Skip to main content
SUPERVISOR
Amirhossein Khoshgoftarmanesh,Alireza Safianian,Majid Afyuni,Farid Sheikholeslam
امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد راهنما) علیرضا سفیانیان (استاد مشاور) مجید افیونی مبارکه (استاد راهنما) فرید شیخ الاسلام (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mojgan Yeganeh
مژگان یگانه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1386

TITLE

Modeling Accumulation Rates of Heavy Metals in Surface Soils of Hamedan Province and Assessing its Associated Risk for Human Health
In this study, the total concentrations of As, Cd, Cr, Ni, Hg, Cu, Se, Pb and Zn in top layer and C horizon of soils of Hamedan province were measured. In the next step, the health risk associated with these metals for residents of the studied regain was assessed using the total non-cancer hazard quotient and cancer risk assessment equations presented by USEPA. Then, continuous maps of human health risk related to Ni and Hg were prepared using multi factor method and S- shaped fuzzy memberships in MATLAB software. Accumulation rates of the metals in agricultural soils of the studied region were also modeled using Mass Flux Analysis (MFA) model after some modifications to add weathering input and distinguishing different animal manures effect in total uncertainties of the model. A total of 286 soil samples from surface layer (0- 30 cm) and C horizon, 145 samples from edible parts of wheat, potato, barley and maize, 11 irrigation and drinking water samples, and 3-5 samples from different kinds of animal manures commonly used in the region were taken. According to the results obtained, the total non-cancer hazard of Ni and Hg were greater than 1. The total cancer risk of As and Pb was greater than 1 × 10 ?6 . Food consumption was identified as the major route of human exposure to metals although soil ingestion was found as an important exposure route for children. Through the studied region, manure was the most important flux of all metals. Crop removal was the next important flux of Zn, Cu and Se. The main sources of uncertainties related to animal manures were cattle native and fat poultry. Key Words: heavy metals, risk assessment, Hamedan Province, risk maps, mass balance modeling.
غذا، آب، خاک و هوا راه های اصلی ورود عناصرسنگین به بدن انسان هستند، بنابراین ارزیابی خطر ناشی از این عناصر برای سلامتی انسان دارای اهمیت می باشد. به دلیل این که گندم، سیب زمینی و ذرت از محصولات غذایی مهم مورد استفاده توسط ایرانیان هستند، ارزیابی خطر ناشی از عناصر As, Cd, Cr, Pb, Ni, Hg, Se با درنظرگرفتن همه مسیرهای ممکن برای ورود این فلزات به بدن انسان در استان همدان انجام شد و نقشه های پیوسته خطر برای عناصر نیکل و جیوه در این منطقه تهیه شدند. برای محاسبه خطرپذیری عناصر سنگین، از معادلات معرفی شده توسط USEPA استفاده شد. نتایج حاکی از آن بود که خطر کل غیرسرطانی نیکل و جیوه بیشتر از 1 (حد بحرانی برای خطر) بود و خطر کل سرطانی مربوط به آرسنیک و سرب نیز از حد بحرانی مربوطه بالاتر بود. مصرف محصولات زراعی به عنوان مسیر اصلی قرارگیری انسان در معرض این عناصر شناخته شد. این امر بدین معناست که مصرف این محصولات، سلامت ساکنین استان همدان را تهدید می کند. مصرف گندم، اصلی ترین مسیر رود عناصر به بدن بزرگسالان شناخته شد و در مورد کودکان، خورده شدن تصادفی خاک هم مهم است. در بخش دیگری از این پژوهش نرخ انباشت عناصر ذکر شده به علاوه مس و روی در مقیاس شهرستان و استان برای منطقه مورد مطالعه محاسبه شد. این امر به کمک مدل MFA انجام گرفت. در این پژوهش، با افزودن یک ورودی جدید (هوادیدگی مواد مادری) به مدل، سعی در نزدیک کردن نتایج مدل به واقعیت شده است. این مهم از روش تخلیه زیرکونیوم انجام شد.. در مورد همه عناصر، کودهای حیوانی، مهم ترین مسیرهای ورود عناصر به لایه سطحی خاک بودند. در مورد عناصر مس، روی و سلنیم جذب توسط گیاه نیز عامل مهمی در تعیین نرخ انباشت بود. آنالیز عدم قطعیت مدل نشان داد که مهم ترین عامل ایجاد عدم قطعیت در نتایج مدل، کودهای دامی، به ویژه کودهای گاوی و مرغی بوده اند. در بخش دیگری از این پژوهش، سعی شد با استفاده از الگوریتم ژنتیک، روابط رگرسیونی بین غلظت عنصر روی در دانه گندم و پارامترهای خاکی و اقلیمی که گاهی به جای غلظت واقعی در مدل استفاده می شوند، بهینه گردند. نتایج نشان دادند که الگوریتم ژنتیک کارایی بهتری نسبت به روابط رگرسیونی دارد، ولی R 2 به دست آمده متوسط بود (51/0). پیشنهاد می شود ورودی هوادیدگی در سایر مدل های توازن جرمی نیز مورد ارزیابی قرار بگیرد. همچنین پیشنهاد می شود مدل با تفکیک مواد مادری دارای سن مشابه اجرا شود. واژه های کلیدی: عناصر سنگین، ارزیابی خطر، استان همدان، نقشه های خطر، مدل سازی توازن جرمی .

ارتقاء امنیت وب با وف بومی