مقاله درباره شهر اصفهان، محیط زیست، تحلیل عاملی

دانلود پایان نامه ارشد

زمینشیمی شهری نیز به بررسی نابه هنجاریهای ناشی از افزایش غلظت آلایندهها در محیط شهری و تاثیر این مسئله بر تندرستی ساکنین شهرها میپردازد.در این مطالعه غلظت برخی از فلزات سنگین و نیز ترکیبات آروماتیک چندحلقهای(PAHs)، در غبار خیابان کلانشهر اصفهان اندازهگیری شد.نتایج تحلیل تجزیه شیمیایی نشان داد، غلظت بالای فلزات سنگین به عواملی همچون ترافیک، سایش قطعات مختلف اتومبیل( بدنه، لنت ترمز، تایر و غیره)، فرسایش سطح جاده، فرسایش و تجزیه رنگهای به کار برده شده در خیابان و اتومبیلها ارتباط دارد. همچنین غلظت بالای PAHs در درجه اول ناشی از سوختن ناقص سوختهای فسیلی است. میتوان به عواملی چون ترافیک و سایر فرایندهای درونشهری بهعنوان مهمترین منابع ترکیبات آروماتیک چندحلقهای در غبار خیابان کلانشهر اصفهان اشاره کرد.درجه آلودگی در تمام ایستگاهها بیش از 32 میباشد، که نشان دهنده وضعیت آلودگی با درجه خیلی بالاست. طبق نظر هاکانسون در صورتی که درجه آلودگی بیش از 20 باشد سریعاً باید تمهیداتی جهت پاکسازی و یا کاهش آلایندهها اندیشید. همچنین با توجه به میانگین شاخص خطر برای فلزات سنگین، عنصر کادمیم در رده خطر بسیار زیاد، عناصر سرب و آرسنیک در محدوده خطر زیاد و عناصر نیکل، مس، روی و کروم در محدوده متوسط قرار دارند. در مورد PAHs باید گفت غلظت تمام این ترکیبات بیش از حد مجاز در هوای تنفسی است و تمام ایستگاهها آلودگی به این ترکیبات را نشان دادند.
کلید واژگان: غبار خیابان، ترکیبات آروماتیک چند حلقهای، درجه آلودگی، شاخص خطر.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول: مقدمه
1-1-مقدمه 2
1-2-زمینشیمیزیست محیطی 3
1-3-زمینشیمی شهری 4
1-4-منابع ورود طبیعی عناصر به محیط 6
1-5-منابع انسانزاد آلودگی 6
1-5-1-سوخت فسیلی 7
1-5-2-سایر فعالیتهای صنعتی 8
1-5-2-1-متالورژی 8
1-5-2-2-تولید لولههای سفلی و آجر 8
1-5-2-3-تولید سیمان 9
1-5-2-4- آلودگی ناشی از حمل ونقل 9
1-6- نهشت جوی آلایندهها 10
1-7- آلودگی محیط شهری 11
1-8-غبار خیابان 12
1-8-1-اثرات غبار بر سامانههای محیطی و سلامت انسان 13
1-8-2-فلزات سنگین در غبار خیابان در محدوده شهر 15
1-8-2-1-روی 16
1-8-2-2-سرب 17
1-8-2-3-مس 19
1-8-2-4-آهن 21
1-8-2-5-کادمیم 21
1-8-2-6-کروم 23
1-8-2-7-مولیبدن 25
1-8-2-8-نیکل 26
1-8-2-9-منگنز 27
1-8-2-10-آرسنیک 28
1-8-2-11-آلومینیم 30
1-8-2-12-کبالت 31
1-8-2-13-قلع 33
1-8-2-14-آنتیموان 35
1-9-ترکیبات آروماتیک 36
1-10-هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای 37
1-10-1-ویژگیهای شیمیایی هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای 38
1-10-2-منشا هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای 41
1-10-3-ترکیبات PAH در محیط زیست………………………………………………….. 49
1-10-4-راههای ورود ترکیبات PAHبه بدن 51
1-10-5-تجزیه و فروکاهی ترکیباتPAH در غبار خیابان 52
1-11-ضرورت انجام پژوهش 53
1-12-مطالعات پیشین 54

فصل دوم: منطقه مورد مطالعه
2 -1-جغرافیای منطقه مورد مطالعه 57
2-2- هواشناسی منطقه 59
2-3- صنعت 60
2-4-منابع آلاینده شهری 61
2-5-زمین شناسی منطقه 62
2-5-1- زون ایران مرکزی 62
2-5-2-زون سنندج – سیرجان 64
2-5-3- زون زاگرس مرتفع یا زاگرس رورانده 65

فصل سوم: بررسی زمین شیمی فلزات سنگین در غبار خیابان
3-1- مقدمه 73
3-2-اهمیت نمونهبرداری 74
3-3-نمونهبرداری 75
3-4- تفسیر نتایج فلزات سنگین در نمونههای غبار خیابان 77
3-4-1-تحلیل آماری دادههای نمونههای غبار خیابان 78
3-4-2- آمار توصیفی فلزات سنگین 79
3-4-3-ضریب غنی شدگی 84
3-4-4- شاخص زمین انباشت 87
3-4-5-شاخص خطر بالقوه بومشناختی فلات سمناک 89
3-4-6-ضریب و درجه آلودگی 96
3-4-7- شاخص آلودگی و شاخص تجمعی آلودگی 100
3-4-8-نسبت و شاخص خطر 105
3-4-9- جذب روازنه شیمیایی 112
3-5-تشخیص منبع احتمالی فلزات 113
3-6-آزمون تحلیل آماری 116

فصل چهارم: بررسی زمینشیمی ترکیبات آروماتیک چند حلقهای در غبار خیابان
4-1- مقدمه 119
4-2- نمونهبرداری 119
4-3-تفسیر نتایج ترکیبات آروماتیک چند حلقهای در نمونههای غبار خیابان 124
4-3-1- روشهای آماری 124
4-3-2- ضریب همبستگی 127
4-3-3- غلظت ترکیباتPAH در ایستگاههای مختلف 129
4-4-نفتالن 140
4-5-اسنفتیلن 141
4-6- اسنفتن 142
4-7- فلورن 143
4-8- فنانترن 143
4-9- آنتراسن 144
4-10- فلورانتن 145
4-11-پایرن 146
4-12- بنزو(a) آنتراسن 147
4-13-کرایزن 148
4-14- بنزو(b+k)فلورانتن 149
4-15- بنزو(a)پایرن 150
4-16-مجموع هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقهای 151
4-17-PAHهای سرطانزا و غیر سرطانزا 152
4-18-تعداد حلقههای ترکیباتPAH 156
4-19- ضریب همارز سمناکی 161

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1-نتیجهگیری 165
5-2-پیشنهاد برای مطالعات آینده 167

– فهرست منابع و مأخذ
منابع فارسی 168
منابع انگلیسی 168

فهرست جدول ها

عنوان و شماره صفحه
جدول 1-1- خصوصیات شیمیایی PAHs 39
جدول 1-2- توزیع PAHs در محیط زیست بر حسب درصد 44
جدول2-1- نام و ویژگی ایستگاههای هواشناسی موجود در منطقه مورد مطالعه 59
جدول3-1- نام و مختصات محل نمونهبرداری غبار خیابان 77
جدول3-2- نتایج آمار توصیفی غلظت عناصر در نمونههای غبار خیابان 80
جدول3-3- تقسیمبندی غبار بر اساس ضریب غنیشدگی 85
جدول 3-4- ضریب غنیشدگی نمونههای غبار خیابان کلانشهر اصفهان 86
جدول3-5- شاخص زمین انباشت و ارتباط آن با کیفیت غبار 87
جدول 3-6-تعیین ضریب زمینانباشت و کیفیت غبار خیابان 88
جدول 3-7- شاخص زمینانباشت در نمونههای غبار ذوبآهن و معدن باما 89
جدول 3-8- ردهبندی عناصر در نمونهها با توجه به شاخص خطر بالقوه بومشناختی. 90
جدول 3-9- ضریب و شاخص خطر بالقوه بومشناختی فلزات سنگین مهم در غبار خیابان. 92
جدول 3-10- ردهبندی نمونههای غبار خیابان با توجه به ضریب آلودگی و درجه آلودگی. 96
جدول 3-11- ضریب و درجه آلودگی فلزات سنگین در نمونههای غبار خیابان. 98
جدول 3-12- مقادیر آستانه برای فلزات بالقوه سمی بر اساس استاندارد کیفیت زیست محیطی برای خاک 101
جدول 3-13- ردهبندی نمونههای غبار خیابان بر اساس شاخص آلودگی 102
جدول3-14- ردهبندی نمونههای غبار خیابان بر اساس شاخص تجمعی آلودگی 102
جدول3-15- شاخص و شاخص تجمعی آلودگی فلزات سنگین در نمونههای غبار خیابان 104
جدول 3-16- ضریب خطر و خطر سرطانزایی برای فلزات سنگین در غبار خیابان 108
جدول3-17- جذب روزانه شیمیایی فلزات بالقوه سمناک در نمونههای غبار خیابان 113
جدول 3-18- نتایج ضریب همبستگی بین عناصر در نمونههای غبار خیابان 115
جدول 4-1-نام و مختصات محل نمونهبرداری غبار خیابان 123
جدول 4-2- آمار توصیفی ترکیبات مختلف PAH در نمونههای غبار خیابان. 124
جدول 4-3- ماتریس همبستگی بین ترکیبات PAH در نمونههای غبار. 128
جدول4-4- تقسیمبندی PAHs بر اساس رده بندی آژانس بینالمللی تحقیقات سرطان 153
جدول 4-5- مجموعPAHsسرطانزا و غیر سرطانزا در نمونههای غبار خیابان 156
جدول4-6- تعداد حلقههای آروماتیکی ترکیبات مختلف PAH 157
جدول 4-7- درصد ترکیبات PAH دو، سه، چهار، پنج و شش حلقهای در نمونههای غبار 160.
جدول 4-8- ضریب همارز سمناکی ترکیبات PAH 161
جدول4-9- ضریب سمناکی و ضریب همارز سمناکی در نمونههای غبار خیابان 162

