نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• حسام احمدی بیرگانی ¹
• سادات فیض نیا ²
• حسن میرنژاد ³
• حسن احمدی ²
• کن مک کوئین ⁴
• محمد قربان پور ⁵

¹ استادیار دانشکده منابع طبیعی دانشگاه ارومیه

² استاد دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران

³ دانشیار دانشکده زمین شناسی دانشگاه تهران

⁴ استاد دانشکده علوم کاربردی دانشگاه کانبرا استرالیا

⁵ کارشناس ارشد سازمان کل هواشناسی آذربایجان غربی

چکیده

در این پژوهش خصوصیات فیزیکی­شیمیایی و کانی­شناختی ذرات گرد و غبار و هواویزهای شهرهای ارومیه و آبادان طی دورۀ زمانی6 ماهه در سه دامنۀ اندازۀ ذرات TSP،PM₁₀ و PM_2/5 به کمک پراش پرتو ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به پرتو ایکس پاشندۀ انرژی (EDX) بررسی شد. نتایج پراش پرتو ایکس نشان­ داد که بیشتر ذرات شامل کلسیت، کوارتز، کانی­های رسی و کمی ژیپس در نمونه­ها می­باشند؛ گرچه کانی­ها با توجه به فصل، نوع نمونه­گیر، مکان نمونه­برداری و مقدار نمونه در تفاوت بوده و با کاهش اندازۀ ذرات، میزان کوارتز کم شده و مقدار کانی­های رسی و ذرات سرب افزوده می­گردد. مطالعات میکروسکوپ الکترونی روبشی اشکال مختلف ذرات اعم از کروی، صفحه­ای، مکعبی، استوانه­ای و منشوری با اندازۀ کمتر از 1 میکرون تا50 میکرون، بیشتر به صورت نامنظم، زاویه­دار و تا حدودی نیمه­گرد تا گرد را نمایش می­دهد. نتایج پرتو ایکس پاشندۀ انرژی نیز عناصر Al، Mg، Na، Cl، P، S، Ca، K، Fe، Ti، C، O و Si را در نمونۀ TSP آبادان و ارومیه در شرایط عادی تشخیص داد. با شروع گرد و غبار علاوه بر عناصر مذکور، عناصر As، Pb، Zn، Mn، Sc، W، Nd، Ce، La، Ba و Ni در هر سه دامنۀ اندازۀ ذرات­ نیز دیده می­شوند. نتیجه گرفته می­شود که میزان بالای عناصر Ca، Si، Al، Na و K  نشانۀ حضور کانی­های کلسیت، کوارتز، هالیت، کانی­های فیلوسیلیکات و رسی است. در مجموع شهرهای آبادان و نواحی حاشیۀ خلیج­ فارس و دریای مَکران در مقایسه با شهر ارومیه از نظر غلظت، کانی­ها و عناصر، میزان و تنوع بالاتری داشته و نشانۀ چند­منبعی بودن گرد و غبار، هوای آلوده­تر منطقه و ذرات معلق بیشتر می­باشد.

کلیدواژه‌ها

• گرد و غبار
• ویژگی‌های فیزیکی‌شیمیایی ذرات گرد و غبار
• کانی‌شناسی
• آبادان
• ارومیه

عنوان مقاله [English]

Physico-Chemical Properties and Mineralogical Assessment of Aerosols and Dust Particles throughout the Western Iran(Case Study: Abadan & Urmia Cities)

نویسندگان [English]

• Hesam Ahmady-Birgani ¹
• Sadat Feiznia ²
• Hasan Mirnejad ³
• Hassan Ahmadi ²
• Ken Mc Queen ⁴
• Mohammad Ghorban Pour ⁵

¹ Assistant Professor, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran.

چکیده [English]

This study investigates the mineralogy and physico-chemical properties of atmospheric particulates collected at Abadan (southwestern Iran) near the Persian Gulf coast and Urmia (northwestern Iran) during ambient and dust events over 6 months (winter 2011; spring 2012). Particle sizes collected were: TSP (total suspended particulates); PM10 (particulates <10µm); and PM2.5 (particulates <2.5µm). Minerals were identified using X-ray diffraction (XRD); particle morphology and composition were examined by scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX). Major minerals detected are calcite, quartz, clay minerals and gypsum, with relative abundance related to sampling site, collection period, wind direction, sampling head, and total sample amount. The anomalously high calcite content appears a characteristic feature originated from calcareous soils of the region. SEM observations indicated a wide range of particle morphologies over the 1-50 µm size range, with spherical, platy, cubic, elongate and prismatic shapes and rounding from angular to rounded. Energy dispersive X-ray analysis of TSP samples from both sites for non-dusty periods indicated that the sampled mineral suite contained Al, Mg, Na, Cl, P, S, Ca, K, Fe, Ti, and Si, mostly reflecting calcite, quartz, aluminosilicates, clays, gypsum and halite. Additionally, As, Pb, Zn, Mn, Sc, Nd, W, Ce, La, Ba and Ni were detected in TSP, PM10 and PM2.5 samples collected during dust events.

کلیدواژه‌ها [English]

• Mineral Dust
• Physico-Chemical Properties of Dust Particulates
• mineralogy
• Abadan
• Urmia