آلودگي فلزات سنگين در غبارهاي ته‌نشين‌شده خياباني شهر تهران و ارزيابي ريسك اكولوژيكي آنها

Heavy Metals Pollution in Street Dusts of Tehran and Their Ecological Risk Assessment

غبارها، تركيبات ذره‌اي معلق در هوا هستند كه از منابع مختلف زميني و انسان‌ساز به وجود مي‌آيند كه پس از گذشت زمان با توجه به اندازه و چگالي‌شان مجدداً روي سطوح فرو‌‌ مي‌نشينند. 49 نمونه از غبارهاي خياباني از كناره چند خيابان اصلي از شرق و پايانه مسافربري جنوب تهران و يك نمونه از محوطه درون دانشگاه علم‌ و صنعت ايران در فصل تابستان و در شرايط آب‌ و‌ هوايي خشك جمع‌آوري و غلظت فلزات آهن، منگنز، روي، سرب، نيكل، كروم، مس، ليتيم و كادميم در آنها اندازه‌گيري شد. منابع احتمالي آلاينده‌ها با استفاده از تحليل همبستگي، تحليل خوشه‌اي، ضريب همبستگي پيرسون و تحليل اجزاي اصلي شناسايي، هم‌چنين با استفاده از ضريب غني‌سازي آثار احتمالي فعاليت‌هاي انساني بر غلظت فلزات سنگين ارزيابي شد. نتايج، غلظت‌هاي بالاي فلزات كادميم، سرب، مس، روي، آهن، كروم و نيكل را نسبت به ميانگين غلظت اين فلزات در پوسته زمين نشان داد. بيشترين غلظت فلزات مس، سرب، كروم، نيكل، روي و آهن مربوط به بزرگراه باقري است كه يكي از پر‌تردد‌ترين بزرگراههاي تهران است. تحليل نتايج نشان داد آلودگي مي‌تواند ناشي از فعاليت‌هاي مختلف انساني از جمله ترافيك سنگين خودروها، احتراق سوخت‌هاي فسيلي، مواد افزودني به سوخت خودروها، خوردگي سطوح فلزي اتومبيل‌ها و خوردگي مصالح ساختماني باشد. مقادير ضريب غني‌سازي فلزات مس، كادميم، سرب و روي، غني‌شدگي بشدت زياد و منشا انساني اين عناصر نشان داد. محاسبات مربوط به ريسك اكولوژيكي نيز با استفاده از روش هاكانسون انجام گرفت. تمامي نقاط مورد مطالعه ريسك اكولوژيكي خيلي زياد را نشان مي‌دهند.

Street dusts are suspended particle matters in the air from different natural and anthropogenic sources that may fall out because of their size and density. Forty nine street dust samples were collected from some main streets of eastern and southern parts of Tehran. One other sample was also collected from Iran University of Science and Technology central campus for comparisons during summer under dry and stable weather conditions. The concentrations of Cu, Cr, Pb, Ni, Cd, Zn, Fe, Mn and Li in samples were determined. Correlation, cluster and principal component analyses were used to identify probable sources of metals in street dust. In addition possible effects of human activities on the concentrations of heavy metals were evaluated using enrichment factors (EFs). The results show high concentrations of Cd, Pb, Cu, Cr, Ni, Zn and Fe in Tehran street dust. Maximum concentrations of Pb, Cu, Cr, Ni, Zn and Fe were observed in dust samples along Baghery highway which is one of the highly traffic loaded highways of Tehran. The results revealed that contaminants can might be originated from anthropogenic sources such traffic and fuel combustion related activities, metallic surfaces corrosion, road pavements and building materials. EF values for Cu, Cd, Pb and Zn demonstrated that they are highly enriched in dust. Ecological risk assessments and risk indexes (RI) were performed using Hakanson’s method. The highest ecological risk is contributed to Baghery highway too. Mean EF value for metals was 126. The highest EF value was the one for Cd that is about 1600. Regarding the results of RI and EF, the pollution severity of Cd is more than other metals so it might have more adverse effects on health and urban environment of Tehran. Ecological risk of metals was also very high for all dust samples.