ارزیابی آلودگی و خطر بالقوه بوم‌شناحتی عناصر سرب، کادمیم، کروم و نیکل در خاک‌ سطحی حاشیه برخی جاده‌های کلان‌شهر همدان

زمینه و هدف: حمل و نقل جاده‏ای یکی از منابع اصلی آلودگی فلزی است که می‏تواند خاک‏های کنار جاده را تحت تاثیر قرار دهد. از این‌رو، این پژوهش با هدف ارزیابی آلودگی و خطر سمیت بالقوه عناصر سرب، کادمیم، کروم و نیکل در خاک سطحی حاشیه برخی جاده‏های کلان‏شهر همدان در سال 1398 انجام یافت.مواد و روش‏ها: در این مطالعه توصیفی-مقطعی، پس از جمع‌آوری 63 نمونه خاک سطحی در طول 700 متر از یک قطعه 9 کیلومتری از جاده‏های گلتپه، رزن و کرمانشاه و سپس آماده‏سازی و هضم اسیدی نمونه‏ها در آزمایشگاه، محتوی عناصر در نمونه‌های خاک به‌روش طیف‏سنجی نوری پلاسمای جفت شده القایی (inductively coupled plasma-optical emission spectrometry: icp-oes) خوانده شد. همچنین، نسبت به محاسبه شاخص‏های غنی‏شدگی (ef)، سمیت محیطی (merm-q)، خطر بوم‏شناختی (mpel-q) و خطرپذیری بالقوه بوم‏شناختی تجمعی (ri) نیز اقدام شد. پردازش آماری نتایج نیز با استفاده از نرم‏افزار  spssانجام یافت.یافته‎ها: نتایج نشان داد که بیشینه میانگین مقادیر عناصر سرب، کادمیم، کروم و نیکل در نمونه‏های خاک با 26/4، 0/320، 17/3 و 22/2 میلی‏گرم در کیلوگرم به‏ترتیب مربوط به ایستگاه‏های کرمانشاه، رزن، رزن و رزن (ایستگاه‏های با ترافیک زیاد) و بیان‏گر تاثیر حجم ترافیک بود. نتایج محاسبه شاخص ef نشان داد که غنی‌سازی (آلودگی) عناصر سرب، کروم و نیکل در ایستگاه‎های با حجم ترافیک زیاد (رزن و کرمانشاه) با میانگین مقادیر بزرگ‌تر از 1/5، متوسط تا شدید بود که بیان‏گر تاثیر ورودی‌های انسانی به‌ویژه با منشا ترافیک است، در حالی‌که، در همه ایستگاه‏ها مقادیر شاخص برای عنصر کادمیم بیان‌گر شرایط غیر آلوده یا فاقد غنی‏شدگی بود. همچنین، میانگین مقادیر شاخص‏های merm-q و mpel-q عناصر در نمونه‏های خاک بیان‌گر %21 احتمال سمیت بود. از طرفی، نتایج محاسبه شاخص خطرپذیری بالقوه بوم‌شناختی احتمالی (er) بیان‏گر خطر بوم‏شناختی کم برای همه عناصر و روند کاهشی میانگین عامل خطرپذیری بالقوه بوم‏شناختی احتمالی نیز به‌صورت کادمیم > نیکل > سرب > کروم حاصل شد. از سوی دیگر، میانگین مقدار شاخص ri برابر با 31/9 و بیان‏گر مخاطره بوم‏شناختی کم در ایستگاه‏های مورد مطالعه بود.نتیجه‏گیری: هر چند که میانگین مقادیر شاخص  riنشان‏دهنده کیفیت قابل قبول خاک در ایستگاه‏های مورد مطالعه و عدم بروز مخاطره بوم‏شناختی بود، اما عنصر کادمیم با %82/4 از بیش‏ترین سهم در ایجاد مخاطره بوم‏شناختی برخوردار بود. از این‌رو، نسبت به شناسایی و کنترل منابع انتشار این عنصر در زیست‏بوم حاشیه جاده توصیه می‏شود. از طرفی، پایش منظم و دوره‏ای نمونه‏های خاک با قابلیت ایجاد خطر برای سلامت بوم‏سازگان به‏منظور مدیریت و حفاظت خاک ضروری است.   

pollution and potential ecological risk assessment of pb, cd, cr and ni in surface soils along some roads of city of hamedan

background & objective: the road traffic has become one of the main sources of metal pollution and could affect roadside soils. therefore, this study was conducted to assess the pollution and toxicity potential of pb, cd, cr and ni in surface soils along some roads of city of hamedan in 2019.materials & methods: in this descriptive cross-sectional study, a total of 63 surface soil samples were collected along 700 m of a 9 km section of goltepe, razan and kermanshah roads. after samples preparation, pb, cd, cr and ni contents were determined using icp-oes. the enrichment factor (ef), mean effect range-median quotient (merm-q), mean probable effect level quotient (mpel-q) and cumulative potential ecological risk (ri) indices were also calculated. also, all statistical analyses of the obtained data were performed using spss software.results: the results showed that the maximum mean contents of pb, cd, cr and ni in the soil samples with 26.4, 0.320, 17.3 and 22.2 mg/kg, respectively, were found to be in kermanshah, razan, razan and kermanshah sampling sites (i.e. the sites with high vehicle traffic), indicaing the effect of traffic volume. the mean ef values of pb, cr and ni were higher than 1.50, showed that soil samples could be classified as ’moderate’ to ’severe’ category in the sampling sites with high traffic volume (i.e. razan and kermanshah) which represents the effect of traffic emmissions on the soil contamination, while for all the sampling sites the mean ef values for cd indicated that soil samples could be classified as ’non-contaminated’ or ’no enrichment’ matrices. also, the mean values of merm-q and mpel-q of analyzed elements indicated that the elemental probability toxicity of soil samples was 21%. on the other hand, the values of er showed a ’low ecological risk’ of all analyzed elements. also, the average values of potential ecological risk factor increase in the following descending order: cd > ni > pb > cr. besides, the average value of ri with 31.9 indicating that the analyzed elements in all the sampling sites were classified as ’low ecological risk’.conclusion: although the average values of ri were shown the acceptable soil quality in all the sampling sites, cd with 82.4% of the mean values of ri showed significant potential to occurrence the ecological risk; therefore, therefore, source identification and especially source control of this toxic element with potentially adverse effects on humans and also environmental health is recommended.