s.d.26
۵۳۹۱۱۰
۳۵۹۳۹۴۵
غبارخیابان
فولاد شهر
۲۷
s.d.27
۵۴۲۰۹۶
۳۵۹۴۵۳۷
غبارخیابان
بزرگراه ذوب آهن، پلیس راه
۲۸
s.d.28
۵۴۶۸۷۸
۳۶۴۸۸۰۲
غبارخیابان
پلیس راه مورچه خورت
تفسیر نتایج ترکیبات آروماتیک چند حلقهای در نمونههای غبار
صنعت و استفاده از انرژی، نیرو محرکه بسیاری از پیشرفتها بوده، و دستاوردهای بسیاری را برای بشر به همراه داشته است با وجود این پیشرفتها، صنعتی شدن مشکلات و چالشهای جهانی بسیاری را از قبیل استفاده بیرویه از منابع طبیعی، گرم شدن کره زمین به دلیل انتشار گازهای گلخانهای و افزایش دیاکسیدکربن، دفع مواد زائد صنعتی و خانگی آلی و غیرآلی، را برای محیطزیست و جامعه بشری به همراه داشتهاست.هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای از جمله این مواد هستند که بر کیفیت هوا، آب و خاک تاثیرگذار هستند.
۴-۳-۱- روش های آماری
مهمترین روشهای آماری مورد استفاده در این پژوهش برای تجزیه و تحلیل داده ها شامل ضریب همبستگی، آنالیزهای چند متغیره مانند تحلیل مؤلفه اصلی(PCA)، و آمار توصیفی میباشد که با نرم افزارSPSS19انجام شده است.نتایج آمار توصیفی ترکیبات آروماتیک چندحلقهای در جدول۴-۲ و نمودارهای هیستوگرام آنها در شکل۴-۷ آورده شده است.
جدول ۴-۲- آمار توصیفی ترکیبات مختلف PAHs در نمونههای غبار خیابان (ppb)
- شکل ۴-۷- نمودار هیستوگرام ترکیبات PAHs
-ادامه شکل ۴-۷- نمودار هیستوگرام ترکیبات PAHs
۴-۳-۲- ضریب همبستگی
ضرایب همبستگی، میزان ارتباط بین دو متغیر پیوسته را تعیین می کنند. گرچه همبستگی تغییر توأم متغیرها را تعیین می کند، اما رابطه علت و معلولی بین دو متغیر را نشان نمیدهد. چراکه الگوهای متفاوت زیادی ممکن است ضریب همبستگی یکسانی تولید کنند.علاوه بر این درجات مشابهی از ارتباط بین متغیرها ممکن است بسته به انحنای رابطه، ضرایب همبستگی متفاوتی داشته باشند. رایجترین ضریب همبستگی مورد استفاده زمانی که هر دو متغیر مستقل و وابسته، فاصلهای یا نسبی باشد ضریب همبستگی پیرسون یا خطی است. زیرا ارتباط خطی بین دو متغیر را تعیین می کند. در مطالعات زیستمحیطی به ویژه زمانیکه هدف تعیین راهکارهای مناسب پاکسازی آلایندههای خطرناک و سمناک،مانند عناصر سنگین و ترکیبات آروماتیک چندحلقهای باشد، همبستگی و ارتباط عناصر کمک شایان توجهی به تحلیل صحیح شرایط می کند.مقادیر همبستگی بدون بعد و مقیاس هستند، و در محدوده ۱≥r≥۱- قرار میگیرند. وقتی بین دو متغیر همبستگی وجود ندارد، ۰= r. وقتی با افزایش یک متغیر، متغیر دیگر نیز افزایش مییابد، r مثبت است و وقتی آنها در جهت مخالف تغییر می کنند، r منفی است(غیاثوند، ۱۳۸۷). همبستگی بین ترکیبات مختلف عمدتاً بر اساس تعداد حلقهها و ساختار ترکیبPAHsمیباشد(Doong, Freeman and Catteli., 1990; Golobocanin et al., 2004; Lin, 2004). لازم به ذکر است که سه ترکیب بنزو(ghi) پایرن، ایندنو(۱,۲,۳-cd) پایرن و دی بنزو(ah) آنتراسن، که در بیشتر نمونهها غلظت زیر حد آشکارسازی داشتند، جهت اجتناب از خطا، در تعیین ضریب همبستگی بین ترکیبات مختلف PAHs مورد استفاده قرار نگرفتند. از محاسبه ضریب همبستگی بین ترکیبات مختلف PAH نتایج زیر بدست آمد:
ترکیب نفتالن با هیچ کدام از ترکیبات همبستگی نشان نمیدهد، دلیل این امر این است که ترکیب نفتالن یکی از هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای با دو حلقه بنزن متصل بهم میباشد و در بین ترکیبات بررسی شده تنها ترکیب دو حلقهای میباشد.
ترکیبات اسنفتیلن، اسنفتن، فلورن و آنتراسن همبستگی خیلی بالایی از خود نشان می دهند که تمام این ترکیبات جزء PAHs سه حلقهای هستند، و علت این امر نیز می تواند افزایش غلظت این ترکیبات به صورت همزمان در نمونهها باشد. این ترکیبات در تمام نمونهها غلظت تقریباً مشابه از خود نشان می دهند. بالا بودن غلظت این ترکیبات در هر نمونه می تواند نشاندهنده منشأ نفتزاد آن باشد.
ترکیبات بنزو(b)فلورانتن، بنزو(k)فلورانتن و بنزو(a)پایرن جزء ترکیبات PAHs پنج حلقهای هستند. ترکیب بنزو(a)پایرن با مجموع دو ترکیب بنزو(b)فلورانتن و بنزو(k)فلورانتن همبستگی خوبی نشان میدهد که نشاندهنده رفتار مشابه و منشأ مشابه این ترکیبات در نمونههای غبار خیابان اصفهان می باشد.
ترکیب فلورانتن با پایرن، و ترکیب بنزو (a) آنتراسن با کرایزن همبستگی خوبی نشان می دهند که تمام این ترکیبات دارای چهار حلقه بنزن متصل به هم میباشند و ساختار شیمیایی و رفتار و منشأ مشابه دارند.ماتریس همبستگی پیرسون مربوط به نمونههای غبار خیابان در جدول۴-۴نشان داده شده است.
جدول۴-۳-ماتریس همبستگی(پیرسون) بین ترکیبات PAHs در نمونههای غبار خیابان.
۴-۳-۳- غلظت ترکیباتPAH در ایستگاههای مختلف
نمودار غلظت ترکیبات هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقهای برای هر کدام از نمونههای غبار خیابان اصفهان در شکل۴-۱۱ آورده شده است. باید توجه کرد که از بین ترکیبات آروماتیک چندحلقهای، غلظت بنزو(b+k) فلورانتن در ۱۳ ایستگاه شامل ایستگاههای کمربندی اصفهان(s.d.8)، میدان آزادی(s.d.10)، میدان سهروردی(s.d.12)، میدان انقلاب(s.d.13)، بین نیروگاه و پالایشگاه(s.d.14)،خیابان فرزانگان(s.d.15)، تقاطع بعث- عاشق اصفهانی(s.d.18)، فرودگاه شهید بهشتی(s.d.19)، سهراه اشرفی اصفهانی(s.d.22)، خیابان آتشگاه- ایستگاه سفر(s.d.23)، ترمینال کاوه(s.d.24)، ورودی ذوبآهن(s.d.25) و بزرگراه ذوبآهن- پلیسراه(s.d.27)، بالاتر است. با توجه به سرطانزا بودن این ترکیبات، تمرکز بالای آنها در این ایستگاهها نگرانکننده میباشد. غلظت پایرن در ۶ ایستگاه به ترتیب شامل، میدان استقلال(s.d.1)، میدان غدیر(s.d.2)، تقاطع بزرگراه آقا بابایی- چمران(s.d.4)، ترمینال صفه(s.d.7)، خیابان امام خمینی- تقاطع بهارستان(s.d.15) و تقاطع غیرمسطح اندیشه(s.d.5)، دارای بیشینه غلظت است. تنها در ایستگاه میدان شهدا(s.d.3)، غلظت ترکیب فلورانتن نسبت به سایر ترکیبات PAH در حداکثر مقدار است. در ۴ ایستگاه، سیتیسنتر، ابتدای جاده اصفهان- شیراز(s.d.6)، بزرگراه شهید کشوری(s.d.9)، بزرگراه شهید آقاربپرست(s.d.11) و نیز در خیابان پروین اعتصامی- تقاطع حکیم شفایی(s.d.20) غلظت ترکیب فنانترن بیش از سایر ترکیبات PAH میباشد. در نمونه شماره s.d.21 که از بزرگراه آقابابایی برداشته شد، غلظت بنزو(a) آنتراسن بیشینه است.
در ۹ ایستگاه شامل میدان استقلال(s.d.1)، ایستگاه سیتیسنتر(s.d.6)، ترمینال صفه(s.d.7)، میدان سهروردی(s.d.12)، خیابان امام خمینی- تقاطع بهارستان(s.d.15)، تقاطع بعثت- عاشق اصفهانی(s.d.18)، فرودگاه شهید بهشتی(s.d.19)، سهراه اشرفی اصفهانی(s.d.22) و خیابان آتشگاه- ایستگاه سفر(s.d.23) غلظت ترکیب آنتراسن نسبت به سایر ترکیبات PAH دارای کمترین غلظت میباشد. غلظت ترکیب اسنفتن در ۶ ایستگاه شامل، میدان غدیر(s.d.2)، تقاطع بزرگراه آقابابایی- چمران(s.d.4)، بین نیروگاه و پالایشگاه(s.d.14)، بزرگراه آقا بابایی(s.d.21)، ترمینال کاوه(s.d.24)، بزرگراه ذوب آهن- پلیسراه(s.d.27) نسبت به سایر ایستگاههای نمونهبرداری کمتر میباشد. در تقاطع غیرمسطح اندیشه(s.d.5) غلظت نفتالن نسبت به سایر ترکیبات، کمترین است. غلظت بنزو(b+k) فلورانتن و اسنفتیلن در ایستگاههای میدان شهدا(s.d.3) و خیابان فرزانگان(s.d.17) حداقل است. غلظت بنزو(a) آنتراسن در کمربندی اصفهان(s.d.8)، فولادشهر(s.d.26)، پلیس راه مورچه خورت(s.d.28)، برابر با غلظت اسنفتن و نسبت به سایر ترکیبات کمینه میباشد. همچنین این ترکیب در ایستگاههای بزرگراه شهید کشوری(s.d.9)، بزرگراه شهید آقاربپرست(s.d.11)، بزرگراه معلم-ابتدای جاده تهران(s.d.16)، خیابان پروین اعتصامی- تقاطع حکیم شفایی برابر با ۲۰/۰( غلظت آنتراسن نیز در این ۴ ایستگاه برابر با ۲۰/۰میباشد)، و کمینه است. نمونههای غبار برداشته شده از میدان آزادی(s.d.10) و میدان انقلاب(s.d.13) دارای کمترین غلظت بنزو(a) آنتراسن نسبت به دیگر ترکیبات PAH میباشد. در ایستگاه ورودی ذوبآهن، غلظت آنتراسن و اسنفتن برابر با ۲۰/۰ و نسبت به سایر ترکیبات، کمینه است.