بخشی از مقاله
مقدمه
عنصر سرب بعنوان یکی از فلزات سنگین بگونهایست که سمیت آن باعث مشکلاتی همچون اختلال در سیستم عصبی، متابولیسم ویتامین D، کاهش هورمونهای جنسی و اختلال در رفتارهای مرتبط با آن و ایجاد مشکل در سیستم ایمنی بدن میگردد - میلک، . - 1994 مارک و همکاران - 2011 - طی پژوهشهای خود در استرالیا و آمریکا نشان دادند که ارتباط معنیداری بین غلظت سرب در خاک و خون انسان بویژه کودکان وجود دارد و این انباشتگی به سن و ملیت آنها نیز میتواند مرتبط باشد.
منابع عمده رهاسازی عنصر سرب در محیط زیست را میتوان دود حاصل از مصرف سوختهای فسیلی و سرب موجود در رنگهای ساختمانی نام برد - میلک و رگان، . - 1998 این در حالی است که سیونگ و همکارن - 2011 - سوخت هواپیماها و صنایع فلزی را نیز بعنوان منابع آلاینده سرب بر شمردهاند. به منظور تهیه نقشه های آلودگی از روشهای متداول میانیابی1 استفاده میشود که بنا بر نظر بسیاری از پژوهشگران همچون جورنل و همکاران - 2000 - ، این روشها بدلیل دارا بودن اثر تعدیلی2 موجب برآورد کمتر در نقاط دارای آلودگی زیاد و تخمین بیشتر در نواحی فاقد آلودگی میگردند.
شاخص جامع مورن3 همبستگی مکانی4 نمونهها را نشان داده - ژنگ و همکاران، - 2009 و به بررسی درجه تشابه یا عدم تشابه نقاط یا محدودهها با نقاط یا محدودههای واقع در همسایگی آنها میپردازد - انسولین، 1995 و ژنگ و همکاران، . - 2008 شاخص منطقهای مورن یکی از روشهای رایج شاخص منطقهای همبستگی مکانی - LISA - 5 میباشد بطوریکه این شاخص موقعیت اختصاصی نقاط نسبت به همسایگی آنها را مورد بررسی قرار داده و از این طریق قادر به تعیین نواحی هاتاسپات6 میباشد.
این شاخص علاوه بر استفاده در برنامهریزیهای زیست محیطی، در تعیین هاتاسپاتهای بیماری و مرگ و میر نیز مورد استفاده پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش به همبستگی مکانی عنصر سرب با استفاده از شاخص منطقهای مورن پرداخته میشود. با استفاده از شاخص مذکور نقشه پهنهبندی نقاط هاتاسپات در دشت مشهد تهیه و علل ایجاد این نقاط مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرد.
مواد و روشها
محدوده مورد پژوهش در شمال شرق ایران واقع شده و از نظر مختصات جغرافیایی در موقعیت طول ً28َ16ْ54 تا ً57َ54ْ54شرقی و عرض ً51َ13ْ36تا ً23َ41ْ36 شمالی قرار دارد - شکل . - 1 از نظر کاربری، خاکهای منطقه جزء نواحی شهری، روستایی، صنعتی و کشاورزی محسوب میشوند و رژیم رطوبتی و حرارتی خاکهای این ناحیه اریدیک و مزیک گزارش شدهاند.
نمونهبرداری سطحی خاک 261 - نمونه - بر اساس شبکهبندی نامنظم 0-20 - سانتیمتر - جمعآوری گردید بطوریکه میانگین فاصله نقاط نمونه برداری 3 کیلومتر در نظر گرفته شده است. نمونهها به آزمایشگاه منتقل و مقدار کل سرب بوسیله تیزاب سلطانی عصارهگیری - مکگراث، - 1985 و غلظت این عنصر توسط دستگاه اتمیک اندازهگیری گردید.
نتایج و بحث
با استفاده از الگوریتم شاخص منطقهای مورن نقاط هاتاسپات و کولاسپات7 مشخص میشوند - رابطه . - 1 این نواحی به عنوان خوشههای مکانی معرفی گردیده و به صورت غلظتهای زیاد-زیاد و یا کم-کم نشان داده میشوند. نقاط زیاد-زیاد بعنوان نقاط هاتاسپات و کم-کم بعنوان نقاط کولاسپات در نظر گرفته میشوند. مقادیر منفی شاخص منطقهای مورن بیان کننده عدم تشابه مکانی بین نقاط همسایه میباشد و میتواند بصورت غلظت زیاد-کم - نقاط هاتاسپات منفرد - 8 و کم-زیاد ظاهر شود.
جدول 1 نشان دهنده تعداد 15 نقطه هاتاسپات میباشد. این نقاط دارای شاخص منطقهای مثبت، نمره z زیاد و مقدار p کم بوده و در ناحیه جنوب شرقی حوضه مطالعاتی واقع شدهاند - شکل . - 2 زیاد بودن نمره z بیانگر رد فرضیه صفر و خوشهای بودن مقادیر سرب در این نواحی و مقدار p سطح اطمینان بیش از 99 درصد را نشان میدهد - جدول . - 1 عمده این نقاط در مرکز و بافت قدیمی شهر واقع شدهاند که فعالیتهای شهری، سرب مورد استفاده در سوختهای فسیلی و تهیه رنگهای ساختمانی و صنعتی میتواند از منابع رهاسازی این عنصر به طبیعت معرفی گردند. لازم به ذکر است قدمت شهر مشهد در انباشته شدن سرب بیتأثیر نمیباشد. ژنگ و همکاران - 2008 - و پینگو و همکاران - 2009 - نتایج مشابهی در خصوص کاربری شهری و تجمع سرب گزارش نمودهاند.
یکی دیگر از دلایل انباشتگی این عنصر در ناحیه جنوب شرقی حوضه مطالعاتی نسبت به سایر نواحی میتواند جهت وزش باد غالب منطقه باشد. بر اساس گلباد سالانه تهیه شده از ایستگاه مشهد دردوره آماری -1389 1368 مشخص میشود که جهت باد غالب در دشت مشهد به سمت جنوب شرقی میباشد. بنابراین میتوان گفت که بایستی به نقش باد در انتقال این ذرات معلق به این ناحیه توجه بیشتری نمود. زوتا و همکاران - 2009 - و سیونگ و همکارن - 2011 - نیز به نقش باد در انتقال ذرات معلق سرب اشاره کردهاند.
از دلایل دیگر تجمع این عنصر در جنوب شرقی دشت، میتواند نزدیکی این منطقه به فرودگاه مشهد باشد. شکل 2 نشان میدهد نقاط حساس در فاصله 1/5 تا 9 کیلومتری غرب فرودگاه واقع شدهاند که این ناحیه میتواند بعنوان منطقه تقرب9 فرودگاه تلقی گردد. بررسیهای سیونگ و همکارن - 2011 - نیز در آمریکا نشان میدهد که پس از حذف سرب از سوخت اتوموبیلها، سوخت هواپیماها را میتوان بعنوان یکی از منابع اصلی آزاد کننده این عنصر به طبیعت بشمار آورد بطوریکه در سال 2008 سهم سرب آزاد شده به هوا از طریق سوخت هواپیماها 50 درصد نسبت به سایر منابع بوده است.
