دانلود پایان نامه بررسی توزیع فلزات منگنز (mn) و روی (zn) دریاچه شورابیل و خاک اطراف آن

بررسی توزیع فلزات منگنز (mn) و روی (zn) دریاچه شورابیل و خاک اطراف آن بررسی توزیع فلزات منگنز (mn) و روی (zn) دریاچه شورابیل و خاک اطراف آن

دسته بندی	محیط زیست
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3495 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	131

بررسی توزیع فلزات منگنز (mn) و روی (zn) دریاچه شورابیل و خاک اطراف آن

چکیده

فلزات سنگین به دلیل غیر قابل تجزیه بودن و اثرات فیزیولوژیک که بر موجودات زنده در محیط زیست دارند، از اهمیت خاصی برخوردار هستند. همچنین اندازه گیری فلزات سنگین در پهنه های وسیع، به صورت دستی، دشوار و همراه با خطاهای بسیار است. بدین منظور،امروزه، روش سنجش از دور به همراه نقاط نظارت، دانش کاربردی مناسبی می باشد. هدف از انجام این تحقیق، ارزیابی غلظت فلزات منگنز و روی در آب و خاک اطراف دریاچه­ شورابیل با روش دورکاوی می باشد. ابتدامطالعات اولیه و نمونه برداری از آب و خاک منطقه مورد مطالعه انجام گرفته و تصاویر ماهواره ای landsat8 تهیه شد. سپس تحلیل های آماری، زمین آمار و دور سنجی انجام گرفت. مطابق نتایج بدست آمده از سنجش از دور ترکیب باند (752) و(756) و زمین آمار نشان داد که، غلظت منگنز خاک اطراف دریاچه شورابیل از سال 2002 تا 2013 افزایش یافته است ولی غلظت فلز روی در خاک این منطقه کاهش یافته است. مطابق نتایج زمین آمار،کمترین غلظت فلز روی در آب دریاچه شورابیل،در سمت شمال و شمال غربی دریاچه با غلظت 01/0-007/0 میلی گرم در لیتر و در بقیه نقاط زیاد می باشد.همچنین کمترین غلظت فلز منگنز در آب دریاچه شورابیل در جهت شمال غربی دریاچه با غلظت 03/0-02/0 میلی گرم در لیتر و در سمت جنوب و جنوب شرقی زیاد می باشد.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                            صفحه

چکیده 1

فصل اول

کلیات تحقیق و مبانی نظری تحقیق

1-1 مقدمه. 3

1-2 بیان مسأله. 4

1-3 سؤالات تحقیق.. 5

1-4 فرضیه های تحقیق.. 5

1-5 اهداف تحقیق.. 5

1-6 مفهوم آلودگی.. 5

1-7 فلزات سنگین.. 6

1-7-1 منابع و عوامل انتشار فلزات سنگین در محیط.. 7

1-7-2 عوامل انتشار طبیعی.. 7

1-7-4 استخراج معادن. 8

1-7-5 عملیات کشاورزی.. 8

1-7-6 صنایع. 8

1-7-7 وسایل نقلیه. 8

1-8 روش های حذف فلزات سنگین.. 8

1-8-1 روش های فیزیکی.. 9

1-8-3 روش های بیولوژیکی.. 9

1-9 مسمومیت با فلزات سنگین.. 9

1-10 آلودگی خاک به فلزات سنگین.. 9

1-11 روش های مختلف پالایش فلزات سنگین از خاک.. 11

1-11-1 محدود کردن آلاینده ها 11

1-11-2 جامد سازی.. 12

1-11-3 شیشه ای کردن. 12

1-11-4  جداسازی مکانیکی.. 12

1-11-5 کوره حرارتی.. 13

1-11-6 الکتروکینتیک... 13

1-11-7 انتقال آب میان حفره ای خاک.. 13

1-11-8 آبشویی.. 14

1-11-9 روش های شیمیایی.. 14

1-11-10 روش های بیوشیمیایی.. 14

1-12 انواع فلزات سنگین مورد مطالعه ی روی و منگنز. 15

1-12-1 روی.. 15

1-12-1-1 مشخصات روی.. 16

1-12-2 منگنز. 17

فصل دوم

پیشینه تحقیