بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی ذرات معلق بزرگتر از ١٠ میکرومتردر استان کردستان، غرب ایران

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

رضا بشیری خوزستانی ¹ ( دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه محیط زیست دانشگاه کردستان، سنندج، ایران. )
بابک سوری ² ( دانشیار گروه محیط زیست دانشگاه کردستان، سنندج، ایران *(مسوول مکاتبات). )

تاریخ دریافت : 1390/08/10 تاریخ پذیرش : 1391/03/24 تاریخ انتشار : 1395/07/01

کلید واژه: ذرات معلق بزرگ تر از 10 میکروم, خصوصیات فیزیکوشیمیایی, روش سنجش انباشت, فلزات قلیایی و قلیایی خاکی, فلزات سنگین,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: در سال های اخیر انتشار ریزگرد ها در هوای مناطق غرب، جنوب غرب و مرکزی ایران از روندی رو به رشد برخوردار بوده است. ذرات معلق با اندازه بزرگ ‌تر از ١٠ میکرومتر حضور گسترده تر و پایاتری نسبت به ذرات کوچک ‌تر در مناطق مواجه با پدیده ریزگرد ها دارند و از این‌ رو به عنوان یکی از مهمترین شاخص های ارزیابی کیفیت محیط زیست بشمار می‌ روند. این تحقیق با هدف بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی این ذرات در نیمه غربی کشور انجام پذیرفت. روش بررسی: اندازه گیری میزان بارش ذرات معلق در واحد سطح از فروردین ماه لغایت اسفند ماه 1389 به مدت یک سال به روش سنجش انباشت در محوطه دانشگاه کردستان در شهر سنندج واقع در غرب ایران انجام پذیرفت. همچنین مقادیر محلول فلزات قلیایی و قلیایی خاکی Na، K، Ca و Mg و مقادیر کل فلزات سنگین Fe و Mn با استفاده از روش جذب اتمی و در کنار آن فراوانی و نوع کانی های تشکیل دهنده این ذرات با استفاده از آنالیز تفرق اشعه ایکس (XRD) در نمونه های جمع آوری شده مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که فروردین ماه با 71/19 و بهمن ماه با 38/1 گرم در مترمربع در ماه به ترتیب بیش ترین و کم ترین بارش ذرات مذکور در طول یک سال را به خود اختصاص دادند. همچنین میانگین مقادیر محلول Na، K، Ca و Mg باریده توسط این ذرات به ترتیب معادل 45/12، 74/5 ، 85/65 و 13/2 میلی گرم درمتر مربع در ماه و میانگین مقادیر کل Fe و Mn به ترتیب معادل 12/11 و 42/0 میلی گرم در متر مربع در ماه اندازه گیری شدند. مطالعه نمونه ها با استفاده از تفرق اشعه ایکس نیز نشان داد که در این ذرات کانی های کوارتز و کلسیت دارای حضور چشم گیری بودند. بحث و نتیجه گیری: نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که ترکیبات موجود در این ذرات می تواند تاکیدی برمنشا خاک زاد برای این ذرات معلق در غرب ایران باشد.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: In recent years, emission of dustfall particles has been an increasing phenomenon in the atmosphere of western, southwestern and central Iran. Particulate matters with an aerodynamic diameter bigger than 10µm show more tendencies to fall and sustain their presence on surrounding environment comparing to smaller particles in the regions, where dustfall phenomenon is a matter of concern. Hence, these particles are considered as an important index to evaluate environmental quality. Objective of this research was to investigate physico-chemical properties of these particles in western part of Iran. Methods: The precipitation rate of dustfall particles on area unit was measured using deposit gauge method in a period of one year from Farvardin to Esfand 1389 (Iranian calendar) in university of Kurdistan in Sanandaj city, western Iran. Also, the concentration of soluble alkali and alkaline earth metals of Na, K, Ca and Mg alongside with concentration of total heavy metals of Fe and Mn were measured in the collected samples using an atomic absorption spectrophotometer. Additionally, type and dominance of minerals in the samples was evaluated using X-ray diffraction analysis (XRD). Findings: The results showed that during one year sampling period the highest and lowest rates of the dustfall precipitation were for months of Farvardin and Bahman with 19.71 and 1.38 gr m-2 month-1, respectively. Also, average concentration of soluble Na, K, Ca and Mg among the dustfall particles were 12.45, 5.74, 65.85 and 2.13 mg m-2 month-1 while average concentration for total Fe and Mn were 11.12 and 0.42 mg m-2 month-1. Also, X-ray diffraction analysis of the samples approved abundance of quartz and calcite minerals. Discussion and Conclusion: The results of this research approved that the composition of these particles could emphasize on pedological source for dustfall particles in western Iran.  

منابع و مأخذ:

1. جمشیدی، اصلان و همکاران، "بررسی میزان آلودگی ذرات معلق در هوای گچساران در سال 1384"،مجله ارمغان دانش، 1386، دوره 16، شماره2، 90-97.


2. اصیلیان، حسن و همکاران، "آلودگی هوا"، چاپ دوم، انتشارات موسسه آثار سبحان، 1389، تهران، 152 صص.


3. دبیری، مینو، "آلودگی محیط زیست هوا آب خاک صوت"، چاپ چهارم، انتشارات نشر و پخش آیلار، 1385، تهران، 399صص.
   
   
   1. Jaradat, Q. M., Momani, K., Jbarah, A. Q., Massadeh, A., 2004.Inorganic analysis of dustfall and office dust in an industrial area in Jordan. Environmental research, 96, pp.139-141.
   
   
   2. Gerivani, H., Lashkaaripour, G. R., Ghafoori, M., Jalali, N., 2011. The sources of dust streams in Iran: acase study based on geological information and rainfall data. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, 16:1, pp.297-308.
   
   
   3.  Cuesta, J., Morsham, J. H., Parker, D. J.,Flament, C., 2009. Dynamical mechanisms controlling the vertical redistribution of the dust and the thermodynamic structure of the west Saharan atmospheric boundary layer during summer. Atmospheric Science Letters, 10:1, pp.34-42.
   
   
   4. Moreno, S., Cascales Pujalte, J.A., Martinez Garcia, M.J., Angosto, J.M., Moreno, S., Bayo, J., Garcia-Sanchez, A., Moreno Clavel, J.,2002. Relationships between levels of lead, cadmium, zinc, and copper in soil and settleable particulate maters in Cartagena (Spain). Water, Air, and Soil Pollution, 137, pp.365-386.
   
   


4. اسماعیلی ساری، عباس، "آلاینده ها بهداشت و استاندارد در محیط زیست"، نوبت اول، انتشارات نقش مهر،1381، تهران، 767 صص.
   
   
   1. Dube, A., Zbitniewski, R., Kowalkowski, T., Cukrowska, E.,Buszewski, B., 2001. Adsorption and migration of heavy metals in soil. Polish Journal of Environmental Studies, 10:1, pp.1-10.
   
   
   2. Schwertmann, U., Taylor, R. M., 1998. Minerals in soil environment. 2nd edition, SSSA book series, Chapter 8, Iron oxides, pp.379-468.
   
   


5. غیاث الدین، منصور،  "آلودگی هوا". چاپ اول، انتشارات دانشگاه تهران، 1385، تهران، 916 صص.
   
   
   1. Banerji, S. K., 2009. Environmental chemistry. PHI learning private limited, New Delhi, pp. 187.
   
   
   2. DUSTSCAN, 2011.Nuisance dust monitoring. Guidance note 1, Dust Monitoring and Dust Consultancy Services, Griffin House, Market Street, Charlbury, Oxford, OX7 3PJ, DustScan Ltd., UK. See information in: http://www.dustscan.co.uk/
   
   
   3. Public Health Information and Geographic Information Systems, 2011. Exposure to particulate matter with an aerodynamic diameter of 10µm or less (PM10) in 1081 cities 2003-2010. Map Production, World Health Organization.
   
   
   4. Outdoor Air Pollutions in Cities, 2011.World Health Organization, See information in: http://www.who.int/phe/health_topics/outdoorair/databases/en/index.html.
   
   
   5. ASTM D1739, 2010.Standard Test Method for collection and measurement of dustfall, See information in: http://www.astm.org/Standards/D1739.htm.
   
   
   6. BSI 1747, 1972.British Standard Institution for Dustfall Measurement Methods, See information in: www.bsigroup.com.
   
   
   7. Monani, K., Jiries, A. G., Jaradat, Q. M., 1997. Determination of water soluble inorganic species in airborne atmospheric particulate matter in an urban area in Jordan.  Multan J. Res. Stud., 12:1, pp.111-137.
   
   
   8. Momani, K. A., Jiries, A. G., Jaradat, Q. M., 2000. Atmospheric deposition of Pb, Zn, Cu and Cd in Aman Jordan. Turk.J. Chem., 24, pp.231-237.
   
   
   9. Kampf, N., Schwertmann, U., 1982. The 5-M-NaOH concentration treatment for iron oxides in soils. Clays and clay minerals, 30:6, pp.401-408.
   
   
   10. Xunming, W., Huang, N., Zhibao, D. and Caixia, Z., 2010. Mineral and trace element analysis in dustfall collected in Hexicorridor and its significance as indicator of environmental change. Environ. Earth Sci., 60, pp.1-10.
   
   
   11. Grazulis, S., Chateigner, D., Downs, R., Yokochi, Y., Quiros, M., Lutterotti, L., Manakova, E., Butkus, J., Moeck, P., Le Bail, A., 2009. Crystallography Open Database (COD) an open access collection of crystal structures. Applied Crystallography, 42, pp.726-729.
   
   
   12. Naddafi, K., Nabizadeh, R., Soltanianzadeh, Z., Ehrampoosh, M. H., 2006. Evaluation of dustfall in the air of yazd. Iranian Journal of Environmental Health Science, 3:3,pp.161-168
   
   
   13. Gonzalez, E. B., Gadra, J. M., Valasco, E. S., Mahia, P. L., 1997. Metals in air born particulate matter in la courna. Sci. Total Environ, 196, pp.131-139.
   
   
   14. Barkan, J., Alpert, P., 2008. Synoptic patterns associated with dusty and non-dusty seasons in Sahara. Theoretical and Applied Climatology, DOI: 10.1007/s00704-007-0354-9.