مشخصه‌يابي و منشأ‌يابي ذرات معلق (PM2.5) منطقه ويژه اقتصادي انرژي پارس با استفاده از ريخت‌شناسي و تجزيه عنصري كربن و گوگرد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي محيط زيست

كارشناسي ارشد

ذرات PM2.5 به عنوان يكي از آلاينده‌هاي كليدي هوا، تأثيرات قابل توجهي بر سلامت عمومي و اكوسيستم در مناطق صنعتي مانند منطقه ويژه اقتصادي انرژي پارس دارند، جايي كه فعاليت‌هاي پتروشيمي، پالايشگاهي و احتراق سوخت‌هاي فسيلي غالب است. در پژوهش حاضر، منشأيابي و مشخصه‌يابي ذرات معلق با قطر آيروديناميكي كمتر از 5/2 ميكرومتر (PM2.5) در منطقه ويژه اقتصادي انرژي پارس با تمركز بر سه ايستگاه سيراف، نخل تقي و بيدخون طي دوره زماني آذر 1402 تا مهر 1403 (192 نمونه: 68 نمونه از ايستگاه بيدخون، 64 نمونه از نخل تقي و 60 نمونه از سيراف) مورد بررسي قرار گرفت. هدف از اين تحقيق، شناسايي منابع اصلي انتشار، تعيين سهم تركيبات كربني و گوگردي در ذرات معلق و تحليل ويژگي‌هاي ريخت‌شناسي ذرات با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي مجهز به آناليز عنصري (FESEM-EDX) و آزمون‌هاي CHNS بود. ميانگين سالانه كربن آلي در ايستگاه بيدخون، نخل تقي و سيراف به ترتيب برابر با 07/10، 86/7 و 33/6 ميكروگرم بر متر مكعب و ميانگين سالانه كربن عنصري برابر با 54/10، 47/8 و 88/8 ميكروگرم بر متر مكعب بود. نسبت سالانه OC/EC در سه ايستگاه به ترتيب 14/1، 13/1 و 80/0 محاسبه شد كه نشان‌دهنده‌ي غالب بودن منابع احتراقي مستقيم سوخت‌هاي فسيلي در سيراف و تركيب منابع احتراقي و ثانويه در بيدخون و نخل تقي است. افزايش نسبت OC/EC در فصل سرد (تا حدود 7/1 در بيدخون) نشان‌دهنده‌ي تشكيل كربن آلي ثانويه از طريق واكنش‌هاي فتوشيميايي و اكسيداسيون تركيبات آلي فرار است، در حالي كه در فصل گرم، نسبت كمتر از 1 دلالت بر غلبه منابع احتراقي مستقيم دارد. نتايج حاصل از اندازه‌گيري گوگرد نشان داد ميانگين غلظت آن در ايستگاه‌هاي بيدخون، نخل تقي و سيراف به ترتيب 4/14-6/6، 2/14-6/5 و 7/12-8/8 ميكروگرم بر متر مكعب متغير بود وسهم گوگرد از جرم كل PM2.5 بين 12 تا 35 درصد بود. همچنين ميانگين نسبت S/SO4 در سه ايستگاه بين 4/0 تا 5/1 بود كه دلالت بر حضور قابل توجه گوگرد ثانويه ناشي از اكسيداسيون دي‌اكسيد گوگرد در اتمسفر دارد. بيشترين غلظت يون سولفات در ماه‌هاي گرم (به ويژه تير و مرداد‌ماه) مشاهده شد كه با افزايش رطوبت نسبي و غلظت ازن همخواني دارد و نشانگر فرآيندهاي اكسيداسيون ثانويه است. تصاوير FESEM-EDX نمونه‌هاي فيلتر كوارتزي جمع‌آوري‌شده نشان داد كه ذرات در ايستگاه بيدخون عمدتاً داراي اشكال كروي و زنجيره‌اي هستند كه با دوده وذرات احتراقي همخواني دارد، در حالي كه در سيراف، ذرات نامنظم و معدني با درصد زياد Ca، Si و Na مشاهده شد كه بيانگر تأثير ذرات خاكي وافشانه هاي دريايي است. در نخل تقي، ذرات داراي ويژگي‌هاي تركيبي از منابع صنعتي و احتراقي بودند. طيف‌هاي EDX وجود عناصر Al، S، Fe و Cl را تأييد كردندكه منشأ صنعتي و دريايي ذرات را نشان مي‌دهند. به طور كلي، نتايج اين تحقيق نشان داد كه در منطقه پارس جنوبي، منابع احتراقي ناشي از مشعل‌سوزي و فرآيندهاي صنعتي (پالايشگاه هاي گازي و واحدهاي پتروشيمي) سهم اصلي را در توليد PM2.5 دارند، در حالي كه منابع ثانويه ناشي از اكسيداسيون گازهاي SO2 و تركيبات آلي فرار نيز نقش قابل توجهي در تشكيل ذرات آلي و سولفاتي دارند. تصاوير FESEM-EDX در كنار نتايج CHNS و نسبت‌هاي OC/EC، همگي بر اين امر تاكيد دارند كه آلودگي هواي منطقه مورد مطالعه تحت تأثير تركيبي از منابع احتراقي و تركيبات ثانويه حاصل از آنها، ترافيك و منابع طبيعي (گرد و خاك و افشانه دريايي) است.

236253

آلودگي محيط زيست

مهندسي منابع طبيعي

دانشگاه صنعتي اصفهان