationship between the mean concentrations of Cu - Pb, Cu - Zn, and Pb - Zn with obtained values of 0.932, 0.874, and 0.883, respectively. Cu exhibited the highest contamination factor at the compost and fermentation sites (13.2 and 9.89, respectively). The geo-accumulation index proved the anthropogenic sources of pollution. The potential ecological risk index (ERI) for the sampling sites ranged from 67.3 to 154, with the order of Cd > Cu > Pb > Ni > As > Cr > Zn > Co > Mn.
ConclusionDue to the obtained moderate to severe ecological risk and exceeded background concentrations of heavy metals, it can be concluded that metal changes and soil pollution are both affected by landfill activities.
Keywords: Heavy metals, Soil pollution, Ecological risk, Pearson correlation coefficient -
Pages 639-652Background and Objective
Air pollution is one of the most important environmental risk factors that exposure to it can cause many acute and chronic effects on human health. Some regions of Iran, especially the western, southern and southeastern provinces of the country, have been affected with dust storm for years. Studies on the frequencies of dusty days in the country show that central pits of Iran and the cities of Zabol and Zahedan have the highest incidence of dusty days. The purpose of this study was to determine the concentration of suspended particles with aerodynamic diameter of 2.5 μm or less (PM2.5) in various seasons and months during 2019 in Zahedan.
Materials and MethodsIn this descriptive-analytical and cross-sectional study samples were typically collected once every 6 days during a 24-hour period as well as on dusty days using an air sampler (PQ200 / BGI) from July 2018 to July 2019.
ResultsThe results show that the mean concentration of PM2.5 in Zahedan during this study was 36.86 µg/m3. The maximum and minimum PM2.5 daily concentrations in the sampling days were also measured as 130.8 and 4.75 µg/m3, respectively.
ConclusionIn conclusion, 88% of samples contained PM2.5 concentration above the WHO 24-hr air quality guideline level (25 µg/m3), which could be due to the high incidence of summer dust storms. This indicates that particulate matters are a serious health threat to people living in those areas and calls for the implementing measures to tackle the problem.
Keywords: Air pollution, Particulate matter, Particulate matter smaller than 2.5 μm, Zahedan -
Pages 653-668Background and Objective
Transportation sector generates the largest share of greenhouse gas emissions (CO2 and CH4) which causes global warming. “Stop-and-go” driving and congested traffic flow results in a decrease in average car speeds, an increase in traffic incidents, and finally escalates GHGs emissions. Hence, congestion is directly related to carbon emissions. The objective of this study was to estimate the GHGs emissions of urban transportation sector using the congestion index.
Materials and MethodsThe traffic flow in the main street of Hamadan city was continuously monitored in 8 time periods from 8 am to 12 pm in August 2018. Then, a traffic congestion map was prepared. Subsequently the surface area and weight coefficient of each road were obtained based on the traffic assignment model. Finally, the amount of GHGs emissions from transportation sector, CO2 emission per capita, and annual amount of CO2 and CH4 release in each street were calculated and estimated.
ResultsResults showed that the total CO2 and CH4 emissions from the transportation sector of Hamadan city are 776000 and 396 ton/year, respectively. Imam Khomeini Highway (29166 ton CO2/year) and Mirzadeh Eshghi Street (24453 ton CO2/year) recorded the highest level of carbon emission due to the highespeed and more width “stop and go” driving conditions.
ConclusionThe conformity of the congestion index with the traffic assignment model can be used to estimate the amount of urban traffic pollution. Finally, because of the high growth rate of CO2 and CH4 and the role of forests in maximizing carbon sequestration, it is imperative to manage and increase green spaces to reduce CO2.
Keywords: Fossil fuel, Congestion, Transportation, Carbon dioxide, Methane -
Pages 669-676Background and Objectives
SO2 pollution has become a serious concern. The aim of this study is SO2 removal from JP-4 fuel combustion.
Materials and MethodsExperiments were performed by thermogravimetric analysis at different temperatures and various SO2 concentration. Kinetic study of non-catalytic gas-solid reaction was performed using mathematical modeling based on random pore model.
ResultsThe pore size distribution curve was obtained. The structural parameters of the random pore model were measured as r=1.92×10-5, ε0=0.64, S0=1.27×106 and ψ=3.81. Thermogravimetry diagram and conversion-time curves were extracted. Fractional reaction modeling is obtained based on gas reactant.
ConclusionThe obtained kinetic parameters can be used to design flue gas desulfurization systems at low temperatures.
Keywords: Sodium carbonate, Jet fuel, Sulfur dioxide removal, Thermogravimetry, Random pore model -
Pages 677-692Background and Objective
One of the most important factors affecting communities’ health is safe drinking water. The UN general assembly considers “ensure availability and sustainable water and sanitation for all “as one of the 17 goals of SDGs for the 2030 development agenda. Target 6.1 of SDGs aims to provide universal and equitable access to affordable drinking water and to provide safe drinking water for all households. Target 6.2 calls for an end to defecation in an open environment to ensure that each person has access to the toilet and safe disposal system. In current study, 143 Savadkooh villages with defects in water supply systems and health services were selected to update the indicators and implement sustainable development goals.
Materials and MethodsA checklist was designed to extract targets 6.1 and 6.2 based on the Joint Monitoring Program (JMP). Considering 7400 households, margin of error of 5%, confidence limit of 95%, and the most conservative mode for response distribution (50%), the sample size was determined (512 households). Samples were collected randomly from all villages and then analysis was performed by SPSS 19.
ResultsIn drinking water sector, 84% of people have access to safe services, while only 15% and 1% have access to basic services and unimproved services, respectively. In sanitation sector, 98.8% of people use safe services though only 0.2% utilize limited services. In hygiene sector, 98.8% of people are provided with safe services.
ConclusionLack of drinking water safety and failure to improve water resources’ quality are the main problems in the drinking water sector. Lack of access to sewage network, wastewater disposal in the land is the biggest health hazard in the region. This study can provide solutions to improve the health quality of affected community.
Keywords: Drinking water, Sanitation, Hygiene, Sustainable development goals -
Pages 693-704Background and Objective
Bioremediation and one of its main branches, namely phytoremediation, is one of the most important and basic processes for eliminating pollutants from the environment. Due to the large number of silica factories in Azandarian area of Malayer city and high soil silica pollution in this area, this study was conducted to compare the bioremediation effect of Fusarium oxysporum and Portulace olerace.L phytoremediation on silica uptake.
Materials and MethodsFor this purpose, portulaca oleracea was cultivated in greenhouse conditions and different concentrations of silica and under the treatment of fungi in a completely random statistical design. For this purpose, portulaca oleracea cultivation was carried out under greenhouse conditions, fungal treatment and in different concentrations of silica in a completely randomized manner.
ResultsThe results showed that the fungus grew easily at high speed at 95% concentration of silica and was able to absorb 84.50% of the silica in the soil and the plant was able to absorb 80% of silica, the highest absorption rate of 69.71% and the highest rate of silica uptake in plant and fungus coexistence is 80% silica and 69.90%. The results showed that the fungus grew easily in the presence of silica with 95% concentration and could absorb 84.50% of silica in the soil. In the presence of 80% silica, the plant demonstrated the highest adsorption rate of 61.71%. The highest rate of silica uptake (69.90%) was reached at the 80% initial concentration of silica under the coexistence activities of plant and fungi.
ConclusionIn conclusion, silica exhibited a positive and significant effect on the physiological traits of Portulaca oleracea and also increased the amount of phenol, flavonoids, and anthocyanins. The coexistence of fungi and plants also increased the mentioned physiological traits in Portulaca oleracea. Also, the coexistence of plants and fungi showed a positive effect on silica adsorption, which can be effective in reducing silica contamination in the region.
Keywords: Bioremediation, Herbal remedies, Silica, Portulace olerace, Fusarium oxysporum -
Pages 705-734Background and Objective
Air quality and distribution of trace elements in the Tehran metropolis were evaluated using transplants of the epiphytic lichen Ramalina sinensis.
Materials and MethodsThalli of R. sinensis were collected from a non-contaminated area and transplanted in the six urban sites of Tehran for six months. After the end of the exposure period, the content of twelve elements in lichen was determined by ICP-MS method and the obtained data were evalusted using statistical analysis and various indicators.
ResultsBased on the results, the order of mean concentration of the trace elements in the R. sinensis lichen samples was determined as: Ca > K > Fe > Mg > Na > Mn > Zn > Pb > Cr > Cu > Ni > Co and the highest amount of bioaccumulation was found for the essential elements. For sevelar elements, significant differences were observed in various sampling sites. Based on the pollution load indexes (PLIs), two sites at Sharif university and Setad Bohran were more polluted than other areas. Exposed-to-control (EC) ratio values for Pb, Zn, Cr, Fe, Mn, Ni, Mg, and Co were also found in the range of 1.25-1.75. Based on the relative accumulation factor (RAF), the accumulation preference of elements by R. sinensis lichen was observed as Na > Cr > Cu > Fe > Mg > Ni > Zn > Mn > Co > Pb > Ca > K, respectively, which represents the significant ability of this species in the accumulation of elements such as Na, Cr, Cu and Fe. PCA and EF analysis indicated that trace elements adsorbed by lichen were mainly sourced from vehicle transportation.
ConclusionThis study demonstrates the application and importance of R. sinensis lichen in biomonitoring of air pollutants elements in urban areas. This approach can justify the suitability, accuracy and cost-effectiveness of lichen compared to other biomonitors for air pollutants and more importantly highlights its capability to the determination of wide levels of air pollution in large scales.
Keywords: Active biomonitoring, Air pollution, Trace element, Bioaccumulation, Epiphytic lichen -
Pages 735-746Background and Objective
The aim of this study was to investigate the effect of seasonal variation on the diversity of fungal airborne species in the composting process.
Materials and MethodsSamples were taken based on the 0800 NIOSH method at a height of 1.5 m above the ground during the waste separation, turning of windrow and stabilization of compost. Air samples were collected in two various seasons; summer (108 samples) and winter (108 samples) at the composting plant in Shiraz. The culture media consisted of Sabouraud Dextrose Agar with chloramphenicol for the selective isolation of fungi, which was further incubated at 37 and 45°C. The results were analyzed by a t-test method using MATLAB 2018.
ResultsThe highest mesophilic fungi density was related to the segregation process of composting. The variation of fungi observed was higher during summer throughout separation and stabilization process (p < 0.05). The predominant species were found to be Aspergillus flavus (4449.8 CFU/m3) (p < 0.05) and Paecilomyces (1850.9 CFU/m3) (p < 0.05), respectively. Furthermore, the highest varieties of fungal species in the turning of windrow mass were observed during winter (p < 0.05) and the predominant species was yeast (420.6 CFU/m3). At all stages of composting, the varieties of thermophilic fungal species were higher during summer with the large number of Aspergillus fumigatus, Mucoral, and Paecilomyces.
ConclusionThe density and diversity of mesophilic fungi during summer was higher than winter. The concentration of Aspergillus, was beyond the guidelines set by the EPA, ACGIH, NIOSH and EU. Thus, the use of self-protection is essential.
Keywords: Mesophilic fungi, Thermophilic fungi, Compost, Seasonal variation -
Pages 747-766Background and Objective
Pollutants emitted from industries can endanger human health if they enter the food chain, so environmental monitoring is essential. The aim of this study was to investigate the bioaccumulation of heavy metals including lead, copper and nickel and the level of air pollution tolerance index in Prosopis juliflora and Conocarpus erectus tree species during one-year period (1399-1400) in Mahshahr city.
Materials and MethodsIn order to investigate the bioaccumulation of heavy metals by two species of Prosopis juliflora and Conocarpus erectus, 15 stations were selected separately. After recording the coordinates of each tree (station), 4 leaveas were taken from each tree that accounted for total 60 samples. The samples were then transferred to the laboratory and digested then analyzed using atomic absorption spectrometer. For statistical analysis, K.S test was used to normalize data and independent t-tests were applied to determine the level of significance. The correlation between variables were tested by Pearson correlation. Spatial distribution of heavy metals was performed using Ver.10.4 Arc GIS software.
ResultsConocarpus erectus established the highest adsorption value for metals such as lead (0.1223±0.35 mg/kg), copper (0.2101±0.053 mg/kg) and nickel (0.2023±0.094 mg/kg). No significant correlation was observed between heavy metals. Evaluation of air pollution tolerance showed that Conocarpus erectus (6.53±0.026 mg/kg) was more tolerant than Prosopis juliflora (4.77±0.029 mg/kg). Spatial distribution revealed that heavy metals accumulation in the leaves of trees were more obvious in the southest area of the city.
ConclusionConocarpus erectus is more tolerant of air pollution than Prosopis juliflora. Therefore, it can be used in areas with the high levels of pollution. Moreover, the spatial distribution of heavy metals’ bioaccumulation illustrated that the south and southeast parts of the city (due to industry concentration) are more affected by the heavy metals pollution which call for more palnting trees.
Keywords: Bioaccumulation, Heavy metals, Prosopis juliflora, Conocarpus erectus, Mahshahr