چاپ صفحه |  صفحه نخست سامانه |  مجری و همکاران |  اطلاعات تفضیلی |  دانلود | علوم پزشکی زاهدان |
| کد طرح | 5536 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی آلودگی فلزات سنگین درخاک سطحی شهر زاهدان و تعیین شاخص آلودگی و شاخص تجمع آلودگی |
| عنوان لاتین طرح | Study of heavy metals pollution of surface soil in Zahedan city and Determine pollution index ( PI) and geoaccumulation index (Igeo) |
| نوع طرح | |
| محل اجرای طرح | دانشکده بهداشت |
| رسته مطالعاتی | توصیفی- کیفی |
| دانشکده/مرکز | دانشکده بهداشت زاهدان |
| زمان اجرا -روز |
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح | نوع همکاری | درجهتحصیلی | پست الکترونیک |
|---|---|---|---|---|
| حسین کمانی | مجری | دکترای تخصصی | hossein_kamani@yahoo.com | |
| ادریس بذرافشان فدافن | همکار | همکاری در اجرای طرح | دکترای تخصصی | ed_bazrafshan@yahoo.com |
| امیر حسین محوی | همکار |
| عنوان | متن |
|---|---|
| خلاصه طرح به فارسی | بررسی آلودگی فلزات سنگین درخاک سطحی شهر زاهدان و تعیین شاخص آلودگی و شاخص تجمع آلودگی |
| خلاصه طرح به لاتین | Study of heavy metals pollution of surface soil in Zahedan city and Determine pollution index ( PI) and geoaccumulation index (Igeo) |
| بيان مسئله تحقيق/اهمیت پژوهش | افزایش جمعیت انسانی و شهر نشینی در شهرها از جمله شهر زاهدان آن را به یکی از نواحی آلوده تبدیل کرده است. رشد جمعیت شهری و در نتیجه فعالیتهای مرتبط با آن در شهر زاهدان می تواند باعث نشت و انتشار آلایندها به محیط شهری شود که در نتیجه باعث بروز اثراتی بر سلامت ساکنین آن می شود. یکی از این آلاینده ها ورود فلزات سنگین به درون خاک است که می تواند به طور معنی داری بر روی سلامت انسان تاثیر گذارد(1). فلزات سنگین به عنوان یکی از منابع آلودگی محیط میتواند برای سلامتی انسانها، حیوانات، کیفیت هوای اتمسفری خطرناک باشند، آنها می توانند روی چرخه بیولوژیکی خاک تاثیر داشته باشند و به دلیل اینکه با فرایندهای فیزیکی تجزیه نمی شوند می توانند در بافتهای زنده تجمع پیدا کنند. مطالعات انجام شده در مناطق شهری نشان می دهد که فلزات سنگین موجود در خاکروبه های حاشیه خیابانها و خاکهای سطحی شهر می تواند به طور مستقیم از طریق تنفس و پوست در بدن انسان تجمع پیدا کند(2-3). از طرفی فلزات سنگین با اثر بر روی کیفیت خاک می تواند بر روی اکو سیستم خاک تاثیر بدی بگذارد. مطالعات مختلف بر روی خاکهای آلوده به چنین آلاینده هایی نشان داده است که افزایش چنین آلاینده هایی باعث کاهش فعالیت میکرو ارگانیسم ها، کاهش جمعیت میکرو ارگانیسمها و در نتیجه کاهش فرایند معدنی شدن ترکیبات آلی میشود(4). طبق مطالعات زیادی که انجام شده است منابع آلودگی فلزات سنگین در محیط بیشتر ناشی از فعالیت های انسانی است. در خاکروبه های حاشیه خیابانها و خاک سطحی شهر ، منابع فلزات سنگین شامل ترافیک( ذرات خروجی اگزوز،ذرات پوششی لاستیک،ذرات ناشی از سطوح خیابانها،ذرات پوششی ترمز)، انتشارات صنعتی، انتشارات خانگی، ذرات ناشی از فرسایش ساختمانها و سطوح پیاده رو ها ، رسوبات اتمسفری و غیره می باشد (2-3, 5-7). مطالعه ای که در مجتمع صنعتی زنجان انجام شده نشان داد که خاک اطراف مجتمع دارای آلودگی سرب، روی و کادمیم به ترتیب تا غلظت حداکثر 630، 3066و 5/18 میلی گرم بر کیلوگرم می باشد(8). مطالعه که در هنگ کنگ انجام شده نشان داد که خاکهای درون شهری دارای آلودگی بالایی از از فلزات کادمیم، مس، سرب و روی می باشد و پارکهای با غلظتهای آلودگی بالا در مناطق تجاری و صنعتی شهر واقع شده است(9). مطالعه ای که در پارکهای شهر بجینگ کشور چین انجام شده نشان داد که شاخص آلودگی کلی فلزات سنگین در پارکهای فوق 0/97 الی 21/9 است که بیشترین آن مربوط به ناحیه با تراکم بالای جمعیتی می باشد(10). مطالعه ای که در شهر بجینگ در زمینهایی با کاربری های متفاوت انجام شد نشان داد که آلودگی کادمیم، روی ، مس و سرب بیشتر ناشی از منابع مصنوعی است در صورتی که آلودگی ناشی از کروم و نیکل ناشی از منابع طبیعی هستند این مطالعه همچنین نشان داد که غلظت فلزات در باغهای کلاسیک باستانی بیشتر از سایر نواحی دیگر است که می تواند به دلیل استفاده از مواد رنگی .مواد نگهدارنده چوب وغیره باشد (11). مطالعه ای که در ناحیه صنعتی چیتگر درغرب شهر تهران انجام شده نشان داد که خاک این ناحیه بوسیله سرب و کادمیم آلوده می شود(12) مطالعه ای که در شهر پالیرمو کشور ایتالیا انجام شده نشان داد که غلظت سرب، روی، مس و جیوه در خاکهای شهری بیشتر از خاکهای آلوده نشده هستند(13) مطالعه ای که در زمینهای روستایی شهربجینگ کشور چین انجام شده نشان داد که غلظت جیوه در خاکهای سطحی 2-3 برابر خاکهای زیر سطحی می باشد و غلظت آرسنیک، مس ، سرب و روی نسبت به غلظت زمینه افزایش پیدا کرده اند(14). بنابراین وجود فلزات سنگین در خاک یکی از نگرانی های مورد توجه کارشناسانی که در زمینه کاهش اثرات بهداشتی مرتبط به محیط فعالیت می کنند تبدیل شده است و به کرات وجود فلزات سنگین در خاک به عنوان یک شاخص کیفی محیط شهری گزارش شده است(1). از این رو سنجش و ارزیابی میزان آلودگی خاک به فلزات سنگین در نواحی شهری و مقایسه با رهنمودها و یا تعیین شاخص آلودگی (pollution index,PI) با توجه به میزان غلظت زمینه ای و یا با توجه به میزان رهنمود های چنین فلزاتی در خاک و یا تعیین شاخص آلودگی کلی (integrated pollution index, IPI) یکی از کارهای اساسی است که می توان در این زمینه انجام داد(1, 14). از کارهای دیگری که در این زمینه می توان انجام داد تعیین شاخص تجمع آلودگی در خاک (geoaccumulation index, Igeo ) است که از دهه 1960 به وسیله مولر برای مطالعه رسوبات استفاده شد و بعد از آن به طور گسترده در مطالعاتی که بر روی عناصر کمیاب در اروپا انجام شده است استفاده شده است(2, 15-16). چنین شاخصی امکان ارزیابی آلودگی را با مقایسه آلاینده های موجود درون خاک (غلظت اندازه گیری شده) با آلایند های قبلی امکانپذیر می سازد. در این شاخص میزان آلودگی به 7 کلاس تقسیم می شود که شامل کلاس 0،1،2،3،4،5 و6میباشد وبه ترتیب مربوط به خاک غیر آلوده ، خاک غیر آلوده تا خاک آلودگی متوسط، خاک آلودگی متوسط، خاک آلودگی متوسط تا آلودگی زیاد ، خاک آلودگی زیاد، خاک آلودگی زیاد تا آلودگی شدید و خاک آلودگی شدید می باشد(15, 17). بنابراین هدف از این مطالعه سنجش میزان آلودگی فلزات سنگین سرب، کادمیم، نیکل، روی، کروم، مس و آلومینیوم درمحیط شهری، شناسایی منابع آلودگی طبیعی ومصنوعی اثر گذار بر غلظت آلاینده ها(13) وتعیین شاخص آلودگی PI) (pollution index ، شاخص آلودگی کلی(pollution index IPI) و تعیین شاخص تجمع آلودگی (geoaccumulation index, Igeo ) فلزات سنگین درخاک مناطق مختلف شهر زاهدان می باشد. شهر مورد هدف در این مطالعه شهر زاهدان می باشد که دارای آب وهوای گرم و خشک می باشد و به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی و اقلیمی یک شهر نسبتا خشک و کویری با میزان بارندگی کم و پوشش گیاهی ناچیز می باشد، در این شهر ذرات، طوفانهای