بررسی عناصر آلاینده در خاک شهری و غبارهای ترافیکی شهر مشهد

گرد و غبارهای ترافیکی اغلب دارای سطح بالایی از فلزات سنگین است که می تواند سلامت انسان و محیط زیست را تحت تاثیر قرار دهد. از آنجایی که شهر مشهد دومین شهر پرجمعیت کشور به حساب می آید، در این پژوهش تلاش شده است با اندازه گیری غلظت فلزات سنگین در خاک و گرد و غبارهای موجود در مناطقی از شهر مشهد و در نواحی با حجم ترافیک بالا و همچنین در ماههایی که بیشترین حجم ترافیک را داراست میزان آلایندگی این خاکها بررسی شده و به شناخت عوامل تولیدکننده آنها بپردازیم. همچنین آلودگی رواناب های جاری شده پس از بارندگی را مورد بررسی قرار دادیم. بدین منظور تعداد 23 نمونه خاک سطحی از سه مسیر اصلی شهر مشهد به طوری که تمام سطح شهر را پوشش دهد، برداشت شد و غلظت کل عناصر ni، zn، pb،cr ، cu اندازه گیری شد. سطح آلودگی خاک شهری با استفاده از شاخص زمین انباشت(igeo) ، شاخص آلودگی(pi) و شاخص آلودگی یکنواخت (ipi) بررسی گردید. شاخص آلودگی نشان می دهد که تمام نمونه ها سطح بالایی از آلودگی با سرب (688/3-16/74) را دارند. همچنین فلز روی (484/1-23/7) نیز در بیشتر نمونه ها سطح بالای آلودگی را نشان می دهد در حالیکه نیکل(01/1-953/1) و مس (678/0-945/1) سطح متوسط آلودگی را نشان می دهد. کروم (246/0-772/0) نیز در همه نمونه ها سطح پایین آلودگی را نشان داد. منابع احتمالی آلاینده ها با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون و تحلیل اجزای اصلی ارزیابی شد. نتایج آنالیز، غلظت های بالای فلزات سرب، مس، روی و نیکل را نسبت به میانگین غلظت این فلزات در پوسته زمین نشان داد. وجود ضریب همبستگی مثبت بین عناصر سنگین روی و مس و همچنین سرب و روی، نشان دهنده منابع تولیدکننده مشابه که همان سوخت خودروها و استفاده از ترمز در وسایل نقلیه است می باشد. نتایج به دست آمده از روش استخراج ترتیبی نیز حاکی از آن است که گونه سازی عناصرni ، znو pb بیشتر در فازهای ناپایدار (f1+f2+f3+f4) صورت گرفته که نشان دهنده منشا انسانی برای آنهاست، اما عناصر crو cu عمدتاً در فاز پایدار (f5) توزیع شده اند که بیانگر منشاء عمدتا طبیعی برای این دو عنصر است. بررسی ترکیبات آلی غبار رسوب یافته در سطح شهر مشهد نشان می دهد غلظت مجموع pahs ها در این نمونه ها از 78/120 تا 9/166 ppb در تغییر است. benzo(ghi) pyrene فراوان ترین نوع pah تشخیص داده شده در نمونه های مورد مطالعه بود. بیشترین غلظت مجموع pahs ها در محیط مربوط به نمونه c می باشد که مخلوطی از نمونه خاک مناطق مرکزی شهر و بزرگراه صدمتری است که بیشترین مقدار benzo(ghi) pyrene را نشان می دهد. همچنین به منظور ارزیابی کیفیت روانابهای ناشی از بارندگی در شهر مشهد یک نمونه آب باران و 9 نمونه رواناب از مناطق مختلف شهر در ساعات پس از بارندگی در اوایل آذر ماه برداشت شد. پارامترهای ph و ec در محل نمونه¬برداری و غلظت یونهای اصلی ca, mg, na, k, so4, cl و hco3با استفاده از دستگاه جذب اتمی (aas) در دانشگاه فردوسی مشهد اندازه¬گیری شد. تیپ هیدرو شیمیایی غالب رواناب¬های مورد بررسی با توجه به نمودار پایپر از نوع سولفاته کلسیکw8, w6, w5, w4, w3) ) و بی¬کربناته کلسیک (w9،w7, w2 ) است. تفاوت هیدروژئوشیمیایی میان آب باران و رواناب¬های سطح شهر می¬تواند ناشی از عواملی مانند لیتولوژی، خاک¬ها و غبار شهری و ورود فاضلاب¬ها باشد. کیفیت روانابها بر اساس نمودار شولر از خوب تا نامناسب-کاملا نامطبوع برای آشامیدن و بر اساس نمودار ویلکوکس، همه نمونه¬ها از رده¬ی شوری کم تا خیلی شور برای کشاورزی تشخیص داده شد. از نظر مصرف در صنعت، روان آب های منطقه رسوب گذار و خورنده بودند.