كاربرد آناليز چند متغيره مكاني در ارزيابي ذرات معلق (مطالعه موردي: بوشهر)

Multivariate geostatistical analysis in assessment of aerosols (Case study: Bushehr)

ميانگين ذرات معلق ده ايستگاه در سه دوره گرد و غبار در شهرستان بوشهر، براي تجزيه و تحليل تغييرات مكاني غلظت فلزات سنگين آرسنيك، كادميوم، كبالت، آهن، نيكل، سرب و واناديوم نمونه-برداري گرديد. تكنيك هاي زمين آمار، سيستم اطلاعات جغرافيايي و روش كرجينگ گسسته براي تهيه نقشه توزيع مكاني غلظت هفت فلز، مورد استفاده قرار گرفت. همچنين، از روش هاي تجزيه مولفه هاي اصلي (PCA) و ماتريس همبستگي (CM) براي پردازش داده ها استفاده شد. نتايج اثر قطعه اي (C0) به آستانه واريوگرام (C0+C) نشان داد كه توزيع تغييرات مكاني 7 عنصر در طبقه وابستگي مكاني متوسط (75/0-25/0) قرار دارد. اين بدان معني است كه ورود اين فلزات به منطقه مورد مطالعه منشا بيروني دارد. همچنين، روش كرجينگ گسسته براي كمي كردن توزيع غلظت فلزات استفاده شد. آناليز مولفه اصلي هفت فلز سنگين را در 3 مولفه گروه بندي كرد. در مولفه اول فلزات آرسنيك، واناديوم، كبالت، نيكل و سرب، در مولفه دوم كادميوم و در مولفه سوم آهن بيشترين همبستگي را داشتند. نتيجه اين آناليز نشان داد كه منشا غلظت اين عناصر يك عامل بيروني است. اين نتايج به مديريت محيط زيست منطقه كمك خواهد كرد.

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.