%53تخفیف

آلودگی خاک های صنعتی کلان شهر اهواز به مواد آلی بالقوه سمناک

زمین­ شناسی زیست ­محیطی

تعداد 198 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir

آلودگی خاک­های صنعتی کلان­شهر اهواز به مواد آلی بالقوه سمناک

 

چکیده

آلودگی خاک­های صنعتی کلان­شهر اهواز به مواد آلی بالقوه سمناک

در این مطالعه غلظت هیدروکربن­های نفتی کل(TPH)(58 نمونه)، 16 هیدروکربن آروماتیک چند حلقه­ای(92 نمونه) و بای­فنیل­های چند کلری(39 نمونه) در خاک صنعتی کلان­شهر اهواز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج TPHها نشان می‌دهد غلظت هیدروکربن‌های نفتی کل در گستره 2/1-11000 میلی­گرم بر کیلوگرم با میانگین 056/999 میلی­گرم بر کیلوگرم است. همچنین گستره غلظت هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای 07/6 تا 7/47103 میکروگرم بر کیلوگرم با میانگین 45/1241 میکروگرم بر کیلوگرم است. میانگین غلظت هیدروکربن­های آروماتیک چند حلقه­ای در خاک صنعتی منطقه مورد مطالعه از سایر خاک­های صنعتی جهان بیش­تر است. ترکیبات PAH در نمونه­های خاک بر اساس فراوانی حلقه­ها به ترتیب شامل چهار حلقه­ای، پنج حلقه­ای، دو و سه حلقه­ای و شش حلقه­ای است. نسبت‌های ایزومری نشان داد ترکیبات PAH در ایستگاه‌های مختلف منطقه مطالعاتی منابع مختلفی دارند. در اکثر نمونه­های خاک منطقه، مجموع PAHهای غیرسرطان­زا نسبت به سرطان­زا دارای غلظت بالاتری هستند. پتانسیل خطر سرطان­زایی ناشی از در معرض­قرارگیری PAHهای خاک در کودکان و بزرگسالانی که در منطقه زندگی می­کنند به ترتیب 342/0 و 154/0 است.

 

کلمات کلیدی: خاک صنعتی، کلان­شهر اهواز، هیدروکربن­های نفتی کل(TPH)، هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای(PAH)، بای­فنیل­های چندکلری(PCB)، پتانسیل خطر سرطان­زایی، نسبت­های ایزومری

فهرست مطالب

 

عنوان                                                                                       صفحه

فصل اول: کلیات و مروری بر مطالعات پیشین

1-1-مقدمه. 2

1-2- خاک… 3

1-3-آلودگی خاک… 7

1-4-آلاینده‌های آلی پایدار (POPs) 11

1-4-1- شیمی و ویژگی­های POPs. 12

1-4-2- رفتارPOPs  در محیطزیست… 13

1-4-3-  زیست انباشت… 14

1-5- هیدروکربن‌های نفتی کل(TPH) 15

1-5-1- ورود TPH به محیط­زیست… 17

1-5-2-TPH در خاک… 17

1-5-3-در معرض قرارگیری TPH.. 19

1-5-4- ورودTPH به بدن.. 19

1-5-5- TPHو سلامت… 19

1-6- هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAH) 20

1-6-1- منابع PAH.. 24

1-6-1-1- منابع طبیعی.. 25

1-6-1-2- منابع صنعتی.. 25

1-6-1-3- منابع شهری.. 26

1-6-1-4- منابع کشاورزی.. 26

1-6-2- انتقالPAH.. 26

1-6-3- در معرض قرارگیری PAH.. 28

1-6-4- ورود PAH به بدن.. 28

1-6-5- اثر PAH بر تندرستی.. 29

1-7- بای فنیل‌های چندکلری(PCB) 30

1-7-1- منابع PCB.. 36

1-7-2- گردش PCB در محیطزیست… 37

1-7-3- PCBدر خاک… 38

1-7-4- قرارگرفتن در معرض ترکیبات PCB.. 38

1-7-5- ورود ترکیبات PCB به بدن.. 39

1-7-6- تاثیر PCB بر تندرستی جانداران.. 40

1-8- ضرورت انجام پژوهش و اهداف.. 41

1-8-1- اهداف پژوهش…. 41

1-9- مطالعات پیشین.. 42

فصل دوم: موقعیت جغرافیایی و زمین‌شناختی منطقه مطالعاتی

2-1- جغرافیای منطقه. 45

2-2- جمعیت… 46

2-3- هواشناسی منطقه. 47

2-4- کاربری زمین و خاکشناسی منطقه. 48

2-4-1- انتی­سول‌ها (Entisols) 50

2-4-2- اریدیسول‌ها (Aridisols) 50

2-4-3- اینسپتیسول‌ها (Inceptisols) 50

2-5- زمین‌شناسی منطقه. 51

2-5-1- سازند آغاجاری.. 52

2-5-2- سازند بختیاری.. 52

2-5-3-رسوبات کواترنری.. 53

2-6- کشاورزی.. 53

2-7- صنعت… 54

2-7-1- شهرک صنعتی.. 54

2-7-2-نیروگاه برق رامین.. 55

2-7-3-نیروگاه برق زرگان.. 55

2-7-4-شرکت فولاد خوزستان.. 56

2-7-5-شركت بهره‌برداري نفت و گاز كارون.. 56

2-7-6-شركت بهره‌برداري نفت و گاز مارون.. 56

2-7-7-شرکت کربن ایران.. 57

2-7-8-کارخانه لوله‌سازی اهواز. 57

2-7-9-کارخانه نورد و لوله اهواز. 57

2-7-10- گروه ملی صنعتی فولاد ایران.. 58

2-7-11-کشت و صنعت نیشکر دهخدا 58

2-7-12-شركت کشت و صنعت دعبل خزاعی.. 58

2-7-13- کشت و صنعت سلمان­فارسی.. 59

2-7-14-کشت و صنعت میرزا کوچک­خان.. 59

2-7-15-شرکت کشت و صنعت نیشکر امیرکبیر. 59

فصل سوم: مواد و روش‌ها

3-1- مقدمه. 61

3-2- نمونه‌برداری از خاک… 62

3-2-1- معرفی دستگاه GC-MS. 69

3-3- تعیین پارامترهای فیزیکو شیمیایی.. 70

3-3-1- تعیین بافت خاک… 70

3-3-2- اندازه‌گیری  pH.. 71

3-3-3- اندازه‌گیری هدایت الکتریکی(EC) 71

3-3-4- مواد آلی.. 72

3-3-5- ظرفیت تبادل کاتیونی.. 72

3-4- شناسایی منشأ هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای در خاک‌های صنعتی.. 74

3-5- ارزیابی آلودگی هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه­ای در خاک… 76

3-6- پتانسیل خطر سرطان‌زایی(ILCR) 78

3-7- روش‌های آماری.. 81

3-7-1- آمار توصیفی و آزمون نرمال بودن داده‌ها 81

3-7-2- روش‌های چند متغیره. 82

3-7-2-1- تحلیل خوشه‌ای.. 82

3-7-2-2- تحلیل مؤلفه‌های اصلی(PCA) 82

فصل چهارم: بحث و نتایج

4-1- مقدمه. 85

4-2- پارامترهای فیزیکوشیمایی خاک… 86

4-3- نتایج تجزیه هیدروکربن‌های نفتی کل(TPH) در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 90

4-4- نتایج تجزیه هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای در خاک صنعتی شهرستان

اهواز. 92

4-4-1- نفتالن.. 93

4-4-2- اَسنفتن.. 95

4-4-3- فلورن.. 97

4-4-4-فنانترن.. 98

4-4-5- آنتراسن.. 100

4-4-6- فلورانتن.. 102

4-4-7- پایرن.. 104

4-4-8- بنزو(a) آنتراسن.. 106

4-4-9-کرایزن.. 108

4-4-10- بنزو(e) پایرن.. 110

4-4-11- بنزو(b) فلورانتن.. 112

4-4-12- بنزو(K) فلورانتن.. 114

4-4-13- بنزو(a) پایرن.. 116

4-4-14- دی‌بنزو(a,h) آنتراسن.. 118

4-4-15- بنزو(ghi) پریلن.. 120

4-4-16- ایندنو(1,2,3-cd) پایرن.. 122

4-4-17- مجموع هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه­ای(PAHs∑) 124

