محیط زیست و توسعه فرابخشی
مجله علمی

ارزیابی ریسک آلودگی هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای رسوبات در بازه ی شهرستان دزفول تا خلیج فارس (استان خوزستان، ایران)

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

هوشنگ جادری 1
داوود جهانی 2
حمیدرضا پیروان 3
نادر کهنسال قدیم وند 4

1 دانشجوی دکتری رسوب شناسی ، واحد تهران شمال ، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران ایران

2 دانشیار گروه زمین شناسی ، واحد تهران شمال ، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران ایران

3 دانشیار سازمان تحقیقات ،آموزش و ترویج کشاورزی ،پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری ، تهران ایران

4 استادیار گروه زمین شناسی ، واحد تهران شمال ، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران ایران

https://doi.org/10.22034/envj.2023.389327.1283
چکیده
مقدمه: هیدروکربن­ های آروماتیک چندحلقه­ای توسط فعالیت­ های انسانی به محیط زیست وارد شده و در بستر آب رسوب می­ کنند. این ترکیبات از جمله آلاینده ­های محیط زیست به شمار می ­روند و به شدت برای سلامتی انسان و سایر جانداران حتی در مقادیر بسیار کم مضر هستند. به همین دلیل، تعیین غلظت این آلاینده ­ها برای ارزیابی کیفیت آب رودخانه­ ها بسیار اهمیت دارد. از حدود صد ترکیب PAHs که توسط سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا شناسایی شده است، 16 ترکیب بیشترین تخریب و بیماری­زایی را دارند و به همین دلیل به عنوان آلاینده­ های پیشگام معرفی شده­اند. در پژوهش حاضر به تعیین غلظت این آلاینده ­ها در رودخانه کارون پرداخته شد.
مواد و روش ­ها: در این تحقیق، تعداد 29 نمونه رسوب در محدوده­ی چم گلک در شمال خوزستان تا چوئیبده در جنوب خوزستان در سال 1401  برداشت شد. نمونه­ های برداشت شده بلافاصله در ظروف شیشه­ ای و در دمای 10- درجه سانتی­ گراد نگهداری شده و به آزمایشگاه منتقل شدند. تا زمان استخراج، نمونه­ ها در دستگاه خشکاننده­ی انجمادی خشک شده سپس در فریزر با دمای 50- درجه سانتی­گراد نگهداری شدند. پیش از انجام عملیات استخراج، کلیه نمونه­ ها به وسیله­ ی کوبیدن در هاون چینی، پودر شده و از الک کوچکتر از 63/0 میکرون عبور داده شدند. پس از تعیین مقادیر هر کدام از هیدروکربن­ های مورد نظر توسط دستگاه دوینکس 350، منشاء ترکیبات از نظر سوختی یا نفتی بودن تعیین گردید. در نهایت غلظت ترکیبات به دست آمده با استاندارد کیفیت رسوب آمریکا مقایسه شدند. در این استاندارد، دو دسته خطر ERL و ERM برای آلودگی رسوبات در نظر گرفته شده است.
نتایج: براساس میانگین غلظت هیدروکربن­ های مورد مطالعه، فلورانتن بنزو b و فنانترن بیشترین آلودگی را به نسبت غلظت در بین کلیه هیدروکربن­ های مورد مطالعه داشتند. غلظت فلورانتن بنزو k، فلورن، پایرن و پایرن ایندن (1,2,3,c,d) نیز بیشتر از یک میکروگرم بر کیلوگرم رسوب بود که نسبت به میانگین غلظت سایر هیدروکربن ­ها بالا بود. سایر هیدروکربن­ ها میانگین غلظت کمتر از 80/0 میکروگرم بر کیلوگرم داشتند. حداقل غلظت کل هیدروکربن­ های چند حلقه­ای بین 15/2-01/0 میکروگرم بر کیلوگرم و حداکثر غلظت آن­ها بین 97/8-05/0 میکروگرم بر کیلوگرم رسوب متغیر بود. نتایج چولگی (0/3 > SKW > 75/0-) نشان داد که تغییرات مکانی زیادی برای همه­ ی آلاینده­ ها وجود داشت لیکن آنتراسن با چولگی 0/3 دارای بیشترین تغییرات مکانی، با بیشترین غلظت در جنوب رودخانه کارون و فلورانتن بنزو b نیز دارای چولگی 75/0- و بیشترین غلظت آلاینده در شمال رودخانه کارون بود. به جز چهار هیدروکربن فلورانتن بنزو b و k، پایرن ایندن (1,2,3,c,d) و پرلن بنزو (g,h,i)، غلظت اکثر آلاینده­ ها در رودخانه کارون کمتر از حد استاندارد کیفیت رسوب آمریکا (<ERM و <ERL) بود.  
بحث: بررسی منشاء آلاینده­ ها نشان داد که در شمال رودخانه کارون آلودگی بیشتر منشاء سوختی داشت ولی در مرکز و جنوب این رودخانه هر دو منشاء سوختی و نفتی مشاهده شد. این نتایج نشان داد که آلودگی­ های هوایی اثر بیشتری بر افزایش غلظت هیدروکربن­ ها در رسوبات این رودخانه داشته است. همچنین سوخت قایق ­های موتوری و شناورهای موجود در بازه­ی اهواز تا آبادان نیز می­ تواند عامل مهمی در افزایش آلودگی هیدروکربنی با منشاء سوختی باشد. بنابراین گرچه آلودگی هیدروکربنی در این رودخانه مشاهده شد، ولی از نظر غلظت در حد بحرانی نبود.

