توصيفگر ها :
تركيبات PAHs , درياچه شهري , تالاب بين المللي گاو خوني , مغزه‌هاي رسوبي
چكيده فارسي :
هيدروكربن‌هاي آروماتيك چند حلقه‌اي (PAHs) گروهي از آلاينده‌هاي آلي پايدار هستند كه به دليل حلاليت كم در آب و خاصيت آب‌گريزي عمدتا تمايل دارند كه با ذرات معلق پيوند تشكيل دهند و در رسوبات اكوسيستم‌هاي آبي تجمع پيدا نمايند. در نتيجه مطالعه آن‌ها در مغزه‌هاي رسوبي اكوسيستم‌هاي آبي به‌عنوان آرشيوهاي طبيعي، اطلاعات بسيار ارزشمندي در مورد تغييرات محيطي گذشته ارائه مي‌دهد. اين مطالعه با هدف بازسازي وضعيت آلودگي نفتي و تعيين منشاء تركيبات PAHs در مغزه‌هاي رسوبي تعيين سن شده يك درياچه شهري (درياچه نور يا درياچه ذوب‌آهن) و دلتاي رودخانه زاينده‌رود (به عنوان ورودي تالاب بين‌المللي گاو‌خوني) انجام گرفت. متغيرهاي فيزيكي و شيميايي (شامل درصد رطوبت، چگالي ظاهري، چگالي خشك، درصد ماده‌آلي، هدايت الكتريكي، pH و اندازه ذرات رسوب) در هر سه مغزه رسوبي تجزيه و تحليل شد. درصد ذرات ماسه در درياچه ذوب‌آهن و در دو ايستگاه شاخ‌ميان و كوه‌سياه، درصد ذرات سيلت و رس غالب بود. تعداد 50 نمونه رسوب از سه مغزه رسوبي درياچه ذوب‌آهن (cm 77)، مغزه شاخ‌ميان (cm 40) و مغزه كوه‌سياه (cm 10) انتخاب شد. غلظت 26 تركيب PAHs در هر نمونه رسوب پس از استخراج به روش سوكسله با استفاده از دستگاه كروماتوگرافي گازي- طيف‌سنجي جرمي (GC- MS) اندازه‌گيري شد. دامنه تغييرات غلظت كل 26 تركيب PAHs در مغزه‌هاي رسوبي درياچه ذوب‌آهن، شاخ‌ميان و كوه‌سياه به ترتيب 51/668- 38/95، 92/167- 24/79 و ng g-1 01/241- 68/98 بدست آمد كه نشان مي‌دهد رسوبات مورد مطالعه در مقايسه با رسوبات اكوسيستم‌هاي آبي ساير نقاط جهان، در طبقه آلودگي كم تا متوسط قرار مي‌گيرد. بيشترين غلظت مجموع 26 تركيب PAHs در عمق‌هاي 5/25، 5/28 و5/54 سانتي‌متر درياچه ذوب‌آهن، عمق‌هاي 13 و 31 سانتي‌متر مغزه شاخ‌ميان و عمق‌هاي 5/2 و 5/7 سانتي‌متر مغزه كوه‌سياه مشاهده شد. منشاء تركيبات PAHs با دو روش الگوي تركيبي و نسبت‌هاي تشخيصي تعيين شد. منشاء غالب تركيبات PAHs در هر سه مغزه رسوبي پايروژنيك و مخلوطي از پتروژنيك و پايروژنيك بود و منشاء پريلن نيز پايروژنيك بدست آمد. همچنين مشخص شد افزايش غلظت تركيبات PAHs با منشاء غالب پتروژنيك در لايه‌هاي cm 5/25 درياچه ذوب‌آهن، cm 13 شاخ‌ميان و cm 5/2 كوه‌سياه به دليل ريزش نفتي در رودخانه زاينده‌رود در فروردين سال 1387 است. احتمالا غلظت بيشتر تركيبات PAHs در درياچه ذوب‌آهن نسبت به دو ايستگاه ديگر به دليل نزديك بودن درياچه ذوب‌آهن به محل حادثه ريزش نفتي مي‌باشد. تعيين سن نسبي مغزه‌هاي رسوبي مورد مطالعه بر اساس تطبيق لايه‌هاي شاخص ريزش نفتي، مطابقت بسيار خوبي را با نتايج تعيين سن رسوبات در مطالعات قبل با استفاده از روش 210Pb و 137Cs نشان داد. مقايسه تغييرات زماني بار تركيبات PAHs با عوامل محيطي مختلف مانند تغييرات جمعيت، مصرف سوخت‌هاي فسيلي، شاخص خشكسالي هواشناسي (SPI)، شاخص خشكسالي هيدرولوژيك (SDI) و ميانگين دبي سالانه ايستگاه‌هاي هيدرومتري پل كله و ورزنه ارتباط مستقيمي نشان نداد.
چكيده انگليسي :
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are one group of persistent organic pollutants. Because of their low water solubility and hydrophobic nature, they tend to bound on suspended particulate matter and are eventually deposited in sediments of aquatic ecosystems. Therefore, their study in core sediments provides valuable information about past environmental changes, as natural archives. This study aimed to reconstruct the state of oil pollution and the origin of PAHs based on dated sediment cores from one urban lake (Zobahan or Noor Lake) and the delta of Zayandehroud River (as the entrance of Gavkhouni International Wetland). Physical and chemical variables (including the percentage of moisture content, dry density, bulk density, percentage of organic matter, electrical conductivity, pH, and sediment particle size) were analyzed in the three sediment cores. The sand particles were the dominant particle size in the sediment core of the Zobahan Lake, whereas silt and clay were dominant in the sediment cores of the Shakh-Mian and Kooh-Siah stations. Fifty samples were selected from sediment cores of the Zobahan Lake (77 cm), Shakh-Mian (40 cm), and Kooh-Siah (10 cm). After extraction using the Soxhlet method, the samples were analyzed using Gas chromatography-Mass spectrometry (GC-MS) and concentrations of 26 PAHs were determined. The range of TPAH26 that was obtained in sediment cores of the Zobahan Lake, Shakh-Mian, and Kooh-Siah station (95.38-668.51, 79.24-167.92, and 98.68-241.01 ng g-1, respectively) shows low to medium pollution of the studied sediments, compared to sediments of other aquatic ecosystems of the world. The highest concentrations of TPAH26 were observed at the depths of 25.5, 28.5, and 54.5 cm, 13 and 31 cm, and 2.5 and 7.5 cm in the sediment cores of Zobahan Lake, Shakh-Mian, and Kooh-Siah, respectively. The source of PAHs was identified with two methods of compound pattern and diagnostic ratios. Both sources of pyrogenic and petrogenic were dominant sources of PAHs in the three sediment cores, and the perylene source was pyrogenic. It was also found that the increase of PAHs concentration with a dominant petrogenic source at the depths of 25.5, 13, and 2.5 cm in the sediment cores of Zobahan Lake, Shakh-Mian, and Kooh-Siah, respectively are due to the oil spill that happened in the Zayandehroud River at April 2008. The higher concentration of PAHs in Zobahan Lake compared to the other two stations is due to its proximity to the accident site, probably. Determining the relative sediment dating of the three studied sediment cores based on the oil spill index layers were well consistent with the previous sediment dating results based on 210Pb and 137Cs method. The comparison of temporal changes of PAHs flux with different environmental factors such as population, fossil fuel consumption, meteorological drought index (SPI), hydrological drought index (SDI), and the average annual flow of the Pol-Kalleh and Varzaneh hydrometric stations did not show a direct relationship.