4-4- 18- راهنمای کیفیت خاک… 125

4-4-19- مقایسه غلظت PAHهای خاک صنعتی شهرستان اهواز با برخی از

خاک‌های جهان.. 131

4-4- 20- تعیین منشأهای احتمالی PAHها با استفاده از نسبت‌های ایزومری.. 131

4-4-21- ترکیب PAHها بر اساس تعداد حلقه‌ها 137

4-4- 22- تعیین میزان سمناکی نمونه‌های خاک صنعتی شهرستان اهواز. 138

4-4-23- PAH­های سرطان‌زا و غیرسرطان‌زا 140

4-4-24- تحلیل آماری داده‌ها 144

4-4-24-1- تحلیل عاملی.. 145

4-4-24-2- تحلیل خوشه‌ای.. 147

4-4-24-3- آزمون کروسکال والیس…. 149

4-5- بای فنیل‌های چندکلری.. 150

4-5-1- PCBشماره 19. 153

4-5-2- PCBشماره 18. 153

4-5-3-PCB  شماره 28 + 31. 154

4-5-4- PCB شماره 52. 155

4-5-5- PCB شماره 70. 155

4-5-6- PCB شماره 101. 156

4-5-7-PCB شماره 110. 157

4-5-8- PCB شماره 123. 157

4-5-9- PCB شماره 149. 158

4-5-10- PCB شماره 118. 159

4-5-11- PCB شماره 105. 159

4-5-12- PCB شماره 138 +153. 160

4-5-13- PCB شماره 132. 161

4-5-14-PCB  شماره 160. 162

4-5-15- PCB شماره 158. 162

4-5-16-PCB شماره 128. 163

4-5-17- PCB شماره 180. 163

4-5-18- PCB شماره 199. 164

4-5-19-PCB شماره 194. 164

4-5-20- PCB شماره 209. 165

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه‌گیری.. 167

5-2- پیشنهاد بر مطالعات آتی.. 170

منابع

منابع فارسی.. 171

منابع انگلیسی.. 172

چکیده و صفحه عنوان به انگلیسی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جدول‌ها

 

عنوان                                                                                       صفحه

 

جدول1-1-غلظت و توزیع آلودگی در محیط­زیست… 8

جدول1-2-ترکیباتTPH   16

جدول1-3- خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ترکیبات.. 16

جدول1-4-ویژگی‌های عمومی 16 PAH.. 23

جدول 1-5-ویژگی‌های عمومی PAHهایی با وزن مولکولی پایین و وزن مولکولی بالا. 24

جدول1-6- شمارهPCB، شماره CAS و نام IUPAC 209 گونه خانواده PCB.. 31

جدول1-7- ویژگی فیزیکی و شیمیایی PCB.. 36

جدول1-8- نام‌های تجاری PCB.. 36

جدول 2-1-داده جمعیتی استان خوزستان و شهرستان اهواز. 47

جدول 2- 2- مشخصات کلی تیپ‌های اصلی زمین 48

جدول 2-3- مساحت و درصد تیپ‌های زمین استان خوزستان.. 49

جدول 2-4- مساحت زمین‌های کشاورزي و بهره‌برداري از آن‌ها  در کل استان

و شهرستان اهواز. 53

جدول2-5- آمار شهرک‌های صنعتی اطراف شهرستان اهواز. 55

جدول 3-1- نام، موقعیت و مختصات جغرافیایی و ایستگاه‌های نمونه‌برداری از

خاک‌های صنعتی.. 64

جدول 3-2- نسبت‌های تشخیص منشاء ترکیبات PAH در خاک… 75

جدول 3-3- معیار استاندارد آلودگی ترکیبات PAH  برای خاک… 76

جدول 3-4- مقادیر  TEF برای ترکیبات PAHs. 77

جدول 3 -5- رده‌بندی آژانس بین‌المللی تحقیقات سرطان(IARC) 79

جدول3-6- پارامترهای مورد استفاده در محاسبه پتانسیل خطر سرطان‌زایی(ILCR) 80

جدول 4-1- خلاصه آماری پارامترهای فیزیکو‌شیمیایی نمونه‌های خاک صنعتی

شهرستان اهواز. 86

جدول4-2- غلظت ترکیبات TPH در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 90

جدول4-3- خلاصه آماری ترکیبات TPH در خاک صنعتی.. 91

جدول 4- 4- خلاصه آماری غلظت هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای در نمونه‌های

خاک صنعتی.. 92

جدول 4- 5- مقایسه غلظت میانگین PAHها با استاندارد شاخص کیفیت خاک… 126

جدول4-6- مقایسه غلظت میانگین هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای در نمونه

خاک صنعتی شهرستان اهواز با سایر خاک­های صنعتی جهان.. 131

جدول 4- 7- میانگین نسبت‌های تشخیصی در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 136

جدول 4-8- TEQ نمونه­های خاک صنعتی.. 139

جدول 4-9- ضریب هم­ارز سمناکی در خاک­های صنعتی جهان.. 140

جدول 4- 10- مجموع PAHهای سرطان‌زا و غیر سرطان‌زا در نمونه‌های خاک… 141

جدول 4-11- خطر ابتلا به سرطان در کودکان و بزرگسالان.. 143

جدول 4- 12- آزمون نرمال بودن غلظت PAHهای خاک… 145

جدول 4- 13- تحلیل عاملی نمونه‌های مختلف خاک… 146

جدول 4- 14- آزمون کروسکال- والیس نمونه‌های خاک… 149

جدول 4- 15- آزمون کروسکال- والیس نمونه‌های خاک… 150

جدول 4- 16- آزمون کروسکال- والیس نمونه‌های خاک… 150

جدول 4-17- غلظت بای­فنیل‌های چندکلری در نمونه‌های خاک… 151

 

 

 

فهرست شکل‌ها

 

عنوان                                                                                       صفحه

شکل1-1- افق‌های خاک… 6

شکل1-2-آرایش متفاوت ترکیبات PAH.. 21

شکل1-3-ساختار 16 PAH 22

شکل1-4- ساختار شیمیایی PCB.. 30

شکل 2-1- نقشه موقعیت شهرستان‌های استان خوزستان.. 46

شکل 2-2- نقشه خاک‌شناختی استان خوزستان.. 49

شکل 2- 3- نقشه زمین‌شناختی شهرستان اهواز. 51

شکل 3-1-  موقعیت نقاط نمونه‌برداری از خاک صنعتی برای تعیین غلظت

هیدروکربن‌های نفتی کل.. 63

شکل 3-2-  موقعیت نقاط نمونه‌برداری از خاک صنعتی برای تعیین غلظت

هیدروکربن‌های آروماتیک… 63

شکل 3-3-  موقعیت نقاط نمونه‌برداری از خاک صنعتی برای تعیین غلظت

بای­فنیل‌های چند کلری.. 64

شکل 3- 4- نمونه‌برداری از خاک صنعتی شهرستان اهواز. 68

شکل 4- 1- ظرفیت تبادل کاتیونی نمونه‌های خاک صنعتی شهرستان اهواز. 86

شکل 4- 2- pH نمونه‌های خاک صنعتی شهرستان اهواز. 87

شکل 4- 3- هدایت الکتریکی نمونه‌های خاک صنعتی شهرستان اهواز. 88

شکل 4- 4- درصد مواد آلی نمونه‌های خاک صنعتی شهرستان اهواز. 88

شکل 4- 5- تعیین بافت خاک صنعتی شهرستان اهواز. 89

شکل4-6- غلظت ترکیبات TPH در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 91

شکل 4- 7- ساختار شیمیایی نفتالن.. 93

شکل 4-8- غلظت نفتالن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 94

شکل 4-9- هیستوگرام نفتالن در  خاک صنعتی شهرستان اهواز. 94

شکل 4- 10- ساختار شیمیایی اَسنفتن.. 95

شکل 4-11- غلظت آستفتن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 96

شکل 4-12-هیستوگرام آسنفتن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 96

شکل 4- 13- ساختار شیمیایی فلورن.. 97

شکل 4-14- غلظت فلورن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 98

شکل 4-15- هیستوگرام فلورن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 98

شکل 4- 16- ساختار شیمیایی فنانترن.. 99

شکل 4-17- غلظت فنانترن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 99

شکل 4-18- هیستوگرام فنانترن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 100

شکل 4- 19- ساختار شیمیایی آنتراسن.. 100

شکل 4-20- غلظت آنتراسن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 101

شکل 4-21- هیستوگرام آنتراسن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 101

شکل 4- 22- ساختار شیمیایی فلورانتن.. 102

شکل 4-23-  غلظت فلورانتن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 103

شکل 4-24- هیستوگرام فلورانتن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 103

شکل 4- 25- ساختار شیمیایی پایرن.. 104

شکل 4-26- غلظت پایرن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 105

شکل 4-27- هیستوگرام پایرن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 105

شکل 4- 28- ساختار شیمیایی بنزو (a) آنتراسن.. 106

شکل 4-29- غلظت بنزو(a) آنتراسن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 107

شکل 4-30- هیستوگرام بنزو(a) آنتراسن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 107

شکل 4-31- ساختار شیمیایی کرایزن.. 108

شکل 4-32- غلظت کرایزن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 109

شکل 4-33- هیستوگرام کرایزن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 109

