محیط زیست و توسعه فرابخشی

چکیده مقدمه: آلودگی‌های نفتی خاک می‌تواند با کاهش دسترسی گیاه به آب و عناصر غذایی، تغییر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک و ایجاد سمیت مستقیم، رشد و کارایی فتوسنتزی گیاهان را محدود کرده و در نهایت کیفیت و ایمنی محصولات خوراکی را تحت تأثیر قرار دهد. در مناطق نفت‌خیز مانند گچساران، نشت‌های موضعی نفت و فرآورده‌های آن به خاک‌های کشاورزی محتمل است و می‌تواند پیامدهای زیست‌محیطی و بهداشتی به‌دنبال داشته باشد. با توجه به محدود بودن اطلاعات درباره پاسخ سبزی‌های خوراکی، این پژوهش با هدف ارزیابی اثر آلودگی نفت خام بر رشد، رنگدانه‌های فتوسنتزی و برخی شاخص‌های خاک در دو گونه ریحان و جعفری انجام شد.
مواد و روش‌ها: آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز اجرا گردید. فاکتور اول گونه (ریحان و جعفری) و فاکتور دوم غلظت نفت خام (۰، ۲، ۴، ۶، ۸ و ۱۰ گرم بر کیلوگرم خاک خشک) بود. تیمار آلودگی به روش رقیق‌سازی پلکانی با حلال فرّار (دی‌کلرومتان) اعمال و پس از ۷۲ ساعت هوادهی زیر هود، حلال به‌طور کامل تبخیر شد. صفات اندازه‌گیری شده شامل وزن تر و خشک برگ، طول ساقه، طول و حجم ریشه و محتوای رنگدانه‌های فتوسنتزی (کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل) بود. همچنین ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی خاک شامل pH، EC، کربن آلی و نیتروژن کل و غلظت فلزات سنگین آهن، سرب، روی و کادمیوم سنجش شد. الگوی هیدروکربن‌های نفتی در عصاره‌های گیاهی با GC-FID بر مبنای الگوی پیک‌ها مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج: نتایج نشان داد جعفری زیست‌توده برگی بیشتری داشت اما ریحان از نظر طول ساقه و شاخص‌های ریشه برتر بود. با افزایش غلظت نفت خام، کاهش معنی‌دار وزن تر و خشک برگ، طول ساقه، طول و حجم ریشه مشاهده شد. در تیمار۱۰ گرم بر کیلوگرم، وزن تر برگ نسبت به شاهد 2/13 برابر و طول ریشه 1/54 برابر کاهش یافت و افت صفات در غلظت‌های ۶ تا ۱۰ گرم بر کیلوگرم شدیدتر بود. محتوای کلروفیل‌ برگ نیز با افزایش آلودگی کاهش یافت و در تیمار ۱۰ گرم بر کیلوگرم، کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل به‌ترتیب کاهش 1/51، 1/84 و 1/51 برابر کمتر از شاهد نشان دادند. pH خاک در شرایط آلودگی نفتی تغییر معنی‌داری نداشت اما EC با افزایش آلودگی به‌طور چشمگیر افزایش یافت. کربن آلی و نیتروژن کل در بالاترین سطح آلودگی نسبت به شاهد به‌ترتیب 1/56 و 3/10 برابر کاهش نشان دادند. همچنین تجمع فلزات سنگین در خاک افزایش یافت. الگوی پیک‌های هیدروکربنی در عصاره گیاهی نیز حضور و انتقال بخشی از ترکیبات نفتی به بافت گیاه را تأیید کرد و تفاوت‌هایی در شدت و الگوی پیک‌ها بین دو گونه مشاهده شد.
بحث و نتیجه‌گیری: آلودگی نفت خام با تغییر شرایط محیط ریشه (افزایش EC، کاهش کربن آلی و نیتروژن و افزایش فلزات سنگین) و محدودکردن فتوسنتز (کاهش کلروفیل‌ها) رشد هر دو گونه را کاهش داد و بیشترین آسیب در سطوح بالاتر آلودگی (۶–۱۰ گرم بر کیلوگرم) رخ داد. این نتایج نشان می‌دهد ریحان و جعفری می‌توانند به‌عنوان گونه‌های شاخص برای پایش زیستی اثرات اولیه آلودگی نفتی در شرایط کنترل‌شده به‌کار روند و آستانه‌های کاهش رشد مبنایی برای ارزیابی ریسک و مدیریت خاک‌های آلوده فراهم کند. با این حال، به دلیل گلخانه‌ای بودن آزمایش، برای تعمیم‌پذیری بهتر یافته‌ها، تکرار پژوهش در شرایط واقعی مزرعه و خاک‌های آلوده میدانی پیشنهاد می‌گردد.

چکیده مقدمه: امروزه آلودگی اراضی کشاورزی به فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم، روی و نیکل از منابعی نظیر کودهای شیمیایی فسفاته، کاربرد لجن فاضلاب، پساب‌های شهری و فاضلاب‌های خانگی یکی از مشکلات مهم و تهدیدی جدی برای محیط زیست و سلامت انسان می‌باشد. فلزات سنگین به‌دلیل غیرقابل تجزیه‌بودن و تحرک کم، آثار زیان‌بار فیزیولوژیک برای سلامتی جانداران و محیط‌زیست دارد. هنگامی که فلزات سنگین به هر وسیله‌ای وارد بدن انسان می‌شود، احتمال تحریک سیستم ایمنی بدن وجود دارد و ممکن است باعث تهوع، بی‌اشتهایی، استفراغ، ناهنجاری‌های گوارشی و درماتیت شود. به منظور رفع مشکل، ابتدا بایستی از میزان و نحوه پراکندگی آلودگی در اراضی مشکوک به آلودگی مطلع شد. سپس با شناسایی پهنه‌های با شدت آلودگی متفاوت، می‌توان در بحث آمایش سرزمین، راهکارهای مدیریتی در راستای احیای مناطق آلوده ارائه داد. هدف ازاین پژوهش، تعیین میزان آلودگی فلزات سنگین کادمیوم و مس در اراضی کشاورزی دشت شبستر با استفاده از شاخص‌های آلودگی و پهنه‌بندی آن می‌باشد.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در دشت شبستر در فاصله ۷۰ کیلومتری غرب شهر تبریز و تقریباً شمال دریاچه ارومیه انجام شد. تعداد ۶0 نمونه از عمق صفر تا 30 سانتی‌متری خاک تهیه و جهت انجام آزمایش‌های فیزیکوشیمیایی لازم به آزمایشگاه منتقل شد. نقاط نمونه‌برداری با استفاده از دستگاه موقعیت‌یاب جغرافیایی مشخص گردید. غلظت عناصر کادمیوم و مس در عصاره‌های تهیه گردیده از نمونه‌های خاک با استفاده از TEA و  DTPA با استفاده از دستگاه جذب اتمی (ICP) اندازه‌گیری شد. سپس شاخص‌های آلودگی شامل شاخص آلودگی (PI)، شاخص زمین‌انباشت (Igeo)، شاخص غنی‌شدن (EF) و شاخص آلودگی نمرو (PIn) محاسبه گردید. در نهایت توزیع مکانی آلودگی کادمیوم و مس در منطقه مورد مطالعه بر اساس شاخص‌های آلودگی و با استفاده از روش وزن‌دهی عکس فاصله انجام شد.
نتایج: نتایج نشان داد نمونه‌های خاک مورد بررسی از لحاظ شوری و میزان کربن آلی ناهمگن بوده، اما از لحاظ میزان آهک همگن بود. میانگین غلظت کادمیم ۰۵۱/۱ میلی‌گرم بر کیلوگرم و افزون‌تر از حد بالایی استاندارد جهانی به مقدار ۳۵/۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم و کمتر از حد بالایی استاندارد ایران به مقدار ۶/۳ میلی‌گرم بر کیلوگرم است. خاک‌های منطقه از لحاظ PI، در کلاس آلودگی متوسط برای کادمیوم (۰۵/‍۱= PI) و آلودگی کم برای مس (۰۳/‍۰= PI) و از لحاظ شاخص Igeo، در کلاس آلودگی متوسط تا زیاد برای کادمیوم (۸۳/‍۲= Igeo) و غیرآلوده برای مس (۰۵/‍۵- = Igeo) قرار داشت. از لحاظ شاخص غنی‌شدن در کلاس آلودگی بسیار زیاد برای کادمیوم (۱/‍۷۶= EF) و در کلاس کمینه آلودگی برای مس (۳۵/۰= EF) قرار داشت. 
بحث: نتایج شاخص آلودگی نمرو (PIn) نشان داد که خاک‌های منطقة مورد مطالعه در کلاس کمی آلوده نسبت به عنصر مس قرار دارد (۳۸/۱= PIn). توزیع مکانی پیش‌بینی شده توسط روش ریاضی وزن‌دهی عکس فاصله برای شاخص‌های آلودگی (PI، Igeo و EF) نشان داد که اراضی با کاربری کشاورزی، دارای بیش‌ترین مقدار این شاخص برای کادمیوم بود و در کلاس‌های آلودگی بسیار زیاد تا متوسط قرار گرفت و آلودگی فلز مس، در کلاس آلودگی کم تا غیرآلوده قرار داشت. برای کاهش آلودگی خاک‌ها به فلزات سنگین، استفاده از فن‌آوری سبز یا گیاه‌پالایی پیشنهاد می‌گردد. 

چکیده مقدمه: در طی چند دهه گذشته جوامع بشری مشاهده کرده‌اند که غلظت فلزات سنگین در محیط زیست به دلیل توسعه صنعتی، اکتشاف معادن، صنایع ذوب و گاهاً به دلیل انتشارات تصادفی افزایش یافته و سلامت انسان را به خطر انداخته است. شهرک‌های صنعتی از جمله مراکزی هستند که در صورت عدم نظارت کافی می‌توانند منجر به پراکندگی فلزات سنگین در محیط زیست و به خطر افتادن سلامت افراد ساکن در آن منطقه شوند.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق، به منظور بررسی مخاطرات محیط زیستی شهرک صنعتی چرمشهر به ارزیابی ریسک سلامت ناشی از مواجهه با فاضلاب این شهرک صنعتی پرداخته شد. بدین منظور، از نرم‌افزار تحت وب سیستم اطلاعات ارزیابی ریسک (RAIS) استفاده شد که احتمال خطرات سرطان‌زایی و غیر سرطانزایی ناشی از مواجهه با آلاینده‌های فاضلاب را برای گروه‌های مختلف محاسبه می‌کند. نمونه‌های فاضلاب اندازه‌گیری شده بین سال‌های 2004 تا 2019 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و پس از شناسایی آلاینده‌ها، خطرات غیرسرطان‌زایی و خطر سرطان‌زایی قرار گرفتن در معرض آلاینده‌ها ارزیابی گردید.
نتایج: بر اساس نمونه‌برداری از خروجی تصفیه خانه چرمشهر، در اکثر موارد خطر غیرسرطان‌زایی مواجهه با آلاینده‌های موجود در آب کمتر از 1 بوده، بنابراین خطر قابل توجهی برای ساکنین نسبت به آب‌های سطحی وجود ندارد. در یک مورد، خطر غیر سرطان‌زایی قرار گرفتن در معرض آلاینده‌ها در آب از مسیر دهانی در محدوده 1 > HQ > 1/0 بود، بنابراین خطرات احتمالی کم بود. در یک مورد دیگر، خطر غیرسرطانی قرار گرفتن در معرض این آلاینده در آب از راه خوراکی برای کودک در محدوده 1 > HQ > 1/0 بود، بنابراین خطرات بالقوه کم گزارش شد. بر اساس نتایج، این خطر به دلیل قرار گرفتن در معرض کروم شش ظرفیتی بود که به دلیل وجود صنایع چرم در فاضلاب یافت می‌شود. میزان خطر سرطان‌زایی از مسیرهای دهان و پوست در محدوده ^5-10 > Risk > 10^-6 و ^4-10 > Risk > 10^-5 بود. بنابراین احتمال سرطان‌زایی وجود دارد. خطر کل نیز در محدوده ^4-10 < Risk و ^4-10 > Risk > 10^-5 بود، بنابراین خطر سرطان‌زایی کل قطعی یا محتمل است و در برخی موارد هیچ خطر شناخته شده‌ای وجود ندارد.
بحث: بررسی نتایج نشان می‌دهد که خطر سلامتی موجود به دلیل وجود کروم شش ظرفیتی و در برخی موارد نیکل است. بر اساس مطالعات پیشین گاهی اوقات کروم به ترکیبات پایدار با سمیت بالاتر در محیط طبیعی تبدیل می‌شود. بر اساس غلظت مربوط به مواد شیمیایی از جمله فلزات سنگین و بسته نرم‌افزاری ارزیابی ریسک محیط زیستی به ارزیابی ریسک یا در معرض قرارگیری گروه‌های مختلف افراد و تحت تأثیر قرار گرفتن سلامت آن‌ها در نتیجه غلظت‌های مواد شیمیایی منتج شده از فعالیت‌های صنعتی پرداخته شد. بررسی نتایج نشان می‌دهد که این خطر به دلیل وجود کروم شش ظرفیتی و در برخی موارد نیکل است. نتایج حاکی از آن است که احتمال خطرات غیر سرطان‌زا و خطرات سرطان‌زای قرار گرفتن در معرض کروم شش ظرفیتی و نیکل ممکن، محتمل و در برخی موارد قطعی است. بنابراین نظارت بر فرایند تصفیه‌خانه چرمشهر و پایش مقادیر آلاینده‌ها در فواصل زمانی مشخص ضروری است. سنجش دوره‌ای و مداوم آلاینده‌ها و ارزیابی ریسک ناشی از حضور آلاینده‌های کروم شش ظرفیتی و نیکل بر ماهی‌ها، سایر حیوانات و گیاهان منطقه می‌تواند در کنترل آلودگی‌های محیط زیستی، ارائه برنامه‌های پایش و تصمیم‌گیری‌های منطقه‌ای مفید واقع شوند.
 

چکیده با توجه به اهمیت آلودگی منابع خاک و آب و تاثیر آنها برسلامت انسان و زنجیره غذایی، تحقیق حاضر به نقش فلزات سنگین در خاک و آب منطقه عبدالله گیو واقع درجاده قوچان- نیشابور، استان خراسان رضوی می پردازد. در این تحقیق تعداد10 نمونه از منبع آبی و20 نمونه ازخاک های سطحی منطقه از عمق 10 تا 20 سانتی متری برداشت گردید و پس ازآماده سازی و آنالیز از لحاظ غلظت فلزات سنگین مورد مطالعه قرارگرفت. نتایج مطالعه نشان دادکه در آبهای منطقه بیشترین غلظت مربوط به عنصر استرنسیم و کمترین غلظت مربوط به عنصر کادمیوم است ولی غلظت تمامی عناصر کمتر از حد استاندارد بهداشت جهانی می باشد. نتایج حاصل از غلظت فلزات سنگین در خاک منطقه و مقایسه آن با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست درخاکهای قلیایی نشان داد که مقدار فلزات سنگین کروم و نیکل درخاک منطقه بیشتر ازحد استاندارد است. وجود سنگهای آذرین بازالتی درمنطقه می تواند در این امر نقش داشته باشد. مطالعات حاکی ازآن است که به سمت غرب تمرکز فلزات سنگین در منابع آب و خاک منطقه افزایش می یابد.

چکیده با هدف کاهش حلالیت فلزات نیکل، کادمیم، سرب، روی و کبالت باطله فیلتر کیک حاصل از فرآوری روی، نمونه ­ای از باطله­ های مذکور از محل انباشت در استان زنجان جمع­آوری شدند. خصوصیات شیمیایی آن­ها با استفاده از آنالیزهای XRF و XRD اندازه­گیری شدند. سپس، این باطله­ ها با تثبیت کننده ­های آهک، گل قرمز، سیمان و سرباره ذوب آهن (GGBFS) به ترتیب با درصدهای 0-10%، 0-3%، 0-2% و 0-6% نمونه مخلوط شدند. به منظور بررسی میزان کاهش حلالیت عناصر فلزی، فرآیند عصاره ­گیری از نمونه ­ها با محلول 05/0 مولار EDTA انجام گرفت و عناصر فلزی این عصاره ­ها با جذب اتمی اندازه­ گیری شدند. نتایج نشان می­دهد نمونه­ هایی که با ترکیبی از هر دو تثبیت­ کننده آهک و گل ­قرمز ساخته شده­اند، میزان حلالیت همه فلزات به جز سرب را 45 تا 50 درصد کاهش داده است. مقایسه طیف XRD نمونه شاهد و نمونه تثبیت یافته نشان می­دهد که فرم سولفاتی PbSO₄ نمونه شاهد، به فرم کربناتی PbCO₃ در نمونه حاوی آهک و گل قرمز که دارای حلالیت بیشتری می ­باشد تغییر یافته است. این تغییر عامل اصلی افزایش حلالیت سرب (87%) در این نمونه ها بوده است. سیمان و سرباره مؤثرترین افزودنی در کاهش حلالیت سرب در فیلتر کیک، بوده­اند. مطابق با طیف XRD، فرم PbSO₄ در نمونه شاهد، پس از اختلاط با سیمان و سرباره به­ طور قابل توجهی (100%) کاهش یافته است که این مهم، دلیل کاهش حداکثری حلالیت سرب قابل استخراج در نمونه بوده است.

چکیده ضایعات حاصل از معدنکاری، از خطرناک­ترین آلاینده ه­ای محیط­ زیست هستند که در صورت عدم حذف آن­ها ضمن ورود به آب­ های سطحی و زیرزمینی، موجب تشکیل کمپلکس ­های سمی شده و خطرات بالقو­ای را برای انسان و اکوسیستم ­های زیست­ محیطی ایجاد می کنند. چون سنگ معدن قسمت کوچکی از حجم کل مواد معدنی شده را تشکیل می ­دهد، معادن مقدار زیادی ضایعات خواهند داشت. در صنعت فلزی تولید مس، سرب و روی بیشترین تخریب را به محیط ­زیست وارد می­ سازند. عملیات معدن کاری مس ضایعات معدنی وسیعی تولید می­کند ذوب روی و سرب مقادیر زیادی کادمیوم و سرب وارد محیط می­ سازد. تصاعد گاز­ها و ذرات معلق، تولید پساب­ های آلوده و ضایعات جامد حاصل ذوب و تصفیه فلزات می­ باشند. آلودگی خاک با فلزات سنگین در ارتباط با ذوب فلزات مسأله­ ای جدی به حساب می ­آید. جهت بررسی تأثیرات معدن مورد مطالعه بر محیط زیست، ضروری است تا آب، سنگ­ ها و خاک، گیاهان و حتی زهاب­ ها و آبراه ­های آن ­ها از نظر آلودگی مورد بررسی قرار گیرند. یافته ­های این پژوهش نشان می­ دهد که معدن مس بوانات بر میزان آلودگی در آب، خاک و گیاهان منطقه تأثیر به­ سزایی دارد.

چکیده این مطالعه، به منظور بررسی و مقایسه وضعیت آلودگی گرد و غبار راسب­شونده و خاک عمقی (10- 25 سانتی ­متر) به فلزات سنگین کادمیوم، سرب و روی در جهت وزش باد غالب (شمال ­غرب– جنوب ­شرق) محل دفن زباله شهر خاش اجرا شد. ﺍﺑﺘﺪﺍ ﺍﺯ ﻃﺮﻳﻖ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺑﻪ ﺑﺮﺭﺳﻲ ﻭﺿﻌﻴﺖ کنونی محل دفن زباله پرداخته و سپس نمونه­ ها از 10 ایستگاه در منطقه مورد مطالعه در دی ماه 1392 تهیه گردید. پس از آماده­ سازی نمونه­ ها غلظت فلزات سنگین مورد مطالعه با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه­ گیری شد. مقادیر شاخص زمین انباشتگی، CF و ریسک اکولوژیکی با استفاده از فرمول محاسبه گردیدند. میانگین غلظت کادمیوم، سرب و روی در گرد و غبار راسب­ شونده به ترتیب 3/28، 83/1، 1190/65 میلی­ گرم بر کیلوگرم و در خاک عمقی به ترتیب 3/98، 114/21 و 1885/32 میلی­ گرم بر کیلوگرم شد. شاخص I_geo در رده آلودگی متوسط تا شدید، فاکتور آلودگی درجه آلودگی خیلی قوی و ریسک اکولوژیکی در رده قابل توجه اندازه­ گیری شد. نتایج آنالیزداده ­ها نشان داد ایستگاه شاهد 1 تقریباً بدون آلودگی و سایر ایستگاه ­ها آلودگی قوی از نظر عناصر سنگین روی، سرب و کادمیوم داشته­ اند.

چکیده ارزیابی اثرات محیط ­زیستی ابزار مدیریتی مهمی است که مخاطرات محیط­ زیستی و اثرات یک پروژه را شناسایی و ارزیابی نموده و به تصمیم ­گیران حوزه ­های علمی مختلف امکان شناسایی اثرات ممکن پروژه­ های پیشنهادی را می­ دهند. در این میان یکی از پروژه ­های که از جایگاه مهمی در کشورهای مختلف برخوردار می­ باشد شیلات و آبزی­ پروری است. که انجام مطالعات ارزیابی محیط­ زیستی به منظور ارتقاء فعالیت ­های آبزی پروری یک امر ضروی است. به همین جهت در مطالعه حاضر به بررسی آثار محیط ­زیستی پرورش گونه تیلاپیا در منطقه چاه­ خانی از توابع شهرستان دشتستان استان بوشهر پرداخته شد. به منظور ارزیابی اثرات و ریسک محیط زیستی طرح پرورش ماهی تیلاپیا به ترتیب از ماتریس لئوپولد و روش تخصصی ارزیابی ریسک ماهی (FRAM) استفاده شد. جهت بررسی فاکتورهای فیزیکی- شیمایی و میکروبی آب چاه ­های منطقه از روش استاندارد متد استفاده شد. نتایج جمع­ بندی نهایی امتیازات ارایه شده در ماتریس نشان داد نمرات وزنی محیط ­های فیزیکی- شیمیایی (42-)، اکولوژیک – بیولوژیک (36+) و اقتصادی – اجتماعی (304+) می­ باشد. که مثبت بودن این آثار در محیط­ های اکولوژیک و اقتصادی – اجتماعی نشان­ دهنده مثبت بودن آثار طرح و اثرات مطلوب آن به ویژه از نظر اقتصادی و اجتماعی می­ باشد. نتایج ریسک محیط ­زیستی نشان داد با توجه به امتیازات به دست آمده ریسک معرفی گونه از نظر استقرار کم و امکان معرفی گونه به منطقه مورد مطالعه با در نظرگرفتن تمهیدات کاهش ریسک و پایش وجود دارد. باتوجه به نتایج به دست آمده، می ­توان بیان کرد اجرای طرح در صورت اجرای تمهیدات، پیامدهای مخرب و جبران  ­ناپذیری بر روی محدوده­ی مورد مطالعه نخواهد داشت.