پهنه بندی،توزیع و منشاء هیدروکربن های نفتی کل (TPH) و آلاینده های فلزی در رسوبات خور ماهشهر، خلیج فارس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی محیطزیست – منابع آب دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست دانشگاه تهران.

2 دانشیار مهندسی محیط زیست دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست دانشگاه تهران*(مسئول مکاتبات).

3 کارشناس ارشد مهندسی محیطزیست – منابع آب دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست دانشگاه تهران.

4 دانشجوی کارشناس ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی دانشکده جغرافیا دانشگاه تهران.

چکیده

زمینه و هدف: هیدروکربن های نفتی و فلزات سنگین از شایع ترین آلاینده های دریایی به حساب می آیند. آلودگی دریایی ناشی از این مواد به یک مشکل زیست محیطی مهم در سراسر دنیا تبدیل شده است .هدف از انجام این تحقیق پایش زیست محیطی فلزات و هیدروکربن های نفتی در رسوبات خور ماهشهر به منظور ارتقای کیفیت محیط زیست منطقه می باشد.
روش بررسی: در همین راستا نمونه برداری از رسوبات ناحیه ساحلی اطراف صنایع پتروشیمی منطقه ویژه اقتصادی ماهشهر در خور موسی واقع در شمال غرب خلیج فارس صورت گرفت.سی و دو نمونه سطحی رسوب به وسیله  نمونه گیر پترسون جمع آوری گردید. غلظت کل هیدروکربن های نفتی (TPH) در نمونه های رسوب به وسیله (GC-FID) تعیین شد. همچنین غلظت ومنشا آلاینده های فلزی (Zn, Sr, Ni, Mn, Cu, Cr, Co, Ba, As, Al) در رسوبات به وسیله  ICP-AESتعیین گردید. کمّی سازی شدت آلودگی در رسوبات با استفاده از شاخص هایCF ،Cd  ،mCd وPLI  صورت گرفت و تجزیه و تحلیل های آماری توسط بسته نرم افزاری MVSP در خور انجام پذیرفت
نتایج:  میانگین غلظت کل هیدروکربن های نفتی در منطقه مورد مطالعه mg/kg 42 بود. بیشینه مقدار TPH در ایستگاه 8 گزارش گردیده است.  تفاوت قابل ملاحظه ای بین غلظت آلومینیوم در رسوبات خور ماهشهر و مقدار میانگین آن در پوسته زمین وجود داشت..
نتیجه­گیری:  نتایج بدست آمده حاکی از آن است که شاخص فاکتور آلودگی (CF)، درجه آلودگی (Cd) ، درجه آلودگی اصلاح شده (mCd)، شاخص بار آلودگی (PLI) برای فلزات در ایستگاه های نمونه برداری بیانگر آلودگی کمی هستند. میانگین غلظت کل هیدروکربن های نفتی در منطقه مورد مطالعه بر مبنای شاخص CF بیانگر آلودگی متوسط تا آلودگی قابل ملاحظه است. نتایج آنالیز خوشه ای بیانگر این بود که Ni و Cr موجود در نمونه های رسوب دارای منشاء نفتی است.

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست ، دوره شانزدهم، شماره ویژه 93

 

پهنه بندی،توزیع و منشاء هیدروکربن های نفتی کل (TPH) و آلاینده های فلزی در رسوبات خور ماهشهر، خلیج فارس

 

علیرضا واعظی[1]

عبدالرضا کرباسی[2]*

akarbasi@ut.ac.ir

 علیرضا ولی خانی سامانی[3]

 مهدی حیدری[4]

 مجتبی فخرایی[5]

 علیرضا رحمتی[6]

تاریخ دریافت:14/4/93

تاریخ پذیرش:1/8/93

 

چکیده

زمینه و هدف: هیدروکربن های نفتی و فلزات سنگین از شایع ترین آلاینده های دریایی به حساب می آیند. آلودگی دریایی ناشی از این مواد به یک مشکل زیست محیطی مهم در سراسر دنیا تبدیل شده است .هدف از انجام این تحقیق پایش زیست محیطی فلزات و هیدروکربن های نفتی در رسوبات خور ماهشهر به منظور ارتقای کیفیت محیط زیست منطقه می باشد.

روش بررسی: در همین راستا نمونه برداری از رسوبات ناحیه ساحلی اطراف صنایع پتروشیمی منطقه ویژه اقتصادی ماهشهر در خور موسی واقع در شمال غرب خلیج فارس صورت گرفت.سی و دو نمونه سطحی رسوب به وسیله  نمونه گیر پترسون جمع آوری گردید. غلظت کل هیدروکربن های نفتی (TPH) در نمونه های رسوب به وسیله (GC-FID) تعیین شد. همچنین غلظت ومنشا آلاینده های فلزی (Zn, Sr, Ni, Mn, Cu, Cr, Co, Ba, As, Al) در رسوبات به وسیله  ICP-AESتعیین گردید. کمّی سازی شدت آلودگی در رسوبات با استفاده از شاخص هایCF ،Cd  ،mCd وPLI  صورت گرفت و تجزیه و تحلیل های آماری توسط بسته نرم افزاری MVSP در خور انجام پذیرفت

نتایج:  میانگین غلظت کل هیدروکربن های نفتی در منطقه مورد مطالعه mg/kg 42 بود. بیشینه مقدار TPH در ایستگاه 8 گزارش گردیده است.  تفاوت قابل ملاحظه ای بین غلظت آلومینیوم در رسوبات خور ماهشهر و مقدار میانگین آن در پوسته زمین وجود داشت..

نتیجه­گیری:  نتایج بدست آمده حاکی از آن است که شاخص فاکتور آلودگی (CF)، درجه آلودگی (Cd) ، درجه آلودگی اصلاح شده (mCd)، شاخص بار آلودگی (PLI) برای فلزات در ایستگاه های نمونه برداری بیانگر آلودگی کمی هستند. میانگین غلظت کل هیدروکربن های نفتی در منطقه مورد مطالعه بر مبنای شاخص CF بیانگر آلودگی متوسط تا آلودگی قابل ملاحظه است. نتایج آنالیز خوشه ای بیانگر این بود که Ni و Cr موجود در نمونه های رسوب دارای منشاء نفتی است.

 

واژه های  کلیدی: خلیج فارس، خور موسی، آلودگی رسوبات، فلزات سنگین، هیدروکربن های نفتی.

 

 

مقدمه

 

امروزه انسان به منظور فراهم نمودن زندگی بهتر، مشکلاتی را برای محیط زیست اطراف خود به وجود می آورد و آلودگی آب ها یکی از این مشکلات است. اما تعیین میزان آلودگی قدری مشکل و از آن مشکل تر، نشان دادن راه حل مناسب برای جلوگیری از آن است. بوم سازگان های آبی به دلیل تجمع دادن غلظت­های نسبتاً بالای مواد شیمیایی، حساس و آسیب پذیر شده­اند .آلودگی دریا به یک مشکل زیست محیطی مهم در سراسر دنیا تبدیل شده است .آلاینده­های موجود در دریا شامل گستره وسیعی از انواع مواد می­باشد که از جمله می­توان به فلزات سنگین، هیدروکربن­ها، آفت­کش­ها، مواد آلی ناشی از فاضلاب­های خانگی، صنعتی،معادن و کشاورزی اشاره نمود (1).

مطالعه فلزات سنگین و اندرکنش آن ها با آب به عنوان ابزار مناسبی جهت بررسی آلودگی فلزات سنگین در محیط های آبی رودخانه، دریاچه، مخازن و دریاها قابل کاربرد است (2و3). رسوبات طی سالیان سال رفته رفته بر روی هم انباشته شده و در نهایت می توانند به عنوان تثبیت کننده میزان آلودگی ها در نظر گرفته شوند. ترکیبات آلوده کننده پس  از ورود به یک منبع آبی به تدریج در بستر آن به صورت های مختلف رسوب کرده و تجمع می کنند. در صورتی که مقدار آلودگی رسوبات از مقادیر خاصی تجاوز کند، سریعا باعث برهم خوردن تعادل اکوسیستم و زوال آن می شود. بررسی مقدار تجمع فلزات در رسوبات امکان نظارت پیوسته بر آلودگی در یک منطقه را میسر می کند که از تجزیه و مطالعه آنها می توان به سهولت مقدار و نوع آلودگی را تشخیص داد و تصمیمات مقتضی را  برای کنترل آن اتخاذ نمود (4). دانه بندی رسوبات فاکتور مهمی برای ارزیابی میزان آلودگی آن ها به فلزات سنگین است(5). برای آنالیز آلودگی رسوبات توصیه می شود رسوبات از الک نمرۀ 230(اندازۀ63 میکرون) عبور داده شوند(6). غلظت فلزات در رسوب بر اثر عواملی مختلفی چون سرعت ته نشینی، اندازه ذرات، سرعت رسوب گذاری ذرات معلق و میزان مواد آلی موجود در رسوبات دچار نوسان می شود(6و7).

فلزات سنگین یا به صورت محلول و یا به صورت غیرمحلول و در سطح یا درون ذرات  معلق و خاک وارد محیط های آبی می شوند. این عناصر پس از ورود ممکن است دستخوش تغییرات مختلف در فازهای فیزیکی و شیمیایی گردند و از حالت محلول به غیرمحلول و یا به عکس تغییر فاز دهند. همچنین عناصر هنگام تغییر فاز ممکن است پیوندهای مختلف شیمیایی برقرار نموده و یا از پیوندهای مختلف آزاد گردند (10و11). فعالیت های چشمه های آب گرم در آب های عمیق دریایی یکی دیگر از منابع طبیعی فلزات سنگین به ویژه آرسنیک و جیوه در محیط زیست دریایی است. بعضی از فلزات سنگین از جمله مس، سرب و روی به طور طبیعی در آب های مصبی و دریایی وجود دارند. در مناطق ساحلی، فلزات سنگین به طور  طبیعی به وسیله رودخانه و یا فرسایش بادی و خاکی به دریا انتقال پیدا می کنند. به هر حال میزان بالایی از فلزات سنگین در محیط زیست ساحلی عموما در اثر فعالیت های انسانی می باشد. راه های اصلی ورود فلزات به محیط زیست دریایی رودخانه ها، ته نشست های اتمسفری و فعالیت های انسانی می باشد. مهم ترین فعالیت های انسانی که موجب ورود فلزات به محیط زیست دریایی می شود شامل فعالیت های کشتی رانی، لایروبی کف یا بستر دریا، فاضلاب های شهری و صنعتی، معدن کاوی، استفاده از کود های کشاورزی و سوزاندن سوخت های فسیلی و غیره می باشد(9و12و13).

هیدروکربن ها ترکیباتی آلی هستند که عمدتاً از اتم های کربن و هیدروژن ساخته شده اند. هیدورکربن آروماتیک حلقوی گروهی از آلاینده ها هستند که در فعالیت های اکتشاف و استخراج نفت ایجاد می شوند. هیدروکربن های نفتی از آلاینده های متداول محیط زیست محسوب می گردند. این آلاینده ها به واسطه نشت های تصادفی یا عمدی نفت از اسکله های نفتی یا کشتی ها وارد اکوسیستم های آبی می شوند(1). در مناطقی که غلظت آن ها بالاست (مانند نشت های نفتی) می توانند دارای سمیت کشنده مزمن نیز باشند. مهم ترین نگرانی از وجود این آلاینده ها در محیط این است که حتی در غلظت های کم نیز می توانند موجب بروز سرطان و یا جهش های ژنتیکی شوند. کل هیدروکربن های نفتی (TPH) به صورت بیولوژیکی در دسترس هستند و رسوبات آلوده به هیدروکربن های نفتی تاثیرات مخربی بر روی موجوداتی که در اکوسیستم های آبی زندگی می کنند، بر جای می گذارند. گاهی در غلظت های بالا در با فت های موجودات زنده دیده می شوند(14و15). به دلیل رشد اقتصادی کشورهای آسیایی تخلیه فلزات سنگین و هیدروکربن های نفتی و سایر آلاینده ها در محیط های ساحلی در حال افزایش است. تولیدات نفتی نشت یافته مهم ترین عامل تولید TPH در محیط دریا می باشند. آب تولید شده از سکوی استخراج نفت حاوی TPH می باشد. لذا با عنایت به این موضوع و با توجه به این که مقادیر زیادی آب از سکوهای نفت و گاز تولید می شود میزان ورودی سالانه آن به محیط از سکوی نفتی می تواند بسیار زیاد باشد (16و17).

بنادر و لنگرگاه ها به عنوان بخش اصلی نوار ساحلی ، به عنوان گودالی برای فاضلاب های صنعتی و شهری اطراف عمل می کنند، بنابراین بار سنگینی از آلودگی ها را دریافت می کنند. لایروبی بنادر دریایی برای حفظ عمق کشتی رانی در بنادر لازم است. رسوبات دفع شده اغلب دارای بار آلودگی بسیار بالایی می باشد. رسوبات لایروبی شده لزوما پایدار و غیر متحرک نبوده و فلزات سنگین به علت اغتشاشات زیستی(Bioturbation)و دوباره معلق شدن (Resuspention)از رسوبات جدا شده و یک خطر بالقوه را به وجود می آورد (10و18)

منطقه خلیج فارس به دلیل دارا بودن منابع عظیم نفتی به یکی از مهم ترین محل های حمل ونقل  نفت جهان تبدیل شده است . رشد جمعیت و پیشرفت های صنعتی در سواحل این منطقه باعث بروز مشکلات زیست محیطی شده و حیات آب زیان را به خطر انداخته است. خور موسی کانال طویل و عمیقی است که از خلیج فارس منشعب شده و به دلیل ویژگی های خاص خود در منطقه از موقعیت ممتازی برخوردار است. از لحاظ اکولوژیک خورموسی یکی از متنوع ترین کانال های آبی محسوب می شود و با اکوسیستمی منحصر به فرد، در ساحل شمالی خلیج فارس و جنوب استان خوزستان واقع است. پهنای دهانه آن 37 تا40کیلومتر و طول آن از دهانه تا بندر امام خمینی 90 کیلومتر و تا بندر ماهشهر 120 کیلومتر است. بندر امام خمینی(ره) در انتهای شمال غربی خلیج فارس به وسیله آب راهه خور موسی به این خلیج متصل می شود. آلودگی ناشی از اکتشاف و استخراج نفت و تردد نفت کش ها، حوادث و سوانح مربوط به سکوهای نفتی، رفت و آمد کشتی ها، منابع و صنایع مستقر در خشکی از جمله عوامل تأثیرگذار بر روی اکولوژی منطقه است.در بندر امام خمینی نیز تردد فراوان کشتی ها و لایروبی رسوبات جهت سهولت در حرکت کشتی ها باعث افزیش میزان فلزات سنگین به این منطقه شده است. از طرفی وجود صنایع پتروشیمی نیز بر میزان این آلودگی افزوده است.

Massoud و همکاران در سال 1996 به بررسی غلظت TPH و TOC در رسوبات خلیج فارس پرداختند. هفتاد و هفت نمونه رسوبی از بستر خلیج فارس برداشت شد و غلظت TPH در نمونه ها به منظور طبقه بندی آلودگی نفتی رسوبات خلیج فارس تعیین شد. غلظت TPH در رسوبات خلیج فارس به چهار گروه تقسیم گردید  (guideline mg/kg): فاقد آلودگی (10-15)، کمی آلوده (15-50)، آلودگی متوسط (50-200)، خیلی آلودگی(200≥ ) (19). Christophoridis و همکاران در سال 2009 به بررسی تجمع و توزیع فلزات سنگین در رسوبات خلیج درماکوس واقع در یونان پرداختند. چهل نمونه رسوب و پانزده نمونه آب به منظور تعیین غلظت Zn, Cu, Pb  و  Crجمع آوری گردید. چندین شاخص برای تعیین آلودگی در رسوبات استفاده گردید از جمله  mcd , EF, Igeoو CF . برای نمایش بهتر غلظت فلزات نیز از تکنیک GIS استفاده شد. به منظور ارزیابی تاثیرات مخرب بر روی موجودات دریایی از راهنماهای کیفیت رسوب (SQG)استفاده گردید. شاخص تجمع زیستی نشان دهنده منشاء انسانی برای Cd و  Pb بود و غلظت Pb, Cu و Znدر بیش تر نمونه های رسوبی کمی سمی ارزیابی گردید (20و21). در جمع بندی مطالعات انجام شده در داخل و خارج کشور به وضوح مشخص می شود که استفاده از رسوبات محیط های آبی یکی از راه های مورد استفاده و تایید شده برای پایش زیست محیطی می باشد.

هدف از انجام این تحقیق پایش زیست محیطی فلزات و هیدروکربن های نفتی در رسوبات خور ماهشهر به منظور ارتقای کیفیت محیط زیست منطقه می باشد. در همین راستا نمونه برداری از رسوبات ناحیه ساحلی اطراف صنایع پتروشیمی منطقه ویژه اقتصادی ماهشهر در خور موسی واقع در شمال غرب خلیج فارس صورت گرفت.

 

روش بررسی

تعداد 32 نمونه رسوبی از 16 ایستگاه درمنطقه خور ماهشهر برداشت و موردمطالعه قرار گرفت. انتخاب ایستگاه­ها به گونه­ای بود که اولاً کل محدوده بندر را تحت پوشش قرار دهد, ثانیا تأثیر آلودگی­های حاصل از صنایع مختلف واقع در بندر به خصوص مجتمع پتروشیمی بندر امام و همچنین سایر عوامل و منابع آلاینده در منطقه مورد ارزیابی قرار گیرد. در شکل 1 نقشه جغرافیایی محدوده مورد مطالعه و موقعیت ایستگاه­های نمونه برداری در منطقه و در جدول 1 خصوصیات ایستگاه های نمونه برداری نشان داده شده است.

 

 


 

تصویر 1- نقشه منطقه مورد مطالعه و موقعیت ایستگاه­ها در منطقه

 

جدول 1 مختصات جغرافیایی ایستگاه‌های نمونه‌برداری

ردیف

مختصات جغرافیایی

عمق (m )

°)Cدما (

تاریخ نمونه‌برداری

توضیحات

عرض

طول

1

 30°27'9/15"  N

 49° 6'5/18"  E

0/2

./28

1/4/1391

تخلیه پساب پتروشیمی

2

 30°26'61/1"  N

 49° 7'88/0"  E

2/2

6/28

1/4/1391

تخلیه پساب پتروشیمی

3

 30°25'68/39"N

 49° 6'02/52"E

3/19

5/28

1/4/1391

تخلیه و بارگیری مواد

4

30°25'02/32"N

 49° 6'89/27"E

2/15

4/29

1/4/1391

تخلیه و بارگیری مواد

5

 30°25'80/26"N

 49° 6'51/2"  E

2/21

6/29

1/4/1391

تخلیه و بارگیری مواد

6

 30°25'47/21"N

 49° 5'05/37"E

8/7

5/29

1/4/1391

تخلیه و بارگیری مواد

7

 30°25'15/19"N

49° 5'15/11"E

4/20

8/29

1/4/1391

تخلیه و بارگیری مواد

8

 30°25'91/14"N

 49° 4'02/18"E

1/11

0/30

1/4/1391

تخلیه و بارگیری مواد

9

 30°25'70/22"N

 49° 3'94/53"E

9/16

2/30

1/4/1391

تخلیه و بارگیری مواد

10

 30°25'01/23"N

 49° 3'80/27"E

0/23

3/30

1/4/1391

محل تلاقی خوریات ماهشهر و زنگی

11

 30°25'24/2"  N

 49° 2'3/11"  E

7/8

0/30

1/4/1391

نقطه ای در فاصله 2 کیلومتری از منطقه ویژه

12

 30°24'9/49"  N

 49° 5'5/12"  E

0/1

1/31

1/4/1391

نقطه ای در فاصله 1 کیلومتری از منطقه ویژه

13

 30°24'2/57"  N

 49° 5'2/44"  E

4/2

5/30

1/4/1391

نقطه ای در فاصله 1  کیلومتری از منطقه ویژه

14

 30°25'40/12"N

 49° 6'78/31"E

1/13

3/29

1/4/1391

خط عبور کشتی

15

 30°25'51/38"N

 49° 7'40/21"E

0/13

0/29

1/4/1391

خط عبور کشتی

16

 30°27'5/44"  N

 49° 10'9/45"E

2/16

7/29

1/4/1391

تخلیه و بارگیری نفت

 

 

برای نمونه برداری رسوبات از بستر دریا به منظور بررسی و آنالیز هیدروکربن های نفتی و فلزات سنگین در این تحقیق از  پترسون گرب استفاده شد. مجموعا 32 نمونه رسوبی جهت آنالیز فلزات و هیدروکربن های نفتی برداشت گردید، مشخصات منطقه و مختصات جغرافیایی هر ایستگاه توسط دستگاه GPS تعیین و ثبت گردید.پس از هر بار بالا کشیدن گرب از آب، رسوبات سطحی و مرکزی گرب به وسیله یک قاشق تفلنی برای نمونه های فلزات ویک قاشق فلزی برای نمونه های TPH برداشته شد .نمونه های TPH در ظروف آلومنیومی نام­گذاری شده و نمونه های فلزات سنگین در ظروف پلاستیکی نام­گذاری شده، قرار داده شدند. نمونه­ها تا انتقال به آزمایشگاه پتروشیمی بندر امام درون یخدان حاوی یخ قرار داده شده و تا زمان شروع آنالیز در آزمایشگاه در دمای 14℃"> 20- نگه داری شدند.جهت سنجش فلزات سنگین در رسوب لازم است که از ظروف پلاستیکی استفاده نموده و نیازی به فیکساتور نمی باشد و تنها نمونه ها بر روی یخ به آزمایشگاه منتقل و فریز می شود.

جهت بررسی غلظت آلاینده های فلزی شانزده نمونه مورد تجزیه و آنالیز کامل با استفاده از اسید کلریدریک، اسید نیتریک و HF قرارگرفت. کلیه نمونه ها تحت دمای 14℃"> 50 خشک شده سپس از الک نمرۀ 230(اندازۀ 63میکرون) عبور داده شدند(22). حدود gr5 از هر نمونه در هاون عقیق به آرامی پودر گردید تا از ایجاد گرمای زیاد جلوگیری شود. سپس تجزیه رسوب پودر شده در روش هضم با استفاده از  HNO3، HCl و HF صورت پذیرفت. دمای هضم 14℃"> 95 بوده است. کلیه اسیدها و مواد شیمیایی مورد استفاده باکیفیت بالا و درجه خلوص بالا با حداقل ناخالصی به نمونه ها اضافه شد.به­منظور سنجش فلزات مقدار 1 گرم از نمونه را به دقت وزن نموده و به لوله آزمایش به منظور استخراج فلزی انتقال دادیم.به نمونه ها 7 میلی لیتر اسید نیتریک(HNO3) غلیظ و اسید کلریدریک(HCL) به نسبت 3 به 1 اضافه شد.لوله­های آزمایش برای استخراج فلزات بر روی هات پلیت قرار داده شدند. دمای هات پلیت را روی 14℃"> 95 تنطیم نموده و نمونه­ها را به­مدت 1 ساعت در دمای 14℃"> 95 قرار دادیم و بعد از خنک شدن نمونه ها به مدت 5 تا 10 دقیقه یعنی تا وقتی که دود خاکستری دیگر دیده نشود، 5 میلی لیتر HF به محلول اضافه کردیم. محلول­های هضم شده به بالن ژوژه 50 میلی­لیتری انتقال و با استفاده از 1N HClرقیق شدند. نمونه­های آماده شده از کاغذ صافی واتمن 42 عبور داده شدند. در این هنگام نمونه­ها آماده آنالیز بودند(23و24). بار آلی مقدار مواد آلی می باشد که در نمونه موجود است مواد آلی در دمای 14℃"> 450 فرار بوده و از نمونه خارج می شود. جهت محاسبه بارآلی ، یک گرم از نمونه خشک شده را در کروزه چینی ریخته و به مدت 4 ساعت در دمای 14℃"> 450 حرارت می‌دهیم.اختلاف وزن قبل و بعد از سوزاندن برحسب گرم (یا درصد)، میزان مواد آلی را نشان می‌دهد(25). جهت اندازه گیری کل هیدرو کربنهای نفتی ابتدا حدود  10گرم نمونه رسوب را وزن کرده وعمل استخراج بوسیله سوکسله به مدت 8 ساعت با 250 میلی لیتر حلال 50:50 هگزان- دی کلرومتان  انجام می گیرد. زمانی که استخراج کامل شد ماده استخراج شده به وسیله دستگاه روتاری اوپریتور تا حجم 15 میلی لیتر تغلیظ می گردد. (حرارت حمام آب روتاری نباید بیش تر از 30 درجه سانتی گراد باشد) غلظت TPH در نمونه ها به وسیله دستگاهگازکروماتوگرافی(GC-FID) اندازه گیری شد(26).

