بررسی میزان فلزات سنگین (کادمیوم، کروم، نیکل، سرب، روی) در منابع آب زیرزمینی شهرستان اسلامشهر و تهیه نقشه پراکنش آن در محیط GIS

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، دانشکده محیط زیست و انرژی، تهران، ایران.

2 *- (مسوول مکاتبات): دانشیار دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.

3 رئیس گروه تحقیقات شرکت آبفار استان تهران، تهران، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: امروزه آلودگی آب­های زیرزمینی به فلزات سنگین، در اثر فعالیتهای صنعتی در حال افزایش است. موضوع این پژوهش ارزیابی فلزات سنگین (کادمیوم، کروم، نیکل، سرب، روی)در آبهای زیرمینی و نحوه پراکنش آنها در منطقه ای با تراکم بالای فعالیت صنعتی است.در این مطالعه بر اساس غلظت فلزات سنگین نقشه های پراکنش در شهرستان اسلامشهر که در جنوب شرقی تهران قرار گرفته است تهیه و مورد بررسی قرار گرفت.
روش بررسی: در حال حاضر آبهای زیرزمینی تنها منبع تامین کننده آب مصرفی در مناطق شهری و روستایی این شهرستان می باشد.به این منظور 92 نمونه از 23 حلقه چاه در حال بهره برداری در چهار فصل برداشت شد.روش اسپکتروفتومتری جذب اتمی شعله ای برای اندازه گیری میزان غلظت فلزات سنگین در نمونه های آب استفاده شد و از نرم افزار ARC GIS برای تهیه نقشه پراکنش استفاده شد.
نتیجه گیری: نتایج نشان دادند که غلظت کروم و روی پایین تر از حد مجاز آب آشامیدنی بود در صورتی که غلظت کادمیوم در 7/8 درصد نمونه­های زمستان بالاتر از حد مجاز آب آشامیدنی ایران بود، غلظت نیکل در فصل زمستان در 7/8 درصد از نمونه ها بالاتر از حد مجاز آب آشامیدنی بود و غلظت سرب در فصل تابستان در 8/47 درصد از نمونه ها و در فصل زمستان در 35/4 درصد از نمونه ها بالاتر از حد مجاز آب آشامیدنی بود. وجود تراکم بالای صنایع، زمینهای وسیع کشاورزی و استفاده از کودهای شیمیایی و آفت کشهای حاوی فلزات سنگین، وجود مسیرهای اصلی و فرعی پر تردد و ازهمه مهمتر وجود شیب هیدرولیکی از شمال غربی به جنوب شرقی در این منطقه، باعث بالا بودن آلودگی در قسمت جنوبی اسلامشهر شده است.  

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره هجدهم، ویژه نامه شماره2، پاییز 1395

 

بررسی میزان فلزات سنگین (کادمیوم، کروم، نیکل، سرب، روی) در منابع آب زیرزمینی شهرستان اسلامشهر و تهیه نقشه پراکنش آن در محیط GIS

 

فاطمه ولی نژاد [1]

امیر حسام حسنی  [2]*

ahhassani@ srbiau.ac.ir

مجتبی صیادی [3]

تاریخ دریافت:05/06/90

تاریخ پذیرش:22/08/90

 

چکیده

زمینه و هدف: امروزه آلودگی آب­های زیرزمینی به فلزات سنگین، در اثر فعالیتهای صنعتی در حال افزایش است. موضوع این پژوهش ارزیابی فلزات سنگین (کادمیوم، کروم، نیکل، سرب، روی)در آبهای زیرمینی و نحوه پراکنش آنها در منطقه ای با تراکم بالای فعالیت صنعتی است.در این مطالعه بر اساس غلظت فلزات سنگین نقشه های پراکنش در شهرستان اسلامشهر که در جنوب شرقی تهران قرار گرفته است تهیه و مورد بررسی قرار گرفت.

روش بررسی: در حال حاضر آبهای زیرزمینی تنها منبع تامین کننده آب مصرفی در مناطق شهری و روستایی این شهرستان می باشد.به این منظور 92 نمونه از 23 حلقه چاه در حال بهره برداری در چهار فصل برداشت شد.روش اسپکتروفتومتری جذب اتمی شعله ای برای اندازه گیری میزان غلظت فلزات سنگین در نمونه های آب استفاده شد و از نرم افزار ARC GIS برای تهیه نقشه پراکنش استفاده شد.

نتیجه گیری: نتایج نشان دادند که غلظت کروم و روی پایین تر از حد مجاز آب آشامیدنی بود در صورتی که غلظت کادمیوم در 7/8 درصد نمونه­های زمستان بالاتر از حد مجاز آب آشامیدنی ایران بود، غلظت نیکل در فصل زمستان در 7/8 درصد از نمونه ها بالاتر از حد مجاز آب آشامیدنی بود و غلظت سرب در فصل تابستان در 8/47 درصد از نمونه ها و در فصل زمستان در 35/4 درصد از نمونه ها بالاتر از حد مجاز آب آشامیدنی بود. وجود تراکم بالای صنایع، زمینهای وسیع کشاورزی و استفاده از کودهای شیمیایی و آفت کشهای حاوی فلزات سنگین، وجود مسیرهای اصلی و فرعی پر تردد و ازهمه مهمتر وجود شیب هیدرولیکی از شمال غربی به جنوب شرقی در این منطقه، باعث بالا بودن آلودگی در قسمت جنوبی اسلامشهر شده است. 

واژه­های کلیدی: فلزات سنگین، آلودگی آبهای زیرزمینی، توزیع، فعالیت های صنعتی، فعالیت های کشاورزی.

 

J.Env. Sci. Tech., Vol 18, Special  No.2, Autumn 2016

 

 

 

 

 


Investigation of Heavy Metals (Cd, Cr, Ni, Pb, Zn) in Islamshahr Groundwater Resources and their Regional Distribution Pattern in GIS

 

Fatemeh Valinejhad[4]

Amir Hessam Hassani[5]*

ahhassani@ srbiau.ac.ir

Mojtaba Sayadi [6]

 

Abstract

Background and Objective: Nowadays, pollution of groundwater by heavy metals is encreasing. Heavy metals are one of the most widespread cause of pollution in water and the presence of increasing levels of these metals in the environment is causing serious concern in public opinion owing to their toxicity.

This study aims to assess the concentration and distribution pattern of heavy metals (Cadmium, Chrome, Nickel, Lead and Zink) in groundwater of an industrialized region in Eslamshahr which located in the southeastern of Tehran  

Method: Presently, groundwater is the predominant source of drinking water in this town. For this purpose, 92 samples were taken from 23 wells in 4 seasons.The concentration of heavy metals in the samples was measured by flame atomic absorption spectrophotometry. ARC GIS software was applied for preparing the distribution patterns.

Results: The results showed that chrome and zinc concentrations were lower than the permissible level in the drinking water. However, the concentration of cadmium in 8.7% of samples taken in winter were higher than the permissible level determined in drinking water standard of Iran. Nickel concentration in winter was 8.7% higher than the permissible level. Lead concentration of samples in 47.8% and 4.35% of samples taken in summer and winter were higher than the permissible level, respectively. The high level of water pollution in southern part of Eslamshahr is attributed to the large number of industries, big farm lands, application of chemical fertilizers and the pesticides containing heavy metals, busy main and  secondary roads , and most importantly, the hydraulic slope from northwest to southeast of this region.

Keywords: Heavy metals, Groundwater pollution, Distribution, Industrial activities, Farm activities.

 

مقدمه

 

در بسیاری از جوامع کوچک و روستایی آب­های زیرزمینی تنها منبع آب آشامیدنی است اما این آب­ها تحت تاثیر فرایند طبیعی، در حین رد شدن از روی صخره­ها و سنگ­ها، مواد معدنی متفاوتی را در خود حل می کنند و همراه خود جابجا می کنند اما منابع آب­های زیرزمینی بیش­تر تحت تاثیر فرایندهای حاصل از فعالیت بشر هستند. فلزات سنگین از طریق دفن زایدات شهری، صنایع، حمل و نقل، فعالیت­های کشاورزی و کاربرد آفت کش­ها و کودهای شیمیایی در محیط انتشار یافته و اثرات نامطلوبی بر آن می گذارد. به دلیل داشتن ویژگی­هایی نظیر تجمع پذیری در بافت­ها، تجزیه­ناپذیری، مقاومت به فعل و انفعالات بیولوژیکی و ... با راه­یابی به زنجیره غذایی موجودات زنده و در نهایت انسان را تحت تاثیر عوارض سمیت، سرطان­زایی و اثرات ژنتیکی کوتاه و بلند مدت قرار می­دهند، به همین دلیل موضوع فلزات سنگین در اکثر جوامع مورد توجه قرار گرفته است چند تحقیق انجام شده در این زمینه به شرح زیر است:

- در سال 1387 توسط گروه مهندسی بهداشت محیط دانشگاه علوم پزشکی تهران از 17 حلقه چاه آب آشامیدنی در فاصله کمتر از 10 کیلومتری کارخانه سرب و روی در زنجان نمونه برداری و توسط دستگاه اسپکتروفتومتری جذب اتمی از نظر  Zn, Cd , Pbمورد اندازه گیری قرار گرفت غلظت سرب در هیچ نمونه ای بالاتر از استاندارد ملی نبود اما سرب و کادمیوم به ترتیب در 59 و 53 درصد نمونهها فراتر از حد رهنمودی سازمان بهداشت جهانی بودند و غلظت روی در کلیه نمونهها پایین تر از حد معیارها بود (1).

