بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی گردوغبار معدنی در حومه شهر اصفهان

در سال‌های اخیر خشکسالی، فعالیت‌های صنعتی و معدنی سبب افزایش رسوبات گردوغبار در حومه شهر اصفهان شده است. هدف از تحقیق حاضر بررسی خصوصیات شیمیایی و فیزیکی ذرات گردوغبار معدنی در حومه شهر اصفهان و مقایسه آن با سال‌های گذشته است. برای این منظور تعداد 80 نمونه رسوبات گردوغبار به کمک ظروف تیله‌ای در 20 ایستگاه طی مدت یکسال (تیر 1394 تیر 1395) در منطقه مورد مطالعه برداشت شد. سپس ترکیبات شیمیایی و مرفولوژی رسوبات گردوغبار با استفاده از روش‌های پیشرفته آزمایشگاهی پلاسمای جفت شده القایی_طیف سنج جرمی، پلاسمای جفت شده القایی_طیف سنج نشری، پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد به طور کلی بخش عمده ترکیبات ذرات گردوغبار معدنی در منطقه مورد مطالعه از عناصر کلسیم، آلومینیم، آهن، منیزیم، سدیم، پتاسیم، تیتانیم، استرانسیم، روی، فسفر، منگنز و باریم تشکیل شده است. همچنین این تحقیق نشان داد در منطقه مورد مطالعه غلظت اغلب عناصر فلزات سنگین حتی تا حدود 5 برابر بالاتر از میزان آن در مطالعات قبلی طی سال‌های گذشته شده است. بخش شمال‌شرقی منطقه مورد مطالعه بالاترین میزان رسوبات گردوغبار را دارا بود؛ با این حال بیشترین غلظت عناصر شیمیایی بویژه فلزات سنگین در ناحیه جنوب‌غربی مشاهده شد. منیزیم، سدیم، استرانسیم، مولیبدن، سزیم و اورانیم در شمال‌شرق؛ آهن، روی، منگنز، کروم، زیرکونیم، سرب، وانادیوم، آنتیموان و کادمیوم در جنوب‌غرب؛ جیوه در شمال‌غرب و کلسیم در جنوب‌شرق بالاترین غلظت را داشتند و می‌توان این عناصر را به عنوان شاخص‌های آلایندگی گردوغبار منطقه‌ای در نظر گرفت. گردوغبار در ناحیه شمال‌شرق حاوی کانی‌های کوارتز، کلسیت و ژیپس با پوششی از جنس کانی‌های دولومیت، مسکوییت بودند. مرفولوژی زاویه‌دار و نیمه مدور ذرات می‌تواند شاهدی بر وجود منبع محلی باشد.

Physicochemical characterisation of dust sediment collected by MDCO in surrounding regions of Isfahan city

In recent years, drought, industrial and mining activities have increased the amount of dust deposits in the suburbs of Isfahan. The aim of the present study was to investigate the chemical and physical properties of dust particles in the suburbs of Isfahan and to compare it with previous years. In total, 80 dust sediment samples were collected with Marble Dust Collector (MDCO) at 20 stations across the study area during July 2014 to July 2015. The physicochemical characteristics of the collected samples were analyzed by Inductively Coupled PlasmaMass Spectrometry (ICP_MS), Inductively Coupled PlasmaOptical Emission Spectrometry (ICP_OES), XRay Diffraction (XRD), and Scanning Electron Microscope (SEM) methods. The results indicated that the main element composition of dust sediment was Ca, Al, Fe, Mg, Na, K, Ti, Sr, Zn, P, Mn, and Ba. The study also found that concentrations of most heavy metals in the study area were up to five times higher than in previous studies. The northeast part of the study area had the highest amount of dust deposits; However, the highest concentrations of chemicals, especially heavy metals, were observed in the southwest. Considering the highest mean concentration of dust sediments across the study area, the index elements are grouped as Mg, Na, Sr, Mo, Cs and U in the northeast, Mn, Cr, Zr, Pb, Cd and V in the southwest, Hg in the northwestern, and Ca in the southeast. According to the mineralogy and morphology analysis, dust sediments in northeast part contained Quartz, Calcite and Gypsum, coated with Dolomite and Muscovite. Angular and semirounded morphologies of dust sediment indicate their local source contribution.