طرح بررسی اثرات زیست محیطی پدیده گرد و غبار دراستان خوزستان ( فاز اول و دوم)

نوع: طرح پژوهشی
مجری /استادان راهنما: شهید چمران اهواز
زمان اجرا: 1387-1388

یکی از نواحی ایران که تحت تاثیر پدیده نو ظهور گرد و غبار به دلیل شرایط خشکسالی های اخیر قرارگرفته است استان خوزستان است. تداوم این توفان ها سبب بروز اثرات نامطلوب زیستی و بروز خسارات فراوان در زمینه­های کشاورزی، صنعتی، حمل و نقل و سیستم­های مخابراتی گردیده است. با توجه به عدم شناخت کافی از خصوصیات فیزیکی و شیمیائی ذرات تشکیل دهنده گرد و غبار در ایران لزوم انجام یک مطالعه جامع و سیستماتیک بر روی این پدیده در کشور کاملا احساس می گردید. مطالعات آماری نشان می دهد که به لحاظ تعداد روزهاي گرد و غبار سال (1387)2008 با 1035 روز بيشترين و سال 1998 با 125 روز كمترين تعداد را دارا بوده‌اند. ميانگين تعداد روزهاي گرد و غبار در استان خوزستان 44 روز است كه ايستگاه‌هاي دزفول، آبادان،‌ اهواز، مسجدسليمان و بستان داراي بيشترين و ايستگاه‌هاي ايذه، شوشتر و رامهرمز داراي كمترين تعداد مي‌باشند. بطوركلي منابع و منشأ اصلي غبارهاي وارده به استان خوزستان براساس مطالعات هواشناسي و داده‌هاي ماهواره‌اي عبارتند از: (1) درياچه‌هاي خشك شده و نواحي آبرفتي عاري از پوشش گياهي جنوب عراق، (2) بيابان‌‌هاي النفود و دهناء در شمال عربستان، (3) صحراي باديه‌الشام در جنوب شرق سوریه مي‌باشند.در این راستا تعداد 50 نمونه در اندازه‌هاي مختلف ذرات گرد و غبار (PM2.5, PMO, TSP) جهت آنالیز های XRF,XRD,SEM و ICP-MS به منظور تعیین خصوصیات کانی شناسی و مورفولوژیکی ، غلظت عناصر اصلی و کمیاب و مطالعات ایزوتوپی برداشت گردید. نتایج حاصل از آنالیز­های XRD نشان داد که تركيب كاني‌شناسي ذرات گرد و غبار خوزستان را مي‌توان در سه گروه كانيايي خلاصه كرد (1) كروه كربنات (كاني غالب كلسيت)‌(2) گروه سيليكات(كاني غالب كوارتز) و گروه رس‌ها(كاني غالب كائولن)، و مهمترين فاز فرعي نيز كاني ژيپس است. مطالعات SEM نشان مي‌دهد كه اشكال كروي، نامنظم،‌ منشوري و رومبوئدريك مهمترين اشكال تشكيل دهنده ذرات گرد و غبار خوزستان مي‌باشند. اندازة متوسط اين ذرات بين 2 تا 44 ميكرومتر مي‌باشند. كه ذرات رسي كمترين اندازه و سولفاته و كربناته بيشترين اندازه را دارند. بطور كلي ذرات در اندازه‌هاي 2 تا 50 ميكرومتر در نمونه‌ها پراكندگي دارند كه اندازه‌هاي بين 10 تا 22 ميكرومتر تركيب غالب نمونه‌هاي گرد و غبار خوزستان به لحاظ اندازه مي‌باشند. نتایج حاصل از مطالعات XRF نشان می دهد که تركيب اكسيدهاي اصلي گرد و غبار خوزستان شبيه با تركيب ميانگين ساير نقاط دنيا است و تركيب سيلتي – رسي را براي آن تداعي مي‌كندو SiO2 ، Al2O3 ، Fe2O3 ، CaO ، MgO و K2O بترتيب تركيبات اصلي هستند. از طرفی یک محيط رسوبي مرتبط با دگرساني و فرسايش سنگ‌هاي رسوبي ‌را به عنوان منشأ زمين‌شناسي اين ذرات مي‌توان در نظر گرفت. مطالعات ژئوشیمیائی بر روی عناصر کمیاب و نادر خاکی مبین یک الگوي تخت و يكسان REE ها به همراه تهي‌شدگي از عناصر Th , V , Nb , Zr و همچنين غني‌شدگي از Al , Rb , Sr و Mn و خاستگاه رسوبي سنگ‌هاي مادر اين ذرات و به عبارتي هم منشأ بودن آنها مي‌باشد. تعیین فاکتور غنی شدگی برای عناصر مختلف نشان می دهد که كه عناصر Fe ، Mn ، Hf ، U ، Sc ، K ، V ، Sr داراي EF<10 و منشا طبیعی و عناصر Na ، Ni Co Cr داراي EF>10و منشا انسان زاد مي‌باشند.تركيب ژئوشيميايي سرب وايزوتوپ‌هاي وابسته به آن نشان مي‌دهد كه ميانگين سرب در نمونه‌ها 95/10 ppm است كه از استانداردهاي موجود بالاتر بوده و مقدار ايزوتوپ‌هاي مختلف آن با ذرات در حد PM2.5 بيشتر است .همچنین مقايسه نسبت‌هاي ايزوتوپي سرب با ميانگين اين نسبت‌ها در پوسته فوقاني،‌ ماهيت متفاوت اين نسبت‌ها در گرد و غبار خوزستان را با تركيب پوسته نشان مي‌دهد. بطور كلي از مقايسه داده های بدست آمده در این تحقیق با ساير داده‌هاي سرب محيط‌هاي طبيعي نشان مي‌دهد كه يك عدم شباهت مشخص در نسبت‌هاي ايزوتوپي گرد و غبار خوزستان با محيط‌هاي ذكر شده وجود دارد. اين پيچيدگي مي‌تواند احتمالاً مرتبط با منشأ انسان‌زاد متفاوت ديگري از جمله فعاليت‌هاي نفتي و نظامي باشد.