ارزیابی الگوی توزیع مکانی هیدروکربن‌های آروماتیک چند‌حلقه‌ای (PAHs) و آلکان-های نرمال بر اساس غلظت و منشا در رسوبات سطحی تالاب شادگان، استان خوزستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و کشاورزی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران.

2 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، ایران.

3 گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه شهرکرد، ایران.

4 گروه مهندسی طبیعت، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی ، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران.

چکیده

تالاب شادگان به عنوان بزرگترین تالاب ایران همواره در معرض ورود هیدروکربن‌ها از طریق ورودی‌های اصلی تالاب شامل رودخانه جراحی، جزرومدهای خلیج فارس از پایین دست، ته نشست اتمسفری و نشت احتمالی از خطوط انتقال نفت می باشد. با توجه به اهمیت، گستردگی تالاب و تعدد منابع انتشار هیدروکربن‌ها در آن، هدف از این مطالعه پهنه‌بندی هیدروکربن‌ها بر اساس غلظت و منشا آنها با استفاده از روش‌های زمین آماری می باشد. نمونه های رسوب سطحی در عمق 5-0 سانتیمتری از بستر تالاب در 202 نقطه به روش سیستماتیک-تصادفی برداشت شدند. آنالیز هیدروکربن ها با استفاده از دستگاه GC–MS انجام شد. نقشه‌های پهنه بندی غلظت و منشا ترکیباتPAH بر اساس غلظت‌کل این ترکیبات و نسبت MP/P و آلکان‌های نرمال به ترتیب بر اساس غلظت کل آلکانهای نرمال و شاخص CPI تهیه شدند. برای تهیه نقشه های توزیع مکانی از روش‌ کریجینگ معمولی استفاده ‌شد. در ابتدا نرمالیته داده ها با استفاده از آزمون کولموگروف- اسمیرنوف بررسی شد. به منظور تحلیل ساختار مکانی از واریوگرام استفاده شد. برای ارزیابی دقت تخمین‌گر و بررسی خطای درون‌یابی از روش‌های اعتبار سنجی متقاطع استفاده شد و خطای برآورد با استفاده از شاخص‌ آماری ریشه‌ی میانگین مربعات خطا ((RMSE محاسبه شد. برای ترسیم واریوگرام و تهیه نقشه‌های پهنه بندی، از نرم افزارهای GS+ وArc GIS استفاده شد. نتایج پهنه بندی بر اساس غلظت و منشا هیدروکربن ها وجود غالبیت منشاء پتروژنیک در رسوبات سطحی سر‌تا‌سر منطقه را نشان می‌دهند. در مطالعه حاضر، 90 درصد منطقه مطالعاتی تحت تاثیر ورودی های نفتی دستخوش آلودگی مزمن می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Baumard P., Budzinski H., Michon Q., Garrigues P., Burgeot T., Bellocq J. 1998. Origin and bioavailability of PAHs in the Mediterranean Sea from mussel and sediment records. Estuar Coast Shelf S. 47: 77-90.

Beg M.U., Saeed T., Al- Muzaini S., Beg K.R. and Al- Bahloul M. 2003. Distribution of petroleum hydrocarbon in sediment from coastal area receiving industrial effluents in Kuwait. Ecotox Environ Safe. 54: 47-55.

Behroozirad B. 2008. Wetlands of Iran. National Geography Organization of Iran publications. 798p

Bień J. D., Meer J., Ter Meer J., Rulkens W. H. and Rijnaarts H. H. M. 2005. A GIS-based approach for the long-term prediction of human health risks at contaminated sites. Environ Model Assess. 9 (4): 221–226.

Birch G. F., Taylor S. E. and Matthai C. 2001. Small scale spatial variance in the concentration of heavy metals in aquatic sediments: a review and some new concepts. Environ Pollut. 113: 357–372.

Bray E. E. and Evans D. 1961. Distribution of n-paraffins as a clue to recognition of source beds. Geochim Cosmochim Acta. 22: 2-15.

Dao L., Morrison L., Kiely G. and Zhang Ch. 2013. Spatial distribution of potentially bioavailable metals in surface soils of a contaminated sports ground in Galway, Ireland. Environ Geochem Hlth. 35 (2): 227-238.

Delgado J., Nieto J.M. and Boski T. 2010. Analysis of the spatial variation of heavy metals in the Guadiana estuary sediments (SW Iberian Peninsula) based on GIS mapping techniques. Estuar Coast Shelf S. 88: 71–83.

Fichet D., Radenac G. and Miramand P. 1998. Experimental studies of impacts of harbour sediments resuspension to marine invertebrates larvae: bioavailability of Cd, Cu, Pb and Zn and toxicity. Mar Pollut Bull. 36: 509–518.

García-Lorenzo M.L., Pérez-Sirvent, C., Martínez-Sánchez M.J. and Molina-Ruiz J. 2012. Trace element contamination in an abandoned mining site in a semiarid zone. J Geochem Explor. 113: 23–35.

Gharechahi A., Mohammad R.A. 2016. Seasonal distribution of oil Pollution of boats with two-stroke engines on the southern coasts of Iran. Journal of marine science and technology. 15(3): 11-20 (In Persian)

Gogou A., Bouloubassi I. and Stephanou E. G. 2000. Marine organic geochemistry of the Eastern Mediterranean: 1. Aliphatic and polyaromatic hydrocarbons in Cretan Sea surficial sediments. Mar Chem. 68 (4): 265–282.

Hassanipak A. 1999. Geostatistics. Tehran University Press. 314p

kaffashi S.,  Shamsudin M. N., Radam A., Khalid Abdul Rahim Kh., Yacob M. R., Muda A. and Yazid M. 2011. Economic valuation of Shadegan International Wetland, Iran: notes for conservation. Regional Environmental Change. 11(4): 925-934.

Karanlık S., Ağca N. and Yalçın M. 2011. Spatial distribution of heavy metals content in soils of Amik Plain (Hatay, Turkey). Environ Monit Assess. 173(1-4): 181–91.

Kelepertzis E., Galanos E. and Mitsis I. 2013. Origin, mineral speciation and geochemical baseline mapping of Ni and Cr in agricultural topsoils of Thiva Valley (central Greece). J Geochem Explor. 125: 56–68.

Khooshnood V. 2007. study on hevy metal concentraton (Ni, V, Hg, Pb, Cd) on fishes of Bandar Abbas and Lenge harbour. Azad university of Ahvaz, Iran. 114p

Long E.R., Robertson A., Wolfe D.A., Hameedi J. and Sloane G.M.1996. Estimates of the spatial extent of sediment toxicity in major US estuaries. Environ Sci Technol. 30, 3585–3592.

Mahmoodi M., Safahieh A., Nikpoor Y., Ghanemi K. 2012. Concentration Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Coastal Waters of Bushehr Port. Journal of marine science and technology. 11 (1): 58-67 (in persian)

Matějíček L., Engst P. and Jaňour Z. 2006. A GIS-based approach to spatio-temporal analysis of environmental pollution in urban areas: A case study of Prague’s environment extended by LIDAR data. Ecological Modelling. 199 (3): 261–277.

Maioli O. L. G., Rodrigues K. C., Knoppers B. A., Azevedo D. A.2011. Distribution and sources of aliphatic and polycyclic aromatic hydrocarbons in suspended particulate matter in water from two Brazilian estuarine systems. Cont Shelf Res. 31: 1116–1127.

Mazurek M.A and Simoneit B.R.T.1984. Characterization of biogenic and petroleum-derived organic matter in aerosols over remote, rural and urban areas. Identification and analysis of organic pollutants in air. 22:553-564.

Mohammadi J. 2007. Review on Geostatistcs principles and its application in soil science. J Soil Water Sci. 15: 101-112.

Oliveira C. R., Madureira L. A. S. 2011: assessment and sources of nonaromatic hydrocarbons in surface sediments of three harbors in Santa Catarina State, Brazil. Environ Monit Assess. 173: 91–105.

Pandam M.M. 2002. Human activities impacts on Shadegan wetland. Report of studies on environmental management of Shadegan wetland. Ministry of agriculture-Jahad, Iran. 86p

Readman J. W., Fillmann G., Tolosa I., Bartocci J., Villeneuve J. P., Catinni C., Mee L. D. 2002. Petroleum and PAH contamination of the Black Sea. Mar Pollut Bull. 44(1): 48–62.

Riyahi Bakhtiari A., Zakaria M. P., Ismail Yaziz M., Nordin Hj Lajis M., Bi X., Che A. and Rahim M.2009. Vertical distribution and source identification of polycyclic aromatic hydrocarbons in anoxic sediment cores of Chini Lake, Malaysia: Perylene as indicator of land plant-derived hydrocarbon. Appl Geochem. 24: 1777–1787.

Shabazi A., Safyanian A., Afraz R., Khodakarami L. 2011. Spatial distribution and source identification of Cd, Cu and Pb in soil of Nahavand area. Journal of RS and GIS for Natural Resources. 2 (12): 97-110

Soleimani M., Hajabbasi M. and Afyuni M.2009. Bioaccumulation of nickel and lead by Bermuda grass (Cynodon dactylon) and tall fescue (Festuca arundinacea) from two contaminated soils. Caspian J Environ Sci. 7(2): 59–70.

Sultan S.A. and Sameer J.G.1997. hydrocarbon distributions in sediments of the open areas of the Arabian Gulf following the 1991 Gulf War oil spill. Mar Pollut Bull. 34, 941–948.

Tam N. F.Y., Wong T. W.Y. and Wong Y. S. 2005. a case study on fuel oil contamination in a mangrove swamp in Hong Kong. Mar Pollut Bull. 51: 1092–1100.

Wu Y., Zhang J., Mi T., Li B. 2001. Occurrence of n-alkanes and polycyclic aromatic hydrocarbons in the core sediments of the Yellow Sea. Marine Chemistry. 76 (1-2): 1-15.

Webster R. and Oliver M.A. 2001. Geostatistics for environmental scientists. John Wiley & Sons. 302 P.

Yamamoto K., Kurata Y., Takayanagi Y., Nishimura A. and Mimura K. 2003. latitudinal change of normal paraffin composition in the northwest Pacific sediments. Mar Geol. (3-4): 196, 157-170.

Yap C. K., Ismail a., Tan S.G. and Omar H. 2002. Concentrations of Cu and Pb in the offshore and intertidal sediments of the west coast of Peninsular Malaysia. Environ Int. 28 (6): 467–79.

Yay O. D., Alagha O., Tuncel G., 2008. Multivariate statistics to investigate metal contamination in surface soil. Environ Manage. 86 (4): 581–94.

Zadmehr M. 2006. Ecosysytem of International Shadegan wetland. Naghshemehr publications. 84p

Zakaria M. P. and Mahat A. A. 2006. Distribution of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in sediments in the Langat Estuary. Costal Marine Science. 30(1): 387-395.

Zare-maivan H. 2011. Determining heavy metals, organic pollutants and agricultural insecticides in Arvand Rood, Hafar and Bahmanshir rivers. Report of Department of Environment, Iran. 230 p.

Zuo Q., Duan Y.H., Yang Y., Wang X.J. and Tao S. 2007. Source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons in surface soil in Tianjin, China. Environ Pollut. 147: 303–310