Source identification and ecological risk assessment of some heavy metals in surface soils collected from the vicinity of Arad-Kouh processing and disposal complex, Tehran, Iran

Abstract

سابقه و هدف: فلزهای سنگین از شایعترین آلاینده های خاک هستند که از قابلیت ایجاد خطر برای سلامت انسان و بویژه کودکان برخوردارند. از اینرو، این پژوهش با هدف منشاءیابی و ارزیابی خطر بالقوه بوم شناختی عناصر آهن، روی، سرب، کادمیم، کروم و نیکل در خاک سطحی اطراف مجتمع دفع و پردازش پسماند جامد شهری آرادکوه تهران در سال 1399 انجام یافت.مواد و روش ها: در این مطالعه توصیفی، پس از جمع آوری 30 نمونه خاک سطحی از 10 ایستگاه منتخب واقع در مجاور مجتمع آرادکوه و سپس آماده سازی و هضم اسیدی نمونه ها در آزمایشگاه، محتوی عناصر به روش طیف سنجی نوری پلاسمای جفت شده القایی خوانده شد. همچنین، نسبت به محاسبه سنجه های ارزیابی درجه آلودگی خاک، خطرپذیری بالقوه بوم شناختی و خطرپذیری بالقوه بوم شناختی تجمعی اقدام شد. برای شناسایی منابع بالقوه عناصر در نمونه های خاک از روش تحلیل مؤلفه های اصلی و برای تشخیص گروه بندی عناصر از خوشه بندی سلسله مراتبی استفاده شد. پردازش آماری نتایج نیز با استفاده از نرم افزار SPSS انجام یافت.نتایج و بحث: نتایج نشان داد که میانگین غلظت عناصر )میلی گرم در کیلوگرم( در نمونه های خاک برابر با 6 / 26651 برای آهن، 7 / 71 برای روی، 7 / 27 برای سرب، 22 / 1 برای کادمیم، 3 / 22 برای کروم و 8 / 32 برای نیکل بوده است. از طرفی، کیفیت خاک سطحی منطقه مورد مطالعه بنابر مقادیر فاکتور غنی شدگی از "غنی شدگی جزئی" تا "غنی شدگی متوسط به بالا"، بنابر مقادیر سنجه آلودگی از "آلودگی ناچیز" تا "آلودگی زیاد"، برطبق مقادیر سنجه درجه آلودگی در "درجه متوسط آلودگی"، برطبق مقادیر سنجه ژئوشیمیایی مولر از "غیرآلوده" تا "آلودگی متوسط" متغیر بوده است. نتایج محاسبه سنجه Er نشان داد که خطر بالقوه بوم شناختی برای عناصر روی، سرب، کروم و نیکل "کم" و برای عنصر کادمیم"متوسط" بوده است. از طرفی، با توجه به اینکه میانگین مقدار سنجه RI برابر با 9 / 170 بود، بنابراین، سنجه خطرپذیری بالقوه بوم شناختی تجمعی عناصر در نمونه های خاک مورد مطالعه در دسته "مخاطره بوم شناختی متوسط" قرار داشت. نتایج آزمون همبستگی پیرسون و سنجه های ژئوشیمیایی مولر، PI و IPI در تطابق با نتایج PCA و HCA ، بیانگر آن بود که عناصر روی، کادمیم، کروم و نیکل در نمونه های خاک احتمالاً ازمنابع انسان ساخت و سرب نیز از منبع طبیعی نشأت گرفته است.نتیجه گیری: هر چند میانگین مقادیر سنجه RI عناصر در نمونه های خاک منطقه مورد مطالعه در محدوده خطر بوم شناختی متوسط قرار داشت، ولی از آنجا که عنصر کادمیم با % 3 / 93 بیشترین سهم را در ایجاد مخاطره بوم شناختی داشته است، از اینرو، توجه به شناسایی و کنترل منابع انتشار این عنصر در محیط خاک با قابلیت انتقال آلاینده ها به زنجیر غذایی و یا ایجاد خطر برای سلامت شهروندان از طریق تماس پوستی و یا تنفس ذرات آلوده برای حفظ سلامت شهروندان توصیه می شود.