شن و گرد و غبار پدیده های طبیعی هستند که می توانند سلامت انسانها را به خطر اندازد. در این شهر تغییرات عمده ای که از نظر ورود منابع آلاینده ها به خاک مشهود است: افزایش و تغییر سوخت مصرفی ، افزایش تعداد وسایط نقلیه موتوری ، تداوم خشکسالی، رشد روز افزون مصرف مواد شیمیایی می تواند باعث تجمع و تشدید اثر آلاینده در خاک سطحی مناطق شهری شود و در نتیجه با ورود به بدن انسان باعث اثرات مزمنی در دراز مدت شود بنابراین این تغییرات وضعیت آلودگی خاک در شهر زاهدان را نشان می دهد از آنجاییکه تا کنون مطالعه ای در ارتباط با تعیین آلودگی فلزات سنگین در شهر زاهدان انجام نشده است موضوع حاضر به عنوان موضوع طرح تحقیقاتی انتخاب گردیده است. |
| سوالات و / یا فرضیات پژوهش | 2- سئوالات و/ یا فرضیات پژوهش : 1- غلظت فلزات سنگین سرب،مس،نیکل،کادمیم،الومینیوم،روی وکروم در خاک سطحی نواحی مختلف شهر چقدر است؟ 2- غلظت فلزات سنگین سرب،مس،نیکل،کادمیم،الومینیوم،روی وکروم در خاک سطحی حاشیه شهر چقدر است؟ 3- شاخص آلودگی به فلزات سنگین در خاک سطحی نواحی مختلف شهر چقدر است؟ 4- شاخص تجمع آلودگی فلزات سنگین در خاک سطحی نواحی مختلف شهر چقدر است؟ 5- غلظت فلزات سنگین سرب،مس،نیکل،کادمیم،الومینیوم،روی و کروم در خاک حاشیه شهر و داخل شهر تفاوت دارد؟ |
| هدف کلی طرح | تعیین آلودگی فلزات سنگین درخاک سطحی شهر زاهدان وتعیین شاخص آلودگی (pollution index,PI) و شاخص تجمعIgeo), (geoaccumulation index |
| اهداف اختصاصی | 4- اهداف اختصاصی : 1- تعیین غلظت فلزات سنگین سرب،مس،نیکل،کادمیم،الومینیوم،روی وکروم در خاک سطحی نواحی مختلف شهر زاهدان 2- تعیین غلظت فلزات سنگین سرب،مس،نیکل،کادمیم،الومینیوم،روی وکروم در خاک سطحی حاشیه شهر زاهدان 3- تعیین شاخص آلودگی به فلزات سنگین در خاک سطحی نواحی مختلف شهر زاهدان 4- تعیین شاخص تجمع آلودگی فلزات سنگین در خاک سطحی نواحی مختلف شهر زاهدان |
| سازمانها، مراکز و موسسات و سایر بهره برداران بالقوه دستاوردهای طرح | سازمانهای مرتبط با بهداشت شهری کارشناسان مراکز بهداشتی ، شهرداری ها ، محیط زیست، صنایع و معادن |
| تعریف واژه های تخصصی | شاخص آلودگی:نسبت غلظت فلزات سنگین اندازه گیری شده در خاک نسبت به مقادیر زمینه ای شاخص تجمع آلودگی: بیان کیفی میزان تجمع فلزات سنگین در محیط خاک با کیفیت های خاک غیر آلوده ، خاک غیر آلوده تا خاک آلودگی متوسط، خاک آلودگی متوسط، خاک آلودگی متوسط تا آلودگی زیاد ، خاک آلودگی زیاد، خاک آلودگی زیاد تا آلودگی شدید و خاک آلودگی شدید |
| نوع مطالعه | مقطعی - توصیفی |
| جامعه مورد مطالعه(معرفی مشارکت کنندگان)/ محیط پژوهش(معیارهای ورود و خروج ذکر شوند) | خاک مناطق مختلف شهر با کاربری های مختلف |
| حجم نمونه و روش محاسبه آن | با توجه به کاربری های مختلف زمین در شهر زاهدان و پراکندگی میزان آلودگی در مناطق مختلف با کاربری های مختلف در شهر های مختلف دنیا، برای شهر زاهدان در منطقه تجاری 2 نمونه ،مسکونی 2 نمونه ، فضای سبز 3 نمونه ، خیابان دانشگاه 2 نمونه ، ترمینال قدیم 2 نمونه، شهرک صنعتی 3 نمونه و حاشیه شهر 1 نمونه، که در مجموع 15 نمونه می باشد. |
| روش نمونه گیری(نحوه تخصیص تصادفی و همسانسازی در صورت لزوم ذکر شود) | محل نمونه برداری مناطق مختلف شهر زاهدان می باشد. برای انجام نمونه برداری از محلهای مختلف تجاری(بازار مرکز شهر)، مسکونی، فضای سبز(پارک)، صنعتی و منطقه پرترافیک (بلوار دانشگاه وخیابانها وترمینال) 5 نمونه برداشت می شود و سپس نمونه های برداشت شده را مخلوط می کنیم تا یک نمونه مخلوط از یک محل بدست آید(11, 18).برای جمع آوری نمونه های خاک، از عمق 0 الی 2 سانتیمتری خاک نمونه برداری می شود(1). برای مکانهایی مانند حاشیه خیابانها که امکان حفر زمین و برداشت نمونه امکانپذیر نمی باشد با جارو کردن سطح زمین به مساحت 1 متر مربع وجمع آوری خاکروبه عمل جمع آوری نمونه انجام می شود (2) |
