کیفیت زندگی و منابع طبیعی

شکل 4-15- غلظت فنانترن در ایستگاههای مختلف. 146
شکل 4-16- غلظت آنتراسن در ایستگاههای مختلف. 147
شکل 4-17- غلظت فلورانتن در ایستگاههای مختلف. 148
شکل 4-18- غلظت پایرن در ایستگاههای مختلف. 149
شکل 4-19- غلظت بنزو(a) آنتراسن در ایستگاههای مختلف. 150
شکل 4-20- غلظت کرایزن در ایستگاههای مختلف. 151
شکل 4-21- غلظت بنزو(b+k)فلورانتن در ایستگاههای مختلف. 152
شکل 4-22- غلظت بنزو(a) پایرن در ایستگاههای مختلف. 155
شکل4-23- غلظت کل ترکیبات PAH در تمام ایستگاهها. 159
فصل اول
مقدمه
در چند دهه اخیر با پیشرفتهای صنعتی، افزایش وسایل نقلیه، افزایش شهرنشینی و بهبود کیفیت زندگی مردم در تمام کشورها بهویژه کشورهای درحالتوسعه، مواد آلاینده محیط زیست، افزایش چشمگیری یافته است. تراکم بالای جمعیت نیز باعث افزایش آلودگی محیطهای شهری شده است، به طوری که طبیعت به تنهایی قادر به از بین بردن این آلایندهها نیست. آلودگی هوا از جمله نگرانیهایی است که جامعه امروزی بشر با آن دست به گریبان است و توجه به آن موضوعی بسیار مهم میباشد. آلودگی هوا آمیختهای از مخلوط ذرات جامد و گازهای موجود در هواست، که برای سلامت انسان، حیوان و سایر جانوران موجود در یک بومسامانه مضر میباشد. گسیلهای خارج شده از اگزوز اتومبیلها، فلزات سنگین ناشی از فرسایش قطعات ماشینآلات، مواد شیمیایی ناشی از کارخانهها، گرد و غبار، و حتی گرده گیاهان، میتواند موجب آلودگی محیط جو گردد. باید توجه داشت برخی از این آلایندهها دلیل بروز برخی مشکلات در مقیاس جهانی همچون نازک شدن لایه اوزون در جو زمین، و گرم شدن جهان هستند. در این پژوهش از میان خیل عظیم آلایندههای جو، تمرکز بر روی پدیده غبار، بهویژه غبار نهشته شده بر سطح خیابانهاست، که از آن بهعنوان “غبار خیابان” یاد میشود. این ذرات اختلالاتی همچون سوزش چشم، آسم، برونشیت، آسیب به ریه، سرطان، مسمومیت ناشی از فلزات سنگین، اثر بر روی دستگاه قلبی-عروقی، و اختلالات بینایی را به همراه دارد. از بین آلایندههای موجود در غبار خیابان، فلزات سنگین و نیز هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای نگرانی زیادی را برای پژوهشگران و دولتها ایجاد کردهاند، که دلیل این نگرانیها قابلیت انباشت و پایستاری زیستمحیطی آنها میباشد. انباشت فلزات سنگین در محیطهای مختلف میتواند باعث کاهش کیفیت محیطزیست و اثر بر روی تندرستی انسانها بهویژه کودکان به علت تحمل کم آنها در برابر تأثیرات فلزات سنگین و نیز بلع ناخواسته و غیرعمدی غبار یا خاک از مسیر دست به دهان، شود. مهمترین اثرات تندرستی فلزات سنگین شامل صدمه به DNA، جهشزایی، سرطانزایی و آسیب جنینی است. از سوی دیگر، هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای که از منابع مختلف طبیعی و انسانزاد تولید میشوند، میتوانند بر کیفیت هوا، آب و خاک تاثیرگذار باشند، و به طور مستقیم و یا غیرمستقیم سلامت ساکنان بوم سامانه را با خطرات جدی مواجه سازند.
زمینشیمی زیستمحیطی
بسیاری از مباحث زیستمحیطی نیازمند آشنا بودن با اصول زمینشیمی، و حرکت آلایندههاست. زمینشیمی زیستمحیطی، نظامی است که از شیمی اجزاء سازنده گازی، مایع و جامد زمین، و نیز گونههای زنده برای پی بردن به اثرات آلودگی فلزات سنگین بر بومسامانهها استفاده میکند. زمینشیمی در ارتباط با شرایط زیستشناختی، شیمیایی و فیزیکی محیط مانند گرما، حالت ماده، اسیدینگی، پتانسیل اکسایش – کاهش، هدایت الکتریکی، فعالیت باکتریایی است. تمام این عوامل بر تحرک، گسترش، توزیع، تهنشینی و غلظت فلزات و شبه فلزات بالقوه سمناک که به تندرستی اندامگانها در یک بومسامانه آسیب میرساند، اثر دارند. دادههای زمینشیمیایی زیستمحیطی، شرایط شیمیایی نابی را تعیین میکند که در آن تهدیدی برای ساکنین یک بومسامانه وجود نداشته باشد، خواه این خطرات ناشی از نفوذ شیمیایی حاصل از هوازدگی سنگها و تخریب آنها باشد و خواه از محیط زیستی باشد که در خطر آلودگی عناصر شیمیایی ناشی از فعالیتهای انسانی است. زمینشیمی زیستمحیطی مناطقی را که در خطر دخالتهای شیمیایی انسانزاد و طبیعی است مشخص کرده، و ورود فلزات در غلظتی که برای محیطزیست و ساکنین آن خطرناک است را مشخص کرده، و در نهایت سعی بر کاهش آنها در منبع انجام میگیرد. شیمی هر سامانه زمینشناختی طبیعی، میتواند به صورت بالقوه تحت تاًثیر فلزات سنگینی قرار گیرد که در محیطزیست در اثر فعالیتهای انسان وارد میشوند. البته کمبود عناصر سنگین ضروری مانند مس، روی، سلنیم در ذخیره غذایی سبب بیماری و درنهایت مرگ میشود. بنابراین، کنترل فلزات سنگین و حفظ تعادل بین ورود و خروج این عناصر در یک بومسامانه، لازم و ضروری است. عوامل مختلفی بر حرکت، گسترش، توزیع، و تهنشینی و غلظت فلزات سنگین تأثیر می گذارند. در شرایط به شدت اسیدی، فلزات سنگین میتوانند متحرک شوند، درحالیکه برخی دیگر از فلزات غیرمتحرک شده و جذب اکسی – هیدروکسیدهای آهن و منگنز، یا جلبکها و سایر ذرات میشوند و در پارهای موارد، فلزات بالقوه سمی همراه فلزات وارد رودخانهها و نهرها شده، و یک بومسامانه را برای دوره زمانی طولانیای غیرقابل زیستن میکنند. نقش زمینشیمیدانها، بررسی غلظت بالای فلزات بالقوه سمناک در یک بومسامانه، و با پی بردن به منابع احتمالی فلزات است. زمینشیمیدانها اصول تحرکپذیری شیمیایی در فازهای گازی، جامد و مایع را برای آشکارسازی سرنوشت و راههایی که فلزات از طریق آن وارد بومسامانهها میشوند به کار میبرند، و غلظت طبیعی را برای هر نوع نمونهای که تجزیه میشود تعیین میکنند تا سلامت اندامگانها، و محیطهایی که در ارتباط با آنها هستند را کنترل کنند. زمینشیمیدانها به پاسخ فلزات آلاینده به شرایط فیزیکی، شیمیایی و زیستشناختی پی میبرند و موثرترین، اقتصادیترین، و اجتماعیترین روشها را برای حل مشکل آلایندگی فلزات سمی موجود به کار میبرند. از این دانش برای برنامهریزی پروژههای توسعه، همراه با جلوگیری از تخریبهای آتی ناشی از ورود آلایندههای فلزی بالقوه سمی به محیطزیست استفاده میشود (Siegel, 2002).
