پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 161 |
| تعداد شماره‌ها | 6,532 |
| تعداد مقالات | 70,501 |
| تعداد مشاهده مقاله | 124,098,036 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,205,611 |
تغییرات زمانی در ترکیب عنصری و خصوصیات فیزیکوشیمیایی ذرات معلق هوا ساطع شده از پهنه‌های ماسه‌ای( مطالعة غرب دریاچة ارومیه) | ||
| نشریه محیط زیست طبیعی | ||
| دوره 76، ویژه نامه مناطق تحت حفاظت، بهمن 1402، صفحه 79-95 اصل مقاله (1.6 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jne.2023.356230.2533 | ||
| نویسنده | ||
| نیکو حمزه پور* | ||
| گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران. | ||
| چکیده | ||
| پهنه های ماسه ای واقع در غرب دریاچه ارومیه، یکی از مهمترین منابع تولید گردوغبار در این منطقه می باشند. هدف از انجام این تحقیق، مطالعة تغییرات زمانی در ترکیب عنصری و خصوصیات فیزیکوشیمیایی ذرات معلق هوا در مجاورت پهنه های ماسه ای غرب دریاچه ارومیه در طول فصل خشک و تعیین میزان مشارکت خاک های محلی در ترکیب گردوغبار بود. بدین‌منظور، نمونه های گردوغبار در طی چهار ماه مختلف در طی فصل خشک 1399 با اله های رسوبگیر جمع آوری شدند. همچنین دو خاک غالب از کانون های گردوغبار نیز از عمق 5-0 سانتی متری نمونه برداری شدند. نمونه برداری از هرکدام از سطوح، به‌صورت مرکب و از ترکیب چندین نمونه از بخش های مختلف آن سطح بود. خصوصیات فیزیکوشیمیایی نمونه ها از جمله توزیع اندازة ذرات، قابلیت هدایت الکتریکی، اسیدیته، مادة آلی و درصد کربنات کل اندازه گیری شدند. شناسایی کانی های غالب با روش تفریق اشعة ایکس (XRD)، شناسایی عناصر موجود در نمونه ها با دستگاه ICP-MS و نیز تصویربرداری از سطح نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نیز صورت گرفت. براساس نتایج حاصل از این تحقیق، کوارتز، کلسیت، آراگونت و هالیت کانی های غالب در نمونه ها بودند. نتایج آنالیز عنصری نشان داد که کلسیم، منیزیم، سدیم، سیلیسیوم، آهن و آلومینیوم در هر دو نمونه خاک و گردوغبار جزء عناصر با فراوانی زیاد بودند. تصویربرداری از سطح دو خاک نشان داد که آراگونیت با اشکال سوزنی و ستونی، فراوانترین کانی در آن‌ها است. براساس نتایج حاصل از محاسبة فاکتورغنیشدن، باوجود اینکه خاک 1 (DS1) با مقدار رس، نمک و سیلت بیشتر، بالاترین مشارکت را در ترکیب گردوغبار در ابتدای فصل خشک (تیرماه و مرداد ماه) دارد، به سمت انتهای فصل خشک، مشارکت خاک 2 (DS2) با میزان املاح کمتر، شن و کربنات کل بالاتر، بیش از DS1 می شود. براساس نتایج میکروسکوپ روبشی و آنالیز نقطه ای، به سمت اواسط فصل خشک و در نتیجه تبخیر زیاد در منطقه، کلریدسدیم در سطح نمونه DS1 تجمع مییابد و با ایجاد پوشش در دور ذرات شن، منجر به ایجاد سله شده و از ادامة فرسایش بادی، ممانعت می کند. با این حال، خاک DS2، تمام طول سال کانون اصلی گردوغبار باقی می ماند و با دارا بودن مقادیر بسیار زیادی از کانی آراگونیت و عناصری همچون استرانسیوم 88Sr و باریم Ba و حرکت گردوغبار حاصل، در جهت بادهای غالب به سمت مناطق مسکونی و اراضی کشاورزی، خطری جدی به حساب می آید و نیازمند توجه ویژه است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آنالیز عنصری؛ فاکتور غنی‌شدن؛ کلرید سدیم؛ میکروسکوپ الکترونی روبشی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Temporal changes in the elemental composition and physicochemical properties of dust from sand sheets of the western Lake Urmia | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Nikou Hamzehpour | ||
| Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Maragheh, Maragheh, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Sand sheets of the western LU are among the major dust sources in the region. Thus, the aims of the present study were to comprehensive study the dust origins from Sa-sheets; dust characteristics and aerosol temporal variability throughout the dry season. Using dust traps, dust samples were collected during four time periods July, August, October, and November. Soil and dust samples then subjected to physicochemical, mineralogical (XRD), and elemental (ICP-MS) analysis. By means of scanning electron microscopy (SEM), morphology and main chemical constituents of the soil-dust particles were also characterized. Quartz, Calcite, Aragonite and Halite were the dominant minerals in the samples. Elemental analysis results revealed that Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Sodium (Na), Silicon (Si), Iron (Fe) and Aluminum (Al) are the dominant constituents of both soil and dust samples. Among rare elements, strontium (88Sr) and barium (Ba) with 3 and 0.21 g kg-1 were the prevailing elements. The calculation of the enrichment factors demonstrated that while dust source 1 (DS1) with higher clay, salt, and silt content contributes more to the dust composition from July to August, dust source 2 (DS2) with less salinity and higher sand content becomes major contributor to dust composition from October to November. SEM images of the soil samples showed that Aragonite dominated the samples. However, towards the mid dry season and as a consequence of the extensive evaporation, NaCl accumulates in the surface of DS1, resulting in the formation of a thin crust which prevents the soil DS1 from further erosion for the rest of the dry season. Nevertheless, the prevalence of the toxic elements in the dust blown from sand sheets and their transport to the surrounding cities in the direction of the prevailing winds is a serious threat to both human health and agricultural production and thus needs careful attention. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Elemental analysis, Enrichment factor, Scanning electron microscope, Sodium chloride | ||
| مراجع | ||
|
Abbasi, S., Rezaei, M., Ahmadi, F. and Turner, A., 2022. Atmospheric transport of microplastics during a dust storm. Chemosphere 292, 133456. Abouchami, W., Näthe, K., Kumar, A., Galer, S.J., Jochum, K.P., Williams, E., Horbe, A.M., Rosa, J.W., Balsam, W., Adams, D., Mezger, K., 2013. Geochemical and isotopic characterization of the Bodélé Depression dust source and implications for transatlantic dust transport to the Amazon Basin. Earth and Planetary Science Letters 380, 112-123. Abuduwaili, J., DongWei, L.I.U., GuangYang, W.U. 2010. Saline dust storms and their ecological impacts in arid regions. Journal of Arid Land 2(2), 144-150. Ahmady-Birgani, H., Agahi, E., Ahmadi, S. J., Erfanian, M., 2018. Sediment source fingerprinting of the Lake Urmia sand dunes. Scientific reports, 8(1), 206. Ahmady-Birgani, H., Mirnejad, H., Feiznia, S., McQueen, K.G. 2015. Mineralogy and geochemistry of atmospheric particulates in western Iran. Atmospheric Environment 119, 262-272. Ahmady-Birgani, H., Ravan, P., Schlosser, J.S., Cuevas-Robles, A., AzadiAghdam, M. and Sorooshian, A., 2020. On the chemical nature of wet deposition over a major desiccated lake: Case study for Lake Urmia basin. Atmospheric Research 234, 104762. Al-Dabbas, M.A., Ayad Abbas, M., Al-Khafaji, R.M., 2012. Dust storms loads analyses—Iraq. Arabian Journal of Geosciences 5, 121-131. Arimoto, R., 2001. Eolian dust and climate: relationships to sources, tropospheric chemistry, transport and deposition. Earth-Science Reviews 54(1-3), 29-42. Baddock, M.C., Bullard, J.E., Bryant, R.G., 2009. Dust source identification using MODIS: a comparison of techniques applied to the Lake Eyre Basin, Australia. Remote Sensing of Environment 113(7), 1511-1528. Behrooz, R.D., Esmaili-Sari, A., Bahramifar, N., Kaskaoutis, D.G., Saeb, K., Rajaei, F., 2017. Trace-element concentrations and water-soluble ions in size-segregated dust-borne and soil samples in Sistan, southeast Iran. Aeolian Research 25, 87-105. Boroughani, M., Hashemi, H., Hosseini, S.H., Pourhashemi, S., Berndtsson, R., 2019. Desiccating Lake Urmia: a new dust source of regional importance. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters 17(9), 1483-1487. Dane, J.H., Topp, C.G. eds., 2020. Methods of soil analysis, Part 4: Physical methods (Vol. 20). John Wiley & Sons. Davis, C.M., Fox, J.F., 2009. Sediment fingerprinting: review of the method and future improvements for allocating nonpoint source pollution. Journal of Environmental Engineering 135(7), 490-504. De Deckker, P., 2015. Fingerprinting aeolian dust in marine sediment: examples from Australia. Dust 24, 80. Díaz-Hernández, J.L., Martín-Ramos, J.D., López-Galindo, A., 2011. Quantitative analysis of mineral phases in atmospheric dust deposited in the south-eastern Iberian Peninsula. Atmospheric Environment 45(18), 3015-3024. Farokhnia, A., Morid, S., 2014. Assessment of the effects of temperature and precipitation variations on the trend of river flows in Urmia Lake watershed. Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab (in persian) 25(3), 86-97. Gatehouse, R.D., Williams, I.S., Pillans, B.J., 2001. Fingerprinting windblown dust in south-eastern Australian soils by uranium-lead dating of detrital zircon. Soil Research 39(1), 7-12. Gholampour, A., Nabizadeh, R., Hassanvand, M.S., Nazmara, S., Mahvi, A.H., 2017. Elemental composition of particulate matters around Urmia Lake, Iran. Toxicological & Environmental Chemistry 99(1), 17-31. Goudarzi, G., Shirmardi, M., Naimabadi, A., Ghadiri, A., Sajedifar, J., 2019. Chemical and organic characteristics of PM2. 5 particles and their in-vitro cytotoxic effects on lung cells: The Middle East dust storms in Ahvaz, Iran. Science of the Total Environment 655, 434-445. Hamzeh, N.H., Ranjbar Saadat Abadi, A., Ooi, M.C.G., Habibi, M., Schöner, W., 2022. Analyses of a Lake Dust Source in the Middle East through Models Performance. Remote Sensing 14(9), 2145. Hamzehpour, N., Eghbal, M.K., Abasiyan, S.M.A., Dill, H.G., 2018. Pedogenic evidence of Urmia Lake's maximum expansion in the late Quaternary. Catena, 171, 398-415. Hamzehpour, N., Marcolli, C., Klumpp, K., Thöny, D., Peter, T., 2022b. The Urmia playa as a source of airborne dust and ice-nucleating particles–Part 2: Unraveling the relationship between soil dust composition and ice nucleation activity. Atmospheric Chemistry and Physics 22(22), 14931-14956. Hamzehpour, N., Marcolli, C., Pashai, S., Klumpp, K., Peter, T., 2022a. The Urmia Playa as source of airborne dust and ice nucleating particles–Part 1: Correlation between soils and airborne samples. Atmospheric Chemistry and Physics, 22, 14905-14930. Höllriegl, V., München, H.Z., 2011. Strontium in the environment and possible human health effects. Encyclopedia of Environmental Health 5, 268-275. Jackson, M.L., 2005. Soil chemical analysis: advanced course. UW-Madison Libraries parallel press. Kakahaji, H., Banadaki, H.D., Kakahaji, A., Kakahaji, A., 2013. Prediction of Urmia Lake water-level fluctuations by using analytical, linear statistic and intelligent methods. Water Resources Management 27, 4469-4492. Karimi, N., Moridnejad, A., Golian, S., Vali Samani, J.M., Karimi, D., Javadi, S., 2012. Comparison of dust source identification techniques over land in the Middle East region using MODIS data. Canadian Journal of Remote Sensing 38(5), 586-599. Khoshakhlag, F., Najafi, M.S., Zamanzadeh, S.M., Shirazi, M.H., Samadi, M. 2013. The study of the dust composition from west and southwest Iran. Geography and Environmental Hazards 6, 17-36. Kim, D., Chin, M., Kemp, E.M., Tao, Z., Peters-Lidard, C.D., Ginoux, P., 2017. Development of high-resolution dynamic dust source function-A case study with a strong dust storm in a regional model. Atmospheric Environment 159, 11-25. Lin, X., Chang, H., Wang, K., Zhang, G., Meng, G., 2020. Machine learning for source identification of dust on the Chinese Loess Plateau. Geophysical Research Letters 47(21), p.e2020GL088950. Maino, A., Alberi, M., Anceschi, E., Chiarelli, E., Cicala, L., Colonna, T., De