عوامل موثردر ایجاد غلظت فلزات سنگین در گردوغبار هوای کلانشهر تهران و مخاطرات آن

فلزات سنگین موجود در گرد و غبار هوا، جزء خطرناک ترین آلاینده هایی است که سلامتی انسان و محیط را مورد تهدید جدی قرار می دهد. هدف پژوهش حاضر شناسایی عوامل افزایش غلظت فلزات سنگین (al, as, cd, co, cr, cu, fe, mg, mn, ni, pb, se, si, v, zn) موجود در گردوغبار ریزشی هوای کلانشهر تهران و بررسی وضعیت آلودگی و پراکندگی آن روی ایستگاه های مورد مطالعه است. بدین منظور 28 نمونه غبار ریزشی در زمستان 1396 از مناطق مختلف تهران جمع آوری شد. آنالیز xrf غلظت عناصر سنگین موجود در آن را مشخص کرد. با روش تجزیه مولفه اصلی(pca)، 15 عنصر سنگین مورد مطالعه، در سه عامل خلاصه شد. سپس عامل های استخراج شده، با روش آماری تجزیه خوشه ای(ca)  و با استفاده از روش ادغام وارد گروهبندی شد. جهت تعیین پراکندگی فضایی هر عامل در منطقه ی مورد مطالعه، از روش درون یابی کریجینگ در gis استفاده شد. نتایج وجود سه عامل طبیعی، انسانی و ترکیبی از عامل های طبیعی و انسانی را در افزایش غلظت فلزات سنگین در غبار ریزشی کلانشهر تهران نشان داد. عوامل طبیعی در شمال تهران، عوامل انسانی در شرق تهران و ترکیبی از عامل های طبیعی و انسانی در جنوب تهران در آلودگی غبار ریزشی به فلزات سنگین نقش بیشتری داشت. تحلیل نتایج نشان داد تراکم جمعیت، ترافیک و حجم تردد، بخصوص تردد خودروهای سنگین و دیزلی، صنایع و معادن، الگوی توپوگرافی، الگوی پوشش گیاهی، الگوی باد غالب و وضعیت پایداری هوا در غلظت عناصر سنگین موجود در غبار ریزشی تهران نقش دارد. بنابراین برای مدیریت و کنترل آلودگی، گسترش و بهینه سازی حمل و نقل عمومی و گسترش فرهنگ استفاده از آن (بخصوص مترو) مخصوصاً در نیمه ی شرقی تهران و ایجاد پوشش گیاهی بیشتر و مرتفع تر در مناطق حاشیه غربی و جنوبی شهر تهران پیشنهاد می گردد.

Identification of effective factors concentration of heavy metals in the dust existing in the air of Tehran metropolis

The heavy metals in the dust which existed in the air are the most dangerous pollutants. It can seriously threaten human and environment health. The purpose of the present study was to identify the factors of increasing heavy metal concentration (Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, Se, Si, V, Zn) in the dust falling of Tehran city. Then, its pollution and distribution on the studied stations were investigated. Dust fallout samples were collected with using Marble Dust Collector (MDCO) from 28 different locations across Tehran city, during 2017 winter. Then, XRF analysis used to identify and determine the concentration of heavy metals. 15 heavy elements were summarized in three factors by Principle Component Analysis (PCA) method. The extracted factors were grouped by statistical method of Cluster Analysis (CA) and ward’s method. The kriging interpolation method was used for determining the role of each factor in the study area. The results showed the existence of three factors: natural, human and combination of natural and human factors which increasing the concentration of heavy metals in the dust of Tehran. Natural factors in the north of Tehran, human factors in the east of Tehran and both of them in the south of Tehran have a greater role in the pollution of heavy metal dust in Tehran city. The results indicated that so many factors:population density, traffic and traffic volume, industries and mines, topographic pattern, vegetation pattern, prevailing wind pattern and air stability are effective in the concentration of heavy elements in Tehran dust falling. It is suggested some solutions: the expansion of public transport, enhance the quality and spreading the culture of using it (e.g. the subway), especially in the eastern half of Tehran, and to create more and higher vegetation in the western and southern suburbs of Tehran, so for pollution management and control.