پتانسیل آلودگی و ریسک اکولوژیکی فلزات سنگین در لجن تصفیه خانه‌های فاضلاب شهری

زمینه و هدف: لجن حاصل از تصفیه خانه های فاضلاب شهری در صورت آلودگی به فلزات سنگین و ورود به محیط می تواند باعث ایجاد ریسک بهداشتی و اکولوژیکی شود. هدف این پژوهش ارزیابی میزان آلودگی و ریسک اکولوژیکی فلزات سنگین در لجن های تصفیه خانه فاضلاب شهری استان آذربایجان شرقی است. روش بررسی: 9 نمونه لجن به‌صورت مرکب از بسترهای لجن خشک کن تصفیه خانه فاضلاب شهری استان آذربایجان شرقی جمع آوری و غلظت فلزات سنگین آنها اندازه گیری شد. شاخص تجمع زمینی، شاخص آلودگی و شاخص ریسک اکولوژیکی با استفاده از روابط مربوطه جهت تعیین ریسک اکولوژیکی فلزات سنگین در لجن فاضلاب محاسبه گردید. یافته ها: نتایج نشان داد که تغییرات روند غلظت فلزات به‌صورت zn>cu>pb>cr>ni>as>hg>cd بود. براساس حداکثر مجاز استاندارد (mps) و شاخص muller، سطح آلودگی کادمیوم و مس پایین، روی متوسط، آرسنیک و سرب شدید و جیوه خیلی شدید ارزیابی می‌شود. بر‌اساس mps، شاخص آلودگی تک فاکتوره و شاخص آلودگی سنتتیک به‌ترتیب کمتر از عدد 1 و 0/7 است که نشان دهنده عدم آلودگی لجن و ایمن بودن کاربرد آن در کشاورزی است. در مقایسه با غلظت‌های پوسته زمین، ریسک قابل توجه اکولوژیکی در مورد سرب، ریسک زیاد در مورد آرسنیک و کادمیوم و ریسک خیلی زیاد در مورد جیوه مشاهده می‌شود. تفاوت معنی‌داری بین مقادیر فلزات سنگین با حدود mps مشاهده گردید (p<0/05).نتیجه گیری: اگرچه غلظت‌ های فلزات سنگین، زیر mps ارائه شده توسط usepa هستند، با این حال نمونه‌ های لجن در مقایسه با‌ غلظت متوسط پوسته زمین نشان‌ دهنده درجه بالایی از ریسک اکولوژیکی بالقوه برای محیط هستند. پایش دوره‌ ای کیفیت لجن قویا توصیه می‌ شود.

Pollution potential and ecological risk of heavy metals in municipal wastewater treatment plants sludge

Background and Objective: Application of sewage sludge contaminated with heavy metals may cause health and ecological concern. Ecological risk and heavy metals content of sewage sludge from wastewater treatment plants of East Azerbaijan province were evaluated in the present study.Materials and Methods: Nine composite samples were taken and analyzed for heavy metals. The geoaccumulation index (Igeo), contamination factor(CF) , and potential ecological risk index were calculated.Results: Variation of the heavy metals concentrations were in the following order: Zn>Cu>Pb>Cr>Ni>As>Hg>Cd. The contents of some heavy metals were several order of magnitude higher than the crustal average (CA) values. Considering the Maximum Permissible Standards (MPS) and the Mullerchr('39')s index, the Cd, Cu, and Zn pollution were found to be in the moderate range, whereas As and Pb were in strongly polluted category; and Hg was in extremely polluted category. Considering MPS, the singlefactor pollution index (PI) and the Nemerow rsquo;s synthetic pollution index (PN) were lower than 1 and 0.7 respectively. This indicated that the sludges were unpolluted with most heavy metals and could be safely applied for agricultural uses. However, a high potential ecological risk for As and Cd; very high risk for Pb; and extremely high risk for Hg were calculated when considering the CA values. There were significant differences between the levels of heavy metals and MPS (p <0.05).Conclusion: Although the metal concentrations were below the MPS according to the US EPA regulations, sludge samples showed a high degree of potential ecological risk for the environment in comparision with the CA values,. Periodic monitoring of sludge quality are strongly recommended.