| روش و ابزار جمع آوري داده ها / صحت و استحکام داده ها (پرسشنامه یا فرم اطلاعاتی ضمیمه شود) | نمونه های خاک جمع آوری شده به آزمایشگا انتقال داده می شود و پس از عمل هضم اسیدی، نمونه ها به دستگاه ICP تزریق می شود و غلظت هر کدام از فلزات سنگین در یک گرم خاک اندازه گیری می شود |
| روش اجرای طرح(با جزئیات بطور کامل شرح داده شود) | نمونه ها را سپس به مدت24 ساعت در دمای آزمایشگاه خشک کرده و با غربال کردن نمونه ها از الک 2میلیمتری اشغال ، ریشه گیاهان و قلوه سنگ های موجود در آن را جدا کرده و سپس به مقدار 100 گرم از هر نمونه را آسیاب کرده تا ذرات 15/ میلیمتری بدست آید (19-20) و عمل هضم را بر روی نمونه ها انجام می دهیم و سپس با استفاده از دستگاه ICP مقدار فلزات سنگین مورد نظر را در نمونه ها اندازه گیری می کنیم(2, 19). برای تعیین غلظت فلزات سنگین زمینه و در نتیجه محاسبه شاخص آلودگی فلزات سنگین، نمونه برداری از حاشیه شهر در عمق یک متری از سطح زمین انجام می شود که تحت تاثیر هیچ نوع منبع آلودگی قرار نگرفته باشد(1).سپس با توجه به غلظت های فلزات سنگین درون مناطق شهری و خارج شهر شاخصهای آلودگی و تجمع آلودگی محاسبه می شود. |
| روش تجزیه، تحليل و توصیف دادهها (نمونهاي از جدول توخالي ضميمه شود و روش هاي آماري مورد استفاده به طور كامل توضيح داده شود)(کیفی و کمی) | با استفاده از نرم افزار Excel نمودارها ترسیم می شود و شاخص های مورد نظر با توجه به غلظت های اندازه گیری شده محاسبه می شود و نتیجه گیری نهایی از روی شاخص ها به دست خواهد آمد. |
| ملاحظات اخلاقی | ندارد |
| محدودیتهای اجرائی طرح و پیش بینی جهت حل آنها | ندارد |
| کلمات کلیدی | فلزات سنگین،آلودگی،خاک،شاخص آلودگی |
| فهرست منابع و مراجع | References 1. Morton-Bermea O, Hernández-Álvarez E, González-Hernández G, Romero F, Lozano R, Beramendi-Orosco L. Assessment of heavy metal pollution in urban topsoils from the metropolitan area of Mexico City. Journal of Geochemical Exploration. 2009;101(3):218-24. 2. Wei B, Yang L. A review of heavy metal contaminations in urban soils, urban road dusts and agricultural soils from China. Microchemical Journal. 2010;94(2):99-107. 3. Ahmed F, Ishiga H. Trace metal concentrations in street dusts of Dhaka city, Bangladesh. Atmospheric Environment. 2006;40(21):3835-44. 4. Adeniyi A, Afolabi J. Determination of total petroleum hydrocarbons and heavy metals in soils within the vicinity of facilities handling refined petroleum products in Lagos metropolis. Environment international. 2002;28(1-2):79-82. 5. Sezgin N, Ozcan HK, Demir G, Nemlioglu S, Bayat C. Determination of heavy metal concentrations in street dusts in Istanbul E-5 highway. Environment international. 2004;29(7):979-85. 6. Amato F, Pandolfi M, Viana M, Querol X, Alastuey A, Moreno T. Spatial and chemical patterns of PM10 in road dust deposited in urban environment. Atmospheric Environment. 2009;43(9):1650-9. 