فراواني و ويژگي هاي ميكروپلاستيك ها در خاك هاي شهري اصفهان

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي خاك

كارشناسي ارشد

توليد و استفاده انبوه از محصولات پلاستيكي راحتي را براي مردم به ارمغان ¬آورده و در عين حال منجر به تجمع آلاينده¬هاي پلاستيكي در محيط¬زيست شده است، به طوريكه آلودگي منابع آب و خاك به ميكروپلاستيك¬ها و خطرات زيست¬محيطي مرتبط با آن¬ها اخيراً به يك نگراني جهاني تبديل شده است. ميكروپلاستيك¬ها عموماً به عنوان ذرات پلاستيكي با اندازه كمتر از پنج ميلي¬متر تعريف مي¬شوند كه عمدتا از تخريب ذرات پلاستيكي بزرگتر رها شده در طبيعت بوجود مي¬آيند. مطالعه حضور و آثار ميكروپلاستيك¬ها در خاك¬ها از اهميت زيادي برخوردار است، زيرا خاك¬ها طيف وسيعي از خدمات اكوسيستمي را ارائه مي¬دهند كه براي حيات در كره زمين ضروري است. ورود آلاينده¬ها از جمله ميكروپلاستيك¬ها به محيط زيست از منابع گوناگون باعث پيامدهاي منفي بر سلامت انسان، گياه، حيوان و زيست¬بوم مي¬گردد. اين ذرات پلاستيكي از راه¬هاي مختلف از جمله كاربرد لجن فاضلاب، كودهاي آلي، مالچ هاي پلاستيكي و همچنين مديريت نامناسب زباله¬ها، به اكوسيستم هاي خاكي وارد مي شوند و بر خصوصيات فيزيكي، بيولوژيكي و شيميايي خاك اثر مي¬گذارند. علي رغم اهميت وجود آمار و اطلاعات در مورد فراواني و ويژگي¬هاي ميكروپلاستيك¬ها در خاك¬ها اطلاعات كمي در اين مورد در دنيا و بويژه در ايران وجود دارد. تاكنون مطالعه¬اي در مورد مقدار و انواع ذرات ميكروپلاستيك در خاك¬هاي شهر اصفهان انجام نشده است. به همين دليل، اين تحقيق با هدف گردآوري اطلاعات در مورد فراواني و مشخصات ميكروپلاستيك¬ها در خاك¬هاي شهر اصفهان انجام شد. نقاط نمونه برداري خاك (60 نقطه) با استفاده از نقشه‌ شهر اصفهان در پنج كاربري مختلف شامل تفريحي، مسكوني، تجاري، كشاورزي و صنعتي تعيين و نمونه¬برداري خاك با كنار زدن لايه سطحي خاك و از عمق 10-0 سانتي¬متري به صورت مركب در هر نقطه انجام شد. تمامي نمونه‌هاي خاك در فويل‌هاي آلومينيومي به طور جداگانه قرار داده¬، به آزمايشگاه منتقل و هوا خشك و از الك 5 ميلي‌متري عبور داده شدند. در آزمايش جداسازي ميكروپلاستيك¬¬ها از خاك ابتدا مواد آلي نمونه¬ها با استفاده از هيدروژن پراكسيد 30 درصد حذف و به منظور آزاد سازي MPs محبوس شده در خاكدانه ها از دستگاه اولتراسونيك با انرژي 60 ژول بر ميلي¬ليتر به مدت 100 ثانيه استفاده شد. سپس، نمونه¬ها سانتريفيوژ و محلول NaCl اشباع با چگالي 2/1 گرم بر سانتي متر مكعب و پس از آن محلول ZnCl2 با چگالي 55/1 گرم بر سانتي متر مكعب به نمونه¬ها اضافه شد. ميكروپلاستيك‌هاي شناور در هر محلول روي كاغذ صافي جمع¬ آوري و زير ميكروسكوپ نوري با بزرگنمايي 1500 شمارش و بر اساس اندازه، شكل و رنگ گروه¬-بندي شدند. همچنين، نقشه¬هاي پهنه¬بندي ميكروپلاستيك‌ها در خاك¬هاي شهر اصفهان توسط نرم افزار ArcGIS تهيه گرديد. نوع پليمر در تعدادي از ميكروپلاستيك‌ها توسط روش طيف¬سنجي رامان شناسايي شد. نتايج نشان داد ذرات ميكروپلاستيك‌ در تمام نمونه¬هاي خاك وجود داشته و دامنه فراواني¬آن¬ها از 178 تا 8635 ذره در هركيلوگرم خاك متغير است. بيشترين فراواني ميكروپلاستيك¬ها مربوط به مناطق تجاري و پس از آن مناطق مسكوني، تفريحي، صنعتي و كشاورزي است. بيشتر ميكروپلاستيك¬هاي يافت شده (59/70 درصد) اندازه كمتر از 5/0 ميلي¬متر داشتند. ميكروپلاستيك¬هاي استخراج شده عمدتا قطعه¬اي (42/62 درصد) و فيبري (18/34 درصد) بودند و ميكروپلاستيك¬هاي فيلم (07/2 درصد) و گلوله (32/1 درصد) نيز مشاهده شدند. در نمونه¬هاي بررسي شده تنوع رنگ زيادي نيز مشاهده شد اما رنگ قهوه¬اي (44/45 درصد) داراي بيشترين فراواني در ميكروپلاستيك‌ها بود. پليمر¬هاي پلي¬اتيلن، پلي¬آميد، پلي-استايرن ، پلي¬پروپيلن و پلي¬وينيل¬كلريد توسط طيف¬سنج رامان در نمونه¬هاي منتخب شناسايي شدند.

230514

شيمي خاك

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان