بخشی از مقاله
چکیده
هدف از این پژوهش بررسی میزان ترکیبات پلیکلروبیفنیل 1 در خلیج فارس، منطقه پارس جنوبی می باشد. در این تحقیق از 6 ایستگاه نمونه برداری صورت گرفت: بندرعسلویه، سایت کنگان، پتروشیمی مهر پتروکیمیا، پالایشگاه چهارم پارس جنوبی، بندرطاهری و پلیمر آریاساسول. در هر ایستگاه نمونه برداری در 3 نقطه انجام گرفت. اندازه گیری ترکیبات پلیکلروبیفنیل به وسیله دستگاه کروماتوگرافی گازی جرمی2 صورت گرفت. برای مقایسه غلظت پلیکلروبیفنیل در آب و همچنین برای مقایسه میزان آلودگی ایستگاه های مختلف، از آنالیز واریانس یکطرفه استفاده شد.
کلیه مراحل فوق توسط نرم افزار اسپیاساس 3 انجام گردید. نتایج نشان داد میانگین ترکیبات پلیکلروبیفنیل ایستگاههای بندر عسلویه، سایت کنگان، پتروشیمی مهر پتر وکیمیا، پالایشگاه چهارم پارس جنوبی، بندر طاهری و پلیمر آریاساسول به ترتیب 99,3، 117،110,8،105,5 ،123 ،130 نانوگرم برلیتر بود . مقایسه شش ایستگاه مطالعاتی نشان داد که ایستگاه پلیمر آریا ساسول میزان آلودگی بیشتری را به خود اختصاص دادهاست.
مقدمه
آلودگی آب سطحی و زیر زمینی از طریق منابع غیرنقطهای بهعنوان یک مسئله مهم زیست محیطی در دهه اخیر مطرح شده است. امروزه افزایش بهرهبرداری از منابع طبیعی دریاها، توسعه صنایع نفتی و پالایشگاهها و ورود فاضلابهای شهری پسابهای صنعتی سبب ورود آلایندههای شیمیایی بر اکوسیستمهای آبی شده است.[1] یکی از مهمترین آلایندههای دریایی و اقیانوسی مواد هیدروکربنی نفت است. نفت خام از هزاران ترکیبات شیمیایی مختلف به اشکال فیزیکی مختلف - گاز - مایع -جامد - تشکیل شده است که برای حیات دریایی بسیار سمی هستند.
نفت حاوی انواع آلکانهای خطی است و تزریق مواد مختلف در مراحل مختلف جهت پالایش نفت و گاز سبب ایجاد ترکیبات چون بیفنیل شده است.[2] ترکیبات آروماتیک یکی از مهمترین آلایندههای موجود در نفت خام میباشند و آثار مخرب آنها بر سلامت انسان و محیط زیست نمایان میباشد و چنانچه وارد زنجیره تغذیه انسان گردند میتوانند باعث بروز نواقص پزشکی و یا بیماریهایی چون سرطان شوند.[3]
این مواد به علت خواص ویژهای که دارند به روغنهای پایه نفتی افزوده میشوند تا خواص آنها را بهبود بخشند. آلودگی ترکیبات پلیکلروبیفنیل در آب به عنوان یک مشکل مهم زیست محیطی در چند دهه اخیر منجر به نگرانی شده که علت آن اثرات بلند مدت و سمیت بالای این ترکیبات بر سلامت عمومی انسانها و سایر موجودات است. ترکیبات پلیکلروبیفنیل هیدروکربنهای کلرهاند که از نظر ساختمانی شامل دو حلقه بنزنی هستند.
این ماده پس از ورود به دلیل حلالیت بسیار بالایی که در حلالهای آلی دارد در بافتهای چرب موجودات زنده تجمع مییابد و از طریق مصرف مواد غذایی به علت مقاومت در برابر تجزیه عوامل زنده و غیره وارد بدن انسان میشود.[4] هدف این پژوهش اندازهگیری میزان آلایندههای پلیکلروبیفنیل در نزدیکی خروجی پسابهای صنعتی به خلیج فارس در منطقه پارس جنوبی میباشد.
بررسی منابع
اسدی و همکاران[5] در تحقیقی با عنوان اندازهگیری پلیکلرو بی-فنیلها در رسوبات سطحی تالاب انزلی بیان کردند با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ویژه ترکیبات پلیکلروبیفنیل که استفاده از آنها را در صنعت مناسب میکند، امروزه با مصرف زیاد و آلودگی منابع زیستی به این آلایندهها مواجهایم. عمرانی و اسمعیلزاده[6] در تحقیقی با موضوع دفع و کنترل مواد زائد و خطرناک با تأکید بر بیفنیلهایپلیکلره نشان دادند که بیفنیل-هایکلره علاوه بر تهدید فرآیندهای تولید مثل در پستاندران، ماهیها و انسان اثرات سوء دیگری بر پوست، کبد، دستگاه گوارش، غده تیروئید و دستگاه گردش خون خواهند گذاشت.
بیات و همکاران[7] در یک تحقیق که به بررسی بقایای ترکیبات پلیکلروبیفنیل در شیرهای پاستوریزه موجود در بازار پرداختهاند نشان دادند که میان درصدهای مختلف چربی در ترکیبات پلیکلروبیفنیل428، پلیکلروبیفنیل5 52، پلیکلروبیفنیل6 101و پلیکلروبیفنیل7 153 تفاوت معنیداری وجود داشت. دهمرده و همکاران[8] در تحقیقی با عنوان بررسی تجمع ترکیبات پلیکلروبیفنیل و روند تغییرات آن در آب رودخانههای بابل رود، هراز و تالار رود غلظت شش ترکیب پلیکلروبیفنیل با شمارههای 52 - ،28 ،101 ،138 ،153 ، - 180 در دو فصل تابستان و پاییز از تیر تا آذرماه سال 1385 مورد مطالعه قرار دادند که نتایج بررسیها نشان داد که تفاوت معنیداری بین میانگین غلظت پلیکلروبیفنیل در بالا دست و پایین دست سه رودخانه در طی 6 ماه نمونه برداری وجود داشت.
در سال 2004 مطالعهای توسط واییو و همکاران به منظور مطالعه کیفیت آب رودخانه تانقی انجام گرفت. در این مطالعه 12 نوع از ترکیبات پلیکلروبیفنیل در آبهای این رودخانه مورد اندازهگیری قرار گرفت. کل میزان ترکیبات در آب این رودخانه 31/58 تا 344/19 متغیر بود و ترکیبات پلیکلروبیفنیل8 118، پلیکلروبیفنیل9 31، پلیکلروبیفنیل52 بیشتر از انواع دیگر این ترکیبات در آب یافت شد و در مجموع 67 درصد از کل ترکیبات پلیکلروبیفنیل مورد اندازهگیری را شامل میشد.
در سال 2004 مطالعهای توسط ریساتو و همکاران[9] بر روی آبهای شمال شرقی منطقه سائو پائولو انجام شد، در این مطالعه میزان 7 نوع از ترکیبات پلیکلروبیفنیل در آبهای این منطقه اندازهگیری شد، که مقدار این ترکیبات در آبهای این منطقه متغیر بود و ترکیبات دی، تری، تترا کلروبیفنیل به ترتیب 6/7 و 78/72 درصد را در مناطق 2 و 3 این ناحیه را تشکیل میدادند که این امر نشان میداد ترکیباتی که دارای کلر کمتری در ترکیب خود هستند بهتر در آب حل میشوند.
مواد و روشها
این پژوهش در سال 2015 در منطقه پارس جنوبی انجام شد، که 6 ایستگاه جهت نمونه برداری تعیین گردید که عبارتند از بندر عسلویه، سایت کنگان، پتروشیمی مهر پتروکیمیا، پالایشگاه چهارم پارس جنوبی، بندر طاهری و ایستگاه پتروشیمی آریا ساسول.
نمونه برداری
برای نمونه برداری از آب در ایستگاههای تعیین شده از بطری نمونه برداری یک لیتری شیشهای تیره استفاده گردید. در ابتدای شروع کار ظروف دوبار با آب منطقه مورد مطالعه شسته شده و سپس از آب همان منطقه پر گردید. در هر ایستگاه نمونه برداری در 3 نقطه انجام گرفت. نمونه های برداشت شده جهت اندازهگیری، پس از ثبت زمان و مکان نمونه برداری بدون اضافه کردن ماده دیگری به آزمایشگاه منتقل گردید.
آماده سازی نمونهها
حدود یک لیتر از آب مورد نظر را داخل دکانتور ریخته و 80 میلیلیتر هگزان نرمال به آن اضافه نموده، سپس یک میلی لیتر از محلول پلیکلروبیفنیل10 198، پلیکلروبیفنیل28 با غلظت حدود 20 نانو گرم بر لیتر به عنوان استاندارد داخلی به کار میرود به محتویات دکانتور اضافه مینماییم. حال آن را 3 بار و هر بار به مدت یک دقیقه تکان داده و پس از تشکیل دو فاز، فاز زیرین - آبی - را در دکانتور دیگری ریخته و فاز بالایی - آلی - را در یک بالون 250 میلیلیتری جمع میکنیم. به محتویات دکانتور مجددا 80 میلیلیتر هگزان نرمال افزوده و دوباره تکان میدهیم.
