ارزيابي شاخص‌هاي آلودگي منفرد و تلفيقي برخي فلزات سنگين در غبار اتمسفري راسب شونده پيرامون صنايع خاك چيني، كاشي سراميك، شن ماسه و شيشه شهرستان اردكان در زمستان سال 1397

Evaluation of Individual and Integrated Pollution Indices of Some Heavy Metals in Atmospheric Dust Deposition Around Khak-e-chini, Tile and Ceramic, Sand and Gravel and Glass in Ardakan County Industries in Winter 2018

زمينه و هدف: تلاش براي اشتغال­ زايي در كشورهاي در حال توسعه، هم سو با توسعه صنايع، فلزات سنگين به طور پيوسته به محيط زيست انتشار مي­ يابند. اين مطالعه با هدف سنجش غلظت فلزات سنگين و ارزيابي سطح آلودگي غبار اطراف تعدادي از صنايع با استفاده از شاخص­ هاي اكولوژيكي صورت گرفت. روش كار: اين مطالعه توصيفي تحليلي و مقطعي در فصل زمستان با نصب 35 تله غبارگير در اطراف صنايع خاك چيني، كاشي سراميك، شن ماسه و شيشه در شهرستان اردكان انجام شد. با استفاده از دستگاه ICP-MS غلظت فلزات سنگين در غبار اندازه گيري شد. با استفاده از شاخص ­هاي فاكتور آلودگي (CF)، شاخص آلودگي (PI)، غني شدگي (EF)، شاخص آستانه آلودگي (PIT)، قدر مطلق بردار شاخص آلودگي (PIvector)، شاخص آلودگي جديد (PIN)، شاخص آلودگي چند عنصره (MEC)، ميانگين وزني شاخص آلودگي (PIwAvg)، شاخص آلودگي تلفيقي (IPI)، فاكتور مواجهه (ExF) و نسبت ميانگين محدوده اثرات ميانه (MERMQ) سطح آلودگي غبار مورد ارزيابي و در GIS نسخه 5/10 پهنه بندي شد. يافته ها: ميانگين غلظت فلزات سنگين در غبار به صورت روي (mg/kg 54/3310)> سرب (mg/kg 28/137)> مس (mg/kg 65/63)> نيكل (mg/kg 91/45)> آرسنيك (mg/kg 12/35)> كبالت (mg/kg 73/13)> موليبدن (mg/kg 40/4) اندازه ­گيري شد. در كليه ايستگاه‌هاي نمونه برداري شاخص CF عناصر سرب، آرسنيك و روي در كلاس آلودگي بسيار بالا و شاخص PI سرب در كلاس آلودگي شديد قرار گرفت. فلز روي در 30 ايستگاه غني شدگي خيلي بالا را نشان داد. براي كاربري حفاظت محيط زيست، شاخص PIT عنصر روي در كليه ايستگاه‌هاي نمونه برداري در كلاس آلودگي خيلي شديد قرار گرفت. همچنين بر اساس شاخص IPI كليه ايستگاه‌ها در كلاس شديدا آلوده قرار گرفتند. فلزات سنگين در 32 ايستگاه بر اساس شاخص MERMQ، داراي 76 درصد سميت و بر اساس شاخص PIN در كلاس آلوده بودند. بيشترين مقادير شاخص‌هاي MEC (43/3) و PIvector (93/35) در ايستگاه‌هاي 1S و 15S، PIwAvg (27/42) در ايستگاه‌هاي 1S و 12S و ExF (11/117) در ايستگاه 1S به دست آمد. نتيجه ­گيري: بر اساس نتايج پهنه­ بندي تعدادي از شاخص ­هاي آلودگي، جهت باد غالب منطقه نقش مهمي در افزايش غلظت فلزات سنگين در ايستگاه‌هاي پايين دست صنايع دارد.

Background and objective: Striving for employment in developing countries, as industries develop, heavy metals are released to the environment continuously. The purpose of this study was to measure heavy metal concentrations and to evaluate dust pollution levels in a number of industries using ecological indices. Methods: This cross-sectional, descriptive-analytical study was conducted in winter by installing 35 dust traps around the industrial Khak-e-chini, Tile and Ceramic, Sand and Gravel and Glass in Ardakan county. The concentration of heavy metals in dust was measured by ICP-MS. The level of dust pollution was assessed using Contamination Factor, Pollution Index, Threshold Pollution Index, New Pollution Index, Vector Modulus of Pollution Index, Weighted Average of Pollution Index, Enrichment Factor, Multi-Element Contamination, Mean Effects Range-Median Quotient, Exposure Factor and Integrated pollution indices and it was zoned in GIS version 10.5. Results: Mean heavy metal concentrations in dust were measured in the form of Zinc (3310.54 mg/kg)> Pb (137.28 mg/kg)> Copper (63.65 mg/kg)> Nickel (45.91 mg/kg)> Arsenic (35.12 mg/kg> cobalt (13.73 mg/kg)> molybdenum (4.40 mg/kg). In all sampling stations CF index of lead, arsenic and zinc elements was in very high pollution class and PI index in severe pollution class. Zinc metal showed very high enrichment at 30 stations. For environmental protection user, zinc element PIT index in all sampling stations was very severe in the pollution class. Also, all stations were in severe pollution class based on the IPI index. Based on MERMQ index the heavy metals at 32 stations had 76% toxicity and based on PIN index were in polluted class. Highest values of MEC (3.43) and PIvector (35.93) indices were obtained at S1 and S15 stations, PIwAvg (42.27) at S1 and S12 and ExF (117.11) at S1 stations. Conclusion: Based on results of zoning a number of pollution indices, dominant downwind in region plays has important role in increase of concentration of heavy metals in downstream stations the industries.