بررسی شاخص های آلودگی و غنی شدگی فلزات سنگین حمل شده توسط ذرات گرد و غبار اتمسفری در کلان شهرهای استان خوزستان

زمینه و هدف: با توجه به گسترش هوای گرد و غباری و انتقال این ذرات به شهرهای استان خوزستان، بررسی وضعیت این ذرات از نظر آلودگی به فلزات سنگین و وضعیت آلودگی آنها اهمیت بالایی دارد. روش بررسی: در این مطالعه، غلظت فلزات cr، cu، zn، pb، ni، mn، mg، fe در هوای 4 شهر استان خوزستان (اهواز، دزفول، ماهشهر و آبادان) در شرایط گرد و غبار و بدون گرد و غبار طی یک دوره 9 ماهه (فصول پاییز، زمستان و بهار) در سال های 13981397 بررسی گردید. 48 نمونه در شرایط آلوده و 48 نمونه در شرایط غیر آلوده، در نقاط و زمان های یکسان و با استفاده از پمپ نمونه برداری high volume با دبی l/min 110 و به مدت h 6 برداشت شد. غلظت فلزات با استفاده از دستگاه icp سنجش شد. یافته ها: میانگین غلظت فلزات مورد بررسی به استثنا ni، mn، mg در زمان گرد و غبار بالاتر از غلظت آنها در شرایط غیر گرد و غباری بود (0/05p<). در هوای گرد و غباری ترتیب فلزات سنگین براساس غلظت zn> mg> mn> ni> cr> pb> fe> cu و در هوای غیر گرد و غباری mg> mn> ni>pb> fe> cr بود که نشان می دهد منشا فلزات روی و مس و افزایش غلظت کروم در هوای آلوده، گرد و غبار و انتقال آلودگی از خارج به درون شهرها توسط این پدیده بوده است. شهرهای اهواز، دزفول، ماهشهر و آبادان از نظر وضعیت آلودگی به فلزات سنگین در شرایط گرد و غباری و غیر گرد و غباری وضعیت به شدت غنی شده را داشتند. در بررسی منشا فلزات، نیکل، کروم، روی و منیزیم در مولفه اول، مس، سرب و منگنز در مولفه دوم و آهن در مولفه سوم قرار داشت که منشا زمین زاد این فلز را در مقایسه با منشا انسان زاد فلزات را تایید می کند.نتیجه‌گیری: یافته های این مطالعه نشان داد که هر چند غلظت فلزات سنگین در ذرات گرد و غبار هوا در هوای صاف و نیز گرد و غباری مقادیر پایینی را داشت اما نتایج خطر بالای فلزاتی نظیر روی در شهرهای استان خوزستان به ویژه ماهشهر را نشان می دهد که عموما از فعالیت های درون شهری و یا استانی منشا دارند که این موضوع با توجه به شرایط خشکسالی که زمینه را برای بروز بیشتر گرد و غبار فراهم می سازد، نیازمند توجه بیشتری است.

Investigation of pollution and enrichment indices of heavy metals transported by atmospheric dust particles in the metropolis of the cities of Khuzestan province

Background and Objective: Due to the spread of dusty air and the transfer of these particles to the cities of Khuzestan province, it is very important to study the status of these particles in terms of heavy metal pollution and their pollution status.Materials and Methods: In this study, the concentrations of Cr, Cu, Zn, Pb, Ni, Mn, Mg and Fe in the air of 4 cities of Khuzestan province (Ahvaz, Dezful, Mahshahr and Abadan) in dusty and dustfree conditions over a period of 9 months (autumn, winter and spring) were measured in 20182019. Due to the spread of dusty air and the transfer of these particles to the cities of Khuzestan province, it is very important to study the status of these particles in terms of heavy metal pollution and their pollution status.Results: 48 samples in contaminated conditions and 48 samples in noncontaminated conditions were collected at the specific points and exact times using a High Volume sampling pump with a flow rate of 110 L/min for 6 hours. Metal concentrations were measured using ICP. Except for Ni, Mn and Mg, the mean concentration of other studied metals were higher at dusty conditions as compared with their values in nondusty conditions (p < 0.05). In dusty and nondusty air conditions the order of heavy metals based on their concentrations were obtained as following: Zn> Mg> Mn> Ni> Cr> Pb> Fe> Cu and Mg> Mn> Ni> Pb> Fe> Cr, respectively. This result shows that the origin of zinc and copper metals and the increase in chromium concentration in polluted air are due to the entering of dust and pollution transfer from the outside area into cities. The cities of Ahvaz, Dezful, Mahshahr and Abadan were highly enriched in terms of heavy metals pollution either in dusty or nondusty conditions.Conclusion: The findings of this study showed that despite low concentration of heavy metals in airborne dust particles in clear and dusty air, high health risks of metals such as zinc in cities of Khuzestan province, especially Mahshahr are probable. Further investigation showed that particles are generally derived from intracity or provincial activities, which call for more attention due to the drought conditions that attributes to more dust formation.