مقاله درباره مواد غذایی، محصولات کشاورزی، پسماندهای خطرناک

دانلود پایان نامه ارشد

2006). امروزه بسیاری از مطالعات با تمرکز بر روی این جنبه از آلودگی PAHها انجام میگیرد. درمطالعاتی که توسط ترنگ و همکاران((Trang et al., 2008در شهر آلسان به عنوان بزرگترین شهر صنعتی کره، با حجم بالای ترافیک انجام شده است، فعالیتهای صنعتی به عنوان عمدهترین دلیل آلودگی PAH غبار خیابان در نظر گرفته شده است.
تحقیقات نشان داده است که افرادی که در نواحی شهری زندگی میکنند بیش از سایر افراد، در معرض ابتلا به انواع سرطانهای ناشی از ترکیبات آروماتیک چندحلقهای میباشند. ترکیبات آلی چندحلقهای از این نظر، یکی از مهمترین دسته از آلایندههای موجود در محیط جو(ذرات گرد و غبار)، آب و خاک میباشد(Fang, G.C et al., 2004). گرچه اثرات بهداشتی ترکیبات PAH شبیه یکدیگر نمیباشد، ولی شانزده ترکیب که پیشتر به آنها اشاره شد، در این گروه قرار میگیرند(Okone- Mensah et al., 2005).
علت در نظر گرفتن این گروه از ترکیبات PAH این است که:
1- اطلاعات بیشتری در رابطه با این ترکیبات نسبت به سایر ترکیبات PAHوجود دارد.
2- به نظر میرسد این ترکیبات نسبت به سایر ترکیبات PAH اثرات مضر بیشتری دارند.
3- احتمال بیشتری برای حضور در محیط و تماس انسان با این ترکیبات وجود دارد.
4- از تمام این ترکیبات PAH که مورد آزمایش قرار گرفتهاند، این ترکیبات غلظت بالاتری در محلها و جایگاههای مواد زائد خطرناک داشتهاند. همچنین اغلب این ترکیبات به عنوان ترکیب PAH موجود در فهرست آلایندههای درجه اول سازمان حفاظت محیطزیست امریکا(USEPA) قرار دارد.
اگرچه بعضی از PAH ها به عنوان عامل سرطانزا و جهشزای عمده شناخته شدهاند اما رفتار تعداد بسیاری از این هیدروکربنها از نظر فیزیکی، شیمیایی و زیستشناختی هنوز ناشناخته ماندهاست. بهعنوان مثال بنزو(p) پایرن که در دود سیگار، و دودکش وجود دارد، بسیار خطرناک است زیرا به محض ورود به بدن به وسیله بعضی از آنزیمها اکسیده میشود، و با DNA سلولی پیوند یافته و موجب جهش در ژنها میشود. به این ترتیب، در جریان انتقال اطلاعات ژنتیکی مزاحمت ایجاد میکند. این هیدروکربنها به محض آزاد شدن در هوا یا آب، جذب ذرات معلق در این محیط میشوند. این مهم به دلیل خاصیت آبگریزی زیاد، انحلالپذیری کم در آب و فشار بخار نسبتاً پایین آنهاست(Guzzclla et al., 1994).
PAHها تمایل به جذب شدن در سطوح آبگریز دارند، و این تمایل با افزایش تعداد حلقهها افزایش مییابد(Morasch et al., 2007) بنابراین PAHها در محیطهای خاک و رسوب بیش از محیطهای آب و هوا دیده میشود. گرایش بالای آبگریزی و خواص چربیدوستی PAHها باعث میشود براحتی زیستانباشت شده و به جایی برسند که بتواند ایمنی زنجیره مواد غذایی را برای انسان و حیوان به مرز تهدیدکننده برسانند(Sun et al., 2003).
غلظت PAHها در نمونههای غبار خیابان در نواحی شهری با توجه به تراکم ترافیک، مکان و نوع غالب وسایل نقلیه متفاوت میباشد.
غلظت PAHها در نمونههای غبار ریزاندازه نسبت به نمونههای غبار با اندازههای بزرگتر، بسیار بیشتر است و این امر به دلیل بیشتر بودن مساحت ذرات ریز اندازه میباشد. اندازه ذرات غبار را میتوان با استفاده از آنالیزکننده لیزری اندازهگیری کرد(LS13320). باید توجه کرد غلظت PAHها معمولاً در نمونههای غبار خیابان برداشت شده در فصل زمستان بسیار بیشتر از نمونههای غبار برداشت شده در فصل تابستان میباشد. این اختلاف غلظت در نمونههای برداشت شده در فصول مختلف به دلیل شرایط مختلف جوی و تفاوت فعالیتهای مختلف انسان در طول تابستان و زمستان است(M.Liu et al., 2007). بارشهای شدید مانع از تجمع آلایندهها در غبار خیابان میشود، همچنین دمای بالا، و تابش نور خورشید تجزیهPAH ها را تسریع میبخشد. در زمستان دمای کمتر و تابش کمتر و ضعیفتر نور خورشید تجزیه PAHها را کاهش میدهد(M.Liu et al., 2007).
نمودار زیر غلظت ترکیبات مختلف PAH را در نواحی و فصول مختلف سال نشان میدهد(M.Liu et al., 2007).

شکل1-5- تفاوت غلظتPAHها درفصول تابستان و زمستان

1-10-3-ترکیبات PAH در محیط زیست
حرکت و چرخش ترکیبات PAH در محیط بستگی به خصوصیات PAHها مثل انحلالپذیری در آب و سهولت تبخیر شدن در هوا دارد. ترکیبات PAHها معمولاً بهراحتی در آب حل نمیشوند و انحلال آنها در آب کم است. این ترکیبات در هوا به صورت بخار یا چسبیده به سطح ذرات معلق کوچک جامد وجود دارند. PAHها زمانی که به جو گسیل ‌شوند، می‌توانند توسط نور خورشید شکسته شوند ولی به نظر می‌رسد که جذب توسط ذرات معلق در جو، این فرآیند را به تعویق می‌اندازد. BaP می‌تواند در اثر واکنش با اوزون، با نیمعمر 37 دقیقهای تجزیه شود. این نیمعمر در مورد واکنش با NO2،7 روز و در واکنش با رادیکال‌های هیدروکسیل، 49/21 ساعت است.
این ذارت قبل از اینکه بصورت بارش باران یا تهنشینی ذرات به زمین برگردند، میتوانند مسافتهای طولانی را طی کنند. بعضی از ترکیبات PAH میتوانند از آبهای سطحی تبخیر شده و وارد اتمسفر شوند، اغلب به ذرات جامد میچسبند و در بستر رودخانهها یا دریاچهها رسوب میکنند. در خاک و غبار ترکیبات PAH به احتمال زیاد به طور محکم به ذرات میچسبند. بعضی از ترکیبات PAH در خاک میتوانند به آبهای زیرزمینی نفوذ نموده و باعث آلودگی این آبها گردند. میزانPAHهای موجود در بافت گیاهان و بدن حیوانات که در روی زمین یا در آب زندگی مینمایند میتواند چند برابر میزان ترکیبات PAH در آب یا خاک باشد. ترکیبات PAH در واکنش با نور خورشید و دیگر مواد شیمیایی در هوا میتواند به محصولات و فرآوردههایی با پایداری بیشتر تبدیل شوند، بهطوریکه تجزیه و شکست این ترکیبات در غبار، خاک و آب معمولاً ممکن است هفتهها و ماهها طول بکشد، و عمدتاً این تجزیه توسط ریزاندامگانها انجام میشودResarch Triangle Institute(1999)).
تقریباً حدود 500 ترکیب PAH و ترکیبات وابسته به آنها در هوا تشخیص داده شده، اما اغلب اندازهگیریها بر روی بنزو(a) پایرن صورت گرفته است. ترکیبات PAH که در جو رها نمیشوند، ممکن است در مدت زمان کوتاه یا طولانی منتقل شده و توسط رطوبت و یا به صورت خشک بر روی خاک، آب و گیاهان فرود آیند.
آزاد سازی PAH در آب، به شدت به جذب آن توسط ذرات خاک، رسوب و ذرات معلق، بستگی دارد. تحقیقات نشان داده است که این ترکیبات، بدون نیاز به منبع انرژی یا کربن، مستعد تجزیه شدن تدریجی توسط برخی ریزاندامگانها هستند، اما به دلیل جذب توسط رسوبات، در اکثر موارد در برابر تجزیه مقاوم هستند. PAHها احتمالاً در آبهای سطحی نیز توسط نور خورشید تجزیه شده و پیشبینی می‌شود که با نیم عمر 43 روزه در اثر تبخیر، از بین بروند. انتظار می‌رود که BaP توسط جاندارانی که نمی‌توانند آن را متابولیزه کنند، زیستانباشته شود. ضریب زیستانباشت(BCF)گزارش شده برای BaP در صدف‌های خوراکی 3000، ماهی قزل آلا 920 و دیگر ماهی‌های رودخانه‌ای 2657 است، البته حضور هومیک اسید در محیط، کاهش زیستانباشت این آلاینده را در پی دارد.
با ورود PAH به خاک از طریق نهشت جوی یا رواناب‌، این ترکیبات به شدت توسط خاک جذب شده و به نظر نمی‌رسد که وارد آب زیرزمینی شوند. تبخیر این ترکیبات ازسطح خاک قابل انتظار نیست اما آزمایشات تجزیه زیستی نشان داده‌اند که با نیم عمر 2 روز تا 9/1 سال می‌توانند توسط ریز اندامگانها تجزیه شوند. با توجه به این نیمعمر، و نیز نبود فرآیند مهم دیگریبرای تجزیه PAHها، شاید تجزیه زیستی یک فرآیند مهم حذف این آلاینده‌ها در خاک باشد.
1-10-4- راههای ورود ترکبیاتPAHبه بدن
از آنجا که ترکیبات آروماتیک چند حلقهای در انواع محیطها حضور دارند، افراد ممکن است در خانه، فضای باز و یا محل کار در معرض این ترکیبات قرار بگیرند. تماس با این ترکیبات ممکن است از طریق پوست، استنشاق غبار، خاک یا هوا و خوردن غذاهای آلوده به این مواد ایجاد شود. تنفس هوای آلوده به  PAHهای حاصل از دود سیگار، دود چوب یا دود حاصل از سوختن محصولات کشاورزی یا خوردن گوشتهای کباب شده، غلات، حبوبات، نان، آرد، سبزیجات و مواد فرآوری شده آلوده به این مواد و همچنین نوشیدن شیر، آب یا نوشیدنیهای آلوده دیگر باعث ورود این ترکیبات به بدن انسان میشود. بریان کردن، دود دادن و یا کباب کردن غذا روی آتش، مقدار  PAHها را در غذا افزایش میدهند. این ترکیبات در غلظتهای بسیار بالا(حدود ppb 200) در گوشتهای کباب شده توسط زغال دیده میشوند. این امر ظاهراً به این علت است که هنگام کباب کردن گوشت، چربی آن روی زغال ریخته و به دنبال آن آذرکافت شده و روی گوشت مینشیند. از منابع مهم ترکیبات PAHدر مواد غذایی، غلات، روغنهای خوراکی و چربیها میباشد. روغنها و گروه چربیها دارای غلظت بالایی از ترکیبات PAH میباشند. در صورتی که گروه غلات دارای غلظت بسیار کمتر این ترکیبات بوده، ولی به دلیل مصرف بیشتر در جیره غذایی مهم میباشند. با توجه به مطالعات انجام شده و اطلاعات مربوط به دریافت این ترکیبات از راه غذا و آب آشامیدنی حدود 1% کل دریافت این ترکیبات می تواند از طریق آب آشامیدنی باشد. غذاهای دیگرشامل قهوه و بادام زمینی نیز دارای مقدار کمی PAH میباشند. علاوه بر این، انواع لوازم آرایشی و شامپوهایی که از قطران ساختهمیشوند حاوی PAH هستند.
آلودگی مکانهای سربسته، نه تنها از منابع خارجی(از قبیل هوای آلوده) بلکه از منابع داخلی از قبیل دود سیگار، وسایل گرم کننده و پخت و پز نیز انجام میشود. از آنجا که افراد 80 درصد یا بیشتر عمرخود را در مکانهای سربسته سپری میکنند، بنابراین حضور این ترکیبات مضر در هوای تنفسی اثر مستقیم بر سلامت انسانها دارد.کارگرانی که در صنایع تولید کک، قیر و آسفالت، استخراج و تصفیه نفت، تولید مواد شیمیایی، تولید و انتقال برق و تولید رنگ کار میکنند از طریق استنشاق یا تماس پوستی در معرض  PAHها قرار میگیرند.افرادی که در نزدیکی مکان دفع پسماندهای خطرناک سکونت دارند احتمالاً مقدار زیادی PAH تنفس می‌کنند. این آلاینده همچنین ممکن است هنگام تماس پوست بدن با خاک‌های آلوده به PAH و یا محصولاتی مانند نفت سنگین، قیر زغالسنگ و قیر پوشش سقف ساختمان‌ها به بدن راه یابد. اندام‌های هدف این آلاینده، کبد و کلیه‌ها می‌باشند ولی به هر حال PAHها طی چند روز می‌توانند از راه ادرار و مدفوع از بدن خارج شوند. بهعنوان یک جمعبندی کلی باید بیان کنیم که:
برای محیط هوا به نظر میرسد احتراق در اماکن مسکونی و وسایط نقلیه عمومی مهمترین منبع تماس با ترکیبات آروماتیک چندحلقهای میباشد. در نزدیکی منبع انتشار حداکثر دریافت روزانه ممکن است به یک میکروگرم ترکیب بنزو(a) پایرن برسد. برای دیگر ترکیبات انتخاب شده حداکثر دریافت بین 004/0 تا 06/0 میکروگرم در روز تخمین زده شده است. برای محیط بسته، مهمترین عامل تماس دود ناشی از سیگار و آتش برای پخت و پز و تولید گرما به خصوص در کشورهای در حال توسعه میباشد.

1-10-5- تجزیه و فروکاهی ترکیبات PAHدر غبار
متابولیسم میکروبی مهمترین فرآیند تجزیه PAHها در محیط خاک میباشد در محیط غبار به دلیل کمتر بودن این متابولیسمها، بالطبع این فرآیند کمتر به چشم میخورد و پایداری PAHها در این محیط بیشتر میباشد. سرعت و وسعت تجزیه ترکیبات PAH تحت تأثیر عوامل محیطی قرار میگیرد: محتوای کربن آلی، ساختار و اندازه ذرات غبار، خصوصیات جمعیت میکروبی، وجود آلایندههایی مثل فلزات و سیانیدها(که برای میکروارگانیسمها خاصیت سمناکی دارند) و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ترکیبات PAH از جمله این عوامل میباشد(Wilson S.C et al., 1993).
اگرچه اختلافاتی در مقادیر زمان نیمه عمر تجزیه زیستی در مطالعات مختلف وجود دارد ولی نتایج این مطالعات نشان میدهد که زمان نیمهعمر تجزیه زیستی ترکیبات PAHهایی با تعداد حلقههای بیشتر از سه عدد به طور قابل ملاحظهای طولانیتر میباشد(بزرگتر از 20 روز تا صدها روز). فاکتورهای محیطی که ممکن است بر تجزیه ترکیبات PAH در خاک، رسوب و غبار تأثیرگذار باشند شامل دما،pH، غلظت اکسیژن، غلظت ترکیبات PAH، رطوبت و مواد غذایی( سوبسترا) میباشد(Sims RC et al.,

پایان نامه
Previous Entries مقاله درباره مناطق شهری، مناطق روستایی، صنایع وابسته Next Entries مقاله درباره استان اصفهان، شهرک صنعتی، شهر اصفهان