بررسی میزان فلزهای سنگین در ذرات معلق (PM4) هوای شهر تهران و ارزیابی ریسک سلامت ناشی از آن ها

ذرات معلق از مهم ترین آلاینده های هوا در شهر تهران بوده که براساس مطالعات اپیدمیولوژیک، برای سلامتی انسان بسیار مخاطره آمیز می باشند. این ذرات حاوی مقادیری از فلزهای سنگین هستند که برخی از آن ها جزء عنصرهای سمی سرطان زا محسوب می شوند. با توجه به اینکه ذرات معلق با قطر کوچکتر از 4 میکرومتر می توانند به نای، نایژه ها و کیسه های هوایی نفوذ کنند، بنابراین در این مطالعه، به بررسی میزان فلزهای سنگین همراه باPM4 در هوای تهران و ارزیابی ریسک سلامت ناشی از آن ها پرداخته شد.

نمونه برداری از ذرات معلق PM4 در دو منطقه مسکونی: تهرانپارس در شرق و اکباتان در غرب تهران توسط دستگاه نمونه بردار ذرات معلق هوای Chrono با دبی مکش 10 لیتر در دقیقه، بطور همزمان در دو ایستگاه و هر 6 روز یک بار انجام شد و غلظت ذرات معلق PM4 به روش وزن سنجی محاسبه شد. برای اندازه گیری غلظت فلزهای سنگین، نمونه ها با استفاده از محلول استخراج (شامل اسید HCl و HNO3) هضم شده و آماده سازی انجام گرفت. سپس غلظت فلزهای سنگین در نمونه ها به وسیله دستگاه ICP-MS اندازه گیری شد. جهت بررسی غنای فلزی فاکتور غنی شدگی و برای ارزیابی ریسک سلامت فلزهای سنگین، ریسک سرطان زایی محاسبه شد.

در هر دو ایستگاه نمونه برداری بالاترین غلظت در تمام نمونه هایPM4 مربوط به آلومینیوم و آهن بود که دلیل آن فراوانی زیاد این عنصرها در پوسته زمین می تواند باشد. نتایج سنجه غنی شدگی نشان دادAl، Fe، Tiو Mn همراه با ذرات معلق دارای غنی شدگی کم بوده (1EF≤) و منشاء این فلزها بطور عمده پوسته زمین است. Ni و Cr دارای غنی شدگی بالا (10>EF>1) و Zn، Pb، Cu، Sn، As و Cd دارای درجه غنی شدگی بسیار بالا(45<EF) بوده و بیشتر منشاء انسانی دارند. غلظت ذرات معلق PM4 بین دو ایستگاه شرق و غرب تفاوت معنی داری نداشت ولی مقایسه میانگین غلظت فلزهای اندازه گیری شده در نمونه های PM4 بین دو ایستگاه نشان داد که غلظت Mn، Cu، Sn، Ni و As در ایستگاه شرق بطور معنی دار بالاتر از ایستگاه غرب بود. مقایسه فاکتور غنی شدگی بین دو ایستگاه نمونه برداری نیز نشان داد مقادیر EF عنصرهای مورد مطالعه در ایستگاه شرق بالاتر از مقادیر آن در ایستگاه غرب بود که می تواند نشان از سهم بالاتر منبع های انسانی در شرق نسبت به غرب باشد. در میان عنصرهای مورد مطالعه بالاترین ریسک سرطان زایی مربوط به Cr(VI) بود (در شرق 6-10×2/61 و در غرب 6-10×54) که این امر به دلیل سمیت بالای آن می باشد. ریسک سرطان زایی کل براساس میانگین مقادیر فلزهای سمی همراه با PM4 در ایستگاه شرق 6-10×1/120 و در ایستگاه غرب 6-10×1/83 بود.

بسیاری از فلزهای سنگین همراه باPM4 شرق و غرب تهران بطور عمده منشاء انسانی داشته و ناشی از فعالیت هایی چون حمل و نقل و وسایل نقلیه هستند. میانگین غلظت برخی فلزهای سنگین همراه با PM4 شرق تهران بالاتر از غرب بود که درنتیجه آن، ریسک سرطا ن زایی ناشی از فلزهای سمی همراه با این ذرات نیز در شرق بالاتر از غرب است. مخاطره آمیزترین عنصر همراه با ذرات معلق هوای شهر تهران از نظر سرطان زاییCr(VI) بود که بیشتر باید مورد توجه قرار گیرد و منبع های انتشار انسانی آن کنترل گردد.