- در سال 1386 توسط خانم شیرین فروزان، بررسی میزان فلزات سنگین آب­های معدنی موجود در دو مارک A و B در بازار استان آذربایجان غربی مورد مطالعه قرار گرفت. 10 نمونه از این دو مارک توسط دستگاه اسپکتروفتومتری جذب اتمی از نظر Cd وPb ، مورد اندازه­گیری قرار گرفت که در نمونه مارکA  میانگین سرب ppm005/0 و کادمیوم ppm001/0 و نمونه مارک B میانگین سرب ppm0054/0 و کادمیوم ppm001/0 بود (2).

- درسال 1385 توسط آقای محسن قنبری کارشناس شرکت آب و فاضلاب اردبیل، در شهر اردبیل از ده منبع (چاهها و مخازن ذخیره)، در دو فصل (کم آبی و پرآبی) 20 نمونه از نظر  Fe , Mn , Zn , Pb , Ni , Cu , Cr , Cdمورد آزمایش (به روش استاندارد متد) قرار گرفت در تمام نمونه ها غلظت فلزات آهن، منگنز، روی، سرب، نیکل کمتر از حد استاندارد سازمان­های ذیربط و غلظت مس، کروم، کادمیوم در مرز استاندارد قرار داشتند با وجود متغیرهای احتمالی آلوده کننده منابع آب زیرزمینی اردبیل به فلزات سنگین، در حال حاضر منابع آب آشامیدنی شهر اردبیل در معرض آلودگی به فلزات سنگین نیستند (3).

- درسال 1383 توسط گروه مهندسی بهداشت محیط دانشگاه علوم پزشکی تهران در مناطق شوش دانیال و اندیمشک در مساحت Km21100 تعداد 168 نمونه از آب چاه از 42 حلقه جمع آوری شد و توسط دستگاه اسپکتروفتومتری جذب اتمی از نظر(Cu , Zn , Ni , Cd) مورد اندازه گیری قرار گرفتند.

 Cu, Zn, Niدارای غلظت­های پایین تر از EPA MCLG استاندارد ثانویه EPA MCL, EPA بود اما مقدار Cd در 8/4 درصد از نمونه­ها بالاتر از استاندارد EPA MCL بود.

 محدوده ی لایه­ها سطح زمین، کشاورزی بی رویه، فعالیت­های صنایع در جنوب و مسیرجریان آب زیرزمینی باعث آلودگی بیش­تر در بخش جنوبی نسبت به شمالی بوده است (4).

-   در سال 2010 در منطقه ایتاگ بلو، ایالت اندو، نیجریه از چاه­های دستی و رودخانه انا 10 نمونه آب برداشت شد و از نظر فیزیکوشیمیایی و فلزات سنگین مورد بررسی قرار گرفت، فلزات روی ، کروم، سرب، مس، نیکل، آهن از روش تجزیه­ای استاندارد مورد اندازه­گیری قرار گرفتند که میزان این فلزات در چاه­ها به شرح زیر است :

 

جدول1- نتیجه آنالیز نمونه ها در نیجریه(5)

Table 1- Analysis of Nigeria samples

فلز

روی

کروم

سرب

مس

نیکل

آهن

کادمیوم

رنج  mg/Lit

5/5-7/0

2/0-ND

2/0-ND

2/0-ND

ND

4/0-1/0

ND

 

 

در هیچ کدام از نمونه های آب چاه کادمیوم و نیکل دیده نشد (5).

- در سال 2009 از نواحی لاگوس، نیجریه حدود 49 نمونه آب چاه برداشت شد و از طریق دستگاه اسپکتوفتومتری جذب اتمی میزان فلزات آلومینیوم، و کادمیوم و سرب مورد اندازه گیری قرار گرفت.

 طبق WHO میزان MCL برای آلومینیوم 2/ 0 و کادمیوم 003/ 0 و سرب 01/ 0 میلی­گرم در لیتر می­باشد. هیچ کدام از نمونه­ها حاوی AL در غلظت بیش­تر از  MCLنبودند اما در 88/93 درصد از نمونه های آنالیز شده آلومینیوم یافت شد.

 بیش­تر از 38 درصد از نمونه ها کادمیوم داشتند و در  65/32 درصد از آن نمونه­ها دارای کادمیوم با غلظت بیش­تر از MCL بودند.

 تقریبا 60 درصد از نمونه­ها دارای سطح قابل تشخیصی از سرب بودند در حالی­که 73/36 درصد از نمونه­ها دارای سرب بیش­تر از MCL بودند

در کل 96/97 درصد از همه نمونه­های آنالیز شده حاوی یک یا بیش­تر از سه فلز سنگین مورد مطالعه با غلظت­های متفاوت بودند (6).

- در سال 2006 در شهر صنعتی سادات در مصر 10 نمونه خاک و 18 نمونه آب زیرزمینی برداشت شد و توسط دستگاه ICP MS غلظت سرب، کروم، مس، کادمیوم، زیرکونیوم و وانادیوم مورد اندازه­گیری قرار گرفت غلظت این فلزات در آب­های زیرزمینی به شرح زیر است:

 

 

جدول2-نتیجه آنالیز نمونه ها در مصر(7)

Table 2- Analysis of Egypt samples

فلز

کروم

سرب

مس

کادمیوم

زیرکونیوم

وانادیوم

رنج pbb

63/2-10/0

32/41-11/0

76/5-14/0

7/21-03/0

134-4/11

08/5-08/0

 

 

 سطح سرب و زیرکونیوم از حد آستانه تنظیم شده توسط رهنمود­های بهداشتیWHOبرای آبهای آشامیدنی در چاه­های آب­های زیرزمینی مورد مطالعه متجاوز بود (7).

در صنعت آبکاری کادمیوم، کروم، نیکل، روی، در صنعت آلیاژ سازی کروم، سرب، نیکل و روی، در صنعت تولید رنگ کروم، نیکل، سرب و در صنعت باتری کادمیوم، نیکل، سرب، روی اجزائ اصلی را تشکیل می دهند (8). این صنایع به وفور در منطقه مورد مطالعه دیده می شوند. با استانداردهایی که برای خروجی پساب­های صنعتی در نظر گرفته می­شود، می­توان تا حدودی از ورود این آلاینده­ها به منابع آب جلوگیری کرد. هدف از انجام این تحقیق:

 1- تعیین مدل کیفی فلزات سنگین.

 2- شناخت منشا در جا (طبیعی) فلزات سنگین.

 3- شناخت منشا نا­برجا (صنعتی، کشاورزی، خانگی) فلزات سنگین.

 4- انتخاب بهینه نقاط جهت تامین کمی (حفر چاه­های جدید) برمبنای شرایط مناسب کیفی (عدم وجود فلزات سنگین).

 


روش بررسی

 

شهرستان اسلامشهر با مساحت تقریبیkm² 205 در محدوده­ای به طول ´10:°51 تا ´22:°51 شرقی و عرض´29:°35 تا ´39:°35 شمالی در محدوده مرکزی استان تهران قرار دارد (9). شهرستان اسلامشهر به ارتفاع 1165 متر از سطح دریا بروی آبرفت­های سیلابی یا مخروط افکنه سیلابهای جاری شده از دامنه­های جنوبی البرز مرکزی واقع شده است. این شهرستان از شمال به قسمت­هایی از شهرستان ری و تهران، از شرق به شهرستان ری، از جنوب به قسمت­هایی از اراضی شهرستان ری و رباط کریم و از غرب به شهرستان شهریار محدود می­گردد و از لحاظ اقلیمی دارای آب و هوای بیابانی با دوران بارندگی نا مشخص می باشد (10). شکل 1 موقعیت چاه­های نمونه برداری شده را در منطقه مورد مطالعه نشان می­دهد.

 

 

شکل 1- موقعیت چاه­های نمونه برداری شده منطقه اسلامشهر

 

Figure 1- Location of sampelling wells of Islamshahr

 


نقاط نمونه­برداری بر اساس شیب زمین، پراکندگی صنایع و زمین­های کشاورزی انتخاب شده اند به گونه­ای که کل شهرستان اسلامشهر را پوشش داده است. چاه­های نمونه برداری شده از نوع عمیق بودند. نمونه­ها از خروجی چاه برداشت شدند و  ارتفاع خاصی از سطح آب مد نظر نبوده است.  به طور کلی 92 نمونه از 23 چاه در ماههای مرداد، آبان و بهمن در سال 88 و در ماه اردیبهشت در سال 89 برداشت شد. ظروف نمونه­برداری از جنس پلی پروپیلن 1 لیتری بوده که قبل از نمونه­برداری با اسید، دترجنت، آب، اسید و نهایتا آب مقطر، به ترتیب شسته شدند. نمونه­ها با استفاده از اسید نیتریک غلیظ

