پديد آورندگان :
درويشي خاتوني، جواد سازمان زمين شناسي و اكتشافات معدني جنوب باختري , نري ميسا، سارا دانشگاه صنعتي اميركبير - گروه محيط زيست، تهران , عباساقي، فروغ دانشگاه فردوسي مشهد - گروه زمين شناسي , محمدي، علي دانشگاه صنعتي زوريخ - گروه زمين شناسي، سوئيس , حمدالهي، مهدي دانشگاه فردوسي مشهد - گروه زمين شناسي , صالحي پور ميلاني، عليرضا دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده علوم زمين - گروه جغرافياي طبيعي، تهران , اصغري پور دشت بزرگ، نظام مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي استان خوزستان، اهواز
كليدواژه :
گرد و غبار , خاستگاه , ژئوشيمي رسوبي , كاني شناسي , استان خوزستان
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: استان خوزستان به خاطر خشك‌سالي‌هاي اخير تحت‌تاثير پديده نوظهور گردوغبار قرار گرفته است. پديده گردوغبار كه در مواردي غلظت قابل‌ملاحظه‌اي دارد، گاهي ديد افقي را به 20 متر تقليل مي‌دهد و مشكلات متعددي را ايجاد مي‌كند كه از آن جمله مي‌توان به تهديد سلامتي انسان، جذب يا پراكنش تابش خورشيد و تاثير بر دماي هوا منطقه، اثر منفي بر فعاليت‌هاي كشاورزي، كاهش ديد و مشكلات حمل و نقل جاده‌اي و ده‌ها عوارض نامطلوب بهداشتي، زيست‌محيطي و اقتصادي ديگر اشاره كرد. بنابراين با توجه به اهميت موضوع، بررسي كاني‌شناسي و ژئوشيمي گرد‌و‌غبارها براي تعيين منشاء احتمالي، خصوصيات زمين‌‌زيست‌محيطي عناصر موجود در ذرات گردوغبار و نقش آنها در آلودگي محيط زيست ضروري است.
مواد و روش‌ها: براي نمونه‌برداري از ذرات گردوغبار موجود در هوا، يك ميز شيشه‌اي، داراي لبه‌اي به ارتفاع 5 سانتي‌متر و به مساحت 1/5 مترمربع طراحي شد. پژوهش از فروردين 1390 به مدت دو سال در استان خوزستان (آبادان، اهواز و بستان) انجام شد. با بررسي پژوهش‌هاي انجام‌شده قبلي و استخراج كانون‌هاي معرفي‌شده، 5 منطقه منشا براي غبارهاي واردشده به كشور شناسايي شد. 30 نمونه غبار براي آناليز عنصري و كاني‌شناسي نمونه‌برداري و آناليز شد. آناليز كاني‌شناسي رسوبات با استفاده از نمونه‌هاي پودرشده توسط دستگاه Siemens XRD diffraktometer D5000 انجام گرفت. براي آناليز عنصري نيز از دستگاه ICP-OES مدل JY70 PLUSو ICP Optical Emission Spectrometer مدل Varian 735-ES استفاده شد. آناليزها در آزمايشگاه‌هاي سازمان زمين‌شناسي و اكتشافات معدني كشور صورت گرفت.
نتايج و بحث: با توجه به بررسي پژوهش‌هاي قبلي طي دو سال (1390 و 1391) كه با هدف منشايابي انجام شده بود پنج محدوده منشا مشخص شد كه غالب غبارهايي كه خوزستان را طي سال‌هاي 1390 و 1391 تحت تاثير قرار داده‌اند از محدوده‌هاي مشخص‌شده پخش شده‌اند. منطقه 1: شمال غرب عراق و شرق سوريه، دو طرف رود فرات، با حداقل 9 مورد ايجاد غبار در طول دو سال، منطقه 2: تالاب‌ها و زمين‌هاي خشك‌شده جنوب عراق (بين‌النهرين) با حداقل 5 مورد ايجاد غبار در منطقه خوزستان، منطقه 3: زمين‌هاي اطراف و شمال درياچه تارتار در عراق با 4 مورد ايجاد غبار، منطقه 4: زمين‌هاي غرب عراق (استان الانبار) و شرق سوريه (استان هاموس) با 3 مورد وقوع غبار در طول دو سال، منطقه 5: مناطق مرزي شمال عربستان و شرق اردن با 2 مورد ايجاد غبار در طول بازه زماني مورد بررسي اين محدوده‌ها را تشكيل مي‌دهند. كاني‌شناسي غبارها در منطقه مقصد، حاكي از وجود كلسيت، كوارتز، كاني‌هاي رسي و مقدار ناچيزي دولوميت، ژيپس و فلدسپار براي كانون‌هاي مناطق 1، 3، 4 و هاليت، دولوميت، كلسيت، كوارتز و ژيپس براي كانون‌هاي جنوب عراق (منطقه 2) است كه محيط رسوبي مرتبط با فرسايش و تبخير (درياچه‌ها و تالاب‌هاي خشك‌شده و رسوبات درياچه‌هاي قديمي) را به عنوان منشأ زمين‌شناسي اين ذرات، تداعي مي‌كند. غالب فلزات سنگين، عناصر سمي و راديواكتيو موجود در غبارها داراي غني‌شدگي بالا هستند. اين غني‌شدگي تحت‌تاثير مواد هيدروكربني و فرايند‌هاي بالادستي صنعت نفت، جنگ‌هاي مكرر و استفاده از سلاح‌هاي شيميايي و ميكروبي داراي عناصر راديواكتيو، تجمع در ذرات رس به واسطه توانايي جذب بالاي برخي فلزات سنگين، خشك‌شدگي تالاب‌ها و زمين‌هاي منطقه منشا و ايجاد شرايط تبخيري است كه غالبا به‌صورت انسان‌زاد بوده‌اند.
نتيجه‌گيري: خاستگاه غبارهاي وارده به خوزستان غالبا از درياچه‌ها و تالاب‌هاي خشك‌شده و رسوبات درياچه‌هاي قديمي هستند و غني‌شدگي‌هاي بالا و ايجاد ميزان غير‌معمول در عناصر در گرد‌و‌غبارها به‌دليل توانايي جذب بالاي عناصر توسط ذرات رسي، ناشي از مواد هيدروكربني، آثار جنگ تحميلي و خشك شدن تالاب‌ها است كه غالبا انسان‌زاد است.
چكيده لاتين :
Introduction: Khuzestan Province is one of the regions of Iran which has been most affected by the newfound
phenomenon of dust storms due to recent droughts. Dust storms, which in some cases are considerably
concentrated and accompanied by a reduction of horizontal view to 20 meters, causes various problems such
as harmful effects to human health, absorption or dispersion of sunlight and affecting the region’s temperature,
a negative impact on agricultural activities, reduced visibility and road transportation problems and tens of
health, environmental and economically undesirable effects. So, due to the importance of the issue, a
mineralogical and geochemical study of dust storms has been conducted in order to determine their probable
sources, the environmental characterization of existing elements in dust and their role in polluting the
environment.
Materials and methods: In order to conduct dust sampling, a glass table was designed with edges to the height
of 5 centimetres and an area of 1.5 square meters. In this matter, from April 2011 studies were conducted for
2 years in Khuzestan Province (Abadan, Ahvaz and Bostan). Through investigating previous studies and
extracting the specified focuses, five sources have been identified for dust entering the country. 30 dust samples
were collected and analyzed for elemental and mineralogical analysis conducted. The mineralogical analysis
was conducted by using powdered samples and a Siemens XRD diffraktometer D5000 ICP-OES JY70 PLUS and an ICP Optical Emission Spectrometer (model Varian 735-ES) were utilized for elemental analysis. All
the tests were conducted at the laboratories of the Geological Survey and Mineral Explorations of Iran.
Results and discussion: According to previous studies, during finding sources through investigation over the
period from 2011 to 2012, 50 sources were identified, namely that much of the dust storms which have affected
Khuzestan Province during 2011 and 2012 originated from the following regions. Region 1: Northwest Iraq
and eastern Syria, both sides of the Euphrates River (with at least 9 cases of dust storms over the 2 years).
Region 2: wetlands and dried lands in southern Iraq (Mesopotamia) with at least 5 ases of dust storms in
Khuzestan. Region 3: neighbouring and northerly lands of Lake Tharthar in Iraq with 4 cases of dust storms.
Region 4: western areas of Iraq (Anbar Province) and eastern Syria (Hamus Province) with 3 cases of dust
storm occurrences over two years. Region 5: northern borders of Saudi Arabia and the East of Jordan with 2
cases of dust storms during the period studied. Mineralogical studies of dust in the destination area showed
that there are calcite, quartz, clay minerals and an insignificant amount of dolomite, gips and feldspar in the
focus areas of regions 1, 3, 4; and halite, dolomite, quartz, and gypsum in the southern focus areas of Iraq
(region 2). This, then, associates the sedimentary environment related to erosion and evaporation (dried lakes
and wetlands and sediments of old lakes) as the geological source of these particles. Most of the heavy metals
and toxic and radioactive elements in the dust are highly enriched. These enrichments are influenced by
hydrocarbon materials and upstream processes of the oil industry, contamination caused by repeated wars and
use of microbiological and chemical weapons containing radioactive elements, accumulation of clay particles
due to the high absorption capacities of some of the heavy metals, drying up of wetlands and land of the source
region and creating evaporating conditions, most of which is anthropogenic.
Conclusion: The storms entering Khuzestan Province derive from dried up wetlands and lakes and the
sediments of old lakes and high enrichment, creating an unusual level of elements in dust due to the high
absorption capacity of the elements into clay particles resulting from hydrocarbon materials. It is also caused
by effects of the imposed war on Iran (with Iraq) and the drying of wetlands because of human activities.
