Journal of Environmental Health Engineering

fa پایش زیستی و تعیین منشاء غلظت فلزات سنگین( سرب، کروم، مس و نیکل) در نواحی شهری و صنعتی شهر یاسوج با استفاده از برگ درخت چنار (Platanus orientalis) و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) Biomonitoring and source identification of heavy metal concentrations (Pb, Cr, Cu and Ni) in urban and industrial areas of Yasuj city using platanus orientalis leaves and Principal component analysis (PCA) تخصصي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">زمینه و هدف: امروزه به دنبال سمیت و خطرات اکولوژیکی فلزات سنگین در محیط‌های انسانی، سنجش غلظت و تعیین منشاء آنها بسیار ضروری است. از این‌رو در مطالعه حاضر به تعیین منشاء و پایش زیستی غلظت فلزات سنگین (سرب، کروم، مس و نیکل) در نواحی شهری و صنعتی با استفاده از برگ درخت چنار(Platanus orientalis) و  ارزیابی خطر اکولوژیکی فلزات در خاک‌های سطحی شهر یاسوج پرداخته شد. مواد و روش‌ها: نمونه‌برداری از برگ درخت چنار(Platanus orientalis) در ده منطقه شهری و چهار شهرک صنعتی به همراه خاک این نواحی (در مجموع  ۴۶ ایستگاه) صورت گرفت. پس از آماده سازی و هضم اسیدی نمونه‌ها، غلظت فلزات سنگین با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین گردید. همچنین جهت تعیین مشناء فلزات سنگین برگ درخت چنار در دو منطقه شهری و صنعتی، از آنالیز تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) استفاده شد. یافته‌ها؛ روند تغییرات میانگین کلی غلظت فلزات سنگین برگ در نواحی شهری و صنعتی یکسان و به صورت کروم > سرب >مس > نیکل مشاهده شد. در نواحی صنعتی و شهری به ترتیب میزان غلظت فلزات کروم (۱۵/۱۹±۳۱/۰۳، ۱۰/۰۹±۲۸/۸۹)، سرب (۱۴/۷۹±۲۳/۶۴، ۲/۸۱±۱۱/۲۰)، مس (۶/۱۸±۱۴/۴۶، ۴/۱۰±۶/۳۲) و نیکل (۴/۹۳±۸/۳۲، ۲/۸۲±۵/۰۷) میلی‌گرم بر کیلوگرم بدست آمد. ریسک اکولوژیکی فلزات بیانگر وضعیت آلودگی پایین خاک بود. یافته‌ها نشان شاخص تغلیظ جامع فلزات (CBCI) در محدوده ۰/۱۰ ( ایستگاه شاهد) و ۰/۷۷ (نواحی آلوده) اندازه‌گیری گردید و بیشرین مقادیر شاخص تجمع فلز(MAI) به میزان ۹/۱۰ در نواحی شهری بدست آمد. نتایج تحلیل مولفه‌های اصلی (PCA) نشان داد غلظت فلزات سنگین در دو ناحیه شهری و صنعتی دارای همپوشانی قابل توجهی بوده است و باتوجه مولفه اول تحلیل PCA فلزات نیکل کروم و براساس مولفه دوم فلزات سرب و مس دارای منشاء به هم مرتبط هستند. نتیجه‌گیری؛ براساس یافته‌ها میتوان نتیجه گرفت توزیع مکانی فلزات تجمع یافته در برگ درخت چنار و خاک‌های سطحی نواحی مختلف شهر یاسوج بسته به منشاء آلایندگی، نوع و میزان فعالیت‌های انسانی محلی و شدت حمل و نقل متفاوت می باشد. علاوه بر این نتایج تحلیل مولفههای اصلی (PCA) میتوان گفت غلظت فلزات سنگین در برگ چنار در دو ناحیه شهری و صنعتی دارای منشاء منشاء تقریبـاً یکسـان می‌باشند این همبستگی عمدتا، ناشی از انتشار ترافیکی، صنعت حمل و نقل و صنایع مرتبط با مصرف سوخت‌های فسیلی می‌باشد.</div> <div style="text-align: justify;">Background: Nowadays, due to the toxicity and ecological risks of heavy metals in anthropogenic environments, it is essential to measure their concentrations and determine their sources. Therefore, in the present study, the source and biological monitoring of heavy metal concentrations (Pb, Cr, Cu and Ni) in urban and industrial areas were determined using the leaves of Platanus orientalis, Additionally, the ecological risk of these metals in the surface soils of Yasouj city was evaluated. Matherials and Methods: Sampling of Platanus orientalis leaves was conducted in ten urban areas and four industrial towns along with the soil of these areas (at a total of 46 stations). After preparation and acid digestion of the samples, the concentration of heavy metals was determined using an atomic absorption spectrometer. Also, principal component analysis (PCA) was used to determine the heavy metal concentrations in Platanus orientalis leaves in two urban and industrial areas. Results: The overall mean concentration trend of heavy metals in leaves was observed to be the same in both urban and industrial areas, following the order Cr > Pb > Cu > Ni. In industrial and urban areas, the concentrations of Cr (31.03±15.19, 28.89±10.09), Pb (23.64±14.79, 20.11±2.81), Cu (14.46±18.6, 32.6±10.4) and Ni (8.32±4.93, 27.07±5.82) mg/kg were obtained, respectively. The ecological risk of metals indicated a low level of soil contamination level. The findings showed that the Comprehensive Bio-concentration Index (CBCI) of metals was measured in the range of 0.10 (control station) and 0.77 (polluted areas), and the highest values of the metal accumulation index (MAI) were obtained at 10.9 in urban areas. The results of principal component analysis (PCA) showed that the concentrations of heavy metals in the two urban and industrial areas had a significant overlap, and according to the first component of the PCA analysis, Ni and Cr, and based on the second component, Pb and Cu metals originated from related sources. Conclusion: Based on the findings, it can be concluded that the spatial distribution of metals accumulated in Platanus orientalis leaves and the surface soils of different areas of Yasuj city varies depending on the source of pollution, the type and amount of local human activities, and the intensity of transportation. In addition, the results of PCA show that the concentrations of heavy metals in Platanus orientalis leaves in both urban and industrial areas have approximately the same origin. This correlation is mainly due to traffic emissions, transportation industry, and industries related to fossil fuel consumption.</div> پایش زیستی, فلزات سنگین, تحلیل مولفه‌های اصلی (PCA), شاخص های تغلیظ جامع فلزات(CBCI) و شاخص تجمع فلز (MAI), شهر یاسوج Biomonitoring, Heavy Metals, Principal Component Analysis (PCA), Comprehensive Bio-concentration Indix (CBCI), Metal Accumulation Index (MAI), Yasuj City 131 152 http://jehe.abzums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-823-2&slc_lang=fa&sid=1 Masoud Hatami-Manesh مسعود حاتمی منش masoud_hatami68@yahoo.com 100319475328460011014 100319475328460011014 Yes PhD in Environmental Pollution, General Department of Environmental Protection of Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Province, Monitoring and Laboratory Department, Yasuj, Iran دکتری آلودگی های محیط زیست، اداره کل حفاظت محیط زیست استان کهگیلویه و بویراحمد، اداره پایش و آزمایشگاه، یاسوج، ایران Ali Moradi علی مرادی 100319475328460011015 100319475328460011015 No Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Yasouj University, Yasouj, Iran گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران