فراوانی و ویژگی های میكروپلاستیك ها در خاك های شهری اصفهان
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
علوم و مهندسی خاك
استاد
مهران شیروانی جوزدانی
تولید و استفاده انبوه از محصولات پلاستیکی راحتی را برای مردم به ارمغان ¬آورده و در عین حال منجر به تجمع آلاینده¬های پلاستیکی در محیط¬زیست شده است، به طوریکه آلودگی منابع آب و خاک به میکروپلاستیک¬ها و خطرات زیست¬محیطی مرتبط با آن¬ها اخیراً به یک نگرانی جهانی تبدیل شده است. میکروپلاستیک¬ها عموماً به عنوان ذرات پلاستیکی با اندازه کمتر از پنج میلی¬متر تعریف می¬شوند که عمدتا از تخریب ذرات پلاستیکی بزرگتر رها شده در طبیعت بوجود می¬آیند. مطالعه حضور و آثار میکروپلاستیک¬ها در خاک¬ها از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا خاک¬ها طیف وسیعی از خدمات اکوسیستمی را ارائه می¬دهند که برای حیات در کره زمین ضروری است. ورود آلاینده¬ها از جمله میکروپلاستیک¬ها به محیط زیست از منابع گوناگون باعث پیامدهای منفی بر سلامت انسان، گیاه، حیوان و زیست¬بوم می¬گردد. این ذرات پلاستیکی از راه¬های مختلف از جمله کاربرد لجن فاضلاب، کودهای آلی، مالچ های پلاستیکی و همچنین مدیریت نامناسب زباله¬ها، به اکوسیستم های خاکی وارد می شوند و بر خصوصیات فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی خاک اثر می¬گذارند. علی رغم اهمیت وجود آمار و اطلاعات در مورد فراوانی و ویژگی¬های میکروپلاستیک¬ها در خاک¬ها اطلاعات کمی در این مورد در دنیا و بویژه در ایران وجود دارد. تاکنون مطالعه¬ای در مورد مقدار و انواع ذرات میکروپلاستیک در خاک¬های شهر اصفهان انجام نشده است. به همین دلیل، این تحقیق با هدف گردآوری اطلاعات در مورد فراوانی و مشخصات میکروپلاستیک¬ها در خاک¬های شهر اصفهان انجام شد. نقاط نمونه برداری خاک (60 نقطه) با استفاده از نقشه شهر اصفهان در پنج کاربری مختلف شامل تفریحی، مسکونی، تجاری، کشاورزی و صنعتی تعیین و نمونه¬برداری خاک با کنار زدن لایه سطحی خاک و از عمق 10-0 سانتی¬متری به صورت مرکب در هر نقطه انجام شد. تمامی نمونههای خاک در فویلهای آلومینیومی به طور جداگانه قرار داده¬، به آزمایشگاه منتقل و هوا خشک و از الک 5 میلیمتری عبور داده شدند. در آزمایش جداسازی میکروپلاستیک¬¬ها از خاک ابتدا مواد آلی نمونه¬ها با استفاده از هیدروژن پراکسید 30 درصد حذف و به منظور آزاد سازی MPs محبوس شده در خاکدانه ها از دستگاه اولتراسونیک با انرژی 60 ژول بر میلی¬لیتر به مدت 100 ثانیه استفاده شد. سپس، نمونه¬ها سانتریفیوژ و محلول NaCl اشباع با چگالی 2/1 گرم بر سانتی متر مکعب و پس از آن محلول ZnCl2 با چگالی 55/1 گرم بر سانتی متر مکعب به نمونه¬ها اضافه شد. میکروپلاستیکهای شناور در هر محلول روی کاغذ صافی جمع¬ آوری و زیر میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی 1500 شمارش و بر اساس اندازه، شکل و رنگ گروه¬-بندی شدند. همچنین، نقشه¬های پهنه¬بندی میکروپلاستیکها در خاک¬های شهر اصفهان توسط نرم افزار ArcGIS تهیه گردید. نوع پلیمر در تعدادی از میکروپلاستیکها توسط روش طیف¬سنجی رامان شناسایی شد. نتایج نشان داد ذرات میکروپلاستیک در تمام نمونه¬های خاک وجود داشته و دامنه فراوانی¬آن¬ها از 178 تا 8635 ذره در هرکیلوگرم خاک متغیر است. بیشترین فراوانی میکروپلاستیک¬ها مربوط به مناطق تجاری و پس از آن مناطق مسکونی، تفریحی، صنعتی و کشاورزی است. بیشتر میکروپلاستیک¬های یافت شده (59/70 درصد) اندازه کمتر از 5/0 میلی¬متر داشتند. میکروپلاستیک¬های استخراج شده عمدتا قطعه¬ای (42/62 درصد) و فیبری (18/34 درصد) بودند و میکروپلاستیک¬های فیلم (07/2 درصد) و گلوله (32/1 درصد) نیز مشاهده شدند. در نمونه¬های بررسی شده تنوع رنگ زیادی نیز مشاهده شد اما رنگ قهوه¬ای (44/45 درصد) دارای بیشترین فراوانی در میکروپلاستیکها بود. پلیمر¬های پلی¬اتیلن، پلی¬آمید، پلی-استایرن ، پلی¬پروپیلن و پلی¬وینیل¬کلرید توسط طیف¬سنج رامان در نمونه¬های منتخب شناسایی شدند.
کلمات کلیدی: آلودگی خاک، پلاستیک، پلیمر، میکروسکوپ رامان، پهنه¬بندی