کلیدواژه‌ها

ارزیابی خطر
کیفیت رسوب
منشاء یابی آلودگی
رودخانه کارون
PAHs
موضوعات
  1. Bateni, F., Mehdinia, A. and Seyed Hashtroudi, M., 2019. Ecological risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons in the Persian Gulf surface sediments, Bushehr. Iranian Journal of Health and Environment, 11 (4): 563-574. (in Persian).
  2. Baumard, P., Budzinski, H., Garrigues, P., Sorbe, J.C., Burgeot, T. and Bellocq, J., 1998. Concentrations of PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons) in various marine organisms in relation to those in sediments and to trophic level. Marine Pollution Bulletin 36: 951–960.
  3. Brewster, C.S., Sharma, V.K., Cizmas, L. and McDonald, T.J., 2018. Occurrence, distribution and composition of aliphatic and polycyclic aromatic hydrocarbons in sediment cores from the Lower Fox River, Wisconsin, US. Environmental Science and Pollution Research, 25(5): 4974-4988.
  4. Kamal, A., Malik, R.N., Martellini, T. and Cincinelli, A., 2014. Cancer risk evaluation of brick kiln workers exposed to dust bound PAHs in Punjab province (Pakistan). Science of the Total Environment. 493: 562-70.
  5. Kersten, M. and Smedes, F., 2002. Normalization procedures for sediment contaminants in spatial and temporal trend monitoring. Journal of Environmental Monitoring, 4(1): 109-115.
  6. Keshavarzi, B., Mokhtarzadeh, Z., Moore, F., Rastegari Mehr, M., Lahijanzadeh, A., Rostami, S. and Kaabi, H., 2015. Heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments of Karoon River, Khuzestan Province, Iran. Environmental Science and Pollution Research volume 22, 19077–19092.
  7. Khan, M.F., Latif, M.T., Lim, C.H., Amil, N., Jaafar, S.A., Dominick, D., Nadzir, M.S.M., Sahani, M. and Tahir, N.M., 2015. Seasonal effect and source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons in PM2.5. Atmospheric Environment, 106: 178-190.
  8. Lang, Y., Wang, N., Gao, H. and Bai, J., 2012. Distribution and risk assessment of polycyclic aromatic hydro - carbons (PAHs) from Liaohe estuarine wetland soils. Environmental Monitoring and Assessment. 184(9): 5545-52.
  9. Law, R.J., Dawes, V.J., Woodhead, R.J. and Matthiessen, P., 1997. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in seawater around England and Wales. Marine Pollution Bulletin, 34: 306–322.
  10. Liu, Y., Chen, L., Huang, Q., Li, W., Tang, Y. and Zhao, J., 2009. Source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in surface sediments of the Huangpu River, Shanghai, China. Science of the Total Environment, 407(8): 2931-2938.
  11. Maskaoui, K., Zhou, J.L., Hong, H.S. and Zhang, Z.L., 2002. Contamination by polycyclic aromatic hydrocarbons in the Jiulong River Estuary and Western Xiamen Sea, China. Environmental Pollution, 118: 109, 122.
  12. Mirza, R., Mohammadi, M., Dadollahi Sohrab, A., Abedi, E. and Fakhri, A., 2011. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Seawater Intertidal Areas of Boushehr Province (Persian Gulf). Journal of Oceanography. 2 (7):21-29. (in Persian).
  13. Ouyang, Z., Gao, L. and Yang, C., 2018. Distribution, sources and influence factors of polycyclic aromatic hydrocarbon at different depths of the soil and sediments of two typical coal mining subsidence areas in Huainan, China. Ecotoxicology and Environmental Safety, 163: 255-265.
  14. Rahmanpoor, S., Ghafourian, H., Hashtroudi, S.M., Rabani, M., Mehdinia, A. and Darvish Bastami, K., 2012. The Study of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) Contamination in Sediments of Hormoz Straight - Persian Gulf. Journal of Oceanography, 3 (10): 37-44. (in Persian).
  15. Simoneit, B.R.T., 2002. Biomass burning – a review of organic tracers for smoke from incomplete combustion. Apply Geochemistry 17: 129–162.
  16. Tam, N.F.Y., Ke, L., Wang, X.H. and Wong, Y.S., 2001. Contamination of polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments of mangrove swamp. Environmental Pollution. 114, 255-263.
  17. Tobiszewski, M. and Namieśnik, J., 2012. PAH diagnostic ratios for the identification of pollution emission sources. Environmental Pollution, 162: 110-119pp.
  18. Tolosa, I., de Mora, S.J., Fowler, S.W., Villeneuve, J., Bartocci, J. and Cattini, C., 2005. Aliphatic and aromatic hydrocarbons in marine biota and coastal sediments from the Gulf and the Gulf of Oman. Marine Pollution Bulletin, 50: 1619–1633.
  19. Wang, Z. and Chen, J., 2007. Polycyclic aromatic hydrocarbons in Dalian soils: distribution and toxicity assessment. Journal of Environmental Monitoring. 9(2): 199-204.
  20. Winiarczyk, B. and Namyslowski, G., 2007. The concentration of the chosen smoke toxicity biomarkers among smokers suffering from larynx cancer. The Polish Journal of Otolaryngology, 61(1): 39-46.
محیط زیست و توسعه فرابخشی
دوره 8، شماره 81
پاییز 1402
صفحه 1-18

صفحه اصلی

ارسال مقاله

تماس با ما