منشأيابي عناصر با پتانسيل سميت همراه با PM2.5 و ارزيابي ريسك سلامت و اكولوژيك آن‌ها در منطقه ويژه اقتصادي انرژي پارس

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي محيط زيست

كارشناسي ارشد

در دهه‌هاي اخير، آلودگي هوا ناشي از ذرات معلق با قطر كمتر از 2/5 ميكرون به يكي از جدي‌ترين چالش‌هاي محيط زيستي در مناطق شهري و صنعتي تبديل شده است. اين ذرات به دليل قابليت نفوذ بالا در سيستم تنفسي و حمل عناصر سمي همچون سرب، كادميوم، آرسنيك، نيكل و كروم، اثرات نامطلوب و سرطان‌زايي بر سلامت انسان دارند. شناسايي منابع اين عناصر و ارزيابي ريسك محيط زيستي و انساني آن‌ها نقش مهمي در مديريت آلودگي و تدوين سياست‌هاي كنترلي ايفا مي‌كند. بر همين اساس، پژوهش حاضر با هدف بررسي غلظت، منشأيابي و ارزيابي ريسك عناصر فلزي همراه با PM2.5 در منطقه ويژه اقتصادي انرژي پارس انجام شد. در اين مطالعه طي يك دوره يك‌ساله (آذر 1402 تا مهر 1403)، تعداد 192 نمونه 24 ساعته از ايستگاه‌هاي بيدخون، نخل‌تقي و سيراف جمع‌آوري و غلظت عناصر با استفاده از ICP-MS اندازه‌گيري شد .سپس شاخص‌هاي آلودگي نظير زمين‌انباشت (Igeo)، عامل غني‌شدگي (EF)، ضريب آلودگي (CF)، شاخص بار آلودگي (PLI) و شاخص ريسك اكولوژيك (RI) محاسبه شد. علاوه بر اين، ريسك سلامت انساني از طريق شاخص‌هاي ريسك غيرسرطاني و سرطاني مورد بررسي قرار گرفت. براي منشأيابي عناصر، از مدل تحليل عاملي مثبت (PMF) و تحليل مؤلفه‌هاي اصلي استفاده شد. نتايج نشان داد ميانگين سالانه غلظت PM₂.₅ در هر سه ايستگاه بالاتر از حدود مجاز ملي و استاندارد EPA بوده است. ميانگين سالانه غلظت PM₂.₅ در ايستگاه بيدخون 43/1، در نخل‌تقي 38/1 و در سيراف 38/4 ميكروگرم بر مترمكعب هوا بود و بيشترين مقدار مربوط به ايستگاه بيدخون برابر با 72/7ميكروگرم بر مترمكعب در مردادماه به دست آمد. شاخص‌هاي آلودگي بيانگر منشأ طبيعي براي عناصري مانند آلومينيوم، آهن و منگنز و منشأ انسان ‌زاد براي عناصري چون روي، مس، سرب، كادميوم، موليبدن و نيكل بودند؛ به‌طوري‌كه عامل غني شدگي براي كادميوم و موليبدن در برخي نمونه‌ها بيش از 40 و در محدوده غني‌شدگي فوق‌العاده زياد قرار گرفت. شاخص ريسك اكولوژيك در همه ايستگاه‌ها در سطح بسيار زياد قرار داشت و شاخص ريسك غير سرطاني براي كودكان در هر سه ايستگاه بيشتر از يك برآورد شد كه نشان دهنده‌ي خطرات قابل توجه است. همچنين شاخص ريسك سرطان براي آرسنيك از حد قابل‌قبول فراتر رفت كه عمدتا از منابع صنعتي در منطقه از جمله مشعل سوزي و واحدهاي پتروشيمي منشا مي گيرد. نتايج مدلPMF، پنج منبع اصلي مجموع جرم عناصر با پتانسيل سميت در ذرات معلق را شناسايي كرد كه شامل منابع طبيعي (44 تا 55 درصد)، حمل‌ونقل (31 تا 32 درصد)، پتروشيمي (5 تا 8 درصد)، مشعل‌سوزي (3 تا 6 درصد) و ساير منابع صنعتي (5 تا 14 درصد) بود. اين نتايج با تحليل مؤلفه‌هاي اصلي نيز سازگار بود. با اين وجود عمده عناصري كه ريسك سلامت و اكولوژيك بيشتري داشتند (مانند كروم، آرسنيك، كبالت، سرب، كادميم، نيكل و واناديم) داري منشا صنعتي بودند و سهم كمتري در مجموع جرم عناصر با پتاسيل سميت نسبت به عناصر با منشا طبيعي (مانند تيتانيوم، آهن، منگنز و استرانسيوم) داشتند. به‌طور كلي، يافته‌هاي اين پژوهش نشان داد كه منطقه مورد مطالعه از نظر عناصر با پتانسيل سميت تحت تأثير تركيبي از منابع طبيعي و فعاليت‌هاي انسان ‌زاد قرار دارد و ريسك ناشي از آنها به ويژه از منابع صنعتي مي‌تواند تهديدي جدي براي سلامت ساكنان و محيط‌زيست باشد، بنابراين پايش مستمر و اجراي اقدامات كنترلي منابع انتشار آنها ضروري است.

235411

آلودگي محيط زيست

مهندسي منابع طبيعي

دانشگاه صنعتي اصفهان