مقایسه یون‌های محلول موجود در گرد و غبار باریده بر عرض‌های جغرافیایی مختلف در نیمه غربی ایران

سابقه و هدف: ذرات گرد و غباری که توسط جریان های هوا حمل می شوند بر کیفیت محیط زیست اثر می گذارند. ترکیب های شیمیایی این ذرات از عامل های موثر بر کیفیت زندگی ساکنان هر منطقه است. گرد و غبار ناشی از فرسایش خاک در سال های اخیر مشکل های فراوانی را برای ساکنان نیمه غربی ایران به وجود آورده است. موقعیت جغرافیای ایران و نزدیکی آن با کشورهایی نظیر عراق، سوریه و عربستان که منابع تولید این گرد و غبار در آن ها قرار دارد در کنار معضلاتی نظیر تغییر اقلیم از جمله دلیل های بروز و تشدید این پدیده بحران ساز تلقی می گردند. از این رو مطالعه و شناسایی ویژگی های این پدیده از جمله ویژگی های شیمیایی آن می تواند به گرفتن تدابیر پیش گیرانه و بیان راهکار علمی برای کنترل آسیب های این پدیده کمک کند. هدف از این مطالعه مقایسه مقادیر یون های محلول موجود در ذرات گرد و غبار باریده بر عرض های مختلف جغرافیایی در نیمه غربی ایران است.مواد و روش ها: در این تحقیق سه ایستگاه در شهرهای سنندج، خرم آباد و اندیمشک در نیمه غربی ایران برای نمونه برداری از ذرات گرد و غبار تعیین گردید. نمونه برداری به صورت ماهانه به مدت یک سال در شهرهای سنندج، خرم آباد و اندیمشک به طور همزمان و به روش غیر فعال انجام شد و تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده نیز با استفاده از نرم افزارهای spss v23 وexcel 2016 انجام گردید. برای مقایسه ویژگی های شیمیایی ذرات گرد و غبار از ضریب واگرایی و آزمون چند دامنه ای دانکن استفاده شد.نتایج و بحث: نتایج نشان داد کلسیم و سولفات با میانگین های 592 /0، 271/ 0 میلی گرم بر گرم نسبت به دیگر یون ها از غلظت بالاتری در نمونه های گرد و غبار مطالعه شده برخوردار هستند. بالا بودن غلظت کلسیم نشان می دهد که گرد و غبار باریده بر سه ایستگاه دارای منشا طبیعی بوده و به طور عمده شامل خاک ها و تشکیلات زمین شناسی آهکی می باشد. در ضمن غلظت بالای سولفات نیز نشان دهنده سهم رسوبات تبخیری بویژه کانی ژیپس (سولفات کلسیم آبدار) در ذرات گرد و غبار مورد مطالعه می باشد. محاسبه ضریب واگرایی نیز نشان داد که ویژگی های شیمیایی در سه ایستگاه اکثرا مشابه هستند ( cd<0.5). همبستگی ضریب واگرایی کاتیون های سنندج و خرم آباد با فاکتور باد (r= 0.99 ،p < 0.05)، آنیون های سنندج و اندیمشک با فاکتور بارش و رطوبت به ترتیب (r= 1 ،p < 0.01) و (r= 0.89 ، p < 0.05) نشان داد که عوامل هواشناسی در کیفیت ویژگی های شیمیایی ذرات گرد و غبار تاثیر دارد. آزمون چند دامنه ای دانکن نیز نشان داد که سدیم به عنوان عنصری که حلالیت بسیاری بالایی دارد در فصل بهار در هر سه ایستگاه غلظت متفاوتی داشت (05. 0>p). همچنین ترکیب هایی مانندcaso4، ca(no3)2،mg(no3)2 ، nacl، kf و caf2در هر سه ایستگاه مشاهده شد که حضور این ترکیب ها گویای وجود کانی هایی مانند ژیپس، انیدریت و هالیت در ذرات گرد و غبار می باشند.نتیجه گیری: شرایط محیطی عرض های جغرافیایی مختلف از جنبه های متعددی بر ویژگی های شیمیایی ذرات گرد و غبار رسیده از مناطق دور تاثیر گذار هستند. با این حال مقادیر و تغییرات غلظت یون های محلول شامل کاتیون های k+ ، na+ ، mg2+ ،ca2+ و آنیون هایno3-، so4-2،cl- ،f- در ذرات گرد و غبار باریده بر سه ایستگاه سنندج، خرم آباد و اندیمشک که پس از طی مسافت طولانی به مناطق مختلف نیمه غربی ایران می رسند بیشتر دارای مشابهت زیادی هستند. از این رو می توان گفت که گرد و غبار باریده بر این سه شهر از منابع مشابه و تا حد زیادی یکسان نشات می گیرند.

Comparison of soluble ions in dust fall among various latitudes in western Iran

Introduction: Dust particles moved by air streams influence the quality of the environment. Chemical compounds of these particles are influential on the life’s quality of the residents of every region. Dust fall particles originated from the soil erosion has caused many problems for the residents of western Iran during recent years. Iran’s geographical location in the vicinity of Iraq, Syria, and Saudi Arabia, where are major sources of dust, alongside issues such as climate change are among the roots for making and worsening this critical phenomenon. Hence, investigation and recognition of characteristics of this phenomenon including chemical characteristics of it may help the adaptation of preemptive measures and reaching scientific clues to control harms of this phenomenon. The main objective of this study was to compare the concentration of soluble ions in dust fall particles among various latitudes in western Iran. Material and methods: Simultaneous samplings were conducted monthly for one year in three cities i.e. Sanandaj, Khorramabad and Andimeshk using the passive method. The obtained data were then analyzed by Excel and SPSS v.23. For comparison of chemical characteristics of the dust fall particles, Coefficient of Divergence (CD) and Duncan’s Multiple Range Test (MRT) were applied. Results and discussion: The results showed that calcium and sulfate with a concentration of 0.271 and 0.592 mg.g1, respectively, had the highest concentration among the studied dust fall samples. High calcium concentration confirms that the dust fall on the three stations has natural origins, which are mainly calcareous soils and geological formations. Additionally, a high concentration of sulfate implies a share of evaporated sediments, particularly gypsum (hydrated calcium sulfate), among the studied dust fall particles. Calculation of CD also showed that chemical characteristics of dust falls in the three stations were mostly similar (CD < 0.5). Correlation of CD between cations in Sanandaj and Khorramabad and the wind factor (r= 0.99, p < 0.05), anions of Sanandaj and Andimeshk and rainfall (r= 1, p < 0.01) and moisture factors (r= 0.89, p < 0.05), respectively, demonstrated that the meteorological factors influence chemical characteristics of dust fall particles. MRT also showed that sodium as a highly soluble element had different concentrations throughout the three stations in the spring season (< 0.05). Moreover, compounds such as CaSO4, Ca(NO3)2, Mg(NO3)2, NaCl, KF and CaF2 were found in the three stations, which confirm the presence of gypsum, anhydrite, and halite among the dust fall particles. Conclusion: Environmental conditions in various latitudes influence the chemical characteristics of dust fall particles from various aspects. Nevertheless, values and changes in the concentration of soluble ions in the dust fall including Ca2+, Mg2+, Na+, and K+ cations and NO3, SO42, Cl, and F anions in the three stations of Sanandaj, Khorramabad, and Andimeshk were mainly similar. Hence, it can be concluded that the dust fall on the three studied cities originated from the same sources.