صبر میکنیم تا دو فاز مورد نظر تشکیل شود. حجم فاز زیرین - آبی - را به وسیله استوانه مدرج اندازه گرفته و فاز بالایی - آلی - را در بالون قبلی جمعآوری میکنیم. لازم به ذکر است پارامترهای مورد نظر در فاز آلی جمعآوری میشوند. برای تهیه بلانک یک میلیلیتر استاندارد داخلی را داخل قیف دکانتور ریخته و عمل استخراج انجام میدهیم.
تغلیظ
نمونه را با روتاری اواپریتور به حجم 15-10 میلیلیتر رسانده و سپس آن را با گاز نیتروژن خشک و تمیز با درجه خلوص - 99/999 - به حجم یک میلیلیتر میرسانیم. لازم است روتاری اواپریتور با دور 90 r/min تنظیم شده و دمای حمام بیش از 30 درجه نباشد.
جداسازی
برای جداسازی از ستون فلورسیل، که به صورت زیر آماده میشود استفاده میکنیم. به منظور حذف هرگونه آلودگی ابتدا فلورسیل را 8 ساعت با هگزان و سپس 8 ساعت دیگر با متانول یا دیکلرومتان سوکسله در آون خشک میکنیم. فلورسیل را با قرار دادن در آون 130 درجه سانتیگراد به مدت 12 ساعت فعال میکنیم. سپس با آب مقطر به مقدار نیم درصد وزنی مواد را غیرفعال کرده در ظرف شیشهای با درب محکم ریخته و خوب تکان داده میشود. اجازه داده شد یک شب بماند تا به تعادل برسد و سپس درون ظروف شیشهای تمیز تیره رنگ تا زمان استفاده قرار گرفت.
از یک بورت شیشهای 50 میلیمتری با قطر 1 سانتیمتر و شیر تفلونی جهت کروماتوگرافی ستونی استفاده شد. انتهای ستون را با پشم شیشه پر میکنیم، سپس 18 گرم فلورسیل وزن کرده داخل بشر ریخته و به آن مقداری هگزان اضافه میکنیم. با یک همزن شیشهای همزده و مخلوط دوغآبی شکل را داخل ستون میریزیم. سپس یک گرم سولفات سدیم بدون آب بالای ستون اضافه میکنیم تا از سطح فلورسیل محافظت کند. نمونه را روی سولفات سدیم و داخل بورت ریخته و در نهایت فراکسیون F1 از ستون خارج میشود.
:F1 برای خارج کردن این فراکسیون 65 میلیلیتر هگزان را داخل ستون میریزیم. سرعت عبور حلال باید طوری باشد که نه زیاد پیوسته و نه خیلی کند باشد . زمانی که نیم تا 1 میلیلیتر هگزان در بالای ستون است شیر بورت را میبندیم. در طی این مرحله ظرف زیر ستون حاوی فراکسیون F1 است، که شامل دیاکسینها، آفتکشها، هگزاکلروبنزن و آلدرین و هپتا کلر میباشد.
آنالیز: اندازه گیری ترکیبات پلی¬کلرو¬بی¬فنیل به وسیله دستگاه کروماتوگرافی گازی جرمی مدل یانگلین6900 با ستون Agilent MS Ultra Inert5DB- - ستون باریک % 5 به طول 30 متر و ضخامت فیلم 0/25 میلی¬متر و قطرداخلی 0/5 میلی¬متر - صورت گرفت. در این روش فراکسیون1F به دست آمده از مرحله تصفیه را تغلیظ کرده و به دستگاه تزریق می¬کنیم . برنامه دمایی مورد استفاده جهت آنالیز بر طبق روش موپام صورت گرفت. تزریق دستگاه به روش مواد اسکن انجام پذیرفت .
تجزیه و تحلیلهای آماری
برای مقایسه غلظت پلیکلروبیفنیل در آب و همچنین برای مقایسه میزان آلودگی ایستگاههای مختلف، از آنالیز واریانس یک طرفه استفاده شد. سطح معنیداری جهت آزمونهای آماری 0/05 در نظر گرفته شد. کلیه مراحل فوق توسط نرم افزار اسپیاساس انجام گردید و نمودارهای مربوط به هر کدام نیز به وسیله نرم افزار اکسل رسم شد.
نتایج
غلظت ترکیبات پلیکلروبیفنیل در ایستگاههای مطالعاتی غلظت 9 ترکیب پلیکلروبیفنیل در نمونههای آبی ایستگاههای مطالعاتی اندازهگیری شد. نتایج مربوط به میانگین غلظت و انحراف استاندارد این ترکیبات در هر ایستگاه در جداول 1 - تا - 6 آورده شده است. نمودار کروماتوگرام نمونه های آبی در 6 ایستگاه نیز ترسیم شده است.
