شماره مدرك :
19769
شماره راهنما :
17076
پديد آورنده :
روغني، مريم
عنوان :

فراواني و ويژگي هاي ميكروپلاستيك ها در خاك هاي شهري اصفهان

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي خاك
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1403
صفحه شمار :
هشت،91ص. : مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
آلودگي خاك , پلاستيك , پليمر , ميكروسكوپ رامان , پهنه¬بندي
تاريخ ورود اطلاعات :
1403/07/17
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
علوم و مهندسي خاك
دانشكده :
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/07/18
كد ايرانداك :
23072486
چكيده فارسي :
توليد و استفاده انبوه از محصولات پلاستيكي راحتي را براي مردم به ارمغان ¬آورده و در عين حال منجر به تجمع آلاينده¬هاي پلاستيكي در محيط¬زيست شده است، به طوريكه آلودگي منابع آب و خاك به ميكروپلاستيك¬ها و خطرات زيست¬محيطي مرتبط با آن¬ها اخيراً به يك نگراني جهاني تبديل شده است. ميكروپلاستيك¬ها عموماً به عنوان ذرات پلاستيكي با اندازه كمتر از پنج ميلي¬متر تعريف مي¬شوند كه عمدتا از تخريب ذرات پلاستيكي بزرگتر رها شده در طبيعت بوجود مي¬آيند. مطالعه حضور و آثار ميكروپلاستيك¬ها در خاك¬ها از اهميت زيادي برخوردار است، زيرا خاك¬ها طيف وسيعي از خدمات اكوسيستمي را ارائه مي¬دهند كه براي حيات در كره زمين ضروري است. ورود آلاينده¬ها از جمله ميكروپلاستيك¬ها به محيط زيست از منابع گوناگون باعث پيامدهاي منفي بر سلامت انسان، گياه، حيوان و زيست¬بوم مي¬گردد. اين ذرات پلاستيكي از راه¬هاي مختلف از جمله كاربرد لجن فاضلاب، كودهاي آلي، مالچ هاي پلاستيكي و همچنين مديريت نامناسب زباله¬ها، به اكوسيستم هاي خاكي وارد مي شوند و بر خصوصيات فيزيكي، بيولوژيكي و شيميايي خاك اثر مي¬گذارند. علي رغم اهميت وجود آمار و اطلاعات در مورد فراواني و ويژگي¬هاي ميكروپلاستيك¬ها در خاك¬ها اطلاعات كمي در اين مورد در دنيا و بويژه در ايران وجود دارد. تاكنون مطالعه¬اي در مورد مقدار و انواع ذرات ميكروپلاستيك در خاك¬هاي شهر اصفهان انجام نشده است. به همين دليل، اين تحقيق با هدف گردآوري اطلاعات در مورد فراواني و مشخصات ميكروپلاستيك¬ها در خاك¬هاي شهر اصفهان انجام شد. نقاط نمونه برداري خاك (60 نقطه) با استفاده از نقشه‌ شهر اصفهان در پنج كاربري مختلف شامل تفريحي، مسكوني، تجاري، كشاورزي و صنعتي تعيين و نمونه¬برداري خاك با كنار زدن لايه سطحي خاك و از عمق 10-0 سانتي¬متري به صورت مركب در هر نقطه انجام شد. تمامي نمونه‌هاي خاك در فويل‌هاي آلومينيومي به طور جداگانه قرار داده¬، به آزمايشگاه منتقل و هوا خشك و از الك 5 ميلي‌متري عبور داده شدند. در آزمايش جداسازي ميكروپلاستيك¬¬ها از خاك ابتدا مواد آلي نمونه¬ها با استفاده از هيدروژن پراكسيد 30 درصد حذف و به منظور آزاد سازي MPs محبوس شده در خاكدانه ها از دستگاه اولتراسونيك با انرژي 60 ژول بر ميلي¬ليتر به مدت 100 ثانيه استفاده شد. سپس، نمونه¬ها سانتريفيوژ و محلول NaCl اشباع با چگالي 2/1 گرم بر سانتي متر مكعب و پس از آن محلول ZnCl2 با چگالي 55/1 گرم بر سانتي متر مكعب به نمونه¬ها اضافه شد. ميكروپلاستيك‌هاي شناور در هر محلول روي كاغذ صافي جمع¬ آوري و زير ميكروسكوپ نوري با بزرگنمايي 1500 شمارش و بر اساس اندازه، شكل و رنگ گروه¬-بندي شدند. همچنين، نقشه¬هاي پهنه¬بندي ميكروپلاستيك‌ها در خاك¬هاي شهر اصفهان توسط نرم افزار ArcGIS تهيه گرديد. نوع پليمر در تعدادي از ميكروپلاستيك‌ها توسط روش طيف¬سنجي رامان شناسايي شد. نتايج نشان داد ذرات ميكروپلاستيك‌ در تمام نمونه¬هاي خاك وجود داشته و دامنه فراواني¬آن¬ها از 178 تا 8635 ذره در هركيلوگرم خاك متغير است. بيشترين فراواني ميكروپلاستيك¬ها مربوط به مناطق تجاري و پس از آن مناطق مسكوني، تفريحي، صنعتي و كشاورزي است. بيشتر ميكروپلاستيك¬هاي يافت شده (59/70 درصد) اندازه كمتر از 5/0 ميلي¬متر داشتند. ميكروپلاستيك¬هاي استخراج شده عمدتا قطعه¬اي (42/62 درصد) و فيبري (18/34 درصد) بودند و ميكروپلاستيك¬هاي فيلم (07/2 درصد) و گلوله (32/1 درصد) نيز مشاهده شدند. در نمونه¬هاي بررسي شده تنوع رنگ زيادي نيز مشاهده شد اما رنگ قهوه¬اي (44/45 درصد) داراي بيشترين فراواني در ميكروپلاستيك‌ها بود. پليمر¬هاي پلي¬اتيلن، پلي¬آميد، پلي-استايرن ، پلي¬پروپيلن و پلي¬وينيل¬كلريد توسط طيف¬سنج رامان در نمونه¬هاي منتخب شناسايي شدند.
چكيده انگليسي :
