نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• علی همایون ¹
• محمد نعمتی ورنوسفادرانی ²
• مهتاب حقیقت نیا ³

¹ گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران

² گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

³ آلودگی محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران

چکیده

مطالعه حاضر با هدف بررسی پراکنش مکانی میکروپلاستیک‌ها در رسوبات سطحی بستر مخزن سد زاینده‌رود به عنوان یکی از مهمترین منابع آب فلات مرکزی ایران انجام گرفت. بدین منظور نمونه‌برداری از رسوبات سطحی 20 ایستگاه در طول دریاچه مخزن سد زاینده‌رود با استفاده از گرب اکمن در تاریخ 29 و 30 آذرماه 1401 انجام گرفت. جداسازی ذرات میکروپلاستیک از نظر خصوصیات فیزیکی شامل شکل، رنگ و اندازه انجام شد و نوع پلیمرها با طیف‌سنجی مادون قرمز فوریه (FT-IR) تعیین گردید. طی این پژوهش، ۱۲۷۸ ذره میکروپلاستیک جداسازی و شناسایی شد. میانگین تراکم میکروپلاستیک‌ها در رسوبات سطحی مخزن سد زاینده رود (8/133±3/223 ذره در کیلوگرم رسوب خشک) در مقایسه با سایر مناطق جهان، در حد متوسط قرار دارد. تحلیل الگوی توزیع مکانی تراکم میکروپلاستیک‌ها بصورت کلی نشان داد که تراکم این ذرات از دیواره سد به‌ سمت ورودی دریاچه به‌صورت تدریجی افزایش می‌یابد. ذرات شناسایی‌شده تنوع زیادی از نظر رنگ، شکل و اندازه داشتند. بیشترین فراوانی به ذرات رشته‌ای (1/32±3/%65) و بی‌شکل (3/30±1/%28) اختصاص یافت. رنگ‌های غالب شامل قرمز (4/29±4/%40)، زرد (8/26±4/%38) و آبی (9/14±7/%13) بودند و اندازه ذرات عمدتاً درمحدوده 125 تا 500 میکرون قرار داشت. تحلیل طیف‌سنجی مادون قرمز فوریه ترکیب پلیمری ذرات را تأیید کرده و تنوع شیمیایی میکروپلاستیک‌های منطقه را نشان داد. بطوریکه پلی‌پروپیلن (PP) بیشترین سهم را در میان پلیمرهای شناسایی‌شده داشته و پس از آن پلی‌وینیل‌کلراید (PVC) و پلی‌اتیلن(PE) در رتبه‌های بعدی قرار دارند. علاوه بر این، پلی‌استرهای آروماتیک مانند پلی‌بوتیلن‌ترفتالات (PBT) و پلی‌اتیلن‌نفتالات (PEN) نیز در برخی نمونه‌ها شناسایی شدند. بطور کلی سد به‌عنوان عاملی مؤثر در ترسیب میکروپلاستیک‌ها در بخش‌های بالادست رودخانه زاینده‌رود عمل کرده است. با این حال، اتخاذ و اجرای راهبردهای مدیریتی به‌منظور کاهش انتشار پلاستیک‌ها در مناطق بالادست حوضه ضروری به نظر می‌رسد.

کلیدواژه‌ها

• سد زاینده رود
• میکروپلاستیک
• پلی پروپیلن
• رسوب سطحی

عنوان مقاله [English]

Spatial distribution of microplastics in surface sediments of the Zayandehroud Dam reservoir

نویسندگان [English]

• Ali Homayoun ¹
• Mohammad Nemati Varnosfaderany ²
• Mahtab Haghighatnia ³

¹ Department of Natural Resources, Isfahan University of Technology, Iran.

² Environmental Department

³ Department of Natural Resources, Isfahan University of Technology, Iran.

چکیده [English]

The present study was conducted with the aim of investigating the spatial distribution of microplastics in the surface sediments of Zayandehroud Dam reservoir, as one of the most important sources of water in the central plateau of Iran. For this purpose, surface sediment sampling was carried out at 20 stations along the Zayandehroud Dam reservoir using Ekman grab on December 20 and 21, 2022. Microplastic particles were separated based on their physical properties, including shape, color, and size, and the type of polymers was determined by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR).The average concentration of microplastics in the surface sediments of the Zayandehroud Dam reservoir (223.3 ± 133.8 particles per kg of dry sediment) is medium compared to other regions of the world. The spatial distribution analysis of the microplastics density showed generally the pattern of increasing gradually from the dam wall towards the entrance of the lake. The detected particles had a great variety in terms of color, shape and size. The highest frequency was assigned to filamentous particles (65.3±32.1%) and amorphous particles (28.1±30.3%). The dominant colors included red (40.4% ± 29.4), yellow (38.4% ± 26.8) and blue (13.7% ± 14.9), and the particle size was mainly in the range of 125 to 500 microns. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis confirmed the polymer composition of the particles and showed the chemical diversity of microplastics in the region. So that polypropylene (PP) has the largest share among the identified polymers, followed by polyvinyl chloride (PVC) and polyethylene (PE). In addition, aromatic polyesters such as polybutylene terephthalate (PBT) and polyethylene naphthalate (PEN) were also detected in some samples. In general, the dam has acted as an effective factor in the deposition of microplastics in the upstream parts of Zayandehroud River. However, it seems necessary to adopt and implement management strategies in order to reduce the release of plastics in the upstream areas of the basin.

کلیدواژه‌ها [English]

• Zayandehroud Dam
• Microplastic
• Polypropylene
• Surface sediment