ارزیابی غلظت، خطر سلامتی، و منشاء عناصر بالقوه سمّی در خاک‌های اطراف نیروگاه حرارتی شهید رجایی قزوین

نویسندگان

دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

چکیده

هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی غلظت عناصر بالقوه سمّی در خاک‌های پیرامون نیروگاه سیکل ترکیبی شهید رجایی واقع در فاصله‌ ۲۵ کیلومتری شهرستان قزوین می‌باشد. بدین منظور تعداد ۲۵ نمونه خاک سطحی (عمق 0 تا ۱۰ سانتی‌متر، در هر ایستگاه حدود 1 کیلوگرم) برداشت گردید و پس از آماده‌سازی نمونه‌ها (خشک کردن در دمای آزمایشگاه و غربال کردن نمونه‌ها با استفاده از الک 63 میکرون)، پارامترهای فیزیکی و شیمیایی (شامل بافت، pH، مقدار ماده آلی، کربنات کلسیم و ظرفیت تبادل کاتیونی) اندازه‌گیری شد. غلظت عناصر بالقوه سمّی (PTEs) پس از هضم اسیدی قوی نمونه‌ها توسط دستگاه ICP-OES اندازه‌گیری شد. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که میانگین غلظت عناصر بالقوه سمّی به صورت Mn> Zn>V> Cu> Cr> Pb> Ni> Co> As> Sb> Cd کاهش می‌یابد. محاسبه ضریب غنی‌شدگی نشان می‌دهد که خاک‌های منطقه نسبت به عناصر Cd، Cr، Cu دارای غنی‌شدگی کم و نسبت به عناصر Pb، Sbو Zn دارای غنی‌شدگی قابل توجه هستند. ضرایب همسبتگی، آنالیز خوشه‌ای، و تحلیل مؤلفه اصلی نشانگر منشأ فعالیت صنعتی برای عناصر Cu، Ni، Pb و Zn، و منشأ کشاورزی (کاربرد کودهای شیمیایی و آفت‌کشها) برای As و Cd در خاک منطقه است. همچنین، بیشترین غلظت عناصر Cu، Ni، Pb و Zn در نمونه‌های خاک برداشت شده در فواصل نزدیک به نیروگاه و در جهت باد غالب (شمال و جنوب شرق نیروگاه) مشاهده می‌شود، بنابراین این عناصر احتمالاً از فعالیت نیروگاه وارد خاک شده‌اند. ارزیابی ریسک سلامتی عناصر بالقوه سمّی، نشانگر خطر سرطانزایی As, Cr, Ni برای کودکان از مسیر بلع است. خطر سرطانزایی عناصر As، Ni، Cr، Pb و Cd از طریق تمام مسیرها، برای گروه سنی کودکان بیشتر از بزرگسالان است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment the concentration, health risk, and source of potentially toxic elements in soils around the Shahid Rajaee thermal power plant,, Qazvin

نویسندگان [English]

  • Roozbeh Tahmasbi Birgani
  • Giti Forghani Tehrani
Faculty of Earth Sciences, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
چکیده [English]

This research aims to assess the concentration of potentially toxic elements (PTEs) in the soils around the Shahid Rajaei Combined Cycle Power Plant, located 25 km from Qazvin. For this purpose, 25 topsoil samples (0 to 10 cm) were collected, and after sample preparation, the physico-chemical parameters of the samples (including soil’s texture, pH, organic matter, calcium carbonate and cation exchange capacity) were measured. The concentrations of PTEs were determined using an ICP-OES device after strong acid digestion. The obtained results indicate that the average concentration of PTEs decreases in the following order: Mn > Zn > V > Cu > Cr > Pb > Ni > Co > As > Sb > Cd. Enrichment factor values showed that the studied soils are slightly enriched in Cd, Cr and Cu, and are significantly polluted with Pb, Sb, and Zn. Correlation coefficient values, cluster analysis, and principal component analysis show that Cu, Ni, Pb, and Zn are mainly from industrial activities, while As and Cd are probably entered into the soil through agricultural practice (i.e., application of chemical fertilizers and pesticides). Indeed, the highest concentrations of Cu, Ni, Pb, and Zn are recorded in the soil samples collected close to the power plant station in the downwind direction (S-N and NW-SE), indicating that the power plant activity is a possible source of these elements in the studied soils. The health risk assessment of PTEs indicates that As, Cr and Ni cause a cancer risk to children through ingestion. The carcinogenic risks of As, Ni, Cr, Pb, and Cd through all the three exposure routes are higher for children than for adults.

کلیدواژه‌ها [English]

  • potentially toxic elements
  • pollution
  • soil
  • health risk assessment