علوم آب و خاک

ریزگردها ترکیبات ذره­ای معلق هستند که از منابع مختلف طبیعی و انسان­ساز به‌وجود می­آیند. ریزگردها حاوی فلزات سمی، نظیر جیوه هستند که می­توانند اثرات مخربی بر سلامت انسان وارد کنند. در این مطالعه برای بررسی سطح آلودگی جیوه در ‌گردوغبار خیابانی شهر اهواز، تعداد 95 نمونه ‌گردوغبار از پیاده­رو­ خیابان­ های اصلی جمع‌آوری شد. غلظت جیوه در نمونه ­های جمع‌آوری شده با استفاده از روش جذب اتمی (AAS) تعیین شد. سطح آلودگی براساس شاخص ­هایی از جمله، فاکتور آلودگی، فاکتور غنی­شدگی، فاکتور زمین‌انباشتگی و ریسک اکولوژیکی برآورد ‌‌‌شد. مقدار غلظت جیوه از 02/0 تا 75/8 و مقدار میانگین 53/2 میلی­گرم بر کیلوگرم متغیر است. نتایج شاخص‌های آلودگی نشان داد سطح آلودگی جیوه در ‌گردوغبار خیابانی شهر اهواز بسیار زیاد بود، همچنین نتایج مربوط به ارزیابی ریسک اکولوژیک، نشان داد ریسک اکولوژیکی جیوه در منطقه مورد مطالعه بسیار بالا بود. الگوی توزیع مکانی غلظت جیوه نشان داد که در مناطقی با تراکم جمعیت بالا، حجم ترافیک زیاد و فعالیت­ های صنعتی، آلودگی شدیدی از نظر جیوه دارد.

فلزات سنگین موجود در گرد و غبار خیابانی به‌دلیل سمیت و پایداری آنها به‌عنوان یکی از مهم‌ترین پیامدهای زیست محیطی فعالیت‌های انسانی در چند سال اخیر مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته‌اند. هدف از مطالعه حاضر بررسی خطر فلزات سنگین (سرب، روی، مس، کروم، کادمیوم، نیکل، وانادیوم، آرسنیک و کبالت) بر سلامت انسانی در گرد و غبار خیابانی شهر دزفول است. برای نیل به این هدف تعداد 30 عدد نمونه گرد و غبار از پیاده‌رو خیابان‌های اصلی دزفول برداشت و به روش جذب اتمی (AAS) آنالیز شد. سطح آلودگی فلزات سنگین بر اساس شاخص آلودگی و شاخص جامع آلودگی نمرو براورد شد. همچنین الگوی مکانی غلظت فلزات در گرد‌و‌غبار خیابانی در محیط GIS تهیه شد. میانگین غلظت فلزات سنگین سرب، روی، مس، کروم، کادمیوم، نیکل، وانادیوم، آرسنیک و کبالت به‌ترتیب 54/2، 223/6، 5/50، 44/4، 0/4، 45/8، 37/8، 3/3 و 7/6 (mg/kg) بود. میانگین غلظت تمام فلزات سنگین به جز آرسنیک، وانادیوم و کبالت چندین برابر بیشتر از مقدار زمینه است. بر اساس میانگین فاکتور غنی‌شدگی (EF) و شاخص آلودگی (PI) در منطقه مورد مطالعه، فلزات سنگین روی و سرب دارای آلودگی بسیار بالایی هستند. بر اساس ارزیابی شاخص جامع آلودگی نمرو 100 درصد نمونه‌ها دارای درجه آلودگی بالا هستند. نتایج به‌دست آمده از شاخص‌های آلودگی نشان داد که منبع آلودگی فلزات مورد مطالعه فعالیت‌های انسان‌زاد از قبیل ترافیک و سوختن سوخت‌های فسیلی در منطقه مورد مطالعه است.

قرارگرفتن در معرض گردوغبار خیابانی در طولانی‌مدت به‌دلیل پتانسیل سمّیت فلزات سنگین انباشته شده در آن می‌تواند باعث اثرات مضرر برای سلامت انسان از طریق استنشاق، بلع و جذب پوستی شود. در این مطالعه، تعداد 25 عدد نمونه گردوغبار خیابانی از پیاده‌‌رو خیابان‌های اصلی ایلام برداشت و به روش طیف‌سنجی جفت‌شده پلاسمای القایی (ICP-OES) اندازه‌گیری شدند. میانگین غلظت فلزات مورد مطالعه به‌ترتیب: سرب (80/58)، روی (24/213)، مس (12/63)، کروم (84/45)، کادمیوم (37/0)، نیکل (76/43)، وانادیوم (92/30) و آرسنیک (00/5) میلی‌گرم بر کیلوگرم است. بر اساس مقدار میانگین پتانسیل ریسک اکولوژیکی (Er) فلزات سنگین سرب، روی، مس، کروم، نیکل و وانادیوم دارای پتانسیل ریسک اکولوژیکی کم و کادمیوم دارای ریسک اکولوژیکی متوسط هستند. بیشترین میزان خطر غیر‌سرطان‌زایی (HQ) در کودکان و بزرگسالان به‌ترتیب مربوط به فلز آرسنیک از طریق مسیر بلع و فلز کروم از طریق مسیر جذب پوستی است و کمترین میزان مربوط به فلز کادمیوم از طریق مسیر تنفس است. مقادیر خطر تجمعی غیر‌سرطان‌زایی (HI) در هر سه مسیر جذب در گروه سنی کودکان بیشتر از بزرگسالان است. همچنین در هر دو گروه سنی، کروم دارای بیشترین خطر سرطان‌زایی (RI) و سرب کمترین خطر را دارد. نتایج به‌دست آمده از پتانسیل ریسک اکولوژیک و ریسک سلامت انسانی، نشان داد که منبع آلودگی فلزات مورد مطالعه فعالیت‌های انسان‌زاد از قبیل ترافیک، تأسیسات صنعتی و سوختن سوخت‌های فسیلی در منطقه مورد مطالعه است.

به‌طور عمده گرد و غبار خیابانی تحت تأثیر آلودگی هیدروکربن¬های آروماتیک چندحلقه‌ای (PAHs) قرار دارند. PAHs گروهی از آلاینده‌های آلی هستند که از دو یا چند حلقه بنزنی تشکیل شده و عمدتاً طی احتراق ناقص تولید شده¬اند. PAHs به دلیل خواص سرطان¬زایی و جهش-زایی بالا در انسان توجه گسترده‌‌ای را به خود جلب کرده¬اند. بنابراین، هدف از انجام این مطالعه، بررسی منشأ و میزان تأثیر این ترکیبات بر سلامت انسان و محیط زیست بود. تعداد 30 عدد نمونه گرد و غبار از پیاده¬رو خیابان¬های اصلی شهر دزفول برداشت و غلظت PAHs به روش
کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی (GC-MS) تعیین شد. مقدار کل غلظت ترکیبات PAHs در گرد و غبار خیابانی شهر دزفول از 562/85 تا 51447/10 میکروگرم بر کیلوگرم متغیر بود. نسبت ترکیبات سرطان¬زا به کل PAHs در محدوده بین 0/73 تا 0/91 بود. PAHs با وزن مولکولی پایین و وزن مولکولی بالا به‌ترتیب 12% و 88% از کل PAHs را شامل شد. احتراق سوخت¬های فسیلی و محصولات نفتی و انتشار از وسایل نقلیه و ترافیک مهم‌ترین منشأ PAHs در شهر دزفول است. میزان خطر ابتلا به سرطان درطول عمر (ILCR) در مسیر بلع برای کودکان بیشتر از بزرگسالان بوده است اما میزان ILCR در مسیر جذب پوستی و تنفس در بزرگسالان بیشتر از کودکان است. مجموع ریسک سرطانی (CR) برای کودکان (10-3×5/77) بیشتر از بزرگسالان (10-3×5/56) است که این امر پتانسیل بالای خطر سرطان¬زایی را در منطقه مورد مطالعه نشان می‌دهد.
 

هدف از پژوهش حاضر یافتن بهترین روش¬های بهره¬گیری از سنجش از دور و الگوریتم¬های طبقه¬بندی نظارت¬شده در پایش شوری بلندمدت در منطقه عتابیه در غرب استان خوزستان با وسعت 5000 هکتار است. شیوه کار بر پایه تفکیک سطوح مختلف خاک¬های شور به‌وسیله اطلاعات حاصل از تصاویر ماهواره¬ای لندست 7 و 8 (۲۰۰۱ تا ۲۰۱۵) همراه با داده¬های شوری برداشت¬شده از منطقه مورد مطالعه، و شاخص¬های شوری SI1، SI2، SI3، NDSI، IPVI و VSSI است. نتایج بدست آمده از طبقه¬بندی تصاویر ماهواره¬ای نشان-دهنده گسترش روند محدوده¬های شور در خاک¬های منطقه مورد مطالعه بوده که در این بین، خاک¬های با EC بیشتر از 16 دسی¬زیمنس بر متر (بسیار شور)، بیشترین فراوانی را دارند. افزایش وسعت خاک¬های شور به میزان قابل توجهی در طی 15 سال رخ داده است، به-طوری که وسعت اراضی شور بیش از 90 درصد افزایش داشته است. بر اساس این مطالعه، تنها شاخص معنی¬دار در شوری خاک در سطح اطمینان %95، شاخص SI3 بوده که توانسته است تخمین مناسبی از تغییرات افزایشی خاک¬های منطقه داشته باشد. نتایج طبقه¬بندی نظارت¬شده نشان داد که ماشین بردار پشتیبان (با دقت کلی 95/78 و ضریب کاپا 0/89)، دارای دقت بیشتری است. پس از روش ماشین بردار پشتیبان به ترتیب روش¬های حداقل فاصله از میانگین، حداکثر احتمال شباهت و فاصله ماهالانوبیس دارای بیشترین دقت هستند. بر اساس نقشه¬های شوری بدست آمده در سال¬های 2001، 2005، 2010 و 2015 میلادی می¬توان گفت میزان شوری در تمام منطقه مورد مطالعه پیشروی داشته و همزمان وسعت شوری در کلاس¬های متوسط و زیاد توسعه بسیار زیادی داشته است. به¬طوری که وسعت شوری در کلاس بسیار زیاد در سال 2015 به تدریج نسبت به سال 2001 در تمام منطقه پراکنش داشته است.