منشاء يابي ذرات گردوغبار با بررسي خصوصيات فيزيكي و شيميايي آنها و مدلسازي عددي در شهرستان مسجد سليمان

Dust Source Identification Using Physical- Chemical Characterization and Numerical Modeling in Masjed Soleyman

زمینه و هدف: هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات فیزیكی و شیمیایی، توزیع اندازه و شكل ذرات گردوغبار بر فراز شهر مسجد سلیمان و شناسایی منابع طوفان‌های گردوغبار است. همچنین تغییرات سالیانه و فصلی پارامترهای هواشناسی و ارتباط آنها با رخداد طوفان‌های گردوغبار بررسی گردیده است. روش بررسی: نمونه برداری‌ها حاصل ته نشینی خشك ذرات طی فصول گرم سال 1392 هست. توزیع اندازه ذرات از طریق آنالیز لیزری اندازه‌گیری شد. با استفاده از روش‌های طیف‌سنجی جذب اتمی و طیف‌نگاری فلورسانس اشعه ایكس، فلزات سنگین و كانی‌های حاضر در ذرات گردوغبار شناسایی و با استفاده از شاخص غنی شدگی (Enrichment Factor) منشاء خاكی و غیرخاكی ذرات مشخص گردید. همچنین با استفاده از نرم افزار HYSPLIT.4 منشاء طوفان‌های گردوغبار در بازه زمانی مورد نظر مشخص شد. یافته‌ها: بررسی تغییرات سالیانه و فصلی پارامترهای هواشناسی ارتباط آنها با رخداد طوفان‌های گردوغبار بیانگر تطابق مابین رخداد روزهای همراه با گردوغبار و درجه حرارت و میزان بارش در فصل تابستان است. آنالیز شیمیایی و كانی‌های حاضر در ذرات بیانگر منشأ احتمالی این ذرات از كشورهای همسایه در جنوب غرب ایران است. بعضی از این عناصر دارای منشاء غیرخاكی هستند. نتایج HYSPLIT.4 نیز نشانگر این است كه منشاء اصلی طوفان‌های گردوغبار در منطقه مطالعاتی، مناطق شمال غرب كشور عراق و شرق كشور سوریه است. نتیجه‌گیری: منشا اصلی طوفان‌های گردوغبار در شهرستان مسجد سلیمان، مناطق شمال غرب كشور عراق و شرق كشور سوریه است.

Background and Objective: The aim of this study was to investigate the physico-chemical properties, size distribution and shape of the falling mineral dusts over Masjed Soleyman and to identify their origins. Also, seasonal and annual variations of climatic parameters and their relation with dust storm occurrence were investigated. Materials and Methods: The collected samples were as result of dry deposition process during warm season in 2013. Particle size distribution was determined by laser size diffraction. Chemical and mineralogical compositions were measured with atomic absorption spectrophotometer (AAS) and X-ray diffraction (XRD). Crustal and non-crustal origins for elements in the dust samples were determined using enrichment factor (EF). In addition, dust storm sources were identified using the Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model (HYSPLIT.4). Results: The study of the annual and seasonal changes in meteorological parameters associated with the occurrence of dust storms indicated an agreement between the occurrence of dusty days, temperature and rainfall in summer. The chemical and mineralogical analysis of dust particles demonstrated that the likely origin of these particles is of neighboring countries in the South West of Iran. Also, some of the detected trace elements had non-crustal sources. Conclusion: Using HYSPLIT.4 results, it was concluded that the main origin of dust storms are North West of Iraq and East of Syria in Masjed Soleyman.