شکل 4- 34- ساختار شیمیایی بنزو(e) پایرن.. 110

شکل 4-35- غلظت بنزو(e)پایرن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 111

شکل 4-36- هیستوگرام بنزو(e)پایرن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 111

شکل 4- 37- ساختار شیمیایی بنزو(b)فلورانتن.. 112

شکل4-38- غلظت بنزو(b)فلورانتن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 113

شکل4-39- هیستوگرام بنزو(b)فلورانتن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 113

شکل 4- 40- ساختار شیمیایی بنزو(k)فلورانتن.. 114

شکل 4-41- غلظت بنزو(k)فلورانتن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 115

شکل4-42- هیستوگرام بنزو(k)فلورانتن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 115

شکل 4- 43- ساختار شیمیایی بنزو(a)پایرن.. 116

شکل 4-44- غلظت بنزو(a)پایرن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 117

شکل 4-45- هیستوگرام بنزو(a)پایرن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 117

شکل 4- 46- ساختار شیمیایی دی بنزو(ah)آنتراسن.. 118

شکل 4-47- غلظت دی­بنزو(ah)آنتراسن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 119

شکل 4-48- هیستوگرام دی­بنزو(ah)آنتراسن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 119

شکل 4- 49- ساختار شیمیایی بنزو(ghi) پریلن.. 120

شکل4-50- غلظت بنزو(ghi)پریلن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 121

شکل4-51- هیستوگرام بنزو(ghi)پریلن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 121

شکل 4- 52- ساختار شیمیایی ایندنو(1,2,3-cd)پایرن.. 122

شکل4-53- غلظت ایندنو(1,2,3,cd)پایرن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 123

شکل4-54- هیستوگرام ایندنو(1,2,3,cd)پایرن در خاک صنعتی شهرستان اهواز. 123

شکل 4- 55- نمودارجعبه‌ای غلظت کل هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌‌ای‌ 125

شکل 4- 56-  غلظت ترکیبات PAH در ایستگاه‌های مختلف و مقایسه آن با ERL

و ERM… 130

شکل 4- 57- تعیین منشأ PAH در نمونه‌های خاک با استفاده

از نسبت ایزومری∑LMW/∑HMW… 132

شکل 4-58- تعیین منشأ PAH در نمونه‌های خاک با استفاده از نسبت ایزومری

Ant/Ant+Phe و Flt/(Flt+Pyr) 134

شکل 4-59- تعیین منشأ PAH در نمونه‌های خاک با استفاده از نسبت

ایزومری BaA/(BaA/ Chr) و Fla/(Fla+Pyr) 134

شکل 4-60- تعیین منشأ PAH  در نمونه‌های خاک با استفاده از نسبت

ایزومریFL/(Fl/Pyr) 135

شکل 4-61- الگوی ترکیب PAHها براساس تعداد حلقه‌ها در نمونه‌های خاک صنعتی.. 138

شکل 4- 62- مقدار TEQ در نمونه‌های مختلف خاک… 138

شکل 4-63- مقایسه مجموع ترکیبات PAHسرطان­زا و غیر سرطان­زا 142

شکل4- 64- نمودار جعبه­ای مقایسه خطر ابتلا به سرطان در کودکان و بزرگسالان.. 144

شکل 4-65- نمودار خوشه‌ای ایستگاه‌های نمونه­برداری خاک… 148

شکل 4-66- نمودار خوشه‌ای بر اساس صنایع.. 149

شکل4-67- PCBشماره 19. 153

شکل4-68- PCBشماره 18. 153

شکل4-69- PCB شماره 28. 154

شکل4-70- PCB شماره 31. 154

شکل4-71- PCB شماره 52. 155

شکل4-72- PCB شماره 70. 155

شکل4-73- PCB شماره 101. 156

شکل4-74- PCB شماره 110. 157

شکل4-75- PCB شماره 123. 158

شکل4-76- PCB شماره149. 158

شکل4-77- PCB شماره118. 159

شکل4-78- PCB شماره105. 160

شکل4-79-PCB شماره153. 160

شکل4-80- PCB شماره138. 161

شکل4-81- PCB شماره132. 161

شکل4-82- PCB شماره160. 162

شکل4-83- PCB شماره158. 162

شکل4-84- PCB شماره128. 163

شکل4-85- PCB شماره180. 163

شکل4-86- PCB شماره199. 164

شکل4-87- PCB شماره194. 165

شکل4-88- PCB شماره209. 165

 

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo