original article received: 2016/06/28 accepted:6016/08/06 …tbj.ssu.ac.ir/article-1-2250-fa.pdf ·...

1

J TOLOO E BEHDASHT, School of Public Health, Yazd Shahid Sadoughi Univ Med Sci

ORIGINAL ARTICLE Received: 2016/06/28 Accepted:6016/08/06

Interpolation of Yazd City Air Pollution to Heavy Metals of Lead and Cadmium using Laughing Dove’s Feather as Indicator of Urban Environment

Hesan Akhavan Ghalibaf(M.Sc.)1, Mohammad Hossein IranNejadParizi(Ph.D.)2, Farhad Nejadkoorki(Ph.D.)3, Mahmood Reza Hemami(Ph.D.)4, Hamid Reza Azimzadeh(Ph.D.)3,

Motaharesadat Namayandeh(M.Sc.)1, Azam Taheri(M.Sc.)1, Mehdi Mokhtari(Ph.D.)6

1.M.Sc., Department of Natural Resources and Environmental, Yazd University, Yazd, Iran. 2.Assistant Professor, Department of Natural Resources and Environmental, Yazd University,Yazd, Iran. 3.Associate Professor, Department of Natural Resources and Environmental, Yazd University, Yazd, Iran. 4.Associate Professor, Department of Natural Resources and Environmental, Isfehan University of Technnology, Isfehan, Iran. 5.Corresponding Author: Assistant Professor, Department of Environmental Health Engineering, School of Public Health, Shahid Sadoughi University of Medical Sciences, Yazd, Iran. Email: [email protected] Tel:09133559789

Abstract Introduction: Using bio-indicators, like birds' feathers can represent bio-transference of pollutants in the environment components better. This study was conducted to study and interpolate heavy metal pollution in laughing dove’s feather as a bio-indicator. Methods: The heavy metals of Lead and Cadmium were studied in both western and eastern zones of Yazd by feather of laughing dove (Spilopelia senegalensis) as a bio-indicator of environment pollution. To measure the concentration of heavy metals, chemical digestion and atomic absorption spectrometry methods were applied. Finally, the obtained results were interpolated by Kriging method in GIS environment. Results: The concentration of heavy metals in all samples were 19.88 ± 1.01 μg g-1 for Lead and 0.87 ± 0.03 μg g-1 for Cadmium. The minimum concentration of Lead was 13.87 μg g-1 and its maximum concentration was 31.35 μg g-1. The minimum and maximum concentrations of Cadmium were 0.42 μg g-1 and 1.29 μg g-1, respectively. Lead had higher concentration, while Cadmium had lower concentration than the threshold threat for birds. Interpolation maps in GIS showed higher pollution distribution in the eastern half of Yazd city. Interpolation and statistical analysis of Lead and Cadmium concentrations had similar results showing higher pollution in the eastern half of the city. Conclusion: Pollution pattern of Yazd represented the effects of human activities and environmental transfer of pollutions on the increase of heavy metals' emissions in the eastern half of the city. The current results showed that laughing dove has suitable biological characteristics to be used as a pollution biological indicator. Keywords: Pollution interpolation, Bio-indicator, Laughing dove's feather, Yazd city Conflict of interest: The authors declared that there is no Conflict interests.

This Paper Should be Cited as: Hesan Akhavan Ghalibaf,Mohammad Hossein IranNejadParizi, Farhadnejadkoorki, Mahmood Reza Hemami, Hamid Reza Azimzadeh, Motaharesadat Namayandeh, Azam Taheri, Mehdi Mokhtari.Interpolation of Yazd city Air Pollution to Heavy Metals of Lead and Cadmium using Laughing …… J Tolooebehdasht .2017; 16(4):1-15.[Persian]

2

حسان اخوان قالي باف و همكاران

1396 مهر و آبان،چهارم شماره،نزدهمشاسال طلوع بهداشت يزد ماهنامه علمي پژوهشي دو

پر سرب و كادميوم با استفاده از سنگين فلزات به هواي شهر يزد آلودگي يبندپهنهمطالعه زيست شهرييطمحزيستي به عنوان شاخص قمري خانگي

،4همامي محمودرضا ،3نژادكوركي فرهاد ،2پاريزي نژاديرانا ينمحمدحس ،1بافيقال اخوان نويسندگان: حسان

6مختاري مهدي ،1طاهري اعظم ،1نماينده السادات ، مطهره3زاده عظيم حميدرضا ،يزد،ايرانيزد زيست، دانشگاهيطمح و طبيعي منابع دانشكده زيست،يطمح مهندسي ارشد كارشناس.1 ،يزد،ايرانيزد زيست، دانشگاهيطمح و طبيعي منابع زيست، دانشكدهيطمح گروه استاديار .2 ،يزد،ايران يزد دانشگاه زيست،يطمح و طبيعي منابع زيست، دانشكدهيطمح دانشيار گروه .3 ،اصفهان ،ايراناصفهان صنعتي دانشگاه طبيعي، منابع زيست، دانشكدهيطمح گروه دانشيار .4بهداشت، زيست، دانشكدهيطمحهاي محيط، مركز تحقيقات علوم و فناورياستاديار گروه مهندسي بهداشت . نويسنده مسئول:5

،يزد،ايرانيزد صدوقي و خدمات بهداشتي درماني شهيد پزشكي علوم دانشگاه Email: [email protected] 09133559789تلفن تماس:

طلوع بهداشت

دو ماهنامه علمي پژوهشي

دانشكده بهداشت يزد

شانزدهم سال چهارمشماره:

1396 مهر و آبان 64شماره مسلسل:

4/8/1395تاريخ وصول: 16/5/1395 :تاريخ پذيرش

چكيده

در اجزاي هاآالينده زيستيانتقال از بهتري تصوير تواندميپر پرندگان مانند زيستي هايشاخص از : استفادهمقدمه پر زيستيشاخص در سنگين فلزات آلودگي يبندپهنه و بررسيباهدف حاضر مطالعه. دهد نشان را زيستمحيط .گرفت انجام خانگيقمري

خانگي پرقمري يزد با استفاده ازشهر فلزات سنگين سرب و كادميوم در دو زون غربي و شرقي روش بررسي:)Streptopelia senegalensisگيري غلظت جهت اندازه .زيست مطالعه شد) به عنوان شاخص آلودگي محيط

استفاده با آمده به دست نتايجآخر در فلزات سنگين از روش هضم شيميايي و دستگاه جذب اتمي استفاده گرديد. .شد بنديپهنه GIS روش كريجينگ در محيط از

µg g-1و براي كادميوم µg g-1 01/1 ± 88/19ب سر هاي مورد مطالعه ميانگين غلظت نمونه در بررسي ها:يافته كادميومفلز و براي µg g-1 35/31حداكثر و µg g-187/13 حداقل سرب غلظت فلزآمد. به دست 87/0 ± 03/0

فلز سرب داراي غلظتي باالتر و فلز كادميوم داراي آمد. به دست µg g-1 29/1حداكثر و µg g-1 42/0 حداقلمقدار آلودگي باالتر در توزيع GISبندي در هاي پهنهي خطر براي پرندگان بود. نقشهتر از حد آستانهغلظتي پايين

هر سنگين سرب و كادميوم در شي و آناليزهاي آماري غلظت فلزاتبندپهنهي شرقي شهر يزد را نشان داد. نتايج نيمه است. يزد مشابه يكديگر و حاكي از آاليندگي باالتر نيمه شرقي شهر يزد بوده

بر هاآالينده محيطي انتقاالت و انساني هايفعاليت تأثيرات دهنده نشان يزد شهر آلودگي الگوي گيري:نتيجهداراي خانگي قمرياست. مطالعه حاضر نشان داد بوده يزد شهر شرقي ينيمه در سنگين فلزات انتشار افزايش است. زيست شهري بودهيطهاي زيستي مناسب براي استفاده به عنوان شاخص زيستي آلودگي محويژگي

زيستي، پر قمري خانگي، شهر يزد شاخص ي آلودگي،بندپهنههاي كليدي: واژه

3

... آبياري هاي صنعتي جهت مصارف كشاورزي وركبررسي استفاده مجدد از پساب شه


مقدمه

انساني موجب هاي يتاهميت تنوع زيستي و اثرات مخرب فعال

). 1ها، نسبت به گذشته شده است ( توجه بيشتر انسان به آلودگي

در زيست يطبه مح شده يهاي معرف مقدار زيادي از آالينده

). فلزات 2باشد ( شهرنشيني و فرايندهاي صنعتي مي ي نتيجه

سنگين با توجه به منابع توليد متعدد و پايداري در محيط به عنوان

را سنگين فلزات .)3شوند ( بحران مهم محيط زيستي تلقي مي

هاي يستمس در كم هاي غلظت در كه دانند مي عناصر از گروهي

يا مترمربع برسانتي گرم 5 ها آن چگالي و شوند يم يافت طبيعي

فلز كادميوم، سرب، كروم 4. در اين گروه )4، 5( باشد بيشتر

).6( اند بسيار سمي زيست يطو جيوه در مقدار كم براي مح

هاي شيميايي، كود زيست يطبيشترين منبع عناصر كمياب در مح

ذغال چوب، احتراق نفت، فرايندهاي توليد ي ها، تهيه كش آفت

گري ل نقليه، استخراج از معادن، ريختهياي، وسا هگازهاي گلخان

باشد هاي صنعتي ميمانده هاي شهري و باقي و سوزاندن زباله

. فلزات سنگين داراي خاصيت تجمع و بزرگنمايي زيستي )7، 8(

هاي تجزيه و تحليل آالينده ).9اند ( مواد غذايي ي در زنجيره

تجزيه به در موجودات زنده نتايج معتبرتري نسبت محيطي يستز

دهد. اين به دليل اين هاي غيرزنده به دست مي و تحليل در محيط

تري را در مورد فراهمي است كه موجودات زنده اطالعات دقيق

در .)2دهند ( ها به ما مي زيستي و همچنين انتقال زيستي آالينده

، موجودات زنده يا )bioindicators( هاي زيستيواقع شاخص

محيطي با تغيير يراتجوامعي از موجودات زنده است كه به تأث

فرايندهاي زيستي يا تغيير در تركيبات شيميايي خود واكنش

).10دهند ( نشان مي

توان به عنوان شاخص زيستي انتخاب كرد هايي كه مي گونه

، شامل پرندگان و پستانداران زميني، دوزيستان، ماهي، پرندگان

پرندگان .)12( باشد ) و خزندگان مي11پستانداران دريايي (

باشند. مي زيست يطموضوعات مرسوم براي پايش آلودگي مح

، داراي پراكنش بودن در دسترسو عمومي به دليل پرندگان

و تغذيه از سطوح تروفي باال در وسيع و نرخ متابوليك باال

آلودگي يستيشاخص زها مناسب استفاده به عنوان اكوسيستم

محققان پتانسيل استفاده از يراً). اخ13(هستند فلزات سنگين

ها به طور مثال كبوتر (فرم شهري) هاي وحشي مانند قمري گونه

)Columba livia( )14( ) و قمري خانگيStreptopelia

senegalensis( )15 ،(ها گنجشك )passer domesticus (

) و چرخ ريسك Parus caeruleusريسك آبي ( چرخ ،)2(

.را نشان دادند) Parus major( )17،16بزرگ (

ي هاي بدن مانند غده غده پرندگان فلزات را از طريق مدفوع،

. )17كنند ( نمك و پرها دفع مي

رفتارهاي ديگر فعاليت در محدوده قلمرو از قلمروطلبي و

شاخص عنوان به پرندگان انتخاب براي كه است پرندگان

در و شود مطالعهمؤثر پارامتري عنوان به تواند مي محلي آلودگي

قرارگرفتن و خاص اي منطقه به پرنده محدودشدن معناي به واقع

و Jackson ي مطالعه در .است منطقه آن آلودگي معرض در

Basket ي قمري قلمرو دانشگاه سبز فضاي در 1964در سال

7/0 تا 3/0 بين يا) محدودهZenaida asiaticaيد (سف بال

1980در سال و همكاران Sayre .)18شد ( مي شامل را هكتار

سازي نقشه را شده گذاري راديو نر يدسف بالقمري 6 قلمروي

شامل را هكتار 3/1 تا 4/0 بين اي محدوده قلمروها اين كردند،

4



در واقع عواملي مانند دفاع از قلمرو، داشتن . )19گرديد ( مي

جايگاه آوازخواني مشخص و دفاع از آن در برابر ساير رقبا،

جوجه آوري و جابه جايي در نزديكي منابع آب و غذا كه در

ها هاي مشخص مانند پارك مناطق شهري به سهولت و در مكان

ص شود تا قمريان به خصو گيرد سبب مي در اختيارشان قرار مي

معمول داراي طور بههاي شهري هاي ساكن در محيط جمعيت

نكته ). اين18ي محدود باشند (ها قلمروي خانگي و گستره

يرتأث تحت ها قمري خانگي ي گستره ي اندازه كه دارد وجود

سرزمين از استفاده شكل خصوص به )،landscapeسيما ( زمين

شهري مناطق در كه هايي قمري. باشد مي شهري مناطق در

كشاورزي يا مناطق در كه هايي قمري به نسبت كنند مي زندگي

).20( كنند مي طي را كمتري فواصل كنند مي زندگي طبيعي

Frantz اي در شهر پاريس در مطالعه 2012همكاران در سال و

ي آلودگي فلزات سنگين سرب، كادميوم، مس و روي به مطالعه

). در اين مطالعه در فواصل 21در مقياس محدود پرداختند (

متر نيز ميزان آلودگي فلزات سنگين در شاخص پر 800كمتر از

جايي ي جابه دار بود كه نشان دهنده كبوتر داراي اختالف معني

محدود اين گونه از كبوتريان در محيط شهري با توجه به الگوي

آلودگي بوده است. در بين پرندگان مورد استفاده به عنوان

زيست، قمرياني يطمحهاي آلودگي فلزات سنگين در شاخص

مانند كبوتر براي مطالعات آلودگي فلزات سنگين در مقياس

).21اند ( محدود استفاده شده

استفاده شدند 1960 ي دهه ازپرها براي پايش فلزات جهان در

). زيرا اين روش موجب تلفات كم پرنده و مقدار فلز مؤثر 22(

مورد در مطالعاتي تنها ايران در ).6( كند قابل مطالعه را فراهم مي

پرندگان مختلف هاي گونه هاي بافت در سنگين فلزات مقدار

خانگي يپر قمر از حال به . تا)23-25( استگرفته انجام مختلف

در سنگين فلزات غلظت بررسي براي زيستي شاخص عنوان به

جهان در محدود مقياس در شاخص اين از استفاده و ايران

.است نشده استفاده

ترين شهرهاي ايران و دومين شهر شهر يزد يكي از قديمي

ي اقتصادي، گردشگري و صنعت تاريخي جهان است و توسعه

استان يزد سبب افزايش آلودگي در اين شهرستان شده است. در

– يزد صنعتي دشت در تراكم و جمعيت بيشترين داراي يزد شهر

نفوس سرشماري ينآخر طبق يزد شهر جمعيت .باشد مي اردكان

در شهرستان اين در جمعيت تراكم و نفر 572672 مسكن و

. باشد مي يلومترمربعك در نفر 19750 تا 82/46 بينمختلف مناطق

و غربي بادهاي كه است داده نشان ميانگين گلبادهاي بررسي

منابع ينتر ). مهم26(منطقه هستند غالب بادهاي غربي شمال

هاي معلق، كوره ذرات از ناشي آلودگي شهرستان اين در آالينده

و مجاور صنعتي هاي آجرپزي، معادن، مراكز صنعتي و شهرك

هاي نيروگاه شهرستان، به منتهي گلبادهاي سيرم درقرارگرفته يا

جهت بررسي آلودگي .باشد مي شهري هاي فعاليت و برق توليد

شهر يزد، فلزات سنگين سرب و كادميوم با توجه به سميت و

هاي انساني و صنعتي و مناسب بودن براي متداول بودن در محيط

پايش با استفاده از شاخص پر با توجه به نتايج مطالعات مشابه به

در اين تحقيق عنوان پارامترهاي آلودگي انساني انتخاب گرديد.

ي از پر قمري خانگي به عنوان پرندهاستفاده ست تا سعي شده ا

آلودگي ي مطالعهبومي به عنوان شاخص زيستي آلودگي براي

قمري شهر يزد مورد بررسي قرار گيرد.در سرب و كادميوم

دو ايران در كه است قمريان يا كبوتريان تيره از اي گونه خانگي

داخل فضاي در غالباً پرنده اين زيستگاه. دارد گونه 9 و جنس

5



ها نشان نتايج بررسي. باشد مي ها آن اطراف و روستاها شهرها،

ي حساسيت اين گونه نسبت به آلودگي محيطي و كاهش دهنده

در هوا آلودگي سبب به اخير هاي سال در پرنده اين جمعيت

).27( است بوده شهرها

در خصوص به قمريان محدود جايي به جا مطالعات ننايج

به استفاده براي ها گونه اين بودن مناسب و شهري هاي زيستگاه

).21،19( است را نشان داده زيستي شاخص عنوان

هدف از اين پژوهش بررسي ميزان جذب عناصر سنگين سرب و

كادميوم در پر قمري خانگي به عنوان شاخص زيستي آلودگي

مشابه فلزات سنگين در شهرستان يزد و مقايسه با ديگر مطالعات

بر روي قمريان در سراسر جهان و بررسي الگوي پراكنش

آلودگي سرب و كادميوم در نيمه شرقي و غربي شهر يزد با

باشد. استفاده از توجه به بادهاي غالب نيمه غربي شهر يزد مي

تواند هايي مانند پر پرندگان بومي مثل قمري خانگي مي شاخص

ر بدن موجودات زنده و به درك فراهمي زيستي فلزات سنگين د

تواند آلودگي درنهايت انسان كمك كند. نتايج اين تحقيق مي

هاي مطالعاتي در مقياس محدود در شهر فلزات سنگين در زون

توأميرات تأثي يزد را مورد مطالعه قرار دهد و نشان دهنده

عوامل طبيعي و انساني بر الگوي پراكنش نهايي فلزات سنگين

زيست شهري باشد. يطمحر سرب و كادميوم د

روش بررسي

ي توصيفي مقطعي است. پژوهش حاضر اين تحقيق يك مطالعه

به بررسي غلظت فلزات سنگين سرب و كادميوم با استفاده از

ها با استفاده از ي غلظت آاليندهبند پهنهدستگاه جذب اتمي و

= GISروش كريجينگ در محيط سيستم اطالعات جغرافيايي (

Geographic Information System با استفاده از شاخص (

زيست شهري يزد پرداخت. نمونه پر يطمحپر قمري خانگي در

ي نمونه منطقه 17قمري خانگي به صورت تصادفي از 49

و فعاليت هاي انساني در دو ها جادهبرداري با توجه به تراكم

يد (شكل زون تحقيقاتي شرقي و غربي در شهر يزد برداشت گرد

). دو زون مطالعاتي غربي و شرقي به منظور مطالعه توزيع 1

آلودگي سرب و كادميوم با توجه به بادهاي غالب نيمه غربي و

هاي هاي مرتبط با فعاليت هاي انساني و جاده تمركز بيشتر فعاليت

نمونه با هر انساني در نيمه شرقي شهر يزد انتخاب شد. موقعيت

GPS = Globalجهاني ( ياب يتقعمو سيستم از استفاده

Positioning System( در .گرديد ثبت نقشه روي انتقال براي

برداري از نمونهمناطق ي سعي شد تا حداكثر فاصله يبردار نمونه

ها رعايت گردد. يكديگر براي كاهش اثر همبستگي داده

ها ي نمونه تعدادي از شاهپرهاي بال و دم به طور يكسان در همه

ابتدا سه مرتبه با آب ديونيزه و هاي پر با دقت جدا شد. نمونه

درجه 60ساعت در آون 24استون شسته شده و به مدت

شده وزن هاي خشك گراد خشك شدند، سپس نمونه سانتي

نيتريك ليتر ميلي 15ها با استفاده از . يك گرم از نمونهگرديدند

اسيد به مدت يك شب هضم شدند و با حمام بنماري در دماي

به يژنهاكس ليتر آب ميلي 5درجه حرارت ديدند، ميزان 100

). محلول 28ها اضافه شد و مراحل قبل تكرار گرديد ( نمونه

ي و بالن ژوژه اتيلني يقيف پل ،حاصل با استفاده از كاغذ صافي

25و در نهايت با آب ديونيزه به حجم هشدليتري صاف ميلي 25

.رسانده شد ليتر يليم

مدل ميزان فلزات سنگين با استفاده از دستگاه جذب اتمي

Analytik Jena-35 ي ساخت كشور آلمان با محدوده

هاي شاخصگيري شد. اندازه نانومتر 900تا 185بين موج طول

6



است. شده داده نشان 1جدول در سنجي يفط عملياتي

ي سازنده تنظيم ي كارخانه هاي عملياتي طبق توصيه شاخص

گرديد.

ي شاهد نمونه، يك نمونه 10در اين آزمايش بعد از هر

براي كاهش اريبي و خطاي آزمايش عالوه بر شد. يريگ اندازه

استفاده از آب ديونيزه، دستگاه با مقادير خيلي پايين كاليبره شد

يريگ اندازهاستاندارد شاهد ي نمونه يك نمونه، 10و پس از هر

عناصر در ي محلول استاندارد، محدوده ي براي تهيه .گرديد

ها به دست آمد و استانداردهاي بافت پر با استفاده از پيش نمونه

دستگاه يريگ ي اندازهطخ ي ها و محدوده مناسب بر اساس نمونه

ده از فرمول هاي قرائت شده از دستگاه با استفا داده تهيه گرديد.

محاسبه شد. ppmزير در واحد

):1فرمول (

M = C.V / W

= C غلظت به دست آمده از دستگاه

= V ليتر بوده است). لي مي 25حجم نهايي نمونه (در اين تحقيق

= W مقدار ماده خشك براي هضم بر حسب گرم (در اين

گرم بوده است). 1تحقيق

= M غلظت نهايي نمونه بر حسبppm به ازاي يك گرم وزن

گرفت. خشك مورد محاسبه قرار

كادميوم و سرب غلظت نتايج يبر رو يآمار آناليزهاي

تحقيقاتي هايزون از آمدهبه دست خانگي يپر قمر هاي نمونه

انجام) SPSS 16(افزار نرم از استفاده با يزد شهر ي محدوده در

. گرفت

-Kolmogorov آزمون از ها داده بودن نرمال بررسي جهت

Smirnov از ها يانسوار همگني بررسي براي و شد استفاده

و بودن نرمال به توجه با. گرديد استفاده Levene آزمون

و سرب غلظت ميزان ي مقايسه براي ها، داده واريانس همگني

از بررسي مورد هاي نيمه شرقي و نيمه غربيزون در كادميوم

.شد استفاده مستقل t آزمون

شهر يزدنيمه شرقي و غربي مطالعاتي هاي : نقاط نمونه برداري از پر قمري خانگي در زون1 شكل

7



عناصر گيري اندازه براي دستگاه : شرايط1جدول

روش جريان

)mA( )nmعرض شكافت (

موج طول)nm(

عنصر

FAAS 3 2/1 8/228 كادميوم

FAAS 4 8/0 3/283 سرب

افزار نرممحيط كريجينگ در آماري ينزم روش از تحقيق اين در

Arc Gis 9.3 ي غلظت فلزات سرب و بند پهنهبه منظور

. شد استفاده كادميوم

متحرك ميانگين منطق بر كه است تخمين روش يك كريجينگ

بهترين گفت توان مي آن مورد در و باشد يم استوار دار وزن

.است نااريب خطي تخمينگر

هر يازا به كه است آن كريجينگ هاي ويژگيين تر مهم از

محاسبه كرد. اين توان مي را آن با مرتبط خطاي تخميني

).29گرديد ( تعيين 2 فرمول از استفاده با تخمينگر

):2فرمول (

∑

ام (كه iوزن نقطه iλورد شده، آداده بر ميزان Z v رابطه اين در

ميزان داده Zviباشد) و ها در همه نقاط يك مي مجموع آن

.شده است يريگ اندازه

ها يافته

اتمي جذب سنجي يفطدر بررسي پارامترهاي تحليلي روش

)AAS = Atomic Absorption Spectroscopy با استفاده (

) و نمودار blankهاي پر ( هاي شاهد بدون نمونه از نمونه

LOD = limit ofحد تشخيص دستگاه ( كاليبراسيون،

detectionبراي سرب (µg g-1 88/1 و براي كادميومµg g-1

هاي آمد. مقدار غلظت سرب و كادميوم در نمونه به دست 16/0

پر باالتر از حد تشخيص دستگاه قرار داشت.

ي محدوده پايلوت مناطق در عناصر غلظت اختالف بررسي نتايح

شاخص عنوان به خانگي يپر قمر استفاده با يزد شهرستان شهري

فلزات غلظت در اختالف ي دهنده نشان زيست يطمح زيستي

در ) sig = 014/0( كادميوم و) sig =027/0( سرب سنگين

باشد (جدول يم يزد شهرستان غربي و شرقي شهري ي محدوده

دار در دو زون مطالعاتي در شهر يزد يمعنوجود اختالف .)2

ير تأثحاكي از ناهمگني توزيع آلودگي شهري تحت

باشد. فعاليت هاي انساني مي

8



يزد شهرستان غربي و شرقي شهري هاي محدوده در خانگي قمري پر در) µg g-1( سنگين فلزات غلظت مستقل t آزمون : نتايج2 جدول

.t F Sig يدرجه آزاد اختالف ميانگين ييرمنابع تغ عنصر

197/5 908/78 47 -31342/3 فرض تساوي واريانس سرب

027/0

فرض عدم تساوي

واريانس

31342/3- 880/40 274/15

014/0 449/6 020/0 47 -01308/0 فرض تساوي واريانس يومكادم

تساويفرض عدم

واريانس

01308/0- 427/14 022/0

يزد شهر كادميوم عنصر بندي پهنه : نقشه2 شكل يزدشهرسربعنصربندي پهنه : نقشه1 شكل

9



سرب و كادميوم در شهر هاي بندي آالينده نتايج مطالعات پهنه

يزد توانست به خوبي اين اختالف توزيع آلودگي در شهر يزد و

آاليندگي باالتر در نيمه شرقي شهري يزد را نشان دهد. نقشه

با استفاده از كادميوم و سرب عناصر از يك هر مقدار يبند پهنه

.آمد به دست 3و 2طبق شكل يزد شهر روش كريجينگ در

برداري در ي مناطق نمونه در همه سنگين لزاتف غلظت ميانگين

، µg g-1 01/1 ± 88/19 ميانگين سرب براي يزد، شهرستان

و براي فلز µg g-1 35/31 و حداكثر µg g-1 87/13حداقل

و µg g-1 42/0، حداقلµg g-1 03/0 ± 87/0كادميوم ميانگين

آناليزهاي آماري به طور كلي نتايج .بود µg g-1 29/1 حداكثر

ي بيشترين دهنده نشاني مقدار فلزات سرب و كادميوم بند پهنهو

شرقي نيمه و كادميوم در سرب سنگين فلزات آاليندگي غلظت

از ها آالينده انتشار ي نتيجه در تواند يم خود كه بود يزد شهر

فعاليت توام تاثير همراه با نيمه غربي غالب بادهاي و جو طريق

هاي انساني در اين هاي مرتبط با فعاليت و جاده انساني هاي

.محدوده باشد

نتيجه گيريو بحث

خانگي قمري 49 سرب و كادميوم پرهاي غلظت فلزت سنگين

در شهر يزد ي شرقي و غربي سطح دو زون مطالعاتي در نيمه از

غالب بادهاي به توجه با. گرفت قرار بررسي مورد 1392 پاييز

هاي توسعه بيشتر جاده و باالتر انساني هاي فعاليت غربي، نيمه

يزد دو شهر شرقي نيمه مرتبط با فعاليت هاي انساني در اصلي

زون مطالعاتي در نيمه شرقي و غربي شهرستان يزد به منظور

هاي سرب و كادميوم انتخاب گرديد. نتايج ي آالينده مطالعه

ظت فلزات سنگين گيري غل آناليزهاي آماري بر روي نتايج اندازه

ي آاليندگي باالتر در نيمه شرقي سرب و كادميوم نشان دهنده

سنگين فلزات آلودگي يبند پهنه هاي باشد. نقشه شهر يزد مي

هاي ييد كننده نتايج بررسيتأ GISيزد با استفاده از محيط شهر

آمده، آلودگي باالتر فلز كادميوم به دستهاي آماري بود. نقشه

نيمه شرقي شهر يزد نشان داد. نيمه شرقي شهر يزد و سرب را در

نسبت به نيمه غربي داراي بيشترين تجمع و تراكم بازار،

ها و هاي گردشگري، اقتصادي، تراكم بيشتر جاده فعاليت

ترافيك وسايل نقليه است. مطالعات ديگر نيز نشان داده است كه

زانمي مانند انساني مختلف منابع يرتأث تحت سنگين فلزات

و ها بام پشت در رفته كار به مواد ها، سازي باطري ترافيك،

هاي فعاليت . نوع)21( دارند قرار كشاورزي و ها رنگ منازل،

زيست يطمح در آلودگي مكاني توزيع سبب تواند مي انساني

توان به همچنين بادهاي غالب نيمه غربي شهر يزد را مي ).3( شود

در توزيع آاليندگي شهر يزد در كنار مؤثرعنوان عاملي

هاي انساني در هاي مرتبط با فعاليت هاي انساني و جاده فعاليت

براي بررسي 2009نظر گرفت. مارسيلي و همكاران نيز در سال

ي ير آلودگي فلزات سنگين ميادين نفتي، در روش مطالعهتأث

توجه خاصي داشتند و نمونه برداري باد غالبخود به اهميت

خود از شاخص زيستي مارمولك ايتاليايي را در امتداد جهت باد

ي دهنده نشانها از ميادين نفتي انجام دادند. نتايج مطالعات آن

اي ديگر ). در مطالعه30ير ميادين نفتي بر توزيع آلودگي بود (تأث

ي در مطالعه 2012در شهر يزد نژادكوركي و نيكلسون در سال

) در SO2اكسيد ( دي آلودگي گوگرد خود بيشتر بودن مقدار

جنوب شرق شهرستان يزد را مرتبط با بادهاي غالب شمال غربي

).31يزد و انتقال آلودگي صنايع بيان كردند (

حاضر ي مطالعه در ميانگين غلظت فلزات سنگين گيري اندازه

پر يبر رو شده انجام مطالعات از باالتر كمي حتي و مشابه نتايج

10



به جهان سطح دراكنون هم و گذشته هاي دهه در قمريان

ميانگين. است داشته را خصوص در مناطق روستايي و طبيعي

يريگ اندازه µg g-1 88/19حاضر ي مطالعه در سرب غلظت

در ميانگين غلظت 0/20 تا µg g-1 6/0 با مقايسه در كه شد

اسلواكي، اشغالي، فلسطين ي جنوبي، كره كبوتر پر در سرب

صورت گرفته در مشابه و نسبت به مطالعات فرانسه و برزيل

مناطق روستايي و طبيعي و شهرهاي با استانداردهاي آاليندگي

ي مطالعه ). در14، 21، 32-34مطلوب باالتر بود (

Almansour در سرب غلظت يبر رو كه 2004 سال در

ي منطقه سه وحشي در خانگي پر قمري مختلف هاي قسمت

در سرب ميانگين غلظت شد، انجام سعودي عربستان در مختلف

آمد به دست 03/18 تا µg g-12/2 بين خانگي قمري كامل پر

خانگي وحشي مطالعه شده در ). غلظت سرب در پر قمري15(

در خانگي قمري از آمدهبه دست سرب غلظت از عربستان كمتر

مطالعه در سرب مقدار. بوده است يزد شهرستان ي محدوده

بود پرندگان در) µg g-1 4( ي خطر حدآستانه از باالتر حاضر

پرندگان رشد در اختالل و مثل توليد مشكالت به منجر كه

µg مطالعه اين نتايج در كادميوم ميانگين غلظت). 35( گردد مي

g-1 87/0 كادميوم ميانگين غلظتكه يحال در شد گيري اندازه

µg g-1 04/0بين فرانسه و برزيل اشغالي، فلسطين كبوتر پر در

اين در كادميوم ). غلظت21، 33، 35است ( شده عنوان 3 تا

پرندگان براي) µg g-1 2( خطر ي حدآستانه از تر پايين مطالعه

مقدار باالي غلظت فلز سرب در شهرستان يزد ).35( بود

هاي صنعتي هاي جوي و اثرات فعاليت تواند ناشي از آلودگي مي

ي شهرستان يزد و اطراف آن باشد. محدودهو انساني در

در اين مطالعه سعي شد تا براي اولين بار از قمري خانگي به

در مقياس محدود شهري زيست يطعنوان شاخص زيستي مح

آلودگي سرب ي دهنده نشان يخوب استفاده شود. اين شاخص به

اي مشابه از . ما از گونهاست شهر يزد بودهو كادميوم در سطح

هاي ذكر استفاده كرديم كه عالوه بر ويژگي يانكبوتر ي خانواده

تر، متابوليسم باالتر و شده در كبوتر به علت جثه كوچك

هاي گاه هاي زيستي آن به سكونت ها و فعاليت نزديكي بيشتر النه

انساني، داراي برتري نسبت به كبوتر شهري در سنجش آلودگي

انساني است. زيست يطمح

در استفاده از پرندگان به عنوان شاخص زيستي آلودگي در

ي جابه جايي پرنده هاي محلي توجه به قلمرو و گستره مقياس

ي و گستره قلمرومشاهدات ما حاكي از آن بود كه اهميت دارد.

