Persian Abstract

زمینه و هدف: فلزات سنگین از جمله آلاینده های مخرب محیط زیست هستند که به دلیل اثرات فیزیولوژیکی نامطلوب بر موجودات زنده در غلظت­های کم، حائز اهمیت ­اند. اهداف اجرای این پژوهش، اندازه گیری غلظت برخی فلزات سنگین در غبار صنعتی، ارزیابی و توزیع مکانی شاخص­های واحد سمیت و ریسک محیط زیستی فلزات با استفاده از تکنیک­های زمین آماری کریجینگ است. روش ­ها: این مطالعه توصیفی- تحلیلی و مقطعی در زمستان سال 1397 با نصب 35 ایستگاه رسوب­گیر در پیرامون تعدادی از صنایع شهرستان اردکان انجام شد. با جمع­آوری نمونه­های غبار و اندازه­گیری غلظت کادمیوم، کروم، وانادیوم، منگنز و آلومنیوم توسط دستگاه ICP-MS، شاخص­های واحد سمیت و ریسک محیط زیستی عناصر مورد ارزیابی قرار گرفتند. با در نظر گرفتن نسبت اثر قطعه به حد آستانه در مدل­های کروی، گوسی، پایدار و نمایی نیم­تغییرنما و اعتبار­سنجی آن­ها با استفاده از معیارهای نظیر مجذور مربع خطا، مجذور مربع خطا استاندارد شده و میانگین استاندارد شده، بهترین روش کریجینگ برای تهیه نقشه توزیع مکانی شاخص ­ها انتخاب گردید. نتایج: میانگین غلظت آلومنیوم، منگنز، وانادیوم، کروم و کادمیوم به ترتیب 51109/11، 248/02، 152/74، 59/54و  mg/kg07/ 2در غبار اندازه­گیری شد. ریسک محیط زیستی غبار صنعتی در کلاس بسیار بالا تعیین گردید. شاخص واحد سمیت غبار صنعتی کمتر از 4 بود. نتایج پارامترهای نیم­تغییرنما و اعتبارسنجی معیارها نشان داد، بهترین روش برای توزیع مکانی شاخص­ها، روش کریجینگ ساده با مدل­ های نیم­ تغییرنما کروی برای شاخص ریسک محیط زیستی و پایدار برای شاخص واحد سمیت است. نتیجه­ گیری: کادمیوم و کروم در فصل زمستان سمیت حاد در غبار ایجاد نمی­کنند. نتایج این مطالعه بیانگر تاثیر صنایع در افزایش ریسک محیط زیستی فلزات سنگین است. همچنین جهت باد غالب منطقه نقش مهمی در پراکندگی فلزات سنگین دارد.

Title

Spatial Distribution of Toxicity Unit Index and Environmental Risk Assessment of Some Heavy Metals in Industrial Dust of Ardakan county Based on Geostatistical Analysis in 2018

Abstract

Background & Aim: Heavy metals are including destructive pollutants of environment which important due to adverse physiological effects on living organisms at low concentrations. Aims of performance this study was to measure the concentration of some heavy metals in industrial dust, as well as evaluate and Spatial Distribution the Toxicity Unit indices and Environmental Risk of metals using kriging geostatistical techniques. Methods: This descriptive-analytical and cross-sectional study was carried out in winter of 2018 by installing 35 dust sampler stations around the some of industries in Ardakan county. To collect dust samples and measurement concentrations of cadmium, chromium, vanadium, manganese and aluminum by ICP-MS, Toxicity Unit and Environmental Risk indices of elements were evaluated. Considering the ratio of Nugget to Sill in spherical, Gaussian, stable and exponential semivariogram models and validation using criteria such as Root mean square, Root mean square standardized and Mean standardized, best method of Kriging was selected for preparing spatial distribution map of indices. Results: Mean concentrations of aluminum, manganese, vanadium, chromium and cadmium were 51109.11, 248.02, 152.74, 59.54 and 2.07 mg/kg, respectively. Environmental Risk of industrial dust was determined in very high class. Toxicity Unit index of industrial dust was less than 4. Results of investigation of semivariogram parameters and validation of criteria showed, best method for spatial distribution of indices was simple kriging method with spherical semivariogram models for Environmental Risk index and stable for Toxicity Unit index. Conclusion: In winter season, cadmium and chromium do not cause acute toxicity in dust. Results this study expressing impact of industrial in increasing environmental risk of heavy metals. Also, direction of local dominant wind has an important role in dispersion of heavy metals.