نام پژوهشگر: گیتی فرقانی

ارزیابی توزیع مکانی و زمین شیمیایی عناصر آلاینده در خاک های مجاور کوره ذوب مس خاتون آباد- شرق شهربابک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده علوم 1392
  وحید مزینانی   گیتی فرقانی

هدف از انجام این مطالعه ارزیابی توزیع مکانی و زمین شیمیایی عناصر آلاینده در خاک های مجاور کوره ذوب مس خاتون آباد واقع در شرق شهربابک می باشد. عناصر مورد بررسی بر اساس پتانسیل آلایندگی کوره های ذوب مس و همچنین زمین شناسی منطقه انتخاب شدند. پس از نمونه برداری از خاک منطقه، خواص فیزیکوشیمیایی و غلظت کل عناصر، مورد مطالعه قرار گرفت. برای تعیین کمّی شدت آلودگی از مقایسه غلظت های عناصر با استانداردهای جهانی مختلف، ضریب غنی شدگی، ضریب زمین انباشت، ضریب آلودگی و ضریب بار آلودگی استفاده گردید. بر اساس این ضرایب نمونه های خاک به طور میانگین در ایستگاه های مختلف نسبت به آرسنیک درجه آلودگی بسیار بالا، نسبت به نقره و آنتیموان درجه آلودگی قابل ملاحظه و نسبت به کادمیم و مس درجه آلودگی متوسط نشان دادند. در نهایت برای تعیین منشأ عناصر از تغییر غلظت عناصر در نیم رخ خاک و همچنین با افزایش فاصله از منبع احتمالی آلودگی (کوره ذوب)، نتایج حاصل از روش استخراج ترتیبی و روش های آماری چند متغیره استفاده شد. نتایج نشان داد که بالاترین غلظت عناصر نقره، آرسنیک، کادمیم، مس، مولیبدن، سرب، گوگرد، آنتیموان و روی در نمونه های خاک برداشت شده از فاصله 1 کیلومتری کوره به خصوص در جهت شمال شرق (جهت باد غالب) مشاهده می شود و غلظت این عناصر با افزایش فاصله از کوره ذوب و همچنین افزایش عمق نمونه برداری کاهش می یابد. با توجه به آنالیز غبار خروجی از کوره و روند تغییر غلظت این عناصر، می توان منشأ عمدتاً انسان زاد را برای این عناصر در نظر گرفت. غلظت عناصر آلومینیم، آهن، منگنز، لیتیم و اسکاندیم با افزایش فاصله از کوره و همچنین افزایش عمق نمونه برداری تقریباً ثابت است و نیز غلظت این عناصر در کنسانتره و غبار خروجی از دودکش کوره اندک است. به این دلایل، این عناصر احتمالاً منشأ زمین زاد دارند. با توجه به قرارگیری خاک های مورد مطالعه در منطقه کانه زایی سولفیدی مس- مولیبدن پورفیری و همچنین با توجه به غلظت بسیار بالای این عناصر در غبار خروجی از کوره و کنسانتره، عناصر مس و مولیبدن احتمالاً دارای 2 منشأ انسان زاد و زمین زاد هستند. نتایج تجزیه استخراج ترتیبی نیز تا حدودی این نتایج را تأیید می کند، به طوری که در نمونه های خاک منطقه چهار عنصر آرسنیک، کادمیم، سرب و روی بیشتر در چهار فاز اول (فازهای غیر بازماندی) قرار می گیرند که نشانه منشأ عمدتاً انسان زاد برای این عناصر است، درحالی که عناصر مس و مولیبدن علاوه بر چهار فاز اول در فاز بازماندی نیز غلظت قابل توجهی دارند که نشان گر منشأ دو گانه (طبیعی و انسان زاد) این عناصر است. در نهایت برای تهیه نقشه توزیع مکانی عناصر مورد مطالعه از روش کریجینگ معمولی و گسسته در محیط نرم افزار gis استفاده شد. محاسبه خطای تخمین میان یابی نشان داد که مناسب ترین روش برای ترسیم نقشه توزیع مکانی عناصر مس، کادمیم، مولیبدن، و روی کریجینگ معمولی و برای عناصر آرسنیک و سرب کریجینگ گسسته می باشد، که در نهایت نقشه توزیع مکانی عناصر بر اساس بهترین روش تخمین ترسیم شد. این نقشه‎ها نیز روند کاهش غلظت با افزایش فاصله از کوره را به ویژه برای عناصر آرسنیک، کادمیم، مس، سرب و روی نشان می دهند.

ارزیابی کیفیت آب رودخانه بشار، شهرستان یاسوج
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - پژوهشکده علوم زمین 1392
  زهرا آتش سودا   گیتی فرقانی

رودخانه بشار به طول 190 کیلومتر، یکی از رودخانه‎های دائمی و پرآب استان کهگیلویه و بویراحمد است که از شهرستان یاسوج عبور می کند. هدف از این مطالعه، ارزیابی کیفیت آب و بررسی ویژگی های هیدروشیمیایی این رودخانه در محدوده‎ی شهر یاسوج تا محل اتصال شاخه‎ کبگیان می باشد. بعد از جمع‎آوری اطلاعات مقدماتی از محدوده‎ی مورد مطالعه، از 16 ایستگاه در مسیر شاخه‎ی اصلی بشار و شاخه‎های فرعی مهریان، کریک و کبگیان نمونه برداری شده و پارامترهای فیزیکوشیمیایی (ph، ec، tds)، غلظت آنیون ها و کاتیون های اصلی و غلظت فلزات سنگین با استفاده از روش های استاندارد اندازه‎گیری شد. کیفیت آب رودخانه با استفاده از محاسبه ضرایب لانژلیه و شاخص آلودگی و ترسیم نمودارهای پایپر، ویلکاکس و شولر ارزیابی شد و مقادیر بدست آمده با استاندارد سازمان بهداشت جهانی مقایسه گردید. ph همه ی نمونه‎های مورد مطالعه به دلیل رخنمون گسترده‎ سازندهای آسماری و پابده در منطقه قلیایی (میانگین 8/12) می باشد. مقدار ec (میانگین 318) و tds (میانگین 238/72) نمونه‎های آب متغیر می باشد و تحت تأثیر انحلال کانیهای تبخیری سازند گچساران و تخلیه‎ی فاضلاب‏های مختلف قرار دارد. برای تعیین منشأ احتمالی یون های اصلی و فرآیندهای حاکم بر ویژگی های هیدروشیمیایی نمونه‎ها، از نسبت‎های یونی، شاخص اشباع و نمودارهای پراکندگی استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که غلظت سدیم، کلر و پتاسیم توسط فرآیند تبادل یونی طبیعی و معکوس و انحلال کانیهای تبخیری موجود در سازند گچساران کنترل می شود. غلظت منیزیم و کلسیم توسط فرآیند تبادل یونی معکوس و انحلال کربنات‎ها کنترل می‎شود. غلظت سولفات نیز متأثر از انحلال کانیهای تبخیری و تخلیه فاضلاب ها به رودخانه است. غلظت بی‎کربنات در نمونه‎های مورد مطالعه توسط کانیهای کربناتی کنترل می‎شود. تیپ اغلب نمونه‎ها از نوع بی‎کربناته کلسیک می‎باشد. بر اساس نمودار شولر و ویلکاکس همه‎ی نمونه‎های آب در رده‎ی خوب و مناسب برای مصارف آشامیدنی و کشاورزی قرار می‎گیرند. محاسبه‎ ضریب لانژلیه کیفیت آب را در رده ی رسوب‎گذار برای مصارف صنعتی قرار می دهد که ناشی از سختی بالای آب است. محاسبه‎ سختی کل نشان می‎دهد که همه‎ی نمونه‎ها در رده‎ی سخت (سختی کل بالای 150 در همه ی نمونه ها) قرار دارند. غلظت فلزات سنگین مس و روی در همه‎ی نمونه‎ها بالاتر از میانگین غلظت جهانی این عناصر در آب‎های سطحی است و توسط ورود رواناب‎های شهری و کشاورزی به رودخانه کنترل می‎شود. محاسبه‎ شاخص آلودگی برای فلزات روی و مس، بیانگر درجه ی پایین آلودگی آب رودخانه بشار (cd<1) نسبت به این فلزات است.

ژئوشیمی زیست محیطی رودخانه زیارت در محدوده شهر گرگان، استان گلستان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده علوم زمین 1392
  زهره ابراهیمی   گیتی فرقانی

رودخانه زیارت یکی از سرشاخه های حوضه آبگیر قره سو است که بخشی از مسیر آن از داخل شهر گرگان عبور می کند. به منظور مطالعه هیدروژئوشیمی زیست محیطی این رودخانه، 11 نمونه آب در خرداد ماه 1392 در طول رودخانه برداشت شد. ویژگی های فیزیکوشیمیایی (ph، هدایت الکتریکی، جامدات حل شده کل)، غلظت یون های اصلی و برخی فلزات (شامل آهن، مس، آلومینیم، کروم، سرب و منگنز) و پارامترهای بیولوژیکی (مقدار اکسیژن حل شده، اکسیژن‏خواهی زیستی، اکسیژن خواهی شیمیایی و باکتری های کلی فرم) توسط روش‏های استاندارد اندازه گیری شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که ph نمونه های آب بین 20/7 تا 88/7 متغیر است و بالاترین میزان ph در ایستگاه مجاور تخلیه پساب گاوداری ها مشاهده می شود. هدایت الکتریکی نمونه های آب بین 701 تا 1422 میکروزیمنس بر سانتی‏متر متغیر است و بالاترین مقدار هدایت الکتریکی مربوط به ایستگاه متأثر از چشمه آبگرم زیارت می باشد. غلظت یون های اصلی در بیشتر نمونه های مورد مطالعه در محدوده مجاز برای آشامیدن است. بر اساس نتایج حاصل از محاسبه شاخص اشباع کانی ها، مقدار نسبت های یونی و رسم نمودارهای دوروف و گیبس، شیمی آب رودخانه زیارت بیشتر توسط فرآیند انحلال کنترل می شود. ترسیم نمودار پایپر و استیف نشان می دهد که تیپ نمونه های آب در بالادست رودخانه سولفاته کلسیک می باشد و تحت تأثیر عوامل طبیعی و انسانزاد در پایین‏دست به کلروره سدیک تغییر می یابد. بر اساس نمودار شولر و ویلکاکس تمامی نمونه های آب رودخانه زیارت برای مصارف شرب و کشاورزی مناسبند، اما بر اساس شاخص خطر منیزیم بیشتر نمونه ها برای کشاورزی نامناسب می باشند. بر اساس مقادیر پارامترهای کربنات سدیم باقی مانده و درصد سدیم، همه نمونه های مورد مطالعه در محدوده مناسب برای مصارف آبیاری قرار می گیرند. غلظت عناصر آهن و آلومینیم در برخی ایستگاه ها تحت تأثیر فعالیت-های انسانزاد از استاندارد سازمان بهداشت جهانی برای مصارف شرب فراتر رفته است. محاسبه شاخص فلزی نشان می-دهد که بیشتر ایستگاه ها دارای آلودگی فلزی می‏باشند. بر اساس شاخص‏های hei، hpi و c_d بیشترین آلودگی فلزی در ایستگاه هایی که تحت تأثیر تخلیه فاضلاب‏های شهری قرار دارند، مشاهده می شود. نتایج بدست آمده نشان می دهد که مقدار اکسیژن حل شده همه نمونه ها در حد مجاز است. میزان اکسیژن خواهی زیستی و اکسیژن خواهی شیمیایی در برخی ایستگاه-ها از حد مجاز فراتر رفته و بالاترین مقدار آن ها در ایستگاه مجاور تخلیه پساب گاوداری ها و رواناب های کشاورزی مشاهده می شود. نتایج بدست آمده نشان می‏دهد که تمام نمونه های آب دارای آلودگی میکروبی بوده و کمترین آلودگی میکروبی در بالادست رودخانه مشاهده می شود. بر اساس محاسبه شاخص های کیفیت nsfwqi و owqi، نمونه های مورد مطالعه به ترتیب در رده کیفی بد و خیلی بد قرار می گیرند.

پایش کیفی و ارزیابی زیست محیطی تالاب میانگران استان خوزستان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده علوم زمین 1392
  مهین اسماعیلی   هادی جعفری

تالاب میانگران که یک منبع آب ضروری جهت تغذیه آب‎های زیرزمینی، کشاورزی و محیط زیست پرندگان نادر در استان خوزستان می‎باشد، تحت تأثیر منابع آلاینده مختلف نظیر فاضلاب‎های شهری و روستایی و پساب‎های کشاورزی قرار دارد. این مطالعه به بررسی و ارزیابی تأثیر منابع آلاینده بر کیفیت تالاب پرداخته است. به این منظور 29 نمونه آب (24 نمونه از آب تالاب و 5 نمونه از ورودی‎های تالاب) برداشت شده و غلظت یون‎های اصلی، نیترات، فسفات و برخی فلزات سنگین در آنها اندازه‎گیری شد. نتایج نشان می‎دهد تیپ آب ورودی‎ها بی‎کربناته کلسیک و بی‎کربناته منیزیک می‎باشد. غلظت نیترات در تمام نمونه‎های مربوط به ورودی‎های تالاب میانگران کمتر از حد مجازwho است. غلظت فسفات بیشتر از مقدار حد مجاز یوتروفیک بوده، که این موضوع می‎تواند پدیده زیست انباشتگی را در تالاب در پی داشته باشد. غلظت عناصرcd ،pb ،as ،zn ،ni ،cr ، fe و al مربوط به تمام ورودی‎ها در مقایسه با حد مجاز استاندارد بهداشت جهانی بیشتر می‎باشد. همچنین غلظت فلزات سنگین و سمی asو cdدر مقایسه با حد مجاز آب آبیاری بیشتر می‎باشد. حداکثر بار آلودگی مربوط به ورودی i2 (فاضلاب‎ شهر ایذه) بوده که متأثر از آلودگی‎های فاضلاب‎ شهری، غلظت بسیار بالایی از عناصر آرسنیک، کادمیوم و روی نشان می‎دهد. نتایج بررسی کیفی نمونه‎های آب تالاب میانگران نشان می‎دهد اغلب نمونه‎های تالاب تیپ بی‎کربناته کلسیک و بی‎کربناته منیزیک دارند. غلظت فسفات در تمام نمونه‎ها بیشتر از حد مجازی یوتروفیک می‎باشد. این موضوع نشان می‎دهد که در تالاب شرایط یوتروفیک حاکم می‎باشد. که نمونه‎های تالاب میانگران در مقایسه با استاندارد سازمان بهداشت جهانی به عناصری از قبیلcd ، pb،as ،zn ،ni ،cr ، feو alآلوده می‎باشند. غلظت فلزات سنگین asو cd در تالاب در مقایسه با استاندارد آبیاری بیشتر می‎باشند. بررسی تغییرات مکانی این فلزات نشان می‎دهد بیشترین آلودگی مربوط به قسمت جنوب و شمال غرب تالاب بوده که به ترتیب تحت تأثیر ورودی فاضلاب شهری (i2) و زهکشی رواناب‎های سطحی از روستاهای واقع در شمال غرب تالاب (آبراهه i6) می‎باشند. تمام نمونه‎های تالاب دارای شاخص فلزی بیشتر از حد آستانه بوده، که این موضوع عمدتاً به دلیل غلظت بسیار بالای asو cd می‎باشد.