فهرست شکل ها

عنوان صفحه

شکل 1-1- اجزای اصلی یک محیط شهری 5
شکل 1-2- تفاوت میان غبارهای شهری و بین شهری. 14
شکل 1-3- ساختار شیمیایی بنزن. 37
شکل 1-4- ساختار رایج PAHs در محیط 40
شکل 1-5- تفاوت غلظت PAH ها در فصول تابستان و زمستان. 49
شکل2-1- نقشه محدوده شهرستانهای واقع در شعاع 50 کیلومتری شهر اصفهان. 58
شکل 2- 2- روند تغییرات دما در منطقه مورد مطالعه در سال 1388 60
شکل 2-3 میانگین بارش ماهانه در منطقه مورد مطالعه در سال 1388. 60
شکل 2-4- نقشه زمین شناسی تا شعاع 50 کیلومتری اصفهان. 71
شکل 3-1- نقشه ایستگاههای نمونهبرداری از غبار خیابان در محدوده مطالعاتی 76
شکل 3-2- نمونهبرداری از غبار خیابان(فلزات سنگین) 76
شکل 3-3- نمونهبرداری از غبار خیابان(فلزات سنگین) 76
شکل 3-4- کدگذاری نمونههای جمعآوری شده 76
شکل 3-5- نمودارهای هیستوگرام عناصر در نمونههای غبار خیابان 82
شکل 3-6- نمودار جعبهای ضریب زمینانباشت عناصر در نمونههای غبار خیابان. 88
شکل 3-7- ضریب خطر بالقوه بومشناختی برای عنصر مس 93
شکل 3-8- ضریب خطر بالقوه بومشناختی برای عنصر سرب. 93
شکل 3-9- ضریب خطر بالقوه بومشناختی برای عنصر روی 93
شکل 3-10- ضریب خطر بالقوه بومشناختی برای عنصر نیکل. 94
شکل 3-11- ضریب خطر بالقوه بومشناختی برای عنصر کروم. 94
شکل 3-12- ضریب خطر بالقوه بومشناختی برای عنصر کادمیم. 94
شکل 3-13- ضریب خطر بالقوه بومشناختی برای عنصر آرسنیک. 95
شکل 3-14- شاخص خطر بالقوه بومشناختی در نمونههای غبار خیابان. 95
شکل 3-15- مدل نقطهای شاخص خطر بالقوه بومشناختی در نمونههای غبار خیابان. 95
شکل3-16- مدل نقطهای شاخص خطر بالقوه بومشناختی در نمونههای غبار خیابان 99
شکل 3-17- نمودار جعبهای ضریب آلودگی عناصر در نمونههای غبار خیابان 100
شکل 3-18- مدل نقطهای وضعیت آلودگی نمونههای غبار خیابان 103
شکل 3-19- نمودار جعبهای شاخص آلودگی عناصر در نمونههای غبار خیابان. 105
شکل 3-20- مدل نقطهای شاخص تجمعی آلودگی در نمونههای غبار خیابان. 109
شکل 3-21- خطر سرطانزایی عناصر در غبار خیابان. 109
شکل 3-22- شاخص خطر عناصر در غبار خیابان. 111
شکل 3-23- مقایسه شاخص خطر و خطر سرطانزایی در اصفهان با چین و آنگولا. 112
شکل 4-1- نقشه پهنهبندی خطر بالقوه بومشناختی فلزات سنگین شهرستان اصفهان. 121
شکل 4-2- نقشه ایستگاههای نمونهبرداری از غبار خیابان در محدوده مطالعاتی 121
شکل 4-3- نمونهبرداری از غبار خیابان 121
شکل 4-4- نمونهبرداری از غبار خیابان( ترکیبات آروماتیک چند حلقهای). 122
شکل 4-5- آمادهسازی ظروف قبل از انجام نمونهبرداری. 122
شکل4-6- شستشوی ظروف با محلولn-Hexan و سپس با محلول استون. 122
شکل 4-7- نمودارهای هیستوگرام ترکیبات PAH. 125
شکل 4-8- نمودار Scree برای دادههای مورد بررسی در تحلیل عاملی. 130
شکل 4-9- نمایش سه بعدی تحلیل عاملی نمونههای غبار خیابان 140
شکل 4-10- غلظت ترکیبات PAHs در ایستگاههای مختلف. 141
شکل 4-11- غلظت نفتالن در ایستگاههای مختلف. 142
شکل 4-12- غلظت اسنفتیلن در ایستگاههای مختلف. 143
شکل 4-13- غلظت اسنفتن در ایستگاههای مختلف. 144
شکل 4-14- غلظت فلورن در ایستگاههای مختلف. 145
شکل 4-15- غلظت فنانترن در ایستگاههای مختلف. 146
شکل 4-16- غلظت آنتراسن در ایستگاههای مختلف. 147
شکل 4-17- غلظت فلورانتن در ایستگاههای مختلف. 148
شکل 4-18- غلظت پایرن در ایستگاههای مختلف. 149
شکل 4-19- غلظت بنزو(a) آنتراسن در ایستگاههای مختلف. 150
شکل 4-20- غلظت کرایزن در ایستگاههای مختلف. 151
شکل 4-21- غلظت بنزو(b+k)فلورانتن در ایستگاههای مختلف. 152
شکل 4-22- غلظت بنزو(a) پایرن در ایستگاههای مختلف. 155
شکل4-23- غلظت کل ترکیبات PAH در تمام ایستگاهها. 159

فصل اول

مقدمه

در چند دهه اخیر با پیشرفتهای صنعتی، افزایش وسایل نقلیه، افزایش شهرنشینی و بهبود کیفیت زندگی مردم در تمام کشورها بهویژه کشورهای درحالتوسعه، مواد آلاینده محیط زیست، افزایش چشمگیری یافته است. تراکم بالای جمعیت نیز باعث افزایش آلودگی محیطهای شهری شده است، به طوری که طبیعت به تنهایی قادر به از بین بردن این آلایندهها نیست. آلودگی هوا از جمله نگرانیهایی است که جامعه امروزی بشر با آن

پایان نامه
Previous Entries تحقیق رایگان درمورد دفاع مقدس، دوران دفاع مقدس، انقلاب اسلامی ایران Next Entries مقاله درباره محیط زیست، زیست محیطی، سازمان ملل