پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

سنجش فلزات سنگین و شاخص‌های آلودگی در منابع تأمین (رودخانه‌های کارون و دز) و خروجی‌های تصفیه‌خانه‌های 1 تا 5 اهواز

نویسندگان
1 دانشیار، پژوهشکده زیست فناوری صنعت و محیط زیست، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران.
2 پژوهشگر پسادکتری، مرکز تحقیقات فن آوری‌های زیست محیطی، انستیتو تحقیقات علوم پایه پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران
3 شرکت آب و فاضلاب اهواز، اهواز، ایران.
4 پژوهشگر کارشناسی ارشد، پژوهشکده زیست فناوری صنعت و محیط زیست، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران
چکیده
فلزات سنگین تهدیدی جدی برای سلامت انسان و محیط‌زیست هستند. این مطالعه، فلزات سنگین در تصفیه‌خانه‌های 1 تا 5 اهواز، که آب آن‌ها از رودخانه‌های کارون و دز تأمین می‌شود، را مورد ارزیابی قرار داد. نمونه‌برداری در زمستان 1401 و تابستان 1402 از ورودی و خروجی تصفیه‌خانه‌ها و چند نقطه از شبکه توزیع آب اهواز انجام شد. غلظت فلزات با استفاده از دستگاه ICP-OES اندازه‌گیری و با استانداردهای آب آشامیدنی مقایسه گردید. شاخص‌های کلیدی آلودگی فلزات، برای ارزیابی کیفیت آب برآورد گردیدند. نتایج نشان داد که فلزات Ag، As، Cd، Co، Hg، Pb، Sb و Sn در نمونه‌ها یافت نشد. غلظت Ba، Cr، Cu، Mn، Mo، Ni و Zn زیر حد مجاز بود و غلظت این فلزات با 05/0p< در زمستان بیشتر از تابستان بود. نتایج نشان داد که تصفیه‌خانه‌های آب در حذف Cr، Ni، Mn، Ti و V مؤثر بودند، اما در حذف Ba و Mo کارایی مناسبی نداشتند. وجود Cu و Fe در برخی نقاط شبکه توزیع احتمالاً به دلیل خوردگی لوله‌ها است، اگرچه غلظت آن‌ها کمتر از مقدار مجاز استاندارد بود (05/0p<). غلظت Al، در آب ورودی یا خروجی برخی از تصفیه‌خانه‌ها بیش از مقدار مجاز استاندارد بود، که می‌تواند مربوط به آزاد شدن زائدات معدنی در اثر بروز رگبارها و منابع غیر‌نقطه­ای یا مواد منعقدکننده­ مصرفی در طی فرایند تصفیه باشد. در بیشتر موارد HPI کمتر از 100 (شاخص آلودگی فلزات سنگین) و HEI کوچکتر از 10 (شاخص ارزیابی فلزات سنگین) بود که بیانگر سطوح آلودگی پایین و مناسب بودن فرآیند تصفیه‌خانه‌ها است اما HEI آب ورودی تصفیه‌خانه‌های 3، 4 و 5 در زمستان، بالا بود. با توجه به 1<MI (شاخص فلزات) و 3<Cd (درجه آلودگی) در جریان‌های ورودی غالب تصفیه‌خانه‌ها، آب پیش از تصفیه به لحاظ استاندارد وجود فلزات، مناسب نیست. همچنین، مقادیر بزرگتر از یک MI در آب خروجی از تصفیه‌خانه‌ها، به Al و Fe که ناشی از مصرف بالای منعقدکننده‌ها در تصفیه‌خانه‌ها است، نسبت داده می‌شود؛ بنابراین بایستی پایش مستمر و بهینه‌سازی فرآیندهای تصفیه مورد توجه قرار گیرد.
کلیدواژه‌ها

1.     Astuti R. D. P. Mallongi A. Amiruddin R. Hatta M. and Rauf A. U. 2021. Risk identification of heavy metals in well water surrounds watershed area of Pangkajene, Indonesia. Gaceta Sanitaria, 35: S33–S37. https://doi.org/10.1016/j.gaceta.2020.12.010
 
2.     Babapour mofrad A. Rostami S. Alanezhad M. Maryam F. Khaksar E. and Ramezani Z. 2013. Determination of some heavy metals in Karoon and dez rivers. Jentashapir Journal Of Cellular and Molecular Biology (Jentashapir Journal of Health Research), Supplement, 87–100.
 
3.     Backman B. Bodiš D. Lahermo P. Rapant S. and Tarvainen T. 1998. Application of a groundwater contamination index in Finland and Slovakia. Environmental Geology, 36(1–2): 55–64. https://doi.org/10.1007/s002540050320
 
4.     Badamasi H. Olusola J. Durodola S. Akeremale O. Ore O. and Bayode A. 2023. Contamination Levels Source Apportionments and Health Risks Evaluation of Heavy Metals from the Surface Water of the Riruwai Mining Area North-Western Nigeria. Pollution, 9(3). https://doi.org/10.22059/poll.2023.352517.1721
 
5.     Badeenezhad A. Soleimani H. Shahsavani S. Parseh I. Mohammadpour A., Azadbakht O. Javanmardi P. Faraji H. and Babakrpur Nalosi K. 2023. Comprehensive health risk analysis of heavy metal pollution using water quality indices and Monte Carlo simulation in R software. Scientific Reports, 13(1): 15817. https://doi.org/10.1038/s41598-023-43161-3
 
6.     Diagomanolin V. Farhang M. Ghazi-Khansari M. and Jafarzadeh N. 2004. Heavy metals (Ni, Cr, Cu) in the Karoon waterway river, Iran. Toxicology Letters, 151(1): 63–67. https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2004.02.018
 
7.     Ebadati N. 2017. Statistical Analysis of Dez River Water Quality, Southwest of Iran. Anthropogenic Pollution, 1(1). https://doi.org/10.22034/apj.2017.1.1.4660
 
8.     Edet A. E. and Offiong O. E. 2002. Evaluation of water quality pollution indices for heavy metal contamination monitoring. A study case from Akpabuyo-Odukpani area, Lower Cross River Basin (southeastern Nigeria). GeoJournal, 57(4): 295–304. https://doi.org/10.1023/B:GEJO.0000007250.92458.de
 
9.     Eldaw E. Huang T. Elubid B. Khalifa Mahamed A. and Mahama Y. 2020. A Novel Approach for Indexing Heavy Metals Pollution to Assess Groundwater Quality for Drinking Purposes. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(4): 1245. https://doi.org/10.3390/ijerph17041245
 
10. Findik Ö. and Aras S. 2023. Application of the metal pollution indices on surface waters for assessment of environmental risk: A case study for Damsa reservoir (Cappadocia, Türkiye). International Journal of Environmental Science and Technology, 20(2): 1689-1698. https://doi.org/10.1007/s13762-022-04102-1
 
11. Ghasemi M. and Moazed H. 2014. Determination of heavy metal in water and sediment of Dez River, Dezful, Khuzestan province, Iran. International Journal of Biosciences (IJB), 232–238. https://doi.org/10.12692/ijb/4.2.232-238
 
12. Health Canada. 2022. Guidelines for Canadian Drinking Water Quality—Summary Tables. Water and Air Quality Bureau, Healthy Environments and Consumer Safety Branch, Health Canada, Ottawa, Ontario.
 
13. ISIRI 1053. 2010. Drinking water -Physical and chemical specifications (No. ISIRI 1053; Version 5th Revision). Institute of Standards and Industrial Research of Iran.
 
14. Khan M. Omer T. Ellahi A. Ur Rahman Z. Niaz R. and Ahmad Lone S. 2023. Monitoring and assessment of heavy metal contamination in surface water of selected rivers. Geocarto International, 38(1): 2256313. https://doi.org/10.1080/10106049.2023.2256313
 
15. Khaoulani S. Zerrouki C. and Fourati N. 2024. Recent Progress and Trends in Water Pollutant Monitoring with Smart Devices. In K. Jlassi, M. A. Oturan, A. F. Ismail, & M. M. Chehimi (Eds.), Clean Water: Next Generation Technologies (pp. 83–94). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-031-48228-1_6
 
16. Mohan S. V. Nithila, P. and Reddy S. J. 1996. Estimation of heavy metals in drinking water and development of heavy metal pollution index. Journal of Environmental Science and Health . Part A: Environmental Science and Engineering and Toxicology, 31(2): 283–289. https://doi.org/10.1080/10934529609376357
 
17. Ndjama J. GeorgeMafany B. E. B. Mewouo, Y. C. M. Tarkang C. Aboubakar A. Dongmo O. L. A. and Bessa A. Z. E. 2021. Evaluation of Surface Water Contamination Using Heavy Metal Pollution Indices in the Mgoua Watershed, Southwestern Cameroon. Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci, 10(11): 142–156.
 
18. ParsiMehr M. Hekmati M. and Shayesteh K. 2020. Investigation of heavy metals in drinking water: A systematic review in Iran. Journal of Advances in Environmental Health Research, 8(3). https://doi.org/10.22102/jaehr.2020.232374.1170
 
19. Ramadan F. Nour H. E. Wahed N. A. Rakha, A. Amuda A. K. and Faisal M. 2024. Heavy metal contamination and environmental risk assessment: A case study of surface water in the Bahr Mouse stream, East Nile Delta, Egypt. Environmental Monitoring and Assessment, 196(5): 429. https://doi.org/10.1007/s10661-024-12541-1
 
20. Reeve R. N. 2006. Introduction to environmental analysis (Repr. with corr). Wiley.
 
21. Savari J. Jaafarzadeh N. Hassani A. H. and Khoramabadi G. S. 2007. Heavy Metals Leakage and Corrosion Potential in Ahvaz Drinking Water Distribution Network. Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab, 18(4): 16–24. (In Persian).
 
22. Tamasi G. and Cini R. 2004. Heavy metals in drinking waters from Mount Amiata (Tuscany, Italy). Possible risks from arsenic for public health in the Province of Siena. Science of The Total Environment, 327(1–3): 41–51. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2003.10.011
 
23. US EPA. 2018. Drinking Water Standards and Health Advisories Tables (No. EPA 822-F-18-001).
 
24. WHO. 2008. Guidelines for drinking-water quality [electronic resource]: Incorporating 1st and 2nd addenda,Vol.1, recommendations (3rd ed). World Health Organization. https://iris.who.int/handle/10665/204411