توزيع مكاني شاخص واحد سميت و ارزيابي ريسك محيط زيستي برخي فلزات سنگين در غبار صنعتي شهرستان اردكان بر اساس تجزيه و تحليل هاي زمين آماري در سال 1397

Spatial Distribution of Toxicity Unit Index and Environmental Risk Assessment of Some Heavy Metals in Industrial Dust of Ardakan county Based on Geostatistical Analysis in 2018

زمينه و هدف: فلزات سنگين از جمله آلاينده هاي مخرب محيط زيست هستند كه به دليل اثرات فيزيولوژيكي نامطلوب بر موجودات زنده در غلظت­هاي كم، حائز اهميت ­اند. اهداف اجراي اين پژوهش، اندازه گيري غلظت برخي فلزات سنگين در غبار صنعتي، ارزيابي و توزيع مكاني شاخص­هاي واحد سميت و ريسك محيط زيستي فلزات با استفاده از تكنيك­هاي زمين آماري كريجينگ است. روش ­ها: اين مطالعه توصيفي- تحليلي و مقطعي در زمستان سال 1397 با نصب 35 ايستگاه رسوب­گير در پيرامون تعدادي از صنايع شهرستان اردكان انجام شد. با جمع­آوري نمونه­هاي غبار و اندازه­گيري غلظت كادميوم، كروم، واناديوم، منگنز و آلومنيوم توسط دستگاه ICP-MS، شاخص­هاي واحد سميت و ريسك محيط زيستي عناصر مورد ارزيابي قرار گرفتند. با در نظر گرفتن نسبت اثر قطعه به حد آستانه در مدل­هاي كروي، گوسي، پايدار و نمايي نيم­تغييرنما و اعتبار­سنجي آن­ها با استفاده از معيارهاي نظير مجذور مربع خطا، مجذور مربع خطا استاندارد شده و ميانگين استاندارد شده، بهترين روش كريجينگ براي تهيه نقشه توزيع مكاني شاخص ­ها انتخاب گرديد. نتايج: ميانگين غلظت آلومنيوم، منگنز، واناديوم، كروم و كادميوم به ترتيب 51109/11، 248/02، 152/74، 59/54و mg/kg07/ 2در غبار اندازه­گيري شد. ريسك محيط زيستي غبار صنعتي در كلاس بسيار بالا تعيين گرديد. شاخص واحد سميت غبار صنعتي كمتر از 4 بود. نتايج پارامترهاي نيم­تغييرنما و اعتبارسنجي معيارها نشان داد، بهترين روش براي توزيع مكاني شاخص­ها، روش كريجينگ ساده با مدل­ هاي نيم­ تغييرنما كروي براي شاخص ريسك محيط زيستي و پايدار براي شاخص واحد سميت است. نتيجه­ گيري: كادميوم و كروم در فصل زمستان سميت حاد در غبار ايجاد نمي­كنند. نتايج اين مطالعه بيانگر تاثير صنايع در افزايش ريسك محيط زيستي فلزات سنگين است. همچنين جهت باد غالب منطقه نقش مهمي در پراكندگي فلزات سنگين دارد.

Background & Aim: Heavy metals are including destructive pollutants of environment which important due to adverse physiological effects on living organisms at low concentrations. Aims of performance this study was to measure the concentration of some heavy metals in industrial dust, as well as evaluate and Spatial Distribution the Toxicity Unit indices and Environmental Risk of metals using kriging geostatistical techniques. Methods: This descriptive-analytical and cross-sectional study was carried out in winter of 2018 by installing 35 dust sampler stations around the some of industries in Ardakan county. To collect dust samples and measurement concentrations of cadmium, chromium, vanadium, manganese and aluminum by ICP-MS, Toxicity Unit and Environmental Risk indices of elements were evaluated. Considering the ratio of Nugget to Sill in spherical, Gaussian, stable and exponential semivariogram models and validation using criteria such as Root mean square, Root mean square standardized and Mean standardized, best method of Kriging was selected for preparing spatial distribution map of indices. Results: Mean concentrations of aluminum, manganese, vanadium, chromium and cadmium were 51109.11, 248.02, 152.74, 59.54 and 2.07 mg/kg, respectively. Environmental Risk of industrial dust was determined in very high class. Toxicity Unit index of industrial dust was less than 4. Results of investigation of semivariogram parameters and validation of criteria showed, best method for spatial distribution of indices was simple kriging method with spherical semivariogram models for Environmental Risk index and stable for Toxicity Unit index. Conclusion: In winter season, cadmium and chromium do not cause acute toxicity in dust. Results this study expressing impact of industrial in increasing environmental risk of heavy metals. Also, direction of local dominant wind has an important role in dispersion of heavy metals.