هاي قمري خانگي در شهرستان يزد، بسيار به سكونتگاه خانگي

هاي خانگي در ايي قمريميزان جا به جباشد و انساني نزديك مي

. است هاي كشاورزي بوده هاي شهري كمتر از محيط محيط

در سال Baccusو Smallاين مشاهدات با نتايج مطالعات

ها در آمريكا مطابقت ي خانگي قمري بر روي گستره 2010

براي زيستي شاخص عنوان به قمريان از ). استفاده36داشت (

مناطق در محلي قياسم در سنگين فلزات آلودگي سنجش

كمتر جايي جابه علت به كشاورزي مناطق به نسبت شهري

مهمي عامل تواند يم خود سيما زمين بنابراين باشد. يم تر مناسب

و زيست يطمح آلودگي پايش براي مناسب ي گونه انتخاب در

بر روي چنين اين مطالعات .باشد مطالعه مورد مقياس

محيط پيامدهاي درك در ما به تواند مي زنده هاي ارگانيسم

بر آلودگي خطرناك اثرات و شهرسازي هاي پروژه زيستي

11



طبيعت و دستيابي به الگوي پراكنش آلودگي و و انسان سالمتي

هاي زنده به عنوان شاخص جذب فلزات سنگين در ارگانيسم

.كند زيستي و در نهايت انسان كمك

هاي سنجش آلودگي و اطالعات در با توجه به كمبود ايستگاه

يند برآي منابع آالينده و سهم هر يك از منابع آالينده در زمينه

شود مطالعات زيست شهر يزد، توصيه مي يطمحآلودگي

تري جهت شناسايي منابع آالينده شهري و نقش هر يك گسترده

رك بهتر از توزيع و از منابع آالينده انجام گردد و به منظور د

ي شهري نتايج هاي زنده تجمع فلزات سنگين در ارگانيسم

آمده از مطالعه به دستهاي مطالعات محيط فيزيكي با داده

زيست شهري يزد مقايسه و به صورت يطمحهاي زيستي شاخص

زيستي بررسي گردد. –هاي تركيبي فيزيكي شاخص

تضاد منافع

تضاد گونه هيچ مقاله اين درند نويسندگان مقاله عنوان كرد

.وجود نداردمنافعي

قدرداني و تشكر

خانگي كارشناسي ارشد با عنوان قمري نامه يانپامقاله حاضر از

زيستي محيط آلودگي بندي پهنه براي زيستي شاخص عنوان به

كادميوم و طرح پژوهشي استخراج گرديده است. و سرب

زيست يطمحهاي بدينوسيله از مركز تحقيقات علوم و فناوري

دانشگاه علوم پزشكي و خدمات بهداشت درماني شهيد صدوقي

) و دانشگاه يزد به 2776 طرح ين اعتبار طرح (كدتأميزد براي

ين امكانات و آزمايشگاه تخصصي براي انجام پژوهشتأمجهت

كمال تشكر و سپاس را دارم.

در اين مقاله به منظور قدرداني از زحمات اشخاصي كه در

مراحل ابتدايي نمونه برداري پژوهش همكاري داشتند، نام تمامي

افراد در بخش نويسندگان درج گرديده است.

References

1-Meine C. Conservation biology: past and present. In: Sodhi, NS, Ehrlich, PR (Eds.),

Conservation biology for all. England: Oxford University Press. 2010;(1): 7-26.

2-Swaileh KM, Sansur R. Monitoring urban heavy metal pollution using the House Sparrow

(Passer domesticus). Journal of Environmental Monitoring 2006; 8(1): 209–13.

3-Azimi S, Rocher R, Garnaud S, Varrault G, Thevenot DR. Decrease of atmospheric deposition of

heavy metals in an urban area from 1994 to 2002 (Paris, France). Chemosphere 2005; 61(5): 645-

51.

4-Adriano DC. Trace elements in the terrestrial environment. New York: Springer Verlag; 1986.

5-Povinelli J. Acao dos metais pesados nos processos biologicos de tratamento de aguas residuarias.

[Ph.D thesis]. Universidade de Sao Paulo.1987.

12



6-Brait CH, Antoniosifilho NR, Furtado MM. Utilization of wild animal hair for the environmental

monitoring of Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn. Quimica Nava 2009; 32(6): 1384-88.

7-Egrejafilho FB. Avaliação da ocorrência e distribuição química de metais pesados na

compostagem do lixo domiciliar urbano. [MS.c thesis]. Universidade Federal de Viçosa. 1993.

8-Tavares TM, Carvalho FM. Assessment of human population exposure to heavy metals in the

environment: Examples from Bahia, Brazil. Química Nova 1992;15(2):147–53.

9-Zhuang P, Zou H, Shu, W. Biotransfer of heavy metals along a soil-plant insect- chicken food

chain: Field study. Journal of Environmental Sciences 2009; 21:849-53.

10-Arndt U, Fomin A, Lorenz, S. Bio-indikation. neue entwicklungen, nomenklatur,

synokologische aspekte. Germany: Verlag G. Heimbach; 1996: 308.

11-Fisk AT, Wit AA, Wayland M, Kuzyk ZZ, Burgess N, Letcher R, et al. An assessment of the

toxicological significance of anthropogenic contaminants in Canadian arctic wildlife. Science of the

Total Environment 2005; 351-352: 57-93.

12-Marsili L, Casini S, Ancora S, Bianchi N, agostino AD, Ferraro M, Fossi MC. The Italian Wall

Lizard (Podarcis sicula) as a bioindicator of oil field activity. Science of The Total Environment

2009; 407(11): 3597-604.

13-Kaur N, Dhanju Ck. Heavy metals concentration in excreta of free living wild birds as indicator

of environmental contamination. The Bioscan 2013; 8(3):1089-93.

14-Nam DH, Lee DP, Koo TH. Monitoring for Lead pollution using feathers of feral Pigeons

(Columba livia) from Korea. Environmental Monitoring and Assessment 2004; 95(1): 13-22.

15-Al-Mansour MI. Using feathers as a biological indicator of lead environmental pollution.

Pakistan Journal of Biological Sciences 2004; 7(11): 1884–87.

16-Janssens E, Dauwe T , Bervoets L, Eens M. Inter and intraclutch variability in heavy metals in

feathers of Great Tit nestlings (Parus major) along a pollution gradient. Archives of Environmental

Contamination and Toxicology 2002; 4(3): 323-29.

13



17-Dauwe T, Bervoets L, Blust R, Pinxten R, Eens M. Can excrement and feathers of nestling

songbirds be used as biomonitors for heavy metal pollution? Archives of Environmental

Contamination and Toxicology 2000; 39(4): 541–46.

18-Jackson L, Basket TS. Perch-cooing and other aspects of breeding behavior of Mourning Doves.

Journal of Wildlife Management 1964; 28(2): 293-307.

19-Sayre MW, Basket TS, Sadler KC. Radiotelemetry studies of the Mourning Dove in Missouri.

Jefferson City: Missouri Department of Conservation; 1980.

20-Small MF, Baccus JT, Schwertner TW. Productivity in an urban White-winged Dove population

on the Edwards Plateau, Texas. Bulletin Texas Ornithological Society 2010; 43(1-2): 62-67.

21-Frantz A, Pottier MA, Karimi B, Corbel H, Aubry E, Haussy C, et al. Contrasting levels of

heavy metals in the feathers of urban pigeons from close habitats suggest limited movements at a

restricted scale. Environmental Pollution 2012;168(1): 23-28.

22-Burger J, Gochfeld M. Lead and Cadmium accumulation in eggs and fledgling seabirds in the

New York bight. Environmental Toxicology and Chemistry 1993;12(2):261–67.

23-Karimi A. Determine the accumulation of heavy metals Cadmium, Chromium, Copper, Zinc and

Iron, in organs of the Great Cormorant, Phalacrocorax carbo in Anzali wetland. Journal of

Environmental Studies 2007; 33(43):83-92. [Persian]

24-Zolfaghari Gh, Esmaili-Sari A, Ghasempouri SM, Baydokhti RR, Hassanzade-Kiabi HA.

Multispecies-monitoring study about bioaccumulation of mercury in Iranian birds (Khuzestan to

Persian Gulf): Effect of taxonomic affiliation and trophic level. Environmental Research 2009;

109(7):830-36.

25-Ekati N. Birds environmental monitoring performance of lead pollution in Iran's southwestern

coast. International Congress of Islamic World Geographers: 2010.9 p: Zahedan, Iran: Civilica;

2008. [Persian]

14



26-Mobin, M. The final report of studies plan, the first stage of Yazd agriculture and irrigation

separation of waste water treatment Lands, Yazd province department of Water and Waste water.

Arid Regions Research Institute of Yazd University 2002. [Persian]

27-Mansouri J. Birds of Iran. Iran: Farzane book Publishers; 2008. [Persian]

28-Dauwe T, Bervoets L, Ellen J, Rianne P, Ronny B, Marcel E. Great and Blue Tit feathers as

biomonitors for heavy metal pollution. Ecological Indicators 2002; 1(4): 227-34.

29-Shabani A, Shahbakhti M, Abaspour RA. Tehran atmospheric pollutants distribution modeling

by using statistical and geostatistical methods. Geomatics conference: 2011 April. 1-10:Iran,

Tehran. [Persian]

30-Marsili L, Casini S, Mori G, Ancora S, Bianchi N, Agostino A D, et al. The Italian wall lizard

(Podarcis sicula) as a bioindicator of oil field activity. Science of The Total Environment 2009;

407(11): 3597-604.

31-Janiga M, Mankovska B, Bobalova M, Durkcova G. Significance of concentrations of Lead,

Cadmium, and Iron in the plumage of the Feral Pigeon. Archives of Environmental Contamination

and Toxicology 1990; 19(6): 892-97.

32-Nejadkoorki F, Nicholson K. Integrating passive sampling and interpolation techniques to assess

the spatio-temporal variability of urban pollutants using limited data sets. Environmental

Engineering and Management Journal 2012; 11(9): 1649-55.

33-Adout A, Hawlena D, Maman R, Paz-Tal O, Karpas Z. Determination of trace elements in

Pigeon and raven feathers by ICPMS. International Journal of Mass Spectrometry 2007; 267(1-3):

109-16.

34-Brait CHH, Antoniosifilho NR. Use of feathers of Feral Pigeons (Columba livia) as a technique

for metal quantification and environmental monitoring. Environmental Monitoring and Assessment

2011; 179(1-4): 457-67.

15



35-Abdullah M, Fasola M, Muhammad A, Ahmadmalik S, Boston N, Bokhari H, et al. Avian

feathers as a non-destructive bio-monitoring tool of trace metals signatures: A case study from

severely contaminated areas. Chemosphere 2014; 119(1): 553-61.

36-Small MF, Baccus JT. Home ranges of two populations of urban-nesting White Winged Doves

(Zenaida asiatica) in Texas. The Southwestern Naturalist 2010; 55(1): 29-34.

original article received: 2016/06/28 accepted:6016/08/06 …tbj.ssu.ac.ir/article-1-2250-fa.pdf ·...

Documents