زمین شیمی شهری
بر مبنای بررسی های سازمان ملل در سال 2001 ، پیشبینی گردید که جمعیت جهان از 1/6 میلیارد نفر در سال 2000 به 3/8 میلیارد نفر در سال 2030 افزایش مییابد. در این بررسی همچنین مشخص شد که 47% جمعیت جهان در نواحی شهری زندگی می کنند، و این میزان درسال 2030 به 50% می رسد(United Nation, 2001). از دیدگاه محیطزیست و بهداشت، توسعه شهری میتواند اثری فوری بر محیطزیست و کیفیت بهداشت داشته باشد، چراکه فعالیتهای مختلف انسانی مانند فعالیتهای شهری، خانگی، صنعتی، تجاری و کشاورزی، روزانه انواع آلاینده های سمی و بالقوه سمی را وارد محیطزیست می کند(Nriagu, 1979, 1996; Nriagu and Pacyna, 1988). در محیط شهر که این فعالیتها شدیدتر است، گسیل آلاینده های آلی و فلزی با شتاب بیشتری انجام میگیرد، و محیطهای شهری ناگزیر بیشتر در معرض آلودگی و تخریب محیطزیست هستند(Nriagu, 1988; Kreimer, 1992; Thornton, 1993). فلزات در محیطزیست تجزیهناپذیر و انباشتپذیرند. بنابراین، افزایش گسیل آنها در محیط، به بروز نابهنجاری غلظت فلزی(افزایش غلظت) در بیشتر محیطهای شهری منجر می شود. حضور بلند مدت آلاینده های شهری به ویژه در خاک، غبار و در مجاورت محیطزیست انسان، تأثیر مهمی بر در معرض قرارگیری انسان به این آلاینده ها از راه استنشاق، بلع و تماس پوستی دارد(Mielke and Reagan, 1998; Boyd et al., 1999; Mielke et al., 1999). توجه به این موضوع در سالهای اخیر به ایجاد رشته ای جدید در زمین شناسی به نام زمین شیمی زیست محیطی شهری(Urban environmental geochemistry) منجر شده است. زمین شیمی زیستمحیطی شهری، مطالعه برهمکنش پیچیده و روابط درونی بین عناصر شیمیایی و ترکیبات آنها، در محیطزیست شهری است. این رشته اثرهای گذشته و جدید فعالیتهای صنعتی انسان بر شهرها و اثر عوامل زمینشیمیایی بر گیاه، سلامت انسان و جانوران را بررسی می کند(شکل1-1).
شکل 1-1- اجزای اصلی یک محیط شهری.
بنابراین با توجه به تعریف زمین شیمی زیستمحیطی شهری، به منظور درک صحیح اثر عناصر جزئی بر محیط زیست(طبیعی و شهری) و سلامت موجودات زنده، پژوهشگر باید شناخت نسبی در زمینه زیستشناسی زیستمحیطی، سم شناسی زیستمحیطی، آسیبشناسی زیست محیطی، زمینشیمی زیستمحیطی، و همه گیرشناسی زیستمحیطی داشته باشد.
منابع طبیعی ورود عناصر به محیط
در سامانه های طبیعی، عناصر از سنگها، کانیها، کانسنگ ها، مواد، گازها و بخارات همراه با فعالیتهای آتشفشانی و چشمه های آبگرم وارد محیط می شوند. عناصری که در حین فرآیند هوازدگی و تشکیل خاک از سنگهای اولیه جدا می شوند، یا در خاک باقی می مانند و یا به آبهای سطحی و سفره های آب زیرزمینی وارد می شوند. با توجه به شرایط فیزیکی، شیمیایی و زیستشناختی محیط، و پتانسیل زیستدسترسپذیری، عناصر از طریق آب یا خاک به شبکه غذایی راه می یابند.
منابع انسانزاد آلودگی