بررسی میزان فلزهای سنگین در ذرات معلق (PM4) هوای شهر تهران و ارزیابی ریسک سلامت ناشی از آن ها

نویسندگان

1 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، مازندران، ایران

2 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، مازندران، ایران

3 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، مازندران، ایران

doi
10.29252/envs.18.1.1
چکیده

سابقه و هدف: ذرات معلق از مهم ترین آلاینده­ های هوا در شهر تهران بوده که براساس مطالعات اپیدمیولوژیک، برای سلامتی انسان بسیار مخاطره ­آمیز می­ باشند. این ذرات حاوی مقادیری از فلزهای سنگین هستند که برخی از آن­ها جزء عنصرهای سمی سرطان­زا محسوب می­ شوند. با توجه به اینکه ذرات معلق با قطر کوچکتر از 4 میکرومتر می ­توانند به نای، نایژه ­ها و کیسه­ های هوایی نفوذ کنند، بنابراین در این مطالعه، به بررسی میزان فلزهای سنگین همراه باPM4 در هوای تهران و ارزیابی ریسک سلامت ناشی از آن­ها پرداخته شد. مواد و روش ­ها: نمونه ­برداری از ذرات معلق PM4 در دو منطقه مسکونی: تهرانپارس در شرق و اکباتان در غرب تهران توسط دستگاه نمونه ­بردار ذرات معلق هوای Chrono با دبی مکش 10 لیتر در دقیقه، بطور همزمان در دو ایستگاه و هر 6 روز یک بار انجام شد و غلظت ذرات معلق PM4 به روش وزن سنجی محاسبه شد. برای اندازه ­گیری غلظت فلزهای سنگین، نمونه­ ها با استفاده از محلول استخراج (شامل اسید HCl و HNO3) هضم شده و آماده­ سازی انجام گرفت. سپس غلظت فلزهای سنگین در نمونه ­ها به­وسیله دستگاه ICP-MS اندازه­گیری شد. جهت بررسی غنای فلزی فاکتور غنی ­شدگی و برای ارزیابی ریسک سلامت فلزهای سنگین، ریسک سرطان­ زایی محاسبه شد. نتایج و بحث: در هر دو ایستگاه نمونه ­برداری بالاترین غلظت در تمام نمونه ­هایPM4 مربوط به آلومینیوم و آهن بود که دلیل آن فراوانی زیاد این عنصرها در پوسته زمین می­ تواند باشد. نتایج سنجه غنی ­شدگی نشان دادAl، Fe، Tiو Mn همراه با ذرات معلق دارای غنی­ شدگی کم بوده (1EF≤) و منشاء این فلزها بطور عمده پوسته زمین است. Ni و Cr دارای غنی­ شدگی بالا (10>EF>1) و Zn، Pb، Cu، Sn، As و Cd دارای درجه غنی­ شدگی بسیار بالا(45<EF) بوده و بیشتر منشاء انسانی دارند. غلظت ذرات معلق PM4 بین دو ایستگاه شرق و غرب تفاوت معنی ­داری نداشت ولی مقایسه میانگین غلظت فلزهای اندازه­ گیری شده در نمونه ­های PM4 بین دو ایستگاه نشان داد که غلظت Mn، Cu، Sn، Ni و As در ایستگاه شرق بطور معنی­ دار بالاتر از ایستگاه غرب بود. مقایسه فاکتور غنی­ شدگی بین دو ایستگاه نمونه­ برداری نیز نشان داد مقادیر EF عنصرهای مورد مطالعه در ایستگاه شرق بالاتر از مقادیر آن در ایستگاه غرب بود که می­تواند نشان از سهم بالاتر منبع­ های انسانی در شرق نسبت به غرب باشد. در میان عنصرهای مورد مطالعه بالاترین ریسک سرطان­ زایی مربوط به Cr(VI) بود (در شرق 6-10×61.2 و در غرب 6-10×54) که این امر به ­دلیل سمیت بالای آن می ­باشد. ریسک سرطان ­زایی کل براساس میانگین مقادیر فلزهای سمی همراه با PM4 در ایستگاه شرق 6-10×120.1 و در ایستگاه غرب 6-10×83.1 بود. نتیجه ­گیری: بسیاری از فلزهای سنگین همراه باPM4 شرق و غرب تهران بطور عمده منشاء انسانی داشته و ناشی از فعالیت­ هایی چون حمل و نقل و وسایل نقلیه هستند. میانگین غلظت برخی فلزهای سنگین همراه با PM4 شرق تهران بالاتر از غرب بود که درنتیجه آن، ریسک سرطا ن­زایی ناشی از فلزهای سمی همراه با این ذرات نیز در شرق بالاتر از غرب است. مخاطره­ آمیزترین عنصر همراه با ذرات معلق هوای شهر تهران از نظر سرطان­ زاییCr(VI) بود که بیشتر باید مورد توجه قرار گیرد و منبع­ های انتشار انسانی آن کنترل گردد.