زمین شیمی فلزات سنگین و هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای رسوبات حوضه آبریز رودخانه کارون در استان خوزستان

رودخانه کارون طویل‌ترین رودخانه ایران است که نیاز آب صنایع واقع در حاشیه خود از جمله صنایع فلزی، پتروشیمی، پالایشگاه و همچنین آب آشامیدنی شهرهایی مانند اهواز، آبادان و خرمشهر را تأمین می‌کند. در این مطالعه ۳۴ نمونه رسوب سطحی برای ارزیابی آلودگی فلزات سنگین(مولیبدن، مس، سرب، روی، نیکل، کبالت، منگنز، آهن، آرسنیک، کادمیم، آنتیموان، وانادیم، کروم، آلومینیم و جیوه) و ۱۹ نمونه برای مطالعه هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای(PAHs) جمع‌آوری و تجزیه شدند. نتایج ضریب غنی­شدگی نشان می‌دهد که عنصر جیوه نسبت به سایر عناصر غنی‌شدگی زیادی داشته و در سه ایستگاه گمرک خرمشهر، پتروشیمی و پالایشگاه آبادان شدیداً غنی شده است. سایر عناصر به غیر از مس، روی و سرب که در برخی ایستگاه‌‌ها مانند پالایشگاه آبادان و خروجی فاضلاب‌ها غنی‌شدگی متوسط تا بالا دارند غنی‌شدگی قابل توجهی نشان نمی‌دهند. با توجه به شاخص کیفیت رسوب و mERMQ محاسبه شده، ایستگاه پالایشگاه آبادان خطر زیست­شناختی متوسط تا بالایی دارد. آزمون تحلیل عاملی و تحلیل خوشه‌ای نشان می‌دهد که روند تغییرات غلظت عناصر آهن، آلومینیم، کروم، وانادیم، نیکل، کبالت، آرسنیک و منگنز در طول رودخانه کم و زمین‌زاد هستند و عناصر جیوه، مس، روی و سرب به دلیل منشأ مشترک در پایین دست برخی صنایع خاص و همچنین خروجی فاضلاب‌ها، بیشتر تحت تأثیر فعالیت‌های انسان‌زاد قرار گرفته‌اند. نتایج PAHها نشان می‌دهد غلظت کلی هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای در گستره ۵۴/۱۱-۱۱۷۷۳۰ میکروگرم بر کیلوگرم با میانگین ۵۵/۷۰۳۴ میکروگرم بر کیلوگرم است. به طورکلی غلظت هر ۱۶ ترکیب هیدروکربن آروماتیک چند حلقه‌ای و مجموع کل آنها در ایستگاه پالایشگاه آبادان از استانداردهای شاخص کیفیت رسوب(ERL و ERM) بیشتر می‌باشد. همچنین نسبت‌های ایزومری نشان داد ترکیبات PAH در ایستگاه‌های مختلف منطقه مطالعاتی منابع مختلفی دارند.

نوع فایل :word

تعداد صفحات :۳۲۲

*———————————–*

فصل اول: کلیات و مروری بر مطالعات پیشین

۱-۱- مقدمه

۱-۲- زمین شیمی زیست محیطی

۱-۳- محیط زمین شیمیایی رسوب و ارزیابی زیست محیطی آن

۱-۴- فلزات سنگین

۱-۴-۱- منابع طبیعی فلزات سنگین

۱-۴-۲- منابع انسان­زاد آلودگی فلزات سنگین

۱-۴-۳- توزیع فلزات سنگین در محیط رسوب

۱-۴-۳-۱- آرسنیک

۱-۴-۳-۲- کروم

۱-۴-۳-۳- منگنز

۱-۴-۳-۴- آهن

۱-۴-۳-۵- کبالت

۱-۴-۳-۶- نیکل

۱-۴-۳-۷- مس

۱-۴-۳-۸- روی

۱-۴-۳-۹- کادمیم

۱-۴-۳-۱۰- جیوه

۱-۴-۳-۱۱-سرب

۱-۴-۳-۱۲- سلنیم

۱-۴-۳-۱۳- وانادیم

۱-۴-۳-۱۴- مولیبدن

۱-۴-۳-۱۵- آلومینیم

۱-۴-۳-۱۶- آنتیموان

۱-۴-۴- عوامل مؤثر بر تحرک مجدد فلزات سنگین در رسوبات

۱-۴-۵- ورود، متابولیسم و حذف فلزات سمناک از بدن

۱-۵- هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای

۱-۵-۱- منشأ هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای

۱-۵-۱-۱- منابع طبیعی

۱-۵-۱-۲- منابع انسان‌زاد

۱-۵-۲- چگونگی قرارگیری در معرض هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای

۱-۵-۳- راه‌های ورود و خروج هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای از بدن

۱-۵-۴- تأثیر هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای بر سلامت

۱-۵-۴-۱- اثر بر سیتم ایمنی بدن

۱-۵-۴-۲- سرطان

۱-۵-۴-۳- سایر اثرها بر سلامتی

۱-۵-۵- هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای در محیط آبی

۱-۵-۶- هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای در محیط رسوب

۱-۶- مطالعات پیشین

۱-۷- اهداف تفصیلی رساله

 

فصل دوم: موقعیت جغرافیایی و زمین‌شناسی منطقه مطالعاتی

۲-۱- مقدمه

۲-۲- ویژگی­های جغرافیایی استان خوزستان

۲-۳- ویژگی آب و هوایی منطقه

۲-۴- زمین شناسی منطقه

۲-۵- چینه­نگاری ناحیه مورد مطالعه

۲-۵-۱-چینه­نگاری نواحی جنوب، غرب و جنوب شرق استان

۲-۵-۱-۱- سازند گچساران

۲-۵-۱-۲- سازند میشان

۲-۵-۱-۳- سازند آغاجاری

۲-۵-۱-۴- بخش لهبری

۲-۵-۱-۵- سازند بختیاری

۲-۵-۱-۶- نهشته­های کواترنر

۲-۵-۲- چینه­نگاری نواحی شمال، شمال شرق و شمال غرب

۲-۵-۲- ۱- سازند سورمه

۲-۵-۲- ۲-سازند کژدمی

۲-۵-۲- ۳-سازند سروک

۲-۵-۲- ۴-سازند سورگا

۲-۵-۲- ۵-سازند ایلام

۲-۵-۲-۶- سازند گورپی

۲-۵-۲-۷- سازند پابده

۲-۵-۲-۸- سازند آسماری

۲-۶- حوضه آبریز رودخانه کارون

۲-۶-۱-بخش میانی حوضه آبریز کارون بزرگ

۲-۶-۲- بخش غربی حوضه آبریز کارون بزرگ

۲-۶-۳- ریخت­شناسی(Morphology)

۲-۶-۴- سدهای موجود در منطقه مطالعاتی

۲-۶-۵- فرسایش‌پذیری منطقه مطالعاتی

۲-۶-۶-شاخه­بندی حوضه آبریز کارون در استان خوزستان

 

فصل سوم: مواد و روش‌ها

۳-۱- نمونه‌برداری از رسوبات حوضه آبریز کارون

۳-۲- روش نمونه‌برداری از رسوب

۳-۳- تعیین پارامترهای فیزیکوشیمیایی رسوب

۳-۳-۱- pH

۳-۳-۲- هدایت الکتریکی(Electrical Conductivity)

۳-۳-۳- ماده آلی

۳-۳-۴- ظرفیت تبادل کاتیونی

۳-۳-۵- تعیین بافت رسوب

۳-۴- تحلیل داده‌ها

۳-۴-۱- روش‌های زمین‌شیمیایی تحلیل داده‌ها

۳-۴-۱-۱- ضریب تمایز

۳-۴-۱-۲- ضریب غنی‌شدگی

۳-۴-۱-۳- شاخص زمین انباشت

۳-۴-۱-۴- شاخص خطر بالقوه بومشناختی

۳-۴-۱-۵- دستورالعمل‌های کیفیت رسوب

۳-۴-۲- روش‌های آماری

۳-۴-۲-۱- آمار توصیفی

۳-۴-۲-۲- ضریب همبستگی

۳-۴-۲-۴- تحلیل مؤلفه‌های اصلی

۳-۴-۲-۳- تحلیل خوشه‌ای

۳-۵- ارزیابی آلودگی هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه­ای در رسوبات

۳-۶- ترکیبات PAH سرطان‌زا و غیر سرطان‌زا

۳-۷- شناسایی منشأ هیدروکربن­های آروماتیک چندحلقه‌ای در رسوبات

 

فصل چهارم: فلزات سنگین در رسوبات حوضه آبریز کارون

۴-۱- مقدمه

۴-۲- پارامترهای فیزیکوشیمیایی آب رودخانه

۴-۳- پارامترهای فیزیکوشیمایی رسوب

۴-۴- نتایج تجزیه نمونه‌های رسوب برای تعیین غلظت فلزات سنگی

۴-۴-۱- مولیبدن

۴-۴-۲- مس

۴-۴-۳- سرب

۴-۴-۴- روی

۴-۴-۵- نیکل

۴-۴-۶- کبالت

۴-۴-۷- منگنز

۴-۴-۸- آهن

۴-۴-۹- آرسنیک

۴-۴-۱۰- کادمیم

۴-۴-۱۱- آنتیموان

۴-۴-۱۲- وانادیم

۴-۴-۱۳- کروم

۴-۴-۱۴- آلومینیم

۴-۴-۱۵- جیوه

۴-۵- مقایسه میانگین غلظت عناصر رسوبات حوضه آبریز رودخانه کارون با رودخانه‌های جهان

۴-۶- تحلیل زمین‌شیمیایی داده‌ها

۴-۶-۱- ضریب تمایز

۴-۶-۲- ضریب غنی‌شدگی

۴-۶-۳- شاخص زمین انباشت

۴-۶-۴- شاخص خطر بالقوه بوم‌شناختی

۴-۶-۷- شاخص کیفیت رسوب

۴-۷- تحلیل آماری داده‌ها

۴-۷-۱- ضریب همبستگی

۴-۷-۲- تحلیل خوشه‌ای

۴-۷-۳- تحلیل عاملی

 

فصل پنجم: هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه ­ای در رسوبات حوضه آبریز کارون

۵-۱- مقدمه

۵-۲- نتایج تجزیه هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای در رسوب حوضه آبریز کارون

۵-۲-۱- نفتالن:

۵-۲-۲- اَسنفتن:

۵-۲-۳- فلورن:

۵-۲-۴-فنانترن:

۵-۲-۵- آنتراسن:

۵-۲-۶- فلورانتن:

۵-۲-۷- پایرن:

۵-۲-۸- بنزو(a) آنتراسن:

۵-۲-۹-کرایزن:

۵-۲-۱۰- بنزو(e) پایرن:

۵-۲-۱۱- بنزو(b) فلورانتن:

۵-۲-۱۲- بنزو(K) فلورانتن:

۵-۲-۱۳- بنزو(a) پایرن:

۵-۲-۱۴- دی‌بنزو(a,h) آنتراسن:

۵-۲-۱۵- بنزو(ghi) پریلن:

۵-۲-۱۶-ایندنو(۱,۲,۳-cd) پایرن:

۵-۳- مجموع هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه ای(PAHs∑)

۵-۴- راهنمای کیفیت رسوب

۵-۵- مقایسه غلظت PAHهای رسوب حوضه آبریز کارون با برخی از رودخانه‌های جهان

۵-۶- PAHهای سرطان‌زا و غیرسرطان‌زا در نمونه‌های رسوب

۵-۷- تعیین میزان سمناکی نمونه‌های رسوب

۵-۸- ترکیب PAHها بر اساس تعداد حلقه‌ها

۵-۹- تعیین منشأهای احتمالی PAHها با استفاده از نسبت‌های ایزومری

۵-۱۰- تحلیل آماری داده‌ها

۵-۱۰-۱- تحلیل عاملی

۵-۱۲-۲- تحلیل خوشه‌ای

 

فصل ششم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات

۶-۱- نتیجه‌گیری

۶-۲- پیشنهادات

Abstract