7. Ferreira-Baptista L, De Miguel E. Geochemistry and risk assessment of street dust in Luanda, Angola: A tropical urban environment. Atmospheric Environment. 2005;39(25):4501-12. 8. Parizanganeh A, Hajisoltani P, Zamani A. Assessment of heavy metal pollution in surficial soils surrounding Zinc Industrial Complex in Zanjan-Iran. Procedia Environmental Sciences. [doi: 10.1016/j.proenv.2010.10.019]. 2010;2(0):162-6. 9. Li X, Poon C, Liu PS. Heavy metal contamination of urban soils and street dusts in Hong Kong. Applied Geochemistry. 2001;16(11-12):1361-8. 10. Chen T-B, Zheng Y-M, Lei M, Huang Z-C, Wu H-T, Chen H, et al. Assessment of heavy metal pollution in surface soils of urban parks in Beijing, China. Chemosphere. [doi: 10.1016/j.chemosphere.2004.12.072]. 2005;60(4):542-51. 11. Xia X, Chen X, Liu R, Liu H. Heavy metals in urban soils with various types of land use in Beijing, China. Journal of Hazardous Materials. 2010. 12. Sayadi M, Sayyed MRG. Comparative assessment of baseline concentration of the heavy metals in the soils of Tehran (Iran) with the comprisable reference data. Environmental Earth Sciences. 2011;63(6):1179-88. 13. Manta DS, Angelone M, Bellanca A, Neri R, Sprovieri M. Heavy metals in urban soils: a case study from the city of Palermo (Sicily), Italy. The Science of the Total Environment. 2002;300(1-3):229-43. 14. Wu S, Xia X, Lin C, Chen X, Zhou C. Levels of arsenic and heavy metals in the rural soils of Beijing and their changes over the last two decades (1985–2008). Journal of Hazardous Materials. [doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.03.084]. 2010;179(1–3):860-8. 15. Ji Y, Feng Y, Wu J, Zhu T, Bai Z, Duan C. Using geoaccumulation index to study source profiles of soil dust in China. Journal of Environmental Sciences. 2008;20(5):571-8. 16. Muller G. Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River. Geojournal. 1969;2(3):108-18. 17. Faiz Y, Tufail M, Javed MT, Chaudhry M. Road dust pollution of Cd, Cu, Ni, Pb and Zn along Islamabad Expressway, Pakistan. Microchemical Journal. 2009;92(2):186-92. 18. Lu Y, Gong Z, Zhang G, Burghardt W. Concentrations and chemical speciations of Cu, Zn, Pb and Cr of urban soils in Nanjing, China. Geoderma. 2003;115(1):101-11. 19. Zhang X, Lin F, Wong MTF, Feng X, Wang K. Identification of soil heavy metal sources from anthropogenic activities and pollution assessment of Fuyang County, China. Environmental monitoring and assessment. 2009;154(1):439-49. 20. Batjargal T, Otgonjargal E, Baek K, Yang JS. Assessment of metals contamination of soils in Ulaanbaatar, Mongolia. Journal of Hazardous Materials. 2010;184(1-3):872-6. |
| نام فایل | تاریخ درج فایل | اندازه فایل | دانلود |
|---|---|---|---|
| Heavy metals.docx | 1391/08/23 | 22226 | دانلود |
| heavy_metals_soil1.doc | 1391/08/23 | 52736 | دانلود |
| metodology.docx | 1391/08/23 | 20169 | دانلود |
| proposal soil pollution zahedan21.docx | 1391/08/29 | 1125820 | دانلود |
| soratglase.prpozal.doc | 1391/08/29 | 565248 | دانلود |
| 5536.jpg | 1392/04/05 | 1039233 | دانلود |
