آلودگي هيدروكربن‌هاي نفتي و فلزات سنگين در خاك‌هاي پنج پالايشگاه كشور

Soil pollution of petroleum hydrocarbons and heavy metals in five Iranian oil refineries

سابقه و هدف: امروزه آلودگي خاك با فلزات سنگين يك مشكل جدي و در حال گسترش است. فلزات سنگين با ورود به زنجيره غذايي سلامت اكوسيستم‌ها و انسان را تهديد مي‌كنند. اين مطالعه به‌منظور بررسي و پايش آلودگي خاك پنج پالايشگاه كشور مي‌باشد. طي اين پژوهش وضعيت آلودگي خاك‌هاي مناطق مورد مطالعه از نظر آلاينده‌هاي مختلف شامل فلزات سنگين و غلظت كل هيدروكربن‌هاي نفتي (TPHs) بررسي مي گردد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه خاك‌هاي آلوده به مواد نفتي از پنج پالايشگاه آبادان، اصفهان، تبريز، تهران و شيراز از نظر خصوصيات فيزيكي، شيميايي و زيستي مورد بررسي قرار گرفتند. غلظت كل هيدروكربن‌هاي نفتي (TPHs)، تنفس ميكربي و فلزات سنگين شامل كادميوم، كروم، سرب و نيكل در نمونه‌هاي خاك اندازه‌گيري و از نظر آماري مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. يافته‌ها: ميانگين مقدار TPHs در خاك هاي آبادان، اصفهان، تبريز، تهران و شيراز به‌ترتيب 46، 138، 115، 12 و 154 درصد وزني بود كه با كربن آلي نمونه‌ها همبستگي مثبت داشت (05/0P < ). با در نظر گرفتن استانداردهاي ملي و بين‌المللي هيدروكربن‌هاي نفتي در خاك هاي مناطق صنعتي، مقادير به‌دست آمده براي همه مناطق مورد مطالعه بيش‌تر از استاندارد بود. با بررسي غلظت فلزات سنگين مشخص گرديد كه بيش‌ترين غلظت در پالايشگاه‌هاي آبادان، تهران و شيراز مربوط به فلز كروم و به‌ترتيب 8/83، 212، 1/61 ميلي‌گرم بر كيلوگرم خاك بود. در پالايشگاه تبريز و اصفهان بيش‌ترين غلظت مربوط به فلز نيكل به‌ترتيب با غلظت 3/76 و 1/122 ميلي‌گرم بر كيلوگرم بود. مقدار فلزات سنگين نيكل و كادميوم در خاك‌هاي مورد مطالعه نسبت به استانداردهاي اروپا و دنيا بيشتر وغلظت دو فلز سرب و كروم كم‌تر از استانداردها مي‌باشد. همبستگي منفي و معني‌داري (05/0P < ) بين تنفس ميكربي با غلظت همه فلزات سنگين و هيدروكربن‌هاي خاك (TPH) مشاهده شد كه بيانگر تاثير منفي آلاينده‌هاي خاك بر ميكروارگانيسم‌ها است كه علاوه بر آن اثرات منفي براي گياهان و ساير موجودات زنده را نيز به دنبال خواهد داشت. نتيجه‌گيري: پالايشگاه تهران نسبت به پالايشگاه‌هاي ديگر از نظر آلودگي به فلزات سنگين و هيدروكربن هاي نفتي در وضعيت بهتري قرار دارد كه اين امر ممكن است به‌دليل اجراي برنامه زيست‌محيطي در اين پالايشگاه باشد. با توجه به آلودگي خاك پالايشگاه‌هاي كشور، پايش و پاكسازي خاك بايد در برنامه‌هاي زيست‌محيطي مراكز صنعتي مذكور مورد توجه قرار گيرد. همچنين پيشنهاد مي‌شود امكان استفاده از برنامه‌هاي پالايش خاك از جمله زيست‌پالايي در اين مناطق مورد بررسي قرار گيرد.

Background and Objectives: Changes in the pattern of land use through the process of industrialization, infrastructure development and agricultural development is causing environmental issues such as soil pollution. The soil contamination with heavy metals is a serious and expanding problem. Heavy metals entering the food chain, threaten ecosystem and human health. This study aimed to assess and monitor soil contaminants including heavy metals and total petroleum hydrocarbons (TPHs) in soils of five oil refineries. Materials and Methods: In the current study oil-contaminated soils from five refineries including Abadan, Isfahan, Tabriz, Tehran and Shiraz were collected and physical, chemical and biological characteristics of soils examined. Total petroleum hydrocarbons (TPHs) and heavy metals (cadmium, chromium, lead and nickel) in soil samples were measured and the data was ststistically analysed. Results: TPH levels in contaminated soils of Abadan, Isfahan, Tabriz, Tehran and Shiraz were 6.4, 13.8, 11.5, 2.1 and 15.4 percent respectively and positively correlated with organic carbon of soil samples. The values obtained here were higher than the national and international standards. The highest concentration of chromium (mg/kg) was recorded in Abadan (83.3), Tehran (212) and Shiraz (61.1) refineries. The highest concentrations of nickel (mg/kg) were obtained from Tabriz (76.3) and Isfahan (122.1) respectively. The amount of cadmium and nickel in soil was higher than the standards of Europe and the world. A significant negative correlation was observed between heavy metal and hydrocarbon concentrations and microbial respiration, suggesting negative effects of pollutants on soil microorganisms which may also affect plants and other organisms. Conclusion: In terms of heavy metals and petroleum hydrocarbon contamination, Tehran Refinery is in a better situation compared to other refineries and this might be due to an environmental action plan running in this refinery. Given the contamination of refineries soil, it is recommended that environmental monitoring and industrial cleaning is taken into consideration. It is also recommended to use filtering programs, including bioremediation of soil in these areas.