فلزات سنگین

رشد روزافزون جمعیت، گسترش فاضلاب های صنعتی و شهری و عدم تصفیه صحیح به طور قابل توجهی منجر به افزایش سطح فلزات سنگین در اکوسیستم خاک گشته است. پیشگیری از اثرات فلزات سنگین بر سلامت اکوسیستم خاک نیازمند انتخاب شاخص های زیستی مناسب است. تحقیق حاضر به بررسی تأثیرات فلزات سنگین و پارامترهای محیطی مؤثر خاک روی جنس های دم فنریان از بندپایان می پردازد. بدین منظور در دو مرحله از ایستگاه هایی در محیط پیرامون تصفیه خانه های فاضلاب صنعتی و شهری چرمشهر، خین عرب و پرکندآباد شهرستان مشهد در ایران نمونه برداری انجام شد. 28 نمونه خاک که هر نمونه از اختلاط چهار زیر نمونه به دست آمده بودند، از تعداد 14 ایستگاه جمع آوری گردیدند. درمجموع 15 جنس از دم فنریان از منطقه مطالعاتی شناسایی شد. تمامی این جنس ها برای اولین بار از شهرستان مشهد گزارش شده اند. نتایج حاصل از مقایسه غلظت پارامترهای شیمیایی و جنس های دم فنریان نشان داد بین آن ها همبستگی وجود دارد. تعداد جنس با دو فلز آهن و کروم همبستگی منفی داشت و از بین عناصر دیگر مورد آنالیز، تنها کربن کل دارای همبستگی مثبت و معنی داری با تعداد جنس دم فنریان است. نتایج تحلیل تطابق متعارفی نشان داد که واکنش فراوانی هر یک از جنس های دم فنریان نسبت به پارامترهای محیطی متفاوت است. بنابراین با وجود اینکه دم فنریان به عنوان شاخص های زیستی مناسب توصیه می گردند، باید به این امر توجه داشت که تنوع زیستی به طور متفاوتی به عوامل غیر زیستی محیط پاسخ می دهد و این مهم باید در مدیریت اکوسیستمی مد نظر قرار گیرد.

امروزه یکی از مهم ترین مشکلات جهانی محیط زیست بخصوص در اکوسیستم های آبی، آلودگی ناشی از فلزات سنگین است. با توجه به این که رسوبات منبع اصلی برای ذخیره ی فلزات سنگین می باشند، در این مطالعه رسوبات رودخانه گاماسیاب از نظر آلودگی به فلزات سنگین کروم، مس، نیکل، روی، آهن و منگنز مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از لایه بندی، نتایج در جی آی اس، با دو روش کریجینگ و فاصله یابی وزنی معکوس، نقاط درون یابی شدند که نتایج حاصل، برتری روش فاصله یابی وزنی معکوس را نشان داد. از شاخص ژئوشیمیایی مولر، ریسک اکولوژیکی و آنالیزهای آماری برای سنجش وضعیت آلودگی فلزات سنگین در رسوبات استفاده شد. نتایج محاسبه شاخص ژئوشیمیایی مولر بیانگر آن بود که در فصل بهار رسوبات رودخانه گاماسیاب از نظر آلودگی به تمام عناصر در طبقه غیر آلوده و در فصل تابستان از نظر آلودگی به تمام فلزات به جز فلز نیکل در طبقه غیر آلوده قرار دارند. نتایج شاخص ریسک اکولوژیک نشان داد که رودخانه گاماسیاب از نظر غلظت فلزات سنگین مورد مطالعه در طبقه ریسک اکولوژیکی کم قرار می گیرد. بررسی نقشه پهنه بندی شاخص ریسک اکولوژیک و نقشه پهنه بندی و آنالیز نقاط داغ نشان می دهد که در فصل بهار نقاط با آلودگی بالا در بخش شرقی رسوبات رودخانه و در فصل تابستان در بخش غربی متمرکز شده اند.

سرب از جمله فلزات سنگین است که به طور طبیعی و به مقدار نادر (کمتر از ا% وزن بدن را تشکیل می دهد)، در خاک، آب، گیاه و حیوان و در همه مواد زیست شناسی (بیولوژیکی) وجود دارد. این فلز سنگین معمولاً از طریق غذاخوردن، استنشاق یا از طریق تماس پوستی جذب بدن می شود. سرب همچنین به طور طبیعی در پوسته زمین در کنار سنگ معدن سولفید روی و مس یافت می شود. منابع دیگر تولید سرب شامل لعاب سفالگری، باتری های سربی، رنگ های سربی، بنزین، لحیم کاری با سرب در لوله های آب و نیز دودی است که از اتومبیل ها خارج می شود. سرب موجود در خاک و اتمسفر می تواند موجب آلوده شدن آب شده و به طور مکرر وارد زنجیره غذایی موجودات آبزی گردد. در این پژوهش نمونه های دندانی از ۹ انسان عصر برنز محوطه گوهر تپه در شمال ایران را جهت تعیین سطح سرب در دندان های باستانی این محوطه با استفاده از دستگاه طیف بینی جذب اتمی آنالیز نمودیم. هدف از این مطالعه تعیین سطح سرب و آلودگی زیست محیطی در محوطه گوهر تپه است. 

گردوغبار شهری یکی از شاخص های آلودگی به فلزات سنگین در محیط زندگی است. حضور فلزات سنگین در خاک های آلوده چالشی برای محیط زیست محسوب می شود و با ورود به بدن موجودات زنده، می تواند عوارض جبران ناپذیری ایجاد کند؛ بنابراین شناخت مواد آلاینده و چگونگی انتقال، عملکرد و دسترس پذیری آن ها از اهمیت بالایی برخوردار بوده و تأثیرات آن ها بر سلامت انسان و دیگر جانداران به وضوح قابل توجه است. لذا مطالعه حاضر به منظور بررسی تأثیر فلزات سنگین (شامل سرب (Pb)، روی (Zn)، کروم (Cr) و آرسنیک (As)) در گردوغبار شهر بیرجند بر سلامت شهروندان انجام شده است. برای دستیابی به این هدف، 50 نمونه گردوغبار از مرکز شهر بیرجند جمع آوری شدند و با استفاده از روش طیف سنجی جفت شده پلاسمای القایی (ICP-OES) تحلیل شدند. با توجه به نتایج تحقیق میانگین غلظت فلزات مورد مطالعه به ترتیب Pb (93/16)، Zn (55/5)، Cr (04/1) و As (11/6) µg/m³ برآورد گردید. بر اساس میانگین مقادیر RI، فلزات کروم و روی دارای پتانسیل ریسک اکولوژیکی کم هستند و سرب ریسک متوسط و آرسنیک دارای پتانسیل ریسک اکولوژیکی زیاد است. خطر غیر سرطان زایی فلزات سنگین در شهر بیرجند بدون ریسک است؛ اما خطر غیر سرطان زایی برای دو عنصر کروم و آرسنیک برای کودکان بیشتر از بزرگ سالان است. مقادیر CR در کودکان بیشتر از بزرگ سالان است. این مقدار در کودکان برای کروم (4-10×58 /5)، آرسنیک (5-10×98 /5) و سرب (6-10×09 /9) و در بزرگ سالان کروم (4-10×18 /1) و آرسنیک (5-10×27 /1) می باشد که بیشتر از 6-10×1 می باشد. خطرپذیری سرطان برای کودکان تحت شرایط کنترل و نظارت وجود دارد؛ اما ریسک سرطان ناشی از این فلز در گردوغبار برای بزرگ سالان می تواند نادیده گرفته شود.

معضلات ناشی از تغییرات اقلیمی از مهم ترین بحران ها و تهدیدات محیط زیست حال حاضر جامعه بشری به خصوص در محیط های شهری است. در شهر تبریز و در سال های اخیر، به علت رشد جمعیت، مهاجرت فراوان از شهرهای دیگر، ترافیک، توسعه صنایع و مراکز تولیدی باعث افزایش تولید و پراکنش آلاینده ها شده است. بر این اساس، در این پژوهش به ارزیابی کیفیت وقوع گرد و غبار در سال های 1399 و 1400مورد توجه قرار گرفته است. میزان غلظت ذرات گرد و غبار در مناطق مختلف مکان های مورد مطالعه بسته به موقعیت جغرافیایی، شرایط توپوگرافی، اقلیمی و هم چنین منشا آن ها اعم از داخلی و خارجی متفاوت است. براساس نتایج به دست آمده از تحلیل نتایج آزمایشگاهی و مطالعات میدانی، در منطقه تبریز و در دوره انجام تحقیق، تراکم فلز سرب در گرد و غبار برای بزرگسالان متوسط و برای کودکان شدید و خطر فلز جیوه هم برای افراد مسن و هم برای کودکان هر دو شدید بوده است. اثرات نامطلوب فلز کادمیوم در کودکان و بزرگسالان نیز بسیار شدید بوده است. از طرف دیگر بالا بودن دمای هوا در مرکز شهر و تشکیل جزایر حرارتی در آن باعث ایجاد بادهای محلی از حومه به طرف مرکز شهر می شود. با انتقال آلودگی ها از حومه به مرکز شهر توسط این بادها، وضعیت آلودگی در مرکز شهر نیز افزایش می یابد.

محدوده ی مطالعاتی این تحقیق شهر خرم آباد واقع در غرب ایران مرکز استان لرستان می باشد؛ در این تحقیق برای تعیین کیفیت آب شرب منطقه ی مورد مطالعه از اطلاعات 23 حلقه چاه و چشمه در رابطه با عناصر سنگین شامل (کروم، روی، باریم، کبالت، آلومینیوم، سرب، کادمیوم، نیکل) در طی سه سال (1390-1392) استفاده گردید. برای تعیین میزان حداقل و حداکثر غلظت عناصر در بین چاه ها و چشمه های منطقه ی مورد مطالعه از نرم افزار EXCEL استفاده گردید. سپس در نرم افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) روش دون یابی نقشه ی هر یک از عناصر سنگین موجود در هر یک از منابع تأمین کننده ی آب شرب تهیه و تولید شدند و به مقایسه ی مقدار هر عنصر و پارامتر با مقادیر بیان شده توسط سازمان ملی ایران، سازمان بهداشت جهانی (WHO)، سازمان محیط زیست آمریکا (EPA) پرداخته شد که میزان آلودگی هر منبع آب مشخص شود. با توجه به اطلاعات و داده های موجود میزان بیشترین و کمترین مقدار عناصر و آلاینده های سنگین در هر یک از منابع آبی مورد مطالعه مشخص گردید. نتایج نشان داد که میانگین غلظت عنصر کروم، روی، کبالت، سرب، کادمیوم و نیکل پایین تر از حد استانداردهای ملی، سازمان بهداشت جهانی (WHO) واستاندارد (EPA) امریکاست، اما در چشمه ی مطهری میزان فلز سنگین کروم بالاتر از حد استاندارد (WHO) می باشد. میانگین غلظت عنصر باریم در منابع پایین تر از حد استاندارد ملی و در تمامی منابع بالاتر از حد استاندارد (WHO) و استاندارد (EPA) بوده است. غلظت عنصر آلومینیوم پایین تر از حد استاندارد ملی و بالاتر از حد استاندارد (EPA) می باشد.