ارزیابی سطح آلودگی، ریسک غیرسرطان‌زایی و سرطان‌زایی فلزات سنگین بر سلامت انسان در خاک های سطحی مناطق صنعتی اراک، ایران

زمینه و هدف: آلودگی فلزات سنگین خاک‌های سطحی به یک نگرانی جدی تبدیل شده است. این مطالعه با هدف ارزیابی پتانسیل خطرپذیری آلودگی فلزات سنگین بر سلامت انسان در خاک های سطحی مناطق صنعتی اراک، مرکز استان مرکزی واقع در غرب ایران انجام شد.روش بررسی: 235 نمونه خاک سطحی از عمق cm 0-5 جمع‌آوری شد. غلظت فلزات سرب، کادمیم، نیکل، روی، مس و آرسنیک به روش هضم با اسید نیتریک n 4 عصاره‌گیری شد. سطح آلودگی خاک‌های منطقه با استفاده از شاخص زمین انباشتگی و فاکتور غنی‌شدگی اندازه‌گیری گردید. برای ارزیابی خطرپذیری سلامت فلزات سنگین از مدل ارائه شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا استفاده شد.یافته‌ها: میانگین غلظت سرب، کادمیم، آرسنیک، مس، نیکل و روی به‌ترتیب 37/88، 1/17، 151/78، 13/48، 92/98 و mg/kg 104/04 بود. مقادیر فاکتور غنی‌شدگی محاسبه شده برای نمونه‌های خاک از بدون غنی‌شدگی تا غنی‌شدگی قابل توجه متغیر بود. میانگین شاخص زمین انباشتگی برای سرب، کادمیم، مس، نیکل، روی و آرسنیک به‌ترتیب 0/37، 1/59، 2/53، 0/48، 0/63-و 2/9 به‌دست آمد. خطر غیر سرطانی (hq) برای کودکان و بزرگسالان در مسیر بلع بیشتر از جذب پوستی و تنفس بود. شاخص خطر تجمعی غیر سرطانی (hi) برای همه فلزات سنگین مورد مطالعه به جز آرسنیک کمتر از سطح ایمن (1 ≥hi) بود. بیشترین مقدار خطر سرطانی (cr) نیز مربوط به آرسنیک و گروه سنی کودکان با مقدار 4^-10 × 2/37در مسیر بلع بود.نتیجه‌گیری: خطر سرطانی (cr) آرسنیک در کودکان و بزرگسالان بیشتر از 4^-10 × 1 است که نشان‌دهنده خطرپذیری غیر قابل قبول است.

Assessment of pollution level, non-carcinogenic and carcinogenic risk of heavy metals on human health in surface soils of Arak industrial areas, Iran

Background and Objective: Heavy metal contamination of surface soils has become a serious concern. The aim of this study was to evaluate the potential risk of heavy metal (loid) pollution on human health in the surface soils of Arak industrial areas, the capital of Markazi province in western Iran.Materials and Methods: 235 surface soil samples were collected from a depth of 05 cm. Concentrations of lead, cadmium, nickel, zinc, copper and arsenic were determined by digestion with nitric acid (4 N). The level of soil pollution in the region was measured using geo accumulation index (Igeo) and enrichment factor (EF). The model proposed by the U.S Environmental Protection Agency (USEPA) was used to assess the health risks of heavy metals.Results: The Mean concentrations of Pb, Cd, As, Cu, Ni, and Zn were 37.88, 1.17, 151.78, 13.48, 92.98 and 104.04 mg/kg, respectively. The calculated enrichment factor values ​​for soil samples varied from deficiency to significant enrichment. The mean geoaccumulation index (Igeo) for Pb, Cd, Cu, Ni, Zn and arsenic were 0.37, 1.59, 2.53, 0.48, 0.63 and 2.9, respectively. The results of the health risk assessment showed that hazard quotient (HQ) for children and adults through the ingestion route was higher than dermal contact and inhalation pathway. The Hazard index values for all studied metals were lower than the safe level of 1 except for As. Arsenic showed the highest risk of carcinogenicity (CR) for children (2.37 x 104) through ingestion.Conclusion: The carcinogenic risk (CR) of As in children and adults is higher than the safe limit of 1 × 104, which indicates an unacceptable risk.