بررسی غلظت کاتیون‌ها و آنیون‌های موجود در ذرات PM2.5 در هوای آزاد منطقه دوازده شهر تهران

زمینه: در چند دهه اخیر کیفیت هوای شهرها به یکی از مهم‌ترین نگرانی‌ها تبدیل شده است، بخصوص شواهد و دلایل مستحکمی دال بر اثرات بهداشتی ذرات معلق بر جوامع شهری وجود دارد. علاوه بر غلظت ذرات معلق، بخش یونی ذرات معلق نیز از اهمیت خاصی برخوردار است، به‌طوری که برخی از مطالعات یون‌هایی مثل سولفات را عامل افزایش بیماری‌های تنفسی می‌دانند. لذا هدف این مطالعه، بررسی غلظت ذرات PM2.5 و اجزای یونی آنها شامل آنیون‌ها و کاتیون‌های اصلی در منطقه 12 شهر تهران، بهار 1392 می‌باشد. مواد و روش‌ها: این مطالعه توصیفی- مقطعی در هوای محدوده منطقه دوازده تهران انجام گرفت. غلظت PM2.5 با نمونه‌برداری توسط frmOMNITMAmbient Air Sampler با فیلتر PTFE با قطر 47 میلی‌متر و از طریق وزن‌سنجی محاسبه گردید. غلظت آنیون‌ها و کاتیون‌های مرتبط با ذرات PM2.5 پس از آماده‌سازی نمونه‌های جمع‌آوری شده و از طریق تزریق به دستگاه یون کروماتوگرافی (IC) مدل متروهم (Metrohm) 850 قرائت گردید. ماتریکس همبستگی بین آنیون‌ها و کاتیون‌ها محاسبه شد. تجزیه و تحلیل داده‌ها توسط نرم‌افزارهای Excel، SPSS ویرایش 18 و آزمون آماری One-Way ANOVA انجام شد. یافته‌ها: میانگین غلظت روزانه ذرات PM2.5 در طول مطالعه 19/41 میکروگرم برمترمکعب بود. آزمون One-Way ANOVA غلظت PM2.5 در روزهای مختلف هفته اختلاف معنی‌داری را در سطح 05/0 نشان داد. مقادیر غلظت برای سدیم، پتاسیم، آمونیوم، کلسیم، منیزیم، سولفات، نیترات، کلرور به ترتیب برابر 28/0، 06/0، 49/0، 87/0، 63/0، 56/3، 43/1 و 71/0 میکروگرم بر متر مکعب به‌دست آمد و برای فلوئور و نیتریت نیز مقداری تشخیص داده نشد. تعادل بین آنیون‌ها و کاتیون‌ها محاسبه شد و ضریب همبستگی (R2) بین آنیون‌ها و کاتیون‌ها 972/0 بدست آمد. نتیجه‌گیری: میانگین غلظت ذرات PM2.5 بالاتر از استانداردهای هوای ایران و WHO (25 میکروگرم بر مترمکعب) و EPA (35 میکروگرم بر مترمکعب) بود. در مطالعه ای نیز آزمون One-Way ANOVA بین غلظت ذرات در روزهای مختلف هفته نتایج مشابهی را نشان داد. سولفات و نیترات و بعد از آن کلسیم بیشترین غلظت‌ها را به خود اختصاص دادند. همبستگی بالایی بین آنیون‌ها و کاتیون‌ها مشاهده شد. ماتریکس همبستگی بین آنیون‌ها و کاتیون‌ها نشان داد که ترکیبات محتمل موجود در ذرات PM2.5  می‌تواند 2SO4(NH4)، CaSO4، CaCl2، KCl، K2SO4، NaCl و 2(NO3) Caباشد.