The mass production and use of plastic products have brought convenience to people while leading to the accumulation of plastic pollutants in the environment. As a result, the contamination of water and soil resources with microplastics and their associated environmental risks have recently become a global concern. Microplastics are generally defined as plastic particles smaller than five millimeters in size, primarily originating from the degradation of larger plastic particles released into nature.Studying the presence and effects of microplastics in soils is of great importance, as soils provide a wide range of ecosystem services essential for life on Earth. The introduction of pollutants, including microplastics, into the environment from various sources has negative consequences on human, plant, animal, and ecosystem health. These plastic particles enter terrestrial ecosystems through various routes, including the application of sewage sludge, organic fertilizers, plastic mulches, and improper waste management, affecting the physical, biological, and chemical properties of soil. Despite the importance of having statistics and information about the abundance and characteristics of microplastics in soils, there is limited information on this topic worldwide, especially in Iran. To date, no study has been conducted on the amount and types of microplastic particles in the soils of Isfahan city. Therefore, this research was carried out to gather information about the abundance and characteristics of microplastics in Isfahan's soils. Soil sampling points (60 points) were determined using the map of Isfahan in five different land uses, including recreational, residential, commercial, agricultural, and industrial areas. Soil sampling was conducted by removing the surface layer and collecting composite samples from 0-10 cm depth at each point. All soil samples were placed separately in aluminum foils, transferred to the laboratory, air-dried, and passed through a 5 mm sieve. In the microplastic separation experiment, organic matter was first removed from the soil samples using 30% hydrogen peroxide. To release MPs trapped in soil aggregates, an ultrasonic device with 60 J/ml energy was used for 100 seconds. Then, the samples were centrifuged, and saturated NaCl solution with a density of 1.2 g/cm³, followed by ZnCl₂ solution with a density of 1.55 g/cm³, was added to the samples. Floating microplastics in each solution were collected on filter paper and counted under an optical microscope with 1500x magnification, grouped based on size, shape, and color. Additionally, microplastic distribution maps in Isfahan's soils were prepared using ArcGIS software. The polymer type in some microplastics was identified using Raman spectroscopy. Results showed that microplastic particles were present in all soil samples, with their abundance ranging from 178 to 8,635 particles per kilogram of soil. The highest abaundance of microplastics was found in commercial areas, followed by residential, recreational, industrial, and agricultural areas. Most of the microplastics found (70.59%) were smaller than 0.5 mm. The extracted microplastics were mainly fragmentary (62.42%) and fibrous (34.18%), with film (2.07%) and pellet (1.32%) microplastics also observed. A wide variety of colors was observed in the examined samples, but brown (45.44%) was the most frequent color among microplastics. Polyethylene, polyamide, polystyrene, polypropylene, and polyvinyl chloride polymers were identified by Raman spectroscopy in selected samples. The information acquired in this study is valuable for urban planning and policy development, aimed at understanding, mitigating, and preventing microplastic pollution in urban environments.
استاد راهنما :
مهران شيرواني جوزداني
استاد مشاور :
محمد ديناري
استاد داور :
مهدي قيصري , شمس اله ايوبي
لينک به اين مدرک :

بازگشت