کمی سازی سهم منابع انتشار عناصر بالقوه سمی خاک شهری همدان

سابقه و هدف: آلودگی عناصر بالقوه سمی خاک شهری به عنوان تهدیدی بالقوه برای پایداری محیطی و سلامت شهروندان توجه گسترده ای را به خود جلب کرده است. در این خصوص، شناسایی منشاء و تعیین کمی سهم منابع آلودگی عناصر بالقوه سمی خاک به منظور پیشگیری، کنترل و مدیریت موثر آلودگی و به تبع آن کاهش عوامل بالقوه مخاطره آمیز محیطزیستی و بهداشتی از اهمیتی به سزا برخوردار است. از این رو، این پژوهش با هدف شناسایی منشا و تعیین کمی سهم منابع آلودگی عناصر بالقوه سمی (آرسنیک، سرب، مس، منگنز و نیکل) خاک شهری همدان در سال ۱۴۰۲ انجام یافت.مواد و روش ها: در این پژوهش توصیفی-مقطعی، در مجموع ۱۶۲ نمونه خاک سطحی از ۱۸ مکان نمونه برداری با کاربری های مختلف شهری (مسکونی، تجاری و صنعتی) برداشت شد. پس از آماده سازی و هضم اسیدی نمونه ها در آزمایشگاه، مقدار عناصر در آن ها به روش طیفسنجی نوری پلاسمای جفت شده القایی (ICP-OES) خوانده شد. مقادیر شاخص غنی شدگی (EF) نیز محاسبه شد. همچنین، نسبت به شناسایی منشا و کمی سازی سهم منابع آلودگی عناصر با استفاده از آزمون های آماری همبستگی پیرسون (PCC)، تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA)، خوشهبندی سلسله مراتبی (HCA) و مدل امتیاز مولفه اصلی مطلق/رگرسیون خطی چندگانه (APCS/MLR) اقدام شد. داده ها نیز با استفاده از نرم افزار آماری SPSS مورد پردازش قرار گرفتند.نتایج و بحث: نتایج نشان داد که بیشینه میانگین مقدار عناصر برای آرسنیک، مس و نیکل به ترتیب با ۶.۸۸، ۳۰.۹ و ۲۴.۳ میلی گرم در کیلوگرم مربوط به کاربری صنعتی و بیشینه میانگین محتوی عناصر سرب و منگنز به ترتیب با ۳۱.۲ و ۲۹۳ میلی گرم در کیلوگرم مربوط به کاربری تجاری و بیان گر تاثیر فعالیت ها و کاربری های مختلف شهری بر تغییرات مکانی محتوی عناصر بود. نتایج محاسبه شاخص EF بیان گر غنی شدگی "متوسط" تا "خیلی شدید" عناصر آرسنیک، سرب، مس، منگنز و نیکل در منطقه مورد مطالعه و موید تاثیر منابع انسان پدید بر مقدار و آلودگی عناصر مورد مطالعه بود. نتایج حاصل از آزمون های آماری تحلیل چندمتغیره (PCC، PCA و HCA) نشان داد که منابع ترافیکی، صنعتی-زمین زایی و احتراق سوخت فسیلی، منشا عمده آلودگی عناصر فلزی/شبه فلزی خاک در شهر همدان بوده است. همچنین، نتایج مدل APCS/MLR بیان‎گر آن بود که منابع ترافیکی، صنعتی- زمین زایی و احتراق سوخت فسیلی به ترتیب %۵۶.۰، %۳۰.۰ و %۱۴.۰ از سهم آلودگی عناصر را به خود اختصاص داده اند. به علاوه، نتایج تعیین سهم کمی منابع آلودگی برای هر یک از عناصر نشان داد که سرب و منگنز به طور عمده از منابع ترافیکی، عناصر مس و نیکل از منابع صنعتی-زمین زایی و عنصر آرسنیک به طور عمده از انتشارات ناشی از احتراق سوخت فسیلی نشات گرفته اند. به طور کلی، ورودی های انسان پدید با سهم نسبی %۷۰.۰، منشاء اصلی انتشار عناصر در منطقه مورد مطالعه بود و منابع ترافیکی با اختصاص %۵۶.۰ از سهم کل انتشار آلاینده های فلزی به عنوان منبع اصلی و عمده آلودگی عناصر مورد ارزیابی در خاک شهری همدان شناسایی شد.نتیجه گیری: نتایج بیان گر سهم عمده منابع ترافیکی به عنوان منشا اصلی آلودگی عناصر آرسنیک، سرب، مس، منگنز و نیکل در خاک شهر همدان بود؛ لذا، کاهش انتشار عناصر از منابع ترافیکی موثرترین و ضروری ترین راهبرد کنترل آلودگی برای حفظ سلامت زیست بوم شهری و شهروندان است. در این خصوص، بهینه سازی و بهبود سیاست ها و راهبردهای مدیریت و کنترل حمل ونقل شهری، برنامه ریزی برای ایجاد و توسعه مسیرهای ویژه برای حمل ونقل عمومی، نوسازی ناوگان حمل ونقل عمومی با استفاده از خودروهای برقی و ترغیب شهروندان در خصوص استفاده از وسایل نقیله عمومی توصیه می شود. به طور کلی نتایج این پژوهش بر لزوم تعیین سهم کمی منابع آلودگی برای تسهیل در مدیریت و کاهش موثر آلاینده های محیطی تاکید دارد.

کلیدواژه ها:

خاک شهری ، آلاینده های معدنی ، ترافیک ، تحلیل چند متغیره ، مدل APCS/MLR