 

در محل نمونه­برداری به 2 > pH رسانده شد تا از کاهش فلزات، رشد قارچ و باکتری و جذب سطحی دیواره­های ظرف جلوگیری شود. نمونه­ها در یخچال با درجه حرارت C°4- برای جلوگیری از تبخیر نگهداری شدند. . بعد از عمل هضم و تثبیت، توسط دستگاه جذب اتمی طیف نور سنج(Spectrophotometery)  مقدار غلظت فلزات سنگین تعیین شد. دستگاه استفاده شده از نوع Atomic Absorption Spectrophotometer مدل Varian 200 بود. جهت تجزیه و تحلیل نتایج حاصل از این تحقیق، موقعیت جغرافیایی نقاط نمونه­برداری شده توسط دستگاه GPS در سیستم UTM اندازه گیری و در محیط Arc GIS ثبت شد. با پیوند (Link)  نقاط نمونه برداری به نتایج آنالیز مربوط به آن­ها نقشه­های هم غلظت در محیط این نرم افزار تهیه شد.

یافته ها

یافته های حاصل از آنالیز نمونه های آب برداشت شده از 23 چاه آب موجود در منطقه در سال­های 89 - 1388 در جدول شماره 3 و نمودارهای مقایسه ای غلظت فلزات سنگین در نمونه­های برداشت شده با استاندارد سازمان بهداشت جهانی(WHO) برای مصارف شرب در شکل­های 2 الی 6 نمایش داده شده است.

 

 

 

جدول 3- غلظت فلزات سنگین در آب­های زیرزمینی منطقه اسلامشهر در فصول مختلف

Table 3- Concentration of heavy metals in the groundwater of Islamshahr in various seasons

 

 

 

            شکل 2-مقایسه غلظت کادمیوم در آبهای زیرمینی اسلامشهر با رهنمود WHO

Figure 2- Comparison of cadmium concentration in groundwater of Islamshaher with WHO guidance

 

 

نمودار شکل 2 نشان می­دهد که غلظت کادمیوم در فصل زمستان تقریبا در همه موارد بالاتر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی(WHO) برای مصارف شرب می­باشد اما در فصول دیگرسال به ندرت این آلودگی بیش از حد مجاز دیده می­شود.

 

 

 

 

شکل 3- مقایسه غلظت نیکل در آب­های زیرمینی اسلامشهر با رهنمود WHO

Figure 3- Comparison of nickel concentration in groundwater of Islamshaher with WHO guidance


نمودار شکل 3 نشان می­دهد که فقط در دو چاه و فقط در فصل زمستان مقدار نیکل بیش­تر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) برای مصارف شرب می­باشد و این دو چاه در جنوبی ترین منطقه اسلامشهر قرار گرفته­اند.

 

 

 

شکل 4- مقایسه غلظت سرب در آب­های زیرمینی اسلامشهر با رهنمود WHO

Figure 4- Comparison of lead concentration in groundwater of Islamshaher with WHO guidance


 

 

شکل 4 نمایانگر این موضوع است که مقدار سرب در فصل بهار در همه چاه­ها بیش­تر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) برای مصارف شرب می­باشد اما مقدار غلظت سرب در فصل تابستان تقریبا در نصف نمونه­ها 5-6 برابر حد استاندارد می­باشد و کم­ترین آلودگی مربوط به فصل پائیز می­باشد.

 

 

 

شکل 5-مقایسه غلظت کروم در آب­های زیرمینی اسلامشهر با رهنمود WHO

Figure 5- Comparison of chromium concentration in groundwater of Islamshaher with WHO guidance


 

 

 

شکل 6- مقایسه غلظت روی در آب­های زیرمینی اسلامشهر با رهنمود WHO

Figure 6- Comparison of zinc concentration in groundwater of Islamshaher with WHO guidance

 

 

با توجه به نمودارهای شماره 5 و 6 مقدار غلظت کروم و روی بر اساس این نمودار، میانگین غلظت فلزات سنگین مورد پایین­تر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) برای مصارف شرب بودند.

میانگین غلظت فلزات سنگین در 92 نمونه از آب­های زیرزمینی موجود در شهرستان اسلامشهر در مقایسه با استاندارد ایران در شکل شماره 7 ارائه گردیده است. بررسی در آبه­ای زیرزمینی منطقه به شرح زیر می­باشد: کادمیوم: mg/L00418/0-00159/0، کروم: mg/L 0033/0-0076/0، نیکل: mg/L 0069/0-0117/0، سرب: mg/L 0082/0-038/0، روی:mg/L 033/0-045/0.


 

شکل 7- مقایسه میانگین غلظت فلزات سنگین در آب­های زیرزمینی اسلامشهر با استاندارد ایران

Figure 7- Comparison of the average concentration of heavy metal in groundwater of Islamshaher with Iran standard


 

 

کادمیوم: کادمیوم از طریق منابع کشاورزی، فاضلاب­های صنعتی و باطله­های معدنی وارد محیط می شود.در3/91 درصد از چاه­ها در فصل زمستان دارای کادمیوم بیش­تر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) جهت مصارف شرب (mg/L 003/0) بودند اما تعداد کمی از تحقیقات انجام شده غلظت کادمیوم بیش­تر از حد استاندارد و یا مرز آن قرار دارد. نقشه هم غلظت کادمیوم در فصل زمستان در اشکال 8-11 نشان داده شده است. در فاصله چاه H تا چاه L بیش­ترین غلظت کادمیوم دیده می شود که در جنوبی­ترین منطقه این شهرستان قرار گرفته است. در منطقه مورد مطالعه فعالیت­های صنعتی گسترده و زمین­های وسیع کشاورزی وجود دارند که می­توانند از عوامل نفوذ کادمیوم به آب­های زیرزمینی باشند و در نهایت به علت وجود شیب هیدرولیکی از شمال غربی به جنوب شرقی در منطقه مورد مطالعه باعث افزایش این فلز در آب­های زیر زمینی منطقه جنوبی شده است.

 

 

 

شکل 8-پراکنش کادمیوم چاه­های اسلامشهر در فصل بهار

Figure 8- Distribution of cadmium in groundwater of Islamshahr in spring

 

 

شکل 9-پراکنش کادمیوم چاه­های اسلامشهر در فصل تابستان

Figure 9- Distribution of cadmium in groundwater of Islamshahr in summer

 

 

                شکل 10-پراکنش کادمیوم چاه­های اسلامشهر در فصل پائیز

Figure 10- Distribution of cadmium in groundwater of Islamshahr in autumn

 

 

شکل 11-پراکنش کادمیوم چاههای اسلامشهر در فصل زمستان

Figure 11. Distribution of cadmium in groundwater of Islamshahr in winter

 

 

نیکل: این فلز از طریق زایدات و پساب­های صنعتی وارد محیط می­شود نقشه هم غلظت این فلز در فصل زمستان (شکل 12) نشان می­دهد که فقط 2 نمونه دارای کروم بالاتر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) جهت مصارف شرب (mg/L02/0) می­باشند. این 2 نمونه مربوط به چاه­هایی می­باشند که در جنوبی ترین منطقه مورد مطالعه می­باشند. در دیگر تحقیقاتی که در ایران و خارج از ایران انجام شده است مقدار این فلز ناچیز و یا پایین­تر از حد استانداردها قرار داشته است.

 

 

شکل 12-پراکنش نیکل چاه­های اسلامشهر در فصل زمستان

Figure 12- Distribution of nickel in groundwater of Islamshahr in winter

 


سرب: منابع ورود این فلز به محیط، فاضلابهای صنایع، آلکیل­های سرب ناشی از بنزین و مهم­ترین منبع ورود این فلز به آب، از طریق لوله های سربی و لحیم سربی اتصالات مربوط به آن می باشد. نقشه هم غلظت این فلز در چهار فصل در شکل­های 13 الی 16 آمده است. از 92 نمونه برداشت شده، 58 نمونه دارای سرب بیش­تر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) جهت مصارف شرب (mg/L 01/0) بودند. در تحقیقات انجام شده غلظت سرب در اکثر موارد پایین­تر از حد استاندارد بوده است. با توجه به پراکنش موجود در نقشه، در فصل تابستان بیش­ترین آلودگی در منطقه جنوب، جنوب غربی و غرب این شهرستان می­باشد و در کل منطقه این آلودگی­ها به صورت نقطه­ای پراکنده هستند که می­تواند مربوط به صنایعی باشد که به­طور غیر مجاز فعالیت  می­کنند و پساب­های صنعتی خود را در محیط رها می­کنند. در فصل پاییز و زمستان بیش­ترین آلودگی مربوط به ربع جنوبی منطقه مورد مطالعه می­باشد و در فصل بهار آلودگی در منطقه جنوب و جنوب شرقی تمرکز یافته است که می­تواند به علت وجود شیب هیدرولیکی از سمت شمال غربی به جنوب شرقی و حرکت آب­های زیرزمینی منطقه باشد.

 

 

 

شکل 13-پراکنش سرب چاه­های اسلامشهر در فصل بهار

Figure 13- Distribution of lead in groundwater of Islamshahr in spring

 

 

                شکل 14-پراکنش سرب چاه­های اسلامشهر در فصل تابستان

Figure 14- Distribution of lead in groundwater of Islamshahr in summer

 

 

شکل 15-پراکنش سرب چاه­های اسلامشهر در فصل پائیز

Figure 15- Distribution of lead in groundwater of Islamshahr in autumn

 

                شکل16- پراکنش سرب چاه­های اسلامشهر در فصل زمستان

Figure 16- Distribution of lead in groundwater of Islamshahr in winter

 


کروم و روی : در هیچکدام از نمونه ها مقدار غلظت کروم و روی از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) جهت مصارف شرب (mg/L 05/0 ، mg/L 3 به ترتیب) متجاوز نبوده است.در تحقیقات انجام شده مقدار کروم و روی در اکثر موارد پایین­تر از حد استاندارد بوده است فقط در نیجریه مقدار روی در بعضی از موارد به دو برابر استاندارد جهانی رسیده است.

بحث و نتیجه گیری

در کل در منطقه مورد مطالعه غلظت کروم و روی بیش­تر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) جهت مصارف شرب (mg/L 05/0 ، mg/L3 به ترتیب) نبود در صورتی که غلظت کادمیوم، نیکل و سرب در اکثر آب­های زیرزمینی ربع جنوبی منطقه بیش­تر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) جهت مصارف شرب (mg/L 003/0 ،mg/L 02/0 ،mg/L 01/0 به ترتیب) بوده است. استفاده از آفت کش­ها و سموم حاوی فلزات سنگین در زمین­های کشاورزی، وجود تراکم صنایع، وجود مسیرهای اصلی و فرعی پر تردد، باعث انتشار این فلزات سنگین در سطح زمین شده و در نتیجه توسط باران و آب­های سطحی شسته و به منابع آب زیرزمینی نفوذ می­کند. در منطقه مورد مطالعه شیب هیدرولیکی از جهت شمال غربی به جنوب و جنوب شرقی می­باشد در نتیجه آلودگی­های موجود در منابع آب را شسته و در جنوب منطقه متمرکز کرده است. به علاوه چون ضخامت آبرفت در مناطق شمالی افزایش یافته آبدهی سفره هم افزایش یافته در نتیجه غلظت آلاینده­ها کاهش پیدا می­کند و همین موضوع باعث شده است منابع آبی موجود در قسمت شمالی از کیفیت بالاتری برخوردار باشد.

منابع

1-   نوری، جعفر و همکاران، «بررسی غلظت فلزات سنگین در چاههای آب مجاور کارخانه سرب و روی زنجان» ، مجله سلامت و محیط فصلنامه علمی پژوهشی انجمن علمی بهداشت محیط ایران، پائیز 1387، دوره اول، شماره اول.

2-   فروزان-شیرین، خلیل بنی حبیب-ابراهیم، رحیمی راد-امیر، معتمدیان-نوشین، محمدی-دانش، یگانه-سامال، «بررسی وجود فلزات سنگین، مقادیر نیتریت و نیترات و ویژگیهای میکربی آبهای معدنی موجود در بازار استان آذربایجان غربی» ،هجدهمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی، مهر 1387- مشهد مقدس-ایران.

3-   عالیقدر-مرتضی، حضرتی-صادق، قنبری-محسن، «اندازه گیری غلظت فلزات سنگین در منابع آب آشامیدنی شهر اردبیل در سال 85-84» ،دهمین همایش ملی بهداشت محیط، آبان 1386-همدان-ایران.

4-      Nouri ،J. ،Mahvi ،A.H. ،Babaei       ،A.A.،Jahed ،G.R. ،Ahmadpour ،E. ،2006.Investigation of heavy metals in groundwater.Pakistan journal of biological sciences ،Vol. 9(3) ،pp.377-384.

5-      Adefemi ،S.O. ،Awokunmi ،E.E. ،2010 .determination of physico-chemical parameters and heavy metals in water samples from Itaogbolu area of Ondo-State، Nigeria. African journal of environmental science and technology ،Vol.4 (3) ،pp.145-148.

6-      Momodu ،M.A. ،Anyakora ،C.A.،2010 .Heavy metals contamination of groundwater:the surulere case study. Research journal environmental earth science   ،Vol.2(1) ،pp.39-43.

7-      Nassef ،M. ،Hannigan ،R. ،El sayed ،K.L. ،Tahawy ،M.S.EL. ،2006 .Determination of some heavy metals in the invironment of sadat industrial city ،see information in:www.physicsegypt.org/epc06/epc621.pdf.

8-   یغمائیان ،کامیار ،«بررسی حذف فلزات سنگین(آرسنیک، کادمیوم، کبالت، کروم، آهن، نقره، نیکل، سرب، وانادیوم) ازپسابهای صنعتی توسط جلبکها» ،پایان نامه دکترا بهداشت محیط ،دانشگاه علوم پزشکی تهران ،دانشکده بهداشت و انستیتو تحقیقات بهداشتی.

9-      دفتر آمار و اطلاعات استانداری تهران ،سالنامه آماری استان تهران در سال 1385، 1385.

10- سازمان مدیریت و برنامه ریزی استان تهران ،سیمای اقتصادی اجتماعی شهرستان اسلامشهر در سال 1383 ، سازمان مدیریت و برنامه ریزی استان تهران، 1385.

 

 

 

 

 

 

 

 

 



[1]- دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، دانشکده محیط زیست و انرژی، تهران، ایران.

2*- (مسوول مکاتبات): دانشیار دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.

3- رئیس گروه تحقیقات شرکت آبفار استان تهران، تهران، ایران.

1- MSc. Student of Environmental Engineering‚ Faculty of Environment and Energy‚ Science and Research Branch‚ Islamic Azad University‚ Tehran‚ Iran.

2- Associate Professor of Environment and Energy Faculty‚ Science and Research Branch‚ Islamic Azad University‚Tehran‚ Iran. *(Corresponding Author)

3- In Charge of Research Group of ABFAR Tehran and Assistant Professor of Azad University. 

1-   نوری، جعفر و همکاران، «بررسی غلظت فلزات سنگین در چاههای آب مجاور کارخانه سرب و روی زنجان» ، مجله سلامت و محیط فصلنامه علمی پژوهشی انجمن علمی بهداشت محیط ایران، پائیز 1387، دوره اول، شماره اول.

2-   فروزان-شیرین، خلیل بنی حبیب-ابراهیم، رحیمی راد-امیر، معتمدیان-نوشین، محمدی-دانش، یگانه-سامال، «بررسی وجود فلزات سنگین، مقادیر نیتریت و نیترات و ویژگیهای میکربی آبهای معدنی موجود در بازار استان آذربایجان غربی» ،هجدهمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی، مهر 1387- مشهد مقدس-ایران.

3-   عالیقدر-مرتضی، حضرتی-صادق، قنبری-محسن، «اندازه گیری غلظت فلزات سنگین در منابع آب آشامیدنی شهر اردبیل در سال 85-84» ،دهمین همایش ملی بهداشت محیط، آبان 1386-همدان-ایران.

4-      Nouri ،J. ،Mahvi ،A.H. ،Babaei       ،A.A.،Jahed ،G.R. ،Ahmadpour ،E. ،2006.Investigation of heavy metals in groundwater.Pakistan journal of biological sciences ،Vol. 9(3) ،pp.377-384.

5-      Adefemi ،S.O. ،Awokunmi ،E.E. ،2010 .determination of physico-chemical parameters and heavy metals in water samples from Itaogbolu area of Ondo-State، Nigeria. African journal of environmental science and technology ،Vol.4 (3) ،pp.145-148.

6-      Momodu ،M.A. ،Anyakora ،C.A.،2010 .Heavy metals contamination of groundwater:the surulere case study. Research journal environmental earth science   ،Vol.2(1) ،pp.39-43.

7-      Nassef ،M. ،Hannigan ،R. ،El sayed ،K.L. ،Tahawy ،M.S.EL. ،2006 .Determination of some heavy metals in the invironment of sadat industrial city ،see information in:www.physicsegypt.org/epc06/epc621.pdf.

8-   یغمائیان ،کامیار ،«بررسی حذف فلزات سنگین(آرسنیک، کادمیوم، کبالت، کروم، آهن، نقره، نیکل، سرب، وانادیوم) ازپسابهای صنعتی توسط جلبکها» ،پایان نامه دکترا بهداشت محیط ،دانشگاه علوم پزشکی تهران ،دانشکده بهداشت و انستیتو تحقیقات بهداشتی.

9-      دفتر آمار و اطلاعات استانداری تهران ،سالنامه آماری استان تهران در سال 1385، 1385.

10- سازمان مدیریت و برنامه ریزی استان تهران ،سیمای اقتصادی اجتماعی شهرستان اسلامشهر در سال 1383 ، سازمان مدیریت و برنامه ریزی استان تهران، 1385.