مقاله درباره زیست محیطی، نمونه برداری، ضریب همبستگی

دانلود پایان نامه ارشد

پادگانههای آبرفتی قدیم و جوان، مخروطافکنهها، دشتهای آبرفتی، کفههای نمکی، تپههای ماسهای و آبرفتهای رودخانهای جوان تشکیل میدهند. این رسوبات بخش عمده حوضه را تشکیل داده و عمدهترین منابع آب زیرزمینی در آنها جای دارند.
شکل4-2 نقشه زمینشناسی محدوده مورد مطالعه را نشان میدهد. همانگونه که در نقشه مشخص است از دیدگاه سنگشناسی، محدوده مورد مطالعه به چند بخش تقسیم می‌شود(برگه زمینشناسی 1:250000 اصفهان):
1- بخش کوچکی از شمال شرق منطقه از واحدهای سنگی آهکی و دولومیتی به سن الیگوسن تا ترشیری تشکیل شده است و از نظر موقعیت جغرافیایی این مجموعه در شهرستان برخوار قرار دارد.
2- شرقیترین بخش منطقه را مارنهای ژیپس‌دار به سن میوسن تشکیل می‌دهند. این مجموعه در شهرستانهای برخوار و اصفهان قرار دارد.
3- بیشتر محدوده مورد مطالعه را نهشته‌های رسوبی رودخانه‌ای قدیمی و کواترنری و عهد حاضر تشکیل میدهد. این نهشته‌های رسوبی در بخشهای شرقی و شمالی نسبت به بخشهای غربی و جنوبی رخنمون بیشتری دارند. از نظر موقعیت جغرافیایی این مجموعه در شهرستانهای برخوار، اصفهان، شاهین شهر و میمه قرار دارد.
4- بخش مرکزی منطقه از شیل‌های آمونیت‌دار با میان لایه‌هایی از کنگلومرا، ماسهسنگ و کمی آهک به سن ژوراسیک و کنگلومرا و ماسهسنگ قرمز رنگ، سنگآهک خاکستری فسیل‌دار، مارنهای آرژیلیتی، شیل سیاه با میان لایه آهک به سن کرتاسه تشکیل شده است. این مجموعه در شهرستانهای اصفهان و فلاورجان رخنمون دارد.
5- جنوب منطقه شامل دولومیت ماسه‌ای، سنگآهکهای اوربیتولین‌دار و شیلهای آهکی فسیل‌دار به سن کرتاسه است. در جنوب غرب منطقه نیز گرانودیوریت شاه‌کوه به سن ژوراسیک بالایی در بخش کوهستانی، و پارک ملی کلاه قاضی رخنمون دارد. از نظر موقعیت جغرافیایی این مجموعه در شهرستانهای اصفهان و مبارکه، و بخش کوچکی از شمال شهرستان شهرضا قرار دارد.
6- شمال غرب محدوده مطالعاتی، بیشتر از شیل خاکستری به سن تریاس و سنگ آهک خاکستری به سن کرتاسه تشکیل شده است. از نظر موقعیت جغرافیایی این مجموعه در شهرستان خمینیشهر و نجفآباد بیشترین رخنمون را دارد.
8- جنوب غرب منطقه نیز از ماسه‌سنگ و کنگلومرای قرمز-رنگ، سنگآهک خاکستری رنگ فسیل‌دار و سنگ آهک اوربیتولین‌دار مارنی به سن کرتاسه تشکیل شده است. از نظر موقعیت جغرافیایی این مجموعه در شهرستانهای لنجان، مبارکه و بخشی از شهرستان تیران و کرون قرار دارد.

شکل2-4 نقشه زمینشناسی شعاع 50 کیلومتری اصفهان

فصل سوم

بررسی زمینشیمی فلزات سنگین در نمونههای غبار خیابان

3-1- مقدمه

از جمله نگرانیهای زیست محیطی که امروزه در کانون توجه سازمانهای زیست محیطی و بهداشتی قرار گرفته، آلودگیهای ناشی از فلزات سنگین است. فلزات سنگين(Heavy metals) زيرمجموعه‌اي از عناصر موجود در جدول تناوبي هستند، كه اغلب ويژگي‌هاي فلزي دارند. اين دسته از عناصر شامل فلزات واسطه، شبه فلزات، لانتانيدها و اكتيندها مي‌باشند. تعاريف مختلفي بر اساس چگالي، عدد اتمي، عدد جرمي، ويژگي‌هاي شيميايي و سمناكي براي اين دسته از عناصر ارائه شده است. نام فلزات سنگين اولين بار توسط IUPAC به اين عناصر اطلاق گرديد اما از آنجا كه اين اصطلاح تعاريف مختلفي را شامل مي‌شود، اصطلاح ديگري به نام فلزات سمي(Toxic metals)، امروزه بيشتر كاربرد دارد. برخي عناصر سنگين از عناصر ريزمغذي ضروري (Fe,Co,Cu,Zn,As,Se,Mo,Mn,Cr) هستند و كمبود يا مصرف بيش از حد آنها منجر به مسموميت موجودات زنده مي‌شود. گروه ديگر، عناصر غيرضروري (Cd,Hg,Pb) هستند كه عدم مصرف آنها براي موجود زنده مشكلساز نيست اما مصرف،‌ عدم دفع و زيستانباشت آنها منجر به مسموميت مي‌شود. فلزات نقش حياتي و ارزشمندي در توسعه صنعت و پيشرفت فن‌آوري دارند. بيشتر اين فلزات پس از مصرف، تخريب نشده و در محيط زيست متمركز مي‌شوند، و اگر يك تعادل مناسب بين فلزات در محيط و سلامت موجودات و انسان ايجاد نشود، تعادل در بوم‌سامانه از بين رفته و مشكلات متعددي را به همراه خواهد داشت. عناصر As,Cd,Cr,Pb و Hgبه دليل ويژگيهاي سرطان‌زايي و ديگر مشكلات سلامتي و بهداشتي، بيش از ساير فلزات سنگين در سالهاي اخير مورد توجه قرار گرفته‌اند. دليل اهميت بيشتر اين عناصر را مي‌توان به فجايع بزرگ انساني مانند آنچه كه در ميناماتاي ژاپن (Hg)، بنگال غربي و بنگلادش (As) و بيماري ايتايي ايتايي (Cd) در ژاپن اتفاق افتاد و يا انواع بيماريهاي عصبي و كُندذهني كودكان (Pb) نسبت داد. علاوه بر منابع طبيعي، كاربرد اين عناصر در صنعت، معدن و كشاورزي منجر به تشديد غلظت اين عناصر در بوم‌سامانه‌هاي مختلف شده و در صورت عدم كنترل، تصفيه و جداسازي اين عناصر،‌ بوم‌سامانه با مشكلات متعددي مواجه خواهد شد.

3-2- اهمیت نمونهبرداری

نمونهبرداری یکی از مراحل مهم هر پژوهش زيستزمينشيميايي است. در صورتي که نمونهبرداري طبق اصول و ضوابط انجام گيرد، کمک شاياني به تحليل نتايج تجزيه آزمايشگاهي میکند، و نتايج حاصل، ميتواند نمايانگر ويژگيهاي محيط باشد. نمونه‌برداري همراه با اشتباه و خطا، نتايجي اشتباه را بهدست ميدهد و اين مسئله اهميت نمونهبرداري صحيح را گوشزد مي‌كند. قبل از انجام نمونهبرداري، بايد با در نظر گرفتن هدفي که پژوهشگر در پي کسب آن است، شبکه نمونهبرداري مناسب انتخاب شود. بازديد مقدماتي از منطقه ميتواند اطلاعات اوليه از وضعیت منطقه و درجه سهولت نمونهبرداري در بخشهاي مختلف چارگوش انتخابي را فراهم آورد.
به طور کلی در هر راهبرد نمونهبرداری دست کم پنج اصل زیر باید رعایت شود(US EPA, 1991):
– اهداف نمونهبرداری
– روش نمونهبرداری(تصادفی یا سامانمند)
– انتخاب نقاط نمونهبرداری
– تعداد نمونهها، و پارامترهای مورد ارزیابی
– روش آمادهسازی نمونهها.
با توجه به هدف این پژوهش، که بررسی غلظت فلزات سنگین در غبار خیابان کلانشهر اصفهان میباشد، آمادهسازی ونمونهبرداری از غبار خیابان در محدوده 50 کیلومتری این کلانشهر به صورت زیر انجام پذیرفت:

3-3- نمونه‌برداری

محدوده مورد مطالعه از نظر مسیرهای حمل و نقل به دو دسته جاده‌های بینشهری، و خیابانهای درونشهری تقسیم می‌شود. در مجموع تعداد 24 نمونه از جاده‌های اصلی برون شهری و درون شهری، با توجه به طول جاده و میزان حمل و نقل جاده‌ای، و همچنین خیابانها و میدان‌های اصلی درون شهری اصفهان انتخاب شد. همچنین 2 نمونه از ذوب آهن اصفهان و 1 نمونه از محدوده معدن سرب و روی باما به عنوان نماینده صنایع و معادن محدوده مطالعاتی برداشته شد. جدول3-1 و شکل 3-1 موقعیت نقاط نمونهبرداری از غبار خیابان محدوده مطالعاتی را نشان میدهد.
نمونهبرداری غبار خیابان به دلیل تردد خودروها در روز امکانپذیر نبود. بنابراین نمونهبرداری از غبار خیابان در نیمههای شب انجام شد. نمونهها با استفاده از خاکانداز پلاستیکی، و بُرس پلاستیکی بیرنگ از کنار جاده، خیابان و میدانها برداشته شد(بین 100 تا 500 گرم نمونه). بعد از هر نمونهبرداری، برس کاملاً تمیز ،و با استون شسته شد. سپس نمونهها به کیسههای ضخیم زیپدار انتقال داده شد، و پس از کدگذاری، در محیط خشک و خنک نگهداری شدند. نمونههای برداشت شده برای آمادهسازی به آزمایشگاه مکانیک خاک بخش علوم زمین دانشگاه شیراز منتقل شدند. در آزمایشگاه ابتدا قطعات چوب و فلز، برگ درختان، تهسیگار، شیشه و سایر اضافات از نمونهها جدا، و نمونهها از غربال 63 میکرون عبور داده شدند. سپس نمونهها به قوطیهای مخصوص پلاستیکی و بیرنگ 20 میلیلیتری منتقل، کدگذاری و برای تجزیه عنصری طیفسنجی جرمی توسط پلاسمای جفتیده القایی(ICP-MS)به آزمایشگاه اکمه کانادا فرستاده شد.

شکل3-1- نقشه ایستگاه‌های نمونه‌برداری از غبار خیابان در محدوده مطالعاتی.

شکل3-2-نمونهبرداری از غبار خیابان(فلزات سنگین)شکل3-3-نمونه برداری از غبار خیابان(فلزات سنگین)

شکل 3-4- کدگذاری نمونههای جمعآوری شده
جدول3-1- نام و مختصات محل نمونه‌برداری غبار خیابان.
ردیف
کدنمونه
X
Y
نوع نمونه
نام ایستگاه
1
R1
567900.00
3617934.00
غبار خیابان
بزرگراه چمران
2
R2
581485.00
3622949.00
غبار خیابان
فرودگاه شهید بهشتی
3
R3
565842.00
3619602.00
غبار خیابان
بعثت-عاشق اصفهانی
4
R4
565620.00
3622120.00
غبار خیابان
فرزانگان
5
R5
559466.00
3625209.00
غبار خیابان
بزرگراه معلم
6
R6
550277.00
3630051.00
غبار خیابان
پالایشگاه اصفهان
7
R7
552935.00
3622567.00
غبار خیابان
میدان استقلال
8
R8
559919.00
3616345.00
غبار خیابان
خیابان امام خمینی
9
R9
557666.00
3612971.00
غبار خیابان
آتشکده
10
R10
560337.00
3612847.00
غبار خیابان
شهید خرازی
11
R11
557882.00
3609116.00
غبار خیابان
شهید حبیب الهی
12
R12
554314.00
3607254.00
غبار خیابان
شهید کاظمی
13
R13
562802.00
3605715.00
غبار خیابان
ترمینال صفه
14
R14
568072.00
3603278.00
غبار خیابان
کمربندی اصفهان
15
R15
574500.00
3612799.00
غبار خیابان
کمربندی اصفهان
16
R16
566220.00
3608345.00
غبار خیابان
شهید کشوری
17
R17
562404.00
3610111.00
غبار خیابان
میدان آزادی
18
R18
562697.00
3612893.00
غبار خیابان
میدان انقلاب
19
R19
563247.00
3618264.00
غبار خیابان
ترمینال کاوه
20
R20
566652.00
3614215.00
غبار خیابان
خیابان پروین
21
R21
569078.00
3615934.00
غبار خیابان
خیابان آقابابایی
22
R22
546896.00
3648959.00
غبار خیابان
پلیس راه مورچه خورت
23
R23
535093.00
354390.00
غبار خیابان
فولادشهر
24
R24
536509.00
3587392.00
غبار خیابان
بزرگراه ذوب آهن
25
R25
559059.00
3598963.00
غبار خیابان
معدن باما
26
R26
536147.00
3589817.00
غبار خیابان
ذوب آهن
27
R27
530154.00
3587537.00
غبار خیابان
ذوب آهن

3-4-تفسیر نتایج فلزات سنگین در نمونههای غبار خیابان
فعالیتهای انسان در چند دهه اخیر در تمام کشورها، بهویژه کشورهای در حال توسعه به بروز آشفتگی در سامانه های طبیعیمنجر شده است. با پیشرفتهای صنعتی و نیاز به منابع انرژی، اثر انسان بر محیط زیست شدیدتر شده، و آلودگی محیط های آب، خاک و هوا را به دنبال داشته و بیش از هر کس دیگر گریبانگیر خود انسان شده است. از جمله خطرناکترین این آلاینده ها فلزات سنگین هستند که به دلیل پتانسیل سرطان زایی، جهش زایی ، قابلیت انباشت، و زیست پایستاری اهمیت ویژهای دارند. فلزات سنگین از راه های مختلف مانند غذا، آب و جو وارد بدن موجودات میشوند. واژههای زنجیره غذایی، شبکه غذایی، و سطوح تغذیهای برای توصیف مسیرهای ورود آلودگی به جانوران به کار میرود. فلزات سنگین خورده شده در زنجیره غذایی بالا رفته و از راه شبکه غذایی به سطوح غذایی بالاتر راه مییابد، و ممکن است در طی این مسیر دچار زیستانباشت شده و افزایش زیستی یابد. خوردن و زیستانباشتن برخی از فلزات که در سیالها، بافتها یا اندامهای خاصی به غلظتهای بحرانی سمی میرسند برای جانورانی که در سطوح بالاتر غذایی قرار دارند، خطر محسوب می شوند(زیگل،2002). نتایج حاصل از تجزیه نمونههای غبار برای تعیین غلظت فلزات سنگین در جدول3-2 ارائه شده است.

3-4-1- تحليل آماري دادههاي نمونههاي غبار خیابان
هدف ازتحليل دادههاي آماري پي بردن به غلظت زمينه وتعيين مرزآلودگي، توزيع عادي وغيرعادي است. ميانگين دادهها بيانگر غلظت عادي نمونههاي جمعآوريشده است. تحليل روند تغييرات عناصر سنگین در محيط غبار با توجه به ميانگين غلظت و استانداردهاي جهاني توصيف وسپس،توزيع آماري آن مشخص ميگردد. هدف از اين بخش، بررسي آماري غلظت عناصر در نمونههاي غبار خیابان ميباشد. بنابراين دراين پژوهش ازچندروش آماري(آمارتوصيفي، ضریب همبستگی) ونمودارهاي جعبه‌اي براي تحليل بهتر داده‌ها وارتباط آنها با زمينشيمي استفاده شد.

پایان نامه
Previous Entries مقاله درباره شهر اصفهان Next Entries مقاله درباره غنیشدگی، کمربندی، اصفهان(