Cesare, M., Guastaldi, E., Lopane, N., Mantovani, F., Marcialis, M., 2022. Airborne radiometric surveys and machine learning algorithms for revealing soil texture. Remote Sensing 14(15), 3814. MalAmiri, N., Rashki, A., Hosseinzadeh, S.R., Kaskaoutis, D.G., 2022. Mineralogical, geochemical, and textural characteristics of soil and airborne samples during dust storms in Khuzestan, southwest Iran. Chemosphere 286, 131879. Moreno, T., Querol, X., Castillo, S., Alastuey, A., Cuevas, E., Herrmann, L., Mounkaila, M., Elvira, J., Gibbons, W., 2006. Geochemical variations in aeolian mineral particles from the Sahara–Sahel Dust Corridor. Chemosphere 65(2), 261-270. Nawar, S., Mouazen, A.M., 2019. On-line vis-NIR spectroscopy prediction of soil organic carbon using machine learning. Soil and Tillage Research, 190, 120-127. Nelson, D.W., Sommers, L.E., 1996. Total carbon, organic carbon, and organic matter. Methods of soil analysis: Part 3 Chemical Methods 5, 961-1010. Park, K., Dam, H.D., 2010. Characterization of metal aerosols in PM10 from urban, industrial, and Asian Dust sources. Environmental Monitoring and Assessment 160, 289-300. Rashki, A., Eriksson, P.G., Rautenbach, C.D.W., Kaskaoutis, D.G., Grote, W., Dykstra, J., 2013. Assessment of chemical and mineralogical characteristics of airborne dust in the Sistan region, Iran. Chemosphere 90(2), 227-236. Schepanski, K., 2018. Transport of mineral dust and its impact on climate. Geosciences 8(5), 151. Scheuvens, D., Schütz, L., Kandler, K., Ebert, M., Weinbruch, S., 2013. Bulk composition of northern African dust and its source sediments-A compilation. Earth-Science Reviews 116,170-194. Shi, H., Hellwich, O., Luo, G., Chen, C., He, H., Ochege, F.U., Van de Voorde, T., Kurban, A., De Maeyer, P., 2021. A global meta-analysis of soil salinity prediction integrating satellite remote sensing, soil sampling, and machine learning. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 60, 1-15. Simonič, M. and Ban, I., 2013. The influence of electrogalvanic device on scaling. Open Chemistry 11(5), pp.698-705.Shadkam, S., Ludwig, F., van Oel, P., Kirmit, Ç., Kabat, P., 2016. Impacts of climate change and water resources development on the declining inflow into Iran's Urmia Lake. Journal of Great Lakes Research 42(5), 942-952. Sotoudeheian, S., Salim, R., Arhami, M., 2016. Impact of Middle Eastern dust sources on PM10 in Iran: Highlighting the impact of Tigris‐Euphrates basin sources and Lake Urmia desiccation. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 121(23), 14-018. Taghizadeh-Mehrjardi, R., Hamzehpour, N., Hassanzadeh, M., Heung, B., Goydaragh, M.G., Schmidt, K., Scholten, T., 2021. Enhancing the accuracy of machine learning models using the super learner technique in digital soil mapping. Geoderma, 399, 115108.Wang, X., Sato, T., Xing, B., Tamamura, S. and Tao, S., 2005. Source identification, size distribution and indicator screening of airborne trace metals in Kanazawa, Japan. Journal of Aerosol Science 36(2), 197-210. Yu, Y., Kalashnikova, O.V., Garay, M.J., Lee, H., Notaro, M., 2018. Identification and characterization of dust source regions across North Africa and the Middle East using MISR satellite observations. Geophysical Research Letters 45(13), 6690-6701. Zarasvandi, A., Carranza, E.J.M., Moore, F., Rastmanesh, F., 2011. Spatio-temporal occurrences and mineralogical–geochemical characteristics of airborne dusts in Khuzestan Province (southwestern Iran). Journal of Geochemical Exploration 111(3), 138-151. Zoller, W.H., Gladney, E.S., Duce, R.A., 1974. Atmospheric concentrations and sources of trace metals at the South Pole. Science 183(4121), 198-200. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 192 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 132 |
||