Skip to main content
SUPERVISOR
Samsolall Ayubi,Mohammad Mehdi Majedi,Alireza Safianian,Majid Afyuni
شمس اله ایوبی (استاد راهنما) محمد مهدی مجیدی (استاد مشاور) علیرضا سفیانیان (استاد مشاور) مجید افیونی مبارکه (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hosein Kheirabadi
حسین خیرآبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Source of Heavy Metals in Soil and their Risk Assessment for Human Health in Surface Soils of Hamadan Province
Soil pollution and accumulation of heavy metals in crops are the most important bioenvironmental problems that threaten the life of plants, animals and humans. Limited information is available on concentration of heavy metals in soil and crops in Hamadan province. The objective of this research was to determine the source of heavy metals in soil, their concentrations in crops and risk assessment for human in Hamadan province. A total of 286 composite surface soil samples (0-20) were collected. The soil sampling locations were determined using a GPS and land use of each sampling location was recorded. A total of 150 plant samples, consisting of 39 wheat (SN), 28 potato, 21 barely, 13 corn and 47 alfalfa, were collected from the croplands through the province. Selected soil properties including pH, electrical conductivity, organic matter, cation exchange capacity and texture were measured. Total Zn, Pb, Cu, Cr, Co and Ni were extracted using HNO 3 . Total content of heavy metals were measured by ICP. Plant available concentration of the metals was extracted using DTPA solution and measured by AAS. Total Concentration of the heavy metal in plant was determined by ICP. Multivariate geostatistical analysis was performed to identify the source of the heavy metals. Cobalt, Cr and Ni are associated with parent material and correspond to the first factor termed the lithologenic component. Both Zn and Pb appear in the second factor, which is likely due to anthropogenic influences. The third factor was mainly attributed to Cu. This factor is likely due to both human activities and natural influences. The metals concentrations showed that the levels often exceed the guideline established by the Netherlands. Ninety seven percent of samples had Ni concentrations that exceed the Netherlands guideline. Likewise, the concentration of Cu, Cr and Zn exceeded the Netherlands guideline in 48, 35 and 1% of the study sites, respectively. A signification correlation was found between total and available concentration of the heavy metals. A signification correlation was found between Cr, Ni and Cu with clay and silt. No significant relationship was found between the total concentration of heavy metal and the soil pH and EC. Mean concentration of Cr in potato tuber were above the acceptable limit recommendation by WHO but other heavy metal were lower. Individual metal THQ values indicate the relative absence of non-cancer health effects associated with intake of a single metal through consumption of either potato or wheat. The THQ for all the population groups via consumption of potato and wheat was smaller than 1.0, which shows low possibility of any obvious risk. Hazard index (HI) values for girls and boys via consumption of potato and wheat were 0.81 and 0.78, respectively, adult men and women were 0.52 and 0.61, respectively and senior men and women were 0.52 and 0.6, respectively. The HI values were lower than 1 for all the age groups, indicating
آلودگی خاک و انباشتگی فلزات سنگین در خاک و محصولات کشاورزی یکی از مهم‌ترین مسایل زیست محیطی است که زندگی گیاهان، حیوانات و انسان را تهدید می‌نماید. با توجه به کمبود اطلاعات پیرامون غلظت عناصر سنگین در خاک و محصولات مهم کشاورزی در استان همدان، این مطالعه با هدف بررسی منشاء عناصر سنگین در خاک و همچنین بررسی غلظت عناصر سنگین در محصولات مهم کشاورزی و ارزیابی خطرپذیری عناصر سنگین برای انسان در محصولات مهم کشاورزی در استان همدان صورت گرفت. تعداد 286 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق 0-20 سانتی‌متری از کل استان همدان جمع‌آوری شد. همچنین150 نمونه گیاه از محصولات مهم کشاورزی شامل 39 نمونه گندم، 21 نمونه جو، 13 نمونه ذرت، 28 نمونه سیب‌زمینی و 47 نمونه یونجه از مزارع استان برداشت شد. موقعیت نقاط توسط دستگاه GPS تعیین و کاربری محل نیز شناسایی و ثبت گردید. غلظت کل و قابل جذب روی، سرب، نیکل، مس، کبالت و کروم و علاوه بر این ماده آلی، آهک، ظرفیت تبادل کاتیونی، pH و بافت خاک در نمونه‌های خاک اندازه‌گیری شد و غلظت عناصر سنگین در نمونه‌های خاک و گیاه با دستگاه ICP اندازه‌گیری شد. نتایج بررسی آمار چند متغیره نشان داد که کروم، کبالت و نیکل در یک گروه قرار داشته و غلظت کل آنها در خاک توسط مواد مادری کنترل می‌شود روی و سرب با همدیگر گروه دوم را تشکیل می‌دهند و که غلظت آنها در ارتباط با فعالیت‌های انسان تغییر می‌کند. مس به گروه سوم را تشکیل می‌دهد غلظت آن توسط مواد مادری و فعالیت‌های انسان کنترل می‌شود. توزیع فراوانی غلظت فلزات اندازه‌گیری شده نشان می‌دهد که بر اساس استاندارد خاک‌ کشور هلند، نیکل بیشترین آلودگی (97 درصد) را در استان همدان دارد. روی، مس و کروم به ترتیب در 1، 48 و 35 درصد نمونه‌ها بیشتر از حد مجاز آلودگی عناصر بر اساس استاندارد خاک کشور هلند می‌باشد. بین غلظت قابل جذب عناصر با غلظت کل عناصر ارتباط معنی‌داری مشاهده شد. ارتباط معنی داری بین غلظت کل و قابل جذب عناصر مشاهده شد. همچنین غلظت کل نیکل، مس و کروم همبستگی بالای با رس و سیلت خاک نشان دادند. بین غلظت کل عناصر با pH ٍو EC ارتباط معنی داری مشاهده نشد. در نمونه‌های گیاه برداشت شده میانگین غلظت کروم در سیب‌زمینی بالاتر از غلظت مجاز ارائه شده بر اساس WHO می‌باشد و بقیه عناصر دارای میانگین غلظت پایین‌تر از حد مجاز WHO می‌باشند. مقدار شاخص خطرپذیری (THQ) نشان می دهد که اثرات سوء بیماری های غیر سرطانی برای سلامت از خوردن یک عنصر با مصرف سیب زمینی و گندم وجود ندارد. مقدار شاخص خطرپذیری برای همه گروه های سنی پایین تر از 1 بدست آمد که احتمال خطر آشکار سلامتی پایین است. مقدار شاخص خطرپذیری کل (HI) از طریق مصرف گندم و سیب‌زمینی برای پسران و دختران به ترتیب برابر با 78/0 و 81/0 و در گروه سنی بزرگسالان برای مردان و زنان به ترتیب برابر با 51/0 و 61/0 و در سالخوردگان به ترتیب برای مردان و زنان 52/0 و 60/0 بدست آمد. شاخص خطرپذیری کل (HI) برای همه گروه‌های سنی پایین‌تر از 1 بود .که نشان دهنده این است که جمعیت عمومی مصرف کننده سیب زمینی و گندم در استان همدان در محدوده امن قرار دارند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی