Skip to main content
SUPERVISOR
Samsolall Ayubi,Hossein Khademi Moughari
شمس اله ایوبی (استاد مشاور) حسین خادمی موغاری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Samira Norouzi
سمیرا نوروزی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1389

TITLE

Spatio- Temporal Variability of Dust Characteristics in Isfahan Region and the Possibility of Using Plane Tree Leaves for Biomonitoring Atmospheric Pollution
To investigate the atmospheric dust characteristics and the possibility of tree leaves as a biomonitor of dust pollution, this study was carried out in Isfahan city and its surrounding desert areas. Dust samples were collected monthly from June 2012 to May 2013, from 67 sites using flat glass surfaces placed on the roof of one-floor buildings. Surface soils were also collected from the same sites. Plane tree leaves were sampled monthly from May to Nov. 2012 from 21 sites in Isfahan city. Spatial and temporal variations of dust characteristics such as deposition rate, physicochemical, mineralogical and magnetic properties and heavy metal geochemistry were analyzed. Our results showed dust deposition rate varied in time and space depending on climatic parameters and distance from desert areas. The dominant particle size was silt and particle size distribution and dust mineralogy showed similar trend in different seasons. Dust heavy metal concentration, its flux and also their temporal and spatial distribution were affected by different anthropogenic activities and climatic parameters in the area. Based on our results, the eastern desert areas of the study region seem to be the major dust production source. The correlation between heavy metals deposited on the leaf surfaces and that of atmospheric dust showed that plane tree can be used as an appropriate bioindicator of atmospheric dust heavy metal concentration. Biomagnetic method was also effective in identifying Cu, Zn, Pb and Fe contamination in atmospheric dust and their hot spots in the area. Keywords: Dust, heavy metals, physicochemical properties, mineralogy, spatial and temporal distribution, biomonitoring, biomagnetism.
این مطالعه به منظور بررسی ویژگی های گرد و غبار اتمسفری و امکان استفاده از برگ درختان چنار در پایش زیستی و بیو مغناطیسی آلودگی عناصر سنگین گرد و غبار، در بخشی از شهرستان اصفهان شامل شهر اصفهان و مناطق بیابانی شرق و شمال شرق آن و شهرستان خمینی شهر انجام شد. گرد و غبار به صورت ماهانه، از خرداد 1391 تا اردیبهشت 1392 و از 67 نقطه با استفاده از تله های شیشه ای نصب شده در بام ساختمان های یک طبقه نمونه برداری شد. خاک سطحی نیز یک بار از مجاورت مناطق نمونه برداری گرد و غبار برداشت شد. برگ درختان چنار از 21 نقطه واقع در شهر اصفهان به صورت ماهانه و از اردیبهشت تا آبان سال 1391 نمونه برداری شدند. در آزمایشگاه، نمونه های برگ هر نقطه نمونه برداری به دو قسمت تقسیم شدند، نیمی از آن ها کاملاً با آب شسته و نیمی دیگر دست نخورده نگهداری شدند. نرخ فرونشست گرد و غبار و توزیع اندازه ذرات آن تعیین شدند. غلظت عناصر سنگین، پذیرفتاری مغناطیسی، خصوصیات فیزیکو شیمیایی در گرد و غبار، برگ و خاک و کانی شناسی گرد و غبار تعیین شد. داده های هواشناسی از سازمان هواشناسی استان تهیه شد. نقشه های توزیع مکانی پارامترها با روش وزن دهی عکس فاصله در Arc GIS 9.3 ترسیم شدند. نتایج نشان دادند که بیش ترین و کم ترین نرخ فرونشست گرد و غبار به ترتیب به فصول تابستان و زمستان تعلق دارد و تغییرات زمانی و مکانی آن به عوامل اقلیمی از جمله جهت باد غالب، بارندگی و رطوبت نسبی وابسته است. شرق اصفهان و شهر اصفهان، نرخ فرونشست گرد و غبار قابل توجهی نشان دادند. ذرات سیلت بیش ترین فراوانی را در گرد و غبار داشتند و توزیع مکانی فراوانی ذرات رس، سیلت و شن و توزیع تک قله ذرات، حاکی از وجود منبع یکسان و مشترک گرد و غبار در طول سال بود. بیش ترین غلظت عناصر سنگین در فصل زمستان و کم ترین غلظت در تابستان مشاهده شد. غلظت و فرونشست عناصر سنگین و توزیع مکانی و زمانی آن ها تحت تأثیر فعالیت های انسان زاد ترافیک، صنعت و سوخت های فسیلی و اقلیم منطقه قرار دارند. شاخص آلودگی عناصر جیوه، روی، سرب، کادمیوم و مس بسیار بیش تر از سایر عناصر به دست آمد. غلظت بالای یون های محلول و مقادیر EC، pH و آهک، منشأ گرد و غبار از خاک های شور و آهکی را محتمل نمودند. کانی شناسی رسی وجود کانی های ایلیت، پالی گورسکیت، کائولینیت، کلریت و اسمکتیت را در گرد و غبار ثابت کرد و در نهایت با استناد به نسبت Ti/Zr گرد و غبار به خاک و نتایج حاصل از سایر آنالیزها، بیابان های شرق اصفهان و خاک های مستعد به فرسایش آن ها مهم ترین منبع تولید گرد و غبار منطقه مطالعاتی معرفی شدند. هم بستگی آماری بالا و معنی دار غلظت عناصر سنگین در گرد و غبار اتمسفری و گرد و غبار فرونشسته بر سطح برگ ها در طول دوره رشد، نشان داد که برگ درخت چنار می تواند به عنوان شاخص زیستی مناسبی در ارزیابی آلودگی گرد و غبار اتمسفری به عناصر Fe، Zn، Mn، Ni و Cu، به ویژه در زمان های بدون بارندگی و زمانی که برگ رشد کافی کرده و توان نگهداری آلاینده ها بر سطح خود را دارد، استفاده شود. برگ گیاه چنار برای ارزیابی آلودگی سرب چندان مناسب به نظر نمی رسد. هم بستگی آماری بالا و معنی دار پذیرفتاری مغناطیسی برگ ( lf ?) و برخی عناصر سنگین در گرد و غبار اتمسفری و شباهت بین نقشه های توزیع مکانی پذیرفتاری مغناطیسی برگ ( lf ?) و شاخص بار آلودگی گرد و غبار اتمسفری نشان دادند که ویژگی مغناطیسی برگ درختان چنار می تواند به عنوان ابزاری مفید، ارزان قیمت و ساده برای تخمین فوری آلودگی عناصر سنگین Cu، Zn، Pb و Fe گرد و غبار اتمسفری و تعیین نقاط آلوده به این عناصر در مناطق شهری استفاده شود. واژه های کلیدی: گرد و غبار، عناصر سنگین، خصوصیات فیزیکوشیمیایی، کانی شناسی، توزیع مکانی و زمانی، شاخص‌زیستی، ارزیابی بیومغناطیسی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی