Health risk assessment and eva‎lution of pollution indices of heavy metals in the surface soils surrounding industrial area; Case study of Ardakan industrial area

عارفي اردكاني ابوالفضل arefi ardakani aboalfazl

سياحتي اردكاني غلامرضا siyahati ardakani gholamreza , نرجس اكاتي Okati Narjes

صيادي محمد حسين Sayadi Mohammad Hossein

علوم و مهندسي محيط زيست گرايش آلودگيهاي محيط زيست

كارشناسي ارشد

كشاورزي و منابع طبيعي

علوم و مهندسي محيط زيست

98 صفحه

فلزات سنگين , آلودگي خاك , شاخص هاي آلودگي , سرطان زايي , غير سرطان زايي

Heavy metals , Soil pollution , Pollution index , carcinogenic , non-carcinogenic

چكيده در قرن بيست و يكم و در دنياي مدرن امروزي، آلودگي محيط زيست به عنوان يكي از پيامدهاي توسعه¬ي صنعتي و رشد شهرنشيني مطرح و مورد توجه قرار گرفته است. خاك به عنوان يكي از اجزاي مهم محيط زيست به دليل فعاليت هاي مختلف انساني در معرض آلودگي قرار گرفته است. آلودگي خاك به فلزات سنگين، نگراني بزرگ محيط زيستي است. استقرار كارخانجات فولاد و گندله سازي در حاشيه شهر اردكان احتمال انتشار آلاينده هاي مختلف به¬ويژه فلزات سنگين را به اكوسيستم منطقه افزايش داده است. هدف از اين پژوهش بررسي وضعيت خاك سطحي اطراف مناطق صنعتي شهر اردكان به فلزات سنگين با استفاده از فاكتورهاي غني شدگي (EF) و پتانسيل ريسك اكولوژيك (PERI) و ارزيابي ريسك سلامت با محاسبه جذب روزانه فلزات (CDI)، ضريب خطر (HQ)، شاخص خطر (HI) و ريسك سرطان زايي (CR) از طريق سه مسير بلع، تنفس و جذب پوستي بوده است. در اين تحقيق 12 نمونه خاك سطحي از 12 ايستگاه به روش سيستماتيك تصادفي جمع¬آوري شد و غلظت فلزات سنگين سرب، كروم، روي، واناديوم، آرسنيك، نيكل و كادميوم در نمونه ها با استفاده از دستگاه ICP-OES اندازه¬گيري شد. ميانگين غلظت فلزات مورد مطالعه به ترتيب: روي (75/100)، واناديوم (25/100)، كروم (58/76)، نيكل (75/46)، سرب (16/36)، آرسنيك (25/9) و كادميوم (34/0) ميلي گرم بر كيلوگرم است. ضرايب همبستگي به دست آمده بين عناصر نشان داد كه بين ميانگين غلظت عناصر كروم با واناديوم و نيكل با كروم در سطح معني دار 01/0 همبستگي مثبت و همچنين بين ميانگين غلظت عناصر آرسنيك با كروم در سطح معني دار 05/0 همبستگي منفي و ميانگين غلظت عناصر كادميوم با روي در سطح معني دار 05/0 همبستگي مثبت وجود داشت. ميانگين فاكتور غني شدگي در نمونه هاي خاك به ترتيب V >Pb < Cr > Ni > Zn >Cd > As كاهش مي يابد. بررسي نتايج بدست آمده خطر غير سرطان زايي در بزرگسالان و كودكان نشان داد كه مقدار ضريب خطر براي تمامي فلزات سنگين مورد مطالعه از سه طريق بلع، تنفس و جذب پوستي كم تر از يك است كه نمي تواند نشان دهنده احتمال وجود پتانسيل خطر باشد. ريسك سرطان زايي براي بزرگسالان از طريق بلع، تنفس و جذب پوستي در همه ايستگاه هاي نمونه برداري براي عنصر سرب در محدوده قابل چشم پوشي، براي عناصر كروم، نيكل و آرسنيك از طريق بلع و جذب پوستي احتمال خطر براي سرطان زايي در انسان و از طريق تنفس در محدوده قابل چشم پوشي است.

Abstract in the 21 st century and in modern world, environmental pollution has been considered as one of the consequences of industrial development and urbanization. soil as one of the important components of the environment, is exposed to pollution due to different human activities. Soil pollution in heavy metals is a major environmental concern. The establishment of steel and pelletizing factories on the outskirts of the city of Ardakan has increased the possibility of the publication of various pollutants, especially heavy metals, to the region 's ecosystem. The purpose of this study investigation of surface soil condition around the industrial areas of ardakan city using enrichment index (EF) and Potential Ecological Risk Index (PERI) and health risk assessment by calculating Chronic Daily Intake of heavy metals (CDI), Hazard Quotient (HQ), Hazard Index (HI ) and Cancer Risk (CR) It was through three pathways of swallowing, respiration, and skin absorption. in this study, 12 surface soil samples from 12 stations were collected by systematic random method and The concentration of heavy metals lead (Pb), chromium (Cr), zinc (Zn), vanadium (V), Arsenic (As), nickel (Ni), and cadmium (Cd) were measured in the samples using the ICP - OES device. the average concentration of metals studied is respectively: Zn(100/75), V(100/25), Cr(76/58), Ni(46/75), Pb(36/16), As(9.25) and Cd(0/34) (mg/kg). The obtained correlation coefficients between the elements showed that there was a positive correlation between the mean concentrations of Cr with V and Ni with Cr at a significant level of 0.01, There was also a negative correlation between the mean concentration of As with Cr at the significant level of 0.05, There was a positive correlation between Cd with Zn at the significant level of 0.05. The average EF in soil samples decreases as V > Cr > pb > Ni > Zn > Cd > As. Examination of the obtained results of non-carcinogenic risk in adults and children showed that the HQ for all heavy metals studied through swallowing, respiration and skin absorption is less than one, which can not indicate the possibility of potential risk potential. CR to adults through ingestion, respiration and dermal uptake at all sampling stations for the pb element in a Can be overlooked range, for Cr, Ni and As through ingestion and skin absorption is the most likely risk for cancer and through breathing in the Can be overlooked range.

10/12/2021 12:00:00 AM

346

ESE29

ابوالفضل عارفي اردكاني