پهنه بندی مقادیر غلظت ها در گستره خور به وسیله تکنیک GIS برای نمایش بهتر توزیع آلودگی در رسوبات دریایی استفاده گردید. به دلیل بهتر به تصویر کشیدن اطلاعات ابزارهای GIS به کار برده شد، تا چندین نقشه سودمند از پهنه بندی غلظت عناصر ایجاد گردد(20و21).داده ها با استفاده از روش درونیابی کریجینگ درون یابی شدند و روشnatural breaks برای طبقه بندی داده ها در نرم افزار 10ArcMap انتخاب گردید. انتخاب روش درون یابی کریجینگ به این علت است که توزیع مکانی نقاط نمونه برداری شده  همگن نیست و به صورت مناسب در سطح منطقه توزیع نشده اند. همچنین مقدار نوسان یا دامنه تغییرات غلظت عناصرزیاد است.

آنالیز خوشه ای یک روش آماری است که به وسیله آن گروه هایی از عناصر که رفتاری مشابه دارند، یا خوشه هایی را که ارتباط قابل ملاحظه ای با هم دارند می توان مشخص کرد. نتایج آنالیز خوشــه ای به شکل دنــدوگــرام نمــایش داده می شود(12). به منظور تجزیه و تحلیل ارتباط عناصر با هم و همچنین با عناصر شاخص آلودگی و در نهایت با شاخص های تعیین کننده منشأ عناصر (آلومینیوم، TPH، نیکل، و بار مواد آلی به ترتیب به عنوان شاخص های زمینی، نفتی و آلی در نظر گرفته شده اند)، نتایج حاصل از تجزیه کامل به صورت دندوگرام رسم و ضرایب مشابه عناصر و ارتباط آن ها با هم مشخص گردید که بدین منظور از نرم افزار MVSP استفاده شد.این نرم افزار گزینه های هم وزن را به هم متصل می کند تا خوشه های بزرگ تر ایجاد شود و تشابهات بین نمونه ها را سنجش و ارزیابی نماید(27و28).

فاکتور آلودگی  (Contamination Factor: CF)در سال 1980 به وسیله Hakanson تعریف گردید. این فاکتور از تقسیم غلظت هر عنصر در نمونه رسوب به غلضت زمینه در رسوبات غیر آلوده به دست می آید.

CF= 14Cheavy metalCbackground">

(1)

هاکانسن شاخص CF را به شکل زیر اصلاح کرد

Cd = 14i=1nCfi">

(2)

طبقه بندی CFوCd در جدول زیر ارایه شده است(29):

 

m 14cd"> = 14i=1nCfin">

(3)

 

جدول2-خط کش شدت آلودگی بر اساس شاخص های CFوCd

توضیحات

Cd

CF

درجه کمی از آلودگی

7 Cd<

1 CF<

درجه متوسطی از آلودگی

14<Cd <7

3<CF < 1

درجه قابل ملاحظه ای از آلودگی

28<Cd <14

6<CF < 3

درجه بسیار بالایی از آلودگی

28 Cd >

6 CF >

 

 

درجه آلودگی اصلاح شده (modified degree of contamination: m 14cd"> )  در سال 2008 بوسیله Abrahim و Parker پیشنهاد گردید.

طبقه بندی درجه آلودگی اصلاح شده شامل 7 کلاس است که در جدول  3 ذکر شده است(30).


جدول3-خط کش شدت آلودگی بر اساس شاخص های m 14cd">

توضیحات

m 14cd">

بدون آلودگی تا درجه کمی از آلودگی

5/1 m 14cd"> <

درجه کمی از آلودگی

2< m 14cd"> < 5/1

درجه متوسطی از آلودگی

4< m 14cd"> < 2

درجه نسبتا بالایی از آلودگی

8< m 14cd"> < 4

درجه بالایی از آلودگی

16< m 14cd"> < 8

درجه بسیار بالایی از آلودگی

32< m 14cd"> < 10

درجه فوق العاده بالایی از آلودگی

32 m 14cd"> ≥

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بار آلودگی (Pollution load index: PLI)  در سال 1980 بوسیله Tomlinson پیشنهاد گردید.PLI  به وسیله فرمول زیر محاسبه می گردد(31) :

PLI =(C 14f1"> ×C 14f2"> ×C 14f3"> ×···×C 14f4)1/n">

(4)

PLI : شاخص بار آلودگی (Pollution load index)

Cf: فاکتور آلودگی

N: تعداد عناصر

مقادیر بزرگ تر از عدد 1 برای شاخص بار آلودگی نشان دهنده آلودگی می باشد و مقادیر کوچک تر از عدد 1 نمایانگر نقطه ای فاقد آلودگی است. بر مبنای تحقیقات صورت گرفته به وسیله Massoud در سال 1996 غلظت TPH در رسوبات خلیج فارس به چهار گروه تقسیم شد(guideline mg/kg).

 

جدول4-خط کش شدت آلودگی نفتیدر رسوبات خلیج فارس

توضیحات

TPH (mg/kg)

فاقد آلودگی

15≤ TPH<10

کمی آلوده

50≤ TPH<15

آلودگی متوسط

200≤ TPH<50

خیلی آلودگی

200 TPH ≥

فاکتور آلودگی“Contamination Factor” CF برای بررسی غلظت TPHدر رسوب در سال 1980 به وسیله هاکانسن تعریف گردید. این فاکتور از تقسیم غلظت TPH در نمونه رسوب به غلضت زمینه در رسوبات غیر آلوده بدست می آید.

 

CF= 14CTPHCbackground">

(5)

طبقه بندی  CFهمانند طبقه بندی که در جدول 2 ارایه گردیده، می باشد(19).

 

یافتهها

در این مرحله ازطرح نمونه های هر شانزده ایستگاه جهت بررسی غلظت آلاینده های فلزی شامل (Zn, Sr, Ni, Mn, Cu, Cr, Co, Ba, As, Al) به روش تجزیه کامل مورد آنالیز قرار گرفتند که نتایج آن به همراه مقادیر LOI در جدول 5 خلاصه شده است.

 

 

 


 


جدول5- غلظت فلزات حاصل ازآزمایش آنالیز کامل به همراه مقادیر LOI در رسوبات خور ماهشهر در تاریخ 1 تیر 1391

آرسنیک

باریم

کبالت

کروم

مس

منگنز

نیکل

استرانسیوم

روی

آلومینیوم

بار مواد آلی

شماره ایستگاه

mg/kg

%

7/7

51

1/6

46

23

337

64

375

145

13/1

90/4

1

6/10

49

8/3

42

18

360

62

390

99

98/0

55/3

2

0/8

53

3/3

43

20

345

64

386

119

00/1

40/3

3

9/10

54

6/3

43

58

338

62

378

104

08/1

42/5

4

0/8

57

4/2

47

20

338

60

368

127

12/1

35/4

5

8/11

54

0/2

47

24

340

62

376

113

15/1

81/5

6

0/7

40

3/1

35

16

273

54

289

58

85/0

67/4

7

6/13

59

5/1

48

21

415

70

501

83

15/1

83/2

8

3/16

63

5/3

48

22

409

67

430

96

20/1

54/6

9

3/6

52

9/2

42

19

356

60

363

64

00/1

98/4

10

6/12

55

0/2

45

20

351

70

361

68

01/1

32/4

11

2/7

82

2/2

34

14

345

49

330

57

76/0

05/3

12

2/26

70

7/4

46

20

374

64

367

85

88/0

11/3

13

5/7

50

6/2

46

21

373

68

359

103

99/0

31/4

14

0/8

50

7/2

37

18

325

53

410

73

87/0

51/4

15

0/7

55

3/3

43

19

334

61

401

99

06/1

08/6

16

3/6

40

3/1

34

14

273

49

289

57

76/0

83/2

حداقل

2/26

82

1/6

48

58

415

70

501

145

20/1

54/6

حداکثر

5/10

56

0/3

43

22

351

62

380

93

01/1

49/4

میانگین

1/5

10

2/1

4

10

33

6

45

26

13/0

12/1

انحراف معیار

5/1

330

0/20

35

50

850

80

465

75

10/8

-

پوسته زمین


 

 

همان طور که در جدول 5 نشان داده شده است، تفاوت قابل ملاحظه ای بین میانگین غلظت آلومینیوم در رسوبات خور ماهشهر و مقدار میانگین آن در پوسته زمین وجود دارد. نتایج آشکار می کند که غلظت  As در محدوده mg/kg 3/6 تا mg/kg  2/26با میانگینی برابر باmg/kg  5/10 قرار دارد. بیش ترین غلظت As در ایستگاه 13 یافت شد. میانگین غلظت مس در رسوبات mg/kg 22 می باشد که در محدوده ای با کمینه mg/kg 14 و بیشینه mg/kg 58 قـــرار می گیرد. نتایج بیان می کند که غلظت Co در محدودهmg/kg  3/1 تا  mg/kg1/6mg/kg  با میانگینی برابر  با mg/kg 3 قرار دارد. میانگین غلظت باریم در رسوبات mg/kg 56 می باشد که در محــدوده ای با کمینــه  mg/kg40 و بیشینه mg/kg 82 قـرار می گیرد. میانگین غلظت Cr در رسوباتmg/kg  43 می باشد که در محـدوده ای بـا کمینه mg/kg 34 و بیشینه mg/kg 48 قرار می گیرد. نتایج آشکار می کند که غلظت  Mn در محدودهmg/kg  273 تا mg/kg 415 با میانگینی برابر با mg/kg 351 قرار دارد. میانگین غلظت نیکل در رسوبات mg/kg 62 می باشد که در محـدوده ای با کمینه mg/kg 49 و بیشینــه mg/kg 70 قــرار می گیرد. میانگین غلظت Zn در رسوبات mg/kg 93 می باشد که در محدوده ای با کمینه mg/kg 57 و بیشینه mg/kg 145 قرار می گیرد. میانگین غلظت Sr در رسوبات mg/kg 380 می باشد که در محدوده ای با کمینه mg/kg 289 و بیشینه mg/kg 501 قرار می گیرد. با توجه به انحراف معیار کمی که در غلظت عناصر منطقه مشاهده می شود می توان گفت ارتباط مستقیمی بین ایستگاه های نمونه برداری و غلظت ها وجود ندارد.

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول6- غلظت کل هیدروکربن های نفتی در رسوبات خور ماهشهر

شماره ایستگاه

TPH mg/kg

1

45

2

43

3

44

4

40

5

40

6

44

7

32

8

50

9

48

10

42

11

49

12

28

13

46

14

49

15

30

16

48

میانگین

42

 

 

همان طور که در جدول 6 نشان داده شده است، میانگین غلظت TPH  در رسوبات خور ماهشهر mg/kg  42 که در محدوده mg/kg 28 تا  mg/kg50 متغییر می باشد. بیشینه مقدار TPH در ایستگاه 8 گزارش شده است.

تکنیک GIS در این تحقیق برای نمایش بهتر توزیع آلودگی در رسوبات دریایی استفاده شد. همچنین به دلیل بهتر به تصویر کشیدن اطلاعات ابزارهای GIS به کار برده شد تا چندین نقشه سودمند از پهنه بندی غلظت عناصر ایجاد گردد . نمایش بهتر توزیع غلظت های ذکر شده در جداول 2 و 3 در نقشه های ارایه در تصاویر 2 تا 4 شده آمده است.

 

 

تصویر 2-پهنه بندی غلظت  Al(a), As(b), Ba(c), Co(d)در رسوبات خور ماهشهر

 

تصویر 3-پهنه بندی غلظت  Cr(a), Cu(b), Ni (c), Mn (d) در رسوبات خور ماهشهر

 

 

تصویر 4-پهنه بندی غلظت  Sr(a), Zn(b), LOI(c), TPH(d)در رسوبات خور ماهشهر

 

 

بررسی نقشه های توزیع پراکنش آلودگی نشان می دهد که ناحیه خور زنگی در امتداد منطقه ویژه اقتصادی ماهشهر جزء آلوده ترین نواحی در نقشه می باشد. در این ناحیه غلظت Zn, Ni, Mn, LOI, Cu, Co, Cr, Ba, Al بالا می باشد. نقشه های توزیع پراکنش غلظت Ni ,Cu ,Al تقریبا از یک الگو تبعیت می کنند.با فاصله گرفتن از منطقه ویژه اقتصادی غلظت های Zn, Sr, Ni, LOI, Cu, Cr, Ba, As, Al کم می شود اما غلظت TPH با توجه به قرار گرفتن ایستگاه 16 در رسوبات بندر صادراتی نفت ماهشهر در جهت جریان آب افزایش می یابد. نتایج شدّت آلودگی در رسوبات با استفاده از شاخص CF، در جدول 7 آمده است.

 

 

جدول7- شدت آلودگی در رسوبات خور ماهشهر بر اساس شاخص CF

Contamination factors (CF)

شماره ایستگاه

As

Ba

Co

Cr

Cu

Mn

Ni

Sr

Zn

Al

59/0

09/0

32/0

51/0

51/0

40/0

94/0

25/1

53/1

14/0

1

81/0

08/0

20/0

47/0

40/0

42/0

92/0

30/1

04/1

12/0

2

62/0

09/0

17/0

48/0

45/0

41/0

95/0

29/1

25/1

12/0

3

84/0

09/0

19/0

48/0

29/1

40/0

91/0

26/1

09/1

14/0

4

62/0

10/0

12/0

52/0

44/0

40/0

89/0

23/1

34/1

14/0

5

91/0

09/0

11/0

52/0

52/0

40/0

92/0

25/1

19/1

14/0

6

54/0

07/0

07/0

39/0

35/0

32/0

79/0

96/0

61/0

11/0

7

05/1

10/0

08/0

53/0

46/0

49/0

03/1

67/1

88/0

14/0

8

26/1

11/0

18/0

54/0

49/0

48/0

99/0

43/1

01/1

15/0

9

49/0

09/0

15/0

47/0

43/0

42/0

89/0

21/1

67/0

12/0

10

97/0

09/0

11/0

50/0

45/0

41/0

03/1

20/1

72/0

13/0

11

55/0

14/0

12/0

38/0

30/0

41/0

72/0

10/1

60/0

09/0

12

01/2

12/0

25/0

51/0

45/0

44/0

95/0

22/1

89/0

11/0

13

58/0

09/0

14/0

51/0

46/0

44/0

00/1

20/1

09/1

12/0

14

62/0

09/0

14/0

41/0

39/0

38/0

78/0

37/1

77/0

11/0

15

54/0

10/0

18/0

48/0

43/0

39/0

90/0

34/1

04/1

13/0

16

81/0

10/0

16/0

48/0

49/0

41/0

91/0

27/1

98/0

13/0

میانگین

 

 

شــدت آلــودگی رســوبات خـور ماهشهر توسط شاخص  contamination factor (CF) مورد بررسی قرار گرفت که بیشینه مقادیر CFبرای عنصر As در ایستگاه 13 گزارش گردید. همه مقادیر CFبین درجه کمی از آلودگی تا درجه متوسطی از آلودگی بر اساس طبقه بندی Hakanson قرار گرفتند. نتایج شدّت آلودگی در رسوبات با استفاده از شاخص های Cd،mCd  وPLI، در جدول 8 آمده است و در تصاویر 5 و6 به شکل نمودار بین ایستگاه های مختلف مقایسه گردیده است.

 


 

 

 

 

 

جدول8- شدت آلودگی در رسوبات خور ماهشهر بر اساس شاخص های Cd،mCd وPLI

PLI

Cd

mCd

شماره ایستگاه

همه عناصر

همه عناصر

همه عناصر

46/0

28/6

63/0

1

42/0

77/5

58/0

2

42/0

82/5

58/0

3

48/0

69/6

67/0

4

41/0

79/5

58/0

5

43/0

06/6

61/0

6

30/0

21/4

42/0

7

43/0

42/6

64/0

8

48/0

65/6

66/0

9

37/0

93/4

49/0

10

40/0

62/5

56/0

11

34/0

41/4

44/0

12

48/0

96/6

70/0

13

40/0

62/5

56/0

14

37/0

07/5

51/0

15

41/0

52/5

55/0

16

41/0

74/5

57/0

میانگین

48/0

96/6

70/0

حداکثر

30/0

21/4

42/0

حداقل

 

 

 

تصویر 5-نمودارمتوسط شدت آلودگی رسوبات خور ماهشهر با استفاده از شاخص mcd

 

 

 

تصویر 6-نمودارمتوسط شدت آلودگی رسوبات خور ماهشهر با استفاده از شاخصPLI

 

 

همه مقادیر بر اساس شاخص های Cd،mCd در محدوده درجه کمی از آلودگی قرار گرفتند. بر مبنای جدول8 بیشینه مقادیر Cd،mCd  وPLI در ایستگاه 13 گزارش گردید. مقادیر PLI بین 3/0 در ایستگاه 7 تا 48/0 در ایستگاه 4 ، 8 و13 گزارش گردید. بر اساس نتایج هر 3 شاخص Cd،mCd  وPLI در ایستگاه 13 نشان دهنده درجه کمی از آلودگی هستند. نتایج شدّت آلودگی نفتی در رسوبات با استفاده از شاخص CF، در جدول 9 آمده است.

 

 

جدول9- شدت آلودگی در رسوبات خور ماهشهر بر اساس شاخص CF

ContaminationFactor

Guideline mg/kg

TPH mg/kg

شماره ایستگاه

6/3

5/12

45

1

4/3

5/12

43

2

5/3

5/12

44

3

2/3

5/12

40

4

2/3

5/12

40

5

5/3

5/12

44

6

6/2

5/12

32

7

0/4

5/12

50

8

8/3

5/12

48

9

4/3

5/12

42

10

9/3

5/12

49

11

2/2

5/12

28

12

7/3

5/12

46

13

9/3

5/12

49

14

4/2

5/12

30

15

8/3

5/12

48

16

 

 

تصویر 7-نمودارمتوسط شدت آلودگی رسوبات خور ماهشهر با استفاده از شاخصCF

 

 

همان طور که در جدول 3 نشان داده شده است غلظت TPH  در رسوبات خور ماهشهر از 28 تا mg/kg 50 متغییر می باشد بیشینه مقدار TPH در ایستگاه 8 گزارش گردیده است. در همه ایستگاه ها غلظت TPH بزرگ تر از مقدار ارایه شده توسط مسعود به عنوان غلظت زمینه می باشد. نتایج نشان می دهد غلظت TPH در این مطالعه بر مبنای طبقه بندی CF در محدوده آلودگی متوسط تا آلودگی قابل ملاحظه قرار دارد. در تصویر 7 مقایسه مقادیر بین ایستگاه های مختلف صورت گرفته است.

همانطور که ذکر گردید آنالیز خوشه ای بیانگر منشأ آلودگی عناصر سنگین است. دندوگرام آنالیزخوشه ای عناصر سنگین در رسوبات خور ماهشهر در تصویر 8 نمایش داده شده است.

 

 

تصویر 8-دندوگرام آنالیزخوشه ای عناصر سنگین در رسوبات خور ماهشهر

 

 

بر اساس دندوگرام سه دسته مجزا قابل تشخیص است: (A) Co-Zn-Al-Cr-Ni-TPH; (B) LOI-Cu; (C) As-Ba-Mn-Sr

در شاخه A عنصر Niو TPH با ضریب تشابه نزدیک به 1 به یکدیگر متصل شده اند، از آن جا که TPHشاخص نفتی است، پس نتیجه گیری می شود که منشأ عنصر Ni نیز نفتی می باشد و این تاییدی است بر نظری که بیان می کند که Ni به عنوان شاخص نفتی می تواند مد نظر قرار گیرد .دو عنصرNiو TPH با ضریب تشابه حدود 85/0 به عنصر Cr متصل شده اند، از آن جا کهTPH  شاخص نفتی است، نتیجه گیری می شود که منشأ عنصرCr در شاخهA نفتی است.دو عنصرNi,Cr با ضریب تشابه حدود 76/0 با عنصر Al متصل شده اند که به خاطر وجود شاخص زمینی  Alبخشی از منشاء دو عنصر دیگر نیز زمینی خواهد بود.چهارعنصر Al ,Ni ,Cr وTPH با ضریب تشابه حدود 58/0 با عنصر Zn متصل شده اند که بخاطر وجود شاخص زمینی Al و شاخص نفتی TPHبخشی از منشأ Zn زمینی و بخشی دیگر نفتی خواهد بود. دو عنصر Mn ,Sr با ضریب تشابه حدود 76/0 به یکدیگر متصل شده اند که نمایانگر این است که بخشی از منشأ دو عنصر مشترک خواهد بود. از آن جایی که LOI با شاخه های دیگر با ضریب تشابه غیر معنا داری متصل می شود پس نتیجه می شود که مواد آلی نقش قابل ملاحظه ای را در منشأ غلظت سایر عناصر ایفا نمی کنند.

بحثونتیجهگیری

هدف اصلی این تحقیق کمّی سازی شدت آلودگی  ناشی از وجود فلزات سنگین و هیدرو کربن های نفتی و بررسی آن در رسوبات با استفاده از شاخص های شاخص بار آلودگی (PLI)، فاکتور آلودگی (CF)، شاخص درجه آلودگی (Cd) و شاخص درجه آلودگی اصلاح شده (mcd) در رسوبات خور ماهشهر بوده است. میانگین غلظت TPH  در رسوبات خور ماهشهر mg/kg  42 که در محدوده mg/kg 28 تا  mg/kg50 متغییر می باشد. بیشینه مقدار TPH در ایستگاه 8 گزارش گردیده است. تفاوت قابل ملاحظه ای بین میانگین غلظت آلومینیوم در رسوبات خور ماهشهر و مقدار میانگین آن در پوسته زمین وجود دارد. نتایج آشکار می کند که غلظت  As در محدوده  mg/kg6/2 تا mg/kg 3/6 با میانگینی برابر باmg/kg  5/10 قرار دارد. میانگیــن غلظت مس در رسـوبــات mg/kg 22 می باشد که در محدوده ای با کمینه mg/kg 14و بیشینه mg/kg 58 قرار می گیرد. نتایج بیان می کند که غلظت Co در محدوده mg/kg 3/1 تاmg/kg  1/6 با میانگینی برابر با mg/kg 3 قرار دارد. میانگین غلظت باریم در رسوبات mg/kg56 می باشد که در محدوده ای با کمینه  mg/kg40 و بیشینه mg/kg 82 قرار می گیرد. میانگین غلظت Cr در رسوبات mg/kg 43می باشد که در محدوده ای با کمینه mg/kg 34و بیشینه mg/kg 48 قرار می گیرد. نتایج آشکار می کند که غلظت  Mn در محدوده  mg/kg273 تا mg/kg 415 با میانگینی برابر با mg/kg 351 قرار دارد. میانگین غلظت نیکل در رسوبات mg/kg 62می باشد که در محدوده ای با کمینه mg/kg 49و بیشینه mg/kg 70 قرار می گیرد. میانگین غلظت Zn در رسوبات mg/kg 93 می باشد که در محدوده ای با کمینه mg/kg 45و بیشینه mg/kg 157 قرار می گیرد. میانگین غلظت Sr در رسوبات mg/kg 380می باشد که در محدوده ای با کمینه mg/kg 289و بیشینه mg/kg 501 قرار می گیرد. میانگین غلظت مواد آلی در رسوبات 49/4% می باشد که در محدوده ای با کمینه mg/kg 83/2 و بیشینه 3/6  mg/kg قرار می گیرد. در همه ایستگاه ها غلظت TPH در رسوبات بزرگتر از مقدار ارائه شده توسط مسعود به عنوان غلظت زمینه می باشد mg/kg) 10≤ TPH <15(  . نتایج نشان می دهد غلظت TPH در این مطالعه بر مبنای طبقه بندی CF در محدوده آلودگی متوسط تا آلودگی قابل ملاحظه قرار دارد. شدت آلودگی فلزات سنگین در رسوبات خور  ماهشهر توسط شاخص  CFمورد بررسی قرار گرفت که بیشینه مقادیر CF برای عنصر As در ایستگاه 13 گزارش گردید. همه مقادیر CF بین درجه کمی از آلودگی تا درجه متوسطی از آلودگی بر اساس طبقه بندی Hakanson قرار گرفتند. همه مقادیر بر اساس شاخص های Cd، mCd در محدوده درجه کمی از آلودگی قرار گرفتند. بیشینه مقادیر Cd ، mCd و PLI در ایستگاه 13 گزارش گردید. مقادیر PLI بین 3/0 در ایستگاه 7 تا 48/0 در ایستگاه 4 ، 8 و 13 گزارش گردید. آنالیز خوشه‌ای از 3 شاخه A, B, C تشکیل شده است. Co-Zn-Al-Cr-Ni-TPH شاخه A را تشکیل می‌دهند. در شاخه A عناصر Zn-Al-Cr-Ni-TPH تحت ضریب تشابه نسبتا بالا و معنی‌دار به یکدیگرمتصل شده‌اند و به دلیل این که Niو TPH می‌تواند به عنوان شاخص نفتی به کار رود، بنابراین بخشی از منشأ Zn-Al-Cr دراین شاخه نیز تاحدودی نفتی است. دو عنصرNi,Cr  با ضریب تشابه حدود 76/0 با عنصر Al متصل شده اند که به خاطر وجود شاخص زمینی Al بخشی از منشاء دو عنصر دیگر نیز زمینی خواهد بود. از آن جایی که LOI با شاخه های دیگر با ضریب تشابه غیر معنا داری متصل می شود، پس نتیجه می شود که مواد آلی نقش قابل ملاحظه ای را در منشأ غلظت سایر عناصر ایفا نمی کنند. ضریب تشابه شاخه‌های سه گانه ضعیف است. آنالیز های بخش کیفیت شیمیایی رسوبات نشان می دهد که نتایج حاصل از شاخص های آلودگی مختلف یکدیگر را تأیید نموده و نشان دهنده وضعیت کمی آلوده تا آلودگی متوسط برای این خور می باشد.

تشکر و قدردانی 

کار شرح داده شده در این مقاله، از سوی واحد تحقیق و توسعه پتروشیمی بندر امام خمینی پشتیبانی گردید و بر اساس قرداد شماره 0871699104 به ثبت رسیده است. نویسندگان کمال تشکر و قدردانی خود را ار شرکت پتروشیمی بندر امام ابراز می نمایند.

 

منابع

  1. Muijs, B., Jonker, MTO., 2009. Evaluation of clean-up agents for total petroleum hydrocarbon analysis in biota and sediments. Journal of Chromatography A, Vol.1216, pp. 5182-9.
  2. Ergin, M., Saydam, C., Baştürk, Ö., Erdem, E., Yörük, R., 1991. Heavy metal concentrations in surface sediments from the two coastal inlets (Golden Horn Estuary and İzmit Bay) of the northeastern Sea of Marmara. Chemical Geology, Vol. 91, pp. 269-85.
  3. Sinem Atgin, R., El-Agha, O., Zararsız, A., Kocataş, A., Parlak, H., Tuncel, G., 2000. Investigation of the sediment pollution in Izmir Bay: trace elements. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, Vol. 55, pp. 1151-64.
  4. Förstner, U., Wittmann, GTW., 1981. Metal Pollution in the Aquatic Environment. 2nd rev ed: Springer.
  5. Szefer, P., Szefer, K., Glasby, GP., Pempkowiak, J., Kaliszan, R., 1996. Heavy‐metal pollution in surficial sediments from the Southern Baltic sea off Poland. Journal of Environmental Science and Health  Part A: Environmental Science and Engineering and Toxicology, Vol. 31, pp. 2723-54.
  6. Salomons, W., Förstner, U., 1984. Metals in the hydrocycle. Springer.
  7. Nemr, A., Sikaily, A., Khaled, A., 2007. Total and Leachable Heavy Metals in Muddy and Sandy Sediments of Egyptian Coast Along Mediterranean Sea. Environ Monit Assess, Vol. 129, pp. 151-68.
  8. Tam, NFY., Wong, YS., 2000. Spatial variation of heavy metals in surface sediments of Hong Kong mangrove swamps. Environmental Pollution, Vol. 110, pp. 195-205.
  9. Yang, Y., Chen, F., Zhang, L., Liu, J., Wu, S., Kang, M., 2012. Comprehensive assessment of heavy metal contamination in sediment of the Pearl River Estuary and adjacent shelf. Marine Pollution Bulletin, Vol. 64, pp. 1947-55.
  10. Karbassi, AR., Fakhraee, M., Heidari, M., Vaezi, AR., Valikhani Samani, AR., 2014. Dissolved and particulate trace metal geochemistry during mixing of Karganrud River with Caspian Sea water. Arab J Geosci, Vol. 6, pp. 1-9.
  11. Zhang, W., Liu, X., Cheng, H., Zeng, EY., Hu, Y., 2012. Heavy metal pollution in sediments of a typical mariculture zone in South China. Marine Pollution Bulletin, Vol. 64, pp. 712-20.
  12. Davis., 1973. Wie Statistics and Data Analysis in Geology: Wiley.
  13. Karbassi, AR., Heidari, M., Vaezi, AR., Samani, ARV., Fakhraee, M., Heidari, F., 2013. Effect of pH and salinity on flocculation process of heavy metals during mixing of Aras River water with Caspian Sea water. Environ Earth Sci, Vol. 72, pp. 457-465.
  14. Hollister, T., Ward, G., Parrish, P., 1980. Acute toxicity of a #6 fuel oil to marine organisms. Bull Environ Contam Toxico, Vol. 24, pp. 656-61.
  15. Pruell, RJ., Hoffman, EJ., Quinn, JG., 1984. Total hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons and synthetic organic compounds in the Hard shell clam, Mercenaria mercenaria, purchased at commercial seafood stores. Marine Environmental Research, Vol. 11, pp. 163-81.
  16. Nasehi, F., Hassani, AH., Monavvari, M., Karbassi, AR., Khorasani, N., 2012. Evaluating the metallic pollution of riverine water and sediments: a case study of Aras River. Environ Monit Assess, Vol. 185, pp. 197-203.
  17. Zhu, L., Xu, J., Wang, F., Lee, B., 2011. An assessment of selected heavy metal contamination in the surface sediments from the South China Sea before 1998. Journal of Geochemical Exploration, Vol. 108, pp. 1-14.
  18. Zhu, H-n., Yuan, X-z., Zeng, G-m., Jiang, M., Liang, J., Zhang, C., 2012. Ecological risk assessment of heavy metals in sediments of Xiawan Port based on modified potential ecological risk index. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Vol. 22, pp. 1470-7.
  19. Massoud, M. S., Al-Abdali, F., Al-Ghadban, A. N., Al-Sarawi, M., 1996 . Bottom sediments of the Arabian Gulf—II. TPH and TOC contents as indicators of oil pollution and implications for the effect and fate of the Kuwait oil slick. Environmental Pollution, Vol. 93, pp. 271-284.
  20. Christophoridis, C., Dedepsidis, D., Fytianos, K., 2009. Occurrence and distribution of selected heavy metals in the surface sediments of Thermaikos Gulf, N. Greece. Assessment using pollution indicators. Journal of Hazardous Materials, Vol. 168, pp. 1082-91.
  21. Caeiro, S., Costa, MH., Ramos, TB., Fernandes, F., Silveira, N., Coimbra, A., 2005. Assessing heavy metal contamination in Sado Estuary sediment: An index analysis approach. Ecological Indicators, Vol. 5, pp. 151-69.
  22. Morillo, J., Usero, J., Gracia, I., 2004. Heavy metal distribution in marine sediments from the southwest coast of Spain. Chemosphere, Vol. 55, pp. 431-42.
  23. Karbassi, AR., Monavari, SM., Nabi Bidhendi, GR., Nouri, J., Nematpour, K., 2008. Metal pollution assessment of sediment and water in the Shur River. Environ Monit Assess, Vol. 147, pp. 107-16.
  24. Loring, DH., Rantala, RTT., 1992. Manual for the geochemical analyses of marine sediments and suspended particulate matter. Earth-Science Reviews, Vol. 32, pp. 235-83.
  25. Glasby, GP., Szefer, P., 1998. Marine pollution in Gdansk Bay, Puck Bay and the Vistula Lagoon, Poland: An overview. Science of The Total Environment, Vol. 212, pp. 49-57.
  26. ROPME, 1999. Manual of Oceanographic Observation and Pollutant Analysis Methods(MOOPAM). Regional Organization for the Protection of the Marine Environment, Kuwait.
  27. Vaezi, A. R., Karbassi, A. R., Fakhraee, M., Valikhani Samani, A. R., Heidari, M. (2014). Assessment of Sources and Concentration of Metal Contaminants in Marine Sediments of Musa Estuary, Persian Gulf. Journal of EnvironmentalStudies., 40, 345-360.
  28. Samani, A. R. V., Karbassi, A. R., Fakhraee, M., Heidari, M., Vaezi, A. R., & Valikhani, Z. (2014).  "Effect of dissolved organic carbon and salinity on flocculation process of heavy metals during mixing of the Navrud River water with Caspian Seawater." Desalination and Water Treatment: 1-9.
  29. Hakanson, L., 1980. An ecological risk index for aquatic pollution control.a sedimentological approach. Water Research, Vol. 14, pp. 975-1001.
  30. Abrahim, GMS., Parker, RJ., 2008. Assessment of heavy metal enrichment factors and the degree of contamination in marine sediments from Tamaki Estuary, Auckland, New Zealand. Environ Monit Assess, Vol. 136, pp. 227-238.
  31. Tomlinson, D. L., Wilson, J. G., Harris, C. R., Jeffrey, D. W., 1980. Problems in the assessment of heavy-metal levels in estuaries and the formation of a pollution index. Helgoländer Meeresuntersuchungen, Vol. 33, pp. 566-575.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



1- دانشجوی دکتری مهندسی محیطزیست – منابع آب دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست دانشگاه تهران.

2- دانشیار مهندسی محیط زیست دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست دانشگاه تهران*(مسئول مکاتبات).

3- کارشناس ارشد مهندسی محیطزیست – منابع آب دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست دانشگاه تهران.

4- کارشناس ارشد مهندسی محیطزیست – منابع آب دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست دانشگاه تهران.

5- کارشناس ارشد مهندسی محیطزیست – منابع آب دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست دانشگاه تهران.

6- دانشجوی کارشناس ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی دانشکده جغرافیا دانشگاه تهران.

 

  1. .
  2. Karbassi, AR., Fakhraee, M., Heidari, M., Vaezi, AR., Valikhani Samani, AR., 2014. Dissolved and particulate trace metal geochemistry during mixing of Karganrud River with Caspian Sea water. Arab J Geosci, Vol. 6, pp. 1-9.
  3. Zhang, W., Liu, X., Cheng, H., Zeng, EY., Hu, Y., 2012. Heavy metal pollution in sediments of a typical mariculture zone in South China. Marine Pollution Bulletin, Vol. 64, pp. 712-20.
  4. Davis., 1973. Wie Statistics and Data Analysis in Geology: Wiley.
  5. Karbassi, AR., Heidari, M., Vaezi, AR., Samani, ARV., Fakhraee, M., Heidari, F., 2013. Effect of pH and salinity on flocculation process of heavy metals during mixing of Aras River water with Caspian Sea water. Environ Earth Sci, Vol. 72, pp. 457-465.
  6. Hollister, T., Ward, G., Parrish, P., 1980. Acute toxicity of a #6 fuel oil to marine organisms. Bull Environ Contam Toxico, Vol. 24, pp. 656-61.
  7. Pruell, RJ., Hoffman, EJ., Quinn, JG., 1984. Total hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons and synthetic organic compounds in the Hard shell clam, Mercenaria mercenaria, purchased at commercial seafood stores. Marine Environmental Research, Vol. 11, pp. 163-81.
  8. Nasehi, F., Hassani, AH., Monavvari, M., Karbassi, AR., Khorasani, N., 2012. Evaluating the metallic pollution of riverine water and sediments: a case study of Aras River. Environ Monit Assess, Vol. 185, pp. 197-203.
  9. Zhu, L., Xu, J., Wang, F., Lee, B., 2011. An assessment of selected heavy metal contamination in the surface sediments from the South China Sea before 1998. Journal of Geochemical Exploration, Vol. 108, pp. 1-14.
  10. Zhu, H-n., Yuan, X-z., Zeng, G-m., Jiang, M., Liang, J., Zhang, C., 2012. Ecological risk assessment of heavy metals in sediments of Xiawan Port based on modified potential ecological risk index. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Vol. 22, pp. 1470-7.
  11. Massoud, M. S., Al-Abdali, F., Al-Ghadban, A. N., Al-Sarawi, M., 1996 . Bottom sediments of the Arabian Gulf—II. TPH and TOC contents as indicators of oil pollution and implications for the effect and fate of the Kuwait oil slick. Environmental Pollution, Vol. 93, pp. 271-284.
  12. Christophoridis, C., Dedepsidis, D., Fytianos, K., 2009. Occurrence and distribution of selected heavy metals in the surface sediments of Thermaikos Gulf, N. Greece. Assessment using pollution indicators. Journal of Hazardous Materials, Vol. 168, pp. 1082-91.
  13. Caeiro, S., Costa, MH., Ramos, TB., Fernandes, F., Silveira, N., Coimbra, A., 2005. Assessing heavy metal contamination in Sado Estuary sediment: An index analysis approach. Ecological Indicators, Vol. 5, pp. 151-69.
  14. Morillo, J., Usero, J., Gracia, I., 2004. Heavy metal distribution in marine sediments from the southwest coast of Spain. Chemosphere, Vol. 55, pp. 431-42.
  15. Karbassi, AR., Monavari, SM., Nabi Bidhendi, GR., Nouri, J., Nematpour, K., 2008. Metal pollution assessment of sediment and water in the Shur River. Environ Monit Assess, Vol. 147, pp. 107-16.
  16. Loring, DH., Rantala, RTT., 1992. Manual for the geochemical analyses of marine sediments and suspended particulate matter. Earth-Science Reviews, Vol. 32, pp. 235-83.
  17. Glasby, GP., Szefer, P., 1998. Marine pollution in Gdansk Bay, Puck Bay and the Vistula Lagoon, Poland: An overview. Science of The Total Environment, Vol. 212, pp. 49-57.
  18. ROPME, 1999. Manual of Oceanographic Observation and Pollutant Analysis Methods(MOOPAM). Regional Organization for the Protection of the Marine Environment, Kuwait.
  19. Vaezi, A. R., Karbassi, A. R., Fakhraee, M., Valikhani Samani, A. R., Heidari, M. (2014). Assessment of Sources and Concentration of Metal Contaminants in Marine Sediments of Musa Estuary, Persian Gulf. Journal of EnvironmentalStudies., 40, 345-360.
  20. Samani, A. R. V., Karbassi, A. R., Fakhraee, M., Heidari, M., Vaezi, A. R., & Valikhani, Z. (2014).  "Effect of dissolved organic carbon and salinity on flocculation process of heavy metals during mixing of the Navrud River water with Caspian Seawater." Desalination and Water Treatment: 1-9.
  21. Hakanson, L., 1980. An ecological risk index for aquatic pollution control.a sedimentological approach. Water Research, Vol. 14, pp. 975-1001.
  22. Abrahim, GMS., Parker, RJ., 2008. Assessment of heavy metal enrichment factors and the degree of contamination in marine sediments from Tamaki Estuary, Auckland, New Zealand. Environ Monit Assess, Vol. 136, pp. 227-238.
  23. Tomlinson, D. L., Wilson, J. G., Harris, C. R., Jeffrey, D. W., 1980. Problems in the assessment of heavy-metal levels in estuaries and the formation of a pollution index. Helgoländer Meeresuntersuchungen, Vol. 33, pp. 566-575.