بررسی غلظت ذرات ترسیب شونده (Dustfall) و محتوای فلزات سنگین آن در هوای آزاد شهرستان تبریز

Abstract

ذرات ترسیب‌شونده (Dustfall) با داشتن اندازه ذره بزرگتر از 10 میکرون و محتوی فلزات سنگین آن از خطرات جدی محیط‌زیست شمرده می‌شود. بنابراین مطالعه میزان DF و همچنین ترکیبات آن، نوع توزیع و منشاء فلزات موجود در آن از موارد مهم آلودگی هوا و سلامت بشر می‌باشد. هدف از مطالعه حاضر، بررسی تغییرات مکانی و زمانی در میزان جرم ترسیبی DF در مناطق نمونه‌برداری‌شده شهری (تبریز) و مناطق حومه (آق‌گنبد، قوریگل و سد امند)، تعیین تغییرات غلظت فلزات سنگین (Hg، Pb، Cr، Cd، Se، Ni، Sr، Fe، Si و ...) با تغییرات زمانی و مکانی و شناسایی منشاء طبیعی یا انسانی فلزات سنگین در DF می‌باشد. در این مطالعه از استاندارد ASTM(ASTM, D1739-98,2004) جهت اندازه‌گیری میزان DF استفاده شد. مکان‌های نمونه‌برداری برای دوره یکساله در نظر گرفته شده و نمونه¬برداری¬ها به صورت ماهیانه انجام گرفت (تعداد 48 نمونه در طی یک سال). آنالیز میزان کل DF توسط متد ASTM و آنالیز میزان فلزات موجود در DF توسط روش هضم اسیدی و قرائت توسط دستگاه ICP انجام گرفت. با مشخص‌شدن میزان جرمی DF و محتویات فلزات سنگین آن، ارتباط آن‌ها با تغییرات زمانی و مکانی با استفاده از نرم‌افزارهای SPSS،Microsoft Excel تعیین و مورد تحلیل و آنالیز (آمار توصیفی (میانگین و انحراف معیار) و آمار استنباطی (همبستگی پیرسون) با استفاده از نرم افزارSPSS) قرار گرفت. نتایج مطالعه نشان داد که بیشترین میانگین DF در تبریز با g/m².month 08/4 ± 97/7 و کمترین مقدار در منطقه سد امند با g/m².month 1/2 ± 42/3 می باشد. همچنین در تمامی نمونه‌ها میزان DF در مقایسه با استاندارد 1929:2011 SANS D<18 مطابق با استاندارد و کمتر از g/m².month 18 بوده به جزء ماه اردیبهشت در منطقه آق¬گنبد که میزان DF برابر با g/m2.month 63/27 بدست آمد. مقایسه¬ی نتایج شش ماهه اول و دوم میزان DF نشان می¬دهد در فصول گرم سال (شش ماهه اول) نسبت به فصول سرد سال (شش ماه دوم) به دلایلی همچون متوسط دمای محیطی و باد بالاتر و میزان بارش کمتر، مقادیر DF بیشتر است. در فصول سرد سال نیز به خصوص در مناطق شهری (منطقه تبریز) افزایش مصرف سوخت‌های فسیلی بخصوص افزایش مصرف گاز خانگی و همچنین وارونگی هوا و تغلیظ آلاینده¬ها می¬تواند نقش به¬سزایی در افزایش مقادیر DF در این مناطق داشته باشد. نتایج نشان داد که آهن و آلومینیم به ترتیب بیشترین بخش از عناصر اندازه‌گیری‌شده DF را تشکیل داده‌اند. همچنین بررسی¬ها نشان داد که افزایش یا کاهش غلظت فلزات می¬تواند ناشی از تغییر فصول، خاک و فعالیت‌های انسانی باشد. به طوری¬که غلظت بیشتر فلزات در مناطق موردمطالعه در فصول سرد بیشتر از فصول گرم سال بوده است. نتایج آنالیز آماری جهت تعیین سهم منابع مختلف در انتشار فلزات مشخص نمود که بیشتر فلزات علاوه بر منشا طبیعی از طریق منابع مصنوعی نیز انتشار می¬یابند. در فصول سرد در مناطق شهری سهم انتشار فلزات از طریق منابع مصنوعی به مراتب بیشتر از فصول گرم سال است. تنها فلزی که در این مطالعه بیشتر از طریق منابع طبیعی (عنصر اصلی پوسته زمین) انتشار یافته و سهم منابع مصنوعی در انتشار این فلز خیلی کم رنگ بود ، فلز آلومینیم بود. سایر فلزات مورد مطالعه اکثرا از طریق منابع مصنوعی انتشار یافتند. البته برخی از این فلزات همچون آهن و منگنز که از عناصر مهم خاکی محسوب می¬شوند از طریق منابع طبیعی نیز انتشار می¬یابند ولی به نظر می¬رسد نقش منابع مصنوعی (به دلیل تعدد صنایع به خصوص صنایع فلزی) در انتشار این گونه فلزات پر رنگ¬تر بوده و سهم بیشتری را دارند.