Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Khademi Moughari,Samsolall Ayubi
حسین خادمی موغاری (استاد راهنما) شمس اله ایوبی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ahmad Boroon
احمد برون

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

The impact of oil pollution on selected soil physico-chemical properties and heavy metals concentration around Tehran Oil Refinery
Petroleum pollution is an important environmental problem in countries with oil industry such as Iran. In addition to the harmful effects on human health, petroleum pollution might influence soil and water resources and natural ecosystems and, therefore; adversely affect living organisms, especially plants. This study was carried out to investigate the level of petroleum pollution and its effects on soil physico-chemical and geochemical properties as well as magnetic susceptibility and heavy metals concentration in Tehran Oil Refinery region. Micromorphology and clay mineralogy of soil, were also examined. Polluted locations with various soil oil content (total petroleum hydrocarbons, TPHs in the range of 2?14%) and adjacent non-polluted location were selected in the study area around the Tehran Oil Refinery. The amount of contamination of the samples was measured by Soxhlet extractor. Also, the impact of soil petroleum pollution on some physico-chemical soil properties including EC, pH, CCE and OM was evaluated. Soil texture parameters were also measured using laser diffraction particle size analyzer and the effect of TPHs on these characteristics was evaluated. The relationship between hydrocarbon pollutants and magnetic susceptibility and concentration of heavy metals in polluted soils was determined. Soil magnetic properties were measured at two frequencies of 0.46 and 4.6 kHz and heavy metals was extracted using 6.0 N nitric acid. Other important soil characteristics measured and evaluated in this study included soil hydraulic conductivity (constant-head method) and soil hydrophobicity (the molarity of ethanol droplet method) of contaminated and non-contaminated soils. Based on the results, oil pollution has affected on physico-chemical, hydraulic and geochemical properties of soils. Sandy behavior in the soils of this area along with significant increase in hydrophobicity and increased hydraulic conductivity of soil, seem to reduce water retention and increase the water movement in soils. This causes the water to pass through the root zone and water use efficiency decreases in agricultural land. It was also observed that the magnetic properties of the samples did not increase in the presence of contaminants. This is probably due to the fact that hydrocarbons are diamagnetic. Also, petroleum pollution with TPHs higher than 11% seems to be the critical level of contamination of heavy elements in the study area. The concentration of heavy metals in polluted soils has significantly increased compared to the amount of heavy metals in non-polluted soils. Key Words Petroleum hydrocarbons, Magnetic susceptibility, Hydraulic conductivity, Soil hydrophobicity, Heavy metals, Clay mineralogy
آلودگی نفتی یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی به ویژه در کشورهای دارای صنایع نفتی همانند ایران به شمار می رود. آلودگی های نفتی علاوه بر تاثیرات منفی بر سلامت انسان، بر روی منابع خاک و آب و اکوسیستم طبیعی تاثیر گذاشته و می تواند اثرات ناخوشایندی بر زندگی موجودات زنده به ویژه گیاهان بگذارد. این پژوهش به منظور تعیین میزان آلاینده های نفتی در برخی رسوبات و خاک های اطراف پالایشگاه تهران و بررسی رابطه بین آلاینده های نفتی و ویژگی های فیزیکوشیمیایی و ژئوشیمیایی خاک ها (شامل فلزات سنگین و پذیرفتاری مغناطیسی خاک) طراحی و اجرا گردید. همچنین میکرومورفولوژی خاک و کانی شناسی رسی در کنار مطالعات اصلی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. خاک های آلوده با درصدهای متفاوتی از آلودگی نفتی (کل هیدروکربن های نفتی (TPHs) بین 2 تا 14 درصد) از زمین های آلوده اطراف پالایشگاه تهران و خاک های بدون آلودگی از موقعیت مجاور، برای مطالعات فیزیکوشیمیایی و ژئوشیمیایی نمونه برداری گردیدند. پس از آماده سازی نمونه ها، در ابتدا مقدار آلودگی نمونه ها (TPHs) به وسیله ی دستگاه سوکسله اندازه گیری شده و سپس برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک ها شامل هدایت الکتریکی (EC)، واکنش خاک (pH)، ماده آلی (OM) و آهک معادل (CCE) تعیین شدند. به منظور تعیین الگوی توزیع اندازه ذرات از روش تفرق اشعه لیزر استفاده گردید و مطالعه پذیرفتاری مغناطیسی خاک ها در دو فرکانس 46/0 و 6/4 کیلوهرتز صورت پذیرفت. هدایت هیدرولیکی خاک به روش بار ثابت، آزمایشات آب گریزی خاک نیز به روش جذب پذیری آب و اتانول و عصاره گیری لازم برای ارزیابی فلزات سنگین به وسیله اسیدنیتریک 6 نرمال انجام گردید. نتایج نشان داد که آلودگی نفتی خاک های این منطقه سبب تغییرات قابل توجهی در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک ها شده است. آلودگی هیدروکربن های نفتی علت رفتار شنی خاک در این اراضی بوده که در کنار افزایش قابل توجه آب گریزی و هدایت هیدرولیکی خاک، سبب کاهش نگهداشت آب در خاک شده و توانایی خاک در آب گذری و انتقال آب را به شدت افزایش داده است. این امر موجب عبور آب از منطقه ریشه شده و ضمن کاهش کارآیی مصرف آب در زمین های کشاورزی اطراف موجب می شود که عناصر غذایی از ریشه گیاه دور شوند. همچنین نتایج نشان داد که پذیرفتاری مغناطیسی خاک ها در حضور آلاینده های نفتی افزایش پیدا نکرده که احتمالاً به دلیل دیامغناطیس بودن هیدروکربن ها خاصیت مغناطیسی خاک های آلوده نسبت به شاهد کم تر شده است. طی بررسی های صورت گرفته در این پژوهش ازدیاد عناصر سنگین در خاک های آلوده مشاهده گردید که این عامل در ارتباط با منابع انسان زاد و به طور مشخص فعالیت صنایع پالایشگاهی نفت منطقه می باشد. آلودگی نفتی بیش از 10 درصد (TPHs 10%) به عنوان حد بحرانی آلودگی عناصر سنگین در اراضی مورد مطالعه در اطراف پالایشگاه تهران می باشد که غلظت عناصر سنگین در خاک های این محدوده، افزایش بسیار معنی داری نسبت به مقدار زمینه در خاک های بدون آلودگی دارد. کلمات کلیدی: هیدروکربن های نفتی، عناصر سنگین، پذیرفتاری مغناطیسی، آب گریزی خاک، هدایت هیدرولیکی، کانی شناسی رسی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی