بررسی خصوصیات ژئوشیمیایی و کانی شناسی گرد و غبار

به منظور مطالعه خصوصیات مهم در گرد و غبار فرونشسته در اصفهان تعداد 36 نقطه در شهرهای اصفهان، خمینی شهر، فلاورجان، زرین شهر و مبارکه به طور تصادفی انتخاب شد و گرد و غبار از این مناطق طی 5 ماه (ابتدای مردادماه تا انتهای آذرماه) و طی 4 مرحله جمع آوری گردید. جهت به دام انداختن گرد و غبار از تله های شیشه ای یک مترمربعی استفاده شد و تعداد 2 تله در بالای پشت بام در هر یک از نقاط مورد نظر بالاتر از سطح زمین قرار داده شد. در مجموع 144 نمونه گرد و غبار از این مناطق طی چهار دوره زمانی (5 ماه) جمع آوری گردید. هدف از جمع آوری گرد و غبار دانستن نرخ فرونشست اتمسفری گرد و غبار اتمسفری، وضعیت غلظت فلزات سنگین در گرد و غبار، کاربرد پذیرفتاری مغناطیسی برای پیش بینی وضعیت آلودگی فلزات سنگین، بررسی خصوصیات شیمیایی و فیزیکی گرد و غبار، تعیین منشا گرد و غبار و بررسی تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای ذکر شده می باشد. به منظور مقایسه مکانی خصوصیات اندازه گیری شده در گرد و غبار منطقه مورد مطالعه به سه منطقه شهری صنعتی شامل زرین شهر و مبارکه، منطقه شهری با ترافیک سنگین شامل شهر اصفهان و منطقه شهری با ترافیک کم شامل فلاورجان و خمینی شهر تفکیک شد. در این پژوهش نرخ فرونشست گرد و غبار بر حسب واحد جرم بر واحد سطح در واحد زمان گزارش گردید و پذیرفتاری مغناطیسی نمونه های گرد و غبار با استفاده از حسگر ms2b تعیین گرید. غلظت کل فلزات سرب، روی، کادمیوم، منگنز، کرم، کبالت، نیکل، مس و آهن قابل عصاره گیری با آمونیوم اکسالات با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین گردید. غلظت یون های محلول در آب شامل کلسیم، منیزیم، کلر، کربنات و بیکربنات با استفاده از تیتراسیون، یون های سدیم و پتاسیم با استفاده از دستگاه فلیم فوتومتر و یون سولفات با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر اندازه گیری شد. میزان پ-هاش و هدایت الکتریکی نیز در عصاره 1:5 آب به گرد و غبار تعیین گردید. توزیع اندازه ذرات نیز در نیمی از نمونه ها با استفاده از الک 270 مش و دستگاه سانتریفیوژ تعیین شد. به منظور بررسی تغییرات کانی شناسی در مناطق مختلف و در طول دوره نمونه برداری از هر منطقه یک ایستگاه انتخاب و در مجموع 12 نمونه از نظر کانی شناسی بخش رس توسط دستگاه پراش اشعه ایکس مورد مطالعه قرار گرفتند. نرخ فرونشست به دست آمده در این مطالعه در مهرماه حداقل و در آبان-آذر حداکثر بوده و در شهریور و مرداد مابین این دو دوره بدست آمد. همچنین این نرخ با افزایش ارتفاع به طور معنی داری کاهش نشان داد. نتایج بدست آمده از این مطالعه حاکی از بالا بودن غلظت کلیه فلزات در طول دوره آبان-آذر می باشد. حداکثر غلظت فلزات آهن و منگنز در منطقه شهری صنعتی (مبارکه و زرین شهر)، مس و نیکل در منطقه شهری با ترافیک سنگین (اصفهان) و سرب، روی و کادمیوم در منطقه شهری با ترافیک کم مشاهده گردید. غلظت کل فلزات کرم و کبالت بین این سه منطقه اختلاف معنی داری نشان نداد. پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس بالا و پایین در منطقه صنعتی و در دوره آبان-آذر حداکثر بوده و همبستگی خوبی با غلظت فلزات آهن و منگنز در گرد و غبار نشان دادند. پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس نیز در منطقه صنعتی حداقل به دست آمد که نشان می دهد ذرات گرد و غبار اتمسفری شدیدا تحت تاثیر فعالیت های انسانی هستند. همبستگی معنی داری بین ?lf و ?fd% به دست آمد و به این مطلب اشاره می کند که ذرات چند حوزه ای (md) و تک حوزه ای پایدار (ssd) ناشی از فعالیت های آنتروپوژنیک در گرد و غبار غالب می-باشند. میانگین ecبدست آمده ds/m 6/5 بوده و این پارامتر به میزان قابل توجهی تحت تاثیر غلظت یون سدیم بوده و از سمت اصفهان به زرین شهر کاهش نشان داد. میانگین ph 3/10 به دست آمد و همبستگی معنی داری با غلظت گونه های کربنات محلول در گرد و غبار نشان داد. این پارامتر برخلاف ec از سمت مبارکه به سمت اصفهان کاهش می یابد. بافت ذرات گرد و غبار عمدتا لومی رسی سیلتی بوده و به طور میانگین ذرات از 17% شن، 52% سیلت و 31% رس تشکیل شده است. کانی های غالب دربخش رس در هر سه منطقه مشابه بوده و شامل کائولینیت، پالیگورسکیت، کلریت، اسمکتیت، ایلیت، کوارتز، فلدسپار و پلاژیوکلاز می-باشد. این کانی ها مشابه کانی های گزارش شده برای منطقه شرق اصفهان می باشد. با توجه به تشابه خصوصیات شیمیایی و کانی-شناسی گرد و غبار با خاک های منطقه شرق اصفهان و نظر به الگوی جهت جریان باد و اندازه ذرات که حاکی از فاصله متوسط تا دور انتقال ذرات می باشد می توان منطقه شرق اصفهان را منبع اصلی برای گرد و غبار اتمسفری اصفهان دانست.