کاربرد آنالیز چند متغیره مکانی در ارزیابی ذرات معلق (مطالعة موردی: بوشهر)

محورهای موضوعی : توسعه سیستم های مکانی

طیبه طباطبایی ¹ (دکتری محیط زیست، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران)
عبدالرضا کرباسی ² (استادیار، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران)
فرامرز معطر ³ (استاد، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران)
سید مسعود منوری ⁴ (استادیار، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران)

تاریخ دریافت : 1392/08/15 تاریخ پذیرش : 1393/03/11 تاریخ انتشار : 1393/10/01

کلید واژه: سیستم اطلاعات جغرافیایی, Heavy metals, Geostatistics, فلزات سنگین, Geographic Information System, زمین آمار, آلودگی گرد و غبار, تغییرات مکانی, Dust pollution, Spatial variability,

چکیده مقاله :

میانگین ذرات معلق ده ایستگاه در سه دوره گرد و غبار در شهرستان بوشهر، برای تجزیه و تحلیل تغییرات مکانی غلظت فلزات سنگین آرسنیک، کادمیوم، کبالت، آهن، نیکل، سرب و وانادیوم نمونه برداری گردید. تکنیک های زمین آمار، سیستم اطلاعات جغرافیایی و روش کرجینگ گسسته برای تهیه نقشه توزیع مکانی غلظت هفت فلز، مورد استفاده قرار گرفت. همچنین، از روش های تجزیه مؤلفه های اصلی (PCA) و ماتریس همبستگی (CM) برای پردازش داده ها استفاده شد. نتایج اثر قطعه ای (C0) به آستانه واریوگرام (C0+C) نشان داد که توزیع تغییرات مکانی 7 عنصر در طبقه وابستگی مکانی متوسط (75/0-25/0) قرار دارد. این بدان معنی است که ورود این فلزات به منطقة مورد مطالعه منشأ بیرونی دارد. همچنین، روش کرجینگ گسسته برای کمی کردن توزیع غلظت فلزات استفاده شد. آنالیز مؤلفه اصلی هفت فلز سنگین را در 3 مؤلفه گروه بندی کرد. در مؤلفه اول فلزات آرسنیک، وانادیوم، کبالت، نیکل و سرب، در مؤلفه دوم کادمیوم و در مؤلفه سوم آهن بیشترین همبستگی را داشتند. نتیجه این آنالیز نشان داد که منشاء غلظت این عناصر یک عامل بیرونی است. این نتایج به مدیریت محیط زیست منطقه کمک خواهد کرد.

چکیده انگلیسی:

The mean aerosols samples in three periods of ten stations were taken from Bushehr region, to characterize the spatial variability and concentration of As, Cd, Co, Fe, Ni, Pb and V. The geostatistics and geographic information system (GIS) techniques were applied, and the disjunctive kriging was used to map the spatial patterns of the seven heavy metals. Meanwhile, Principal component analysis (PCA) and correlation matrix (CA) were used for the data processing. The results of Nug/Sill ratios for the seven metals showed that spatial dependent is moderate (0.25-0.75), that indicative the effects of natural factors such as parent material and topography. Meanwhile, the disjunctive kriging technique was used to quantify their concentration distribution. Combined with the results of PCA, 7 heavy metals could be divided into 3 factors. D1 was the metals, i.e., As, Co, Ni, Pb, V. Cd was in D2, Fe in D3. This results show the concentrations of 7 heavy metals were mainly controlled by the external factors. These results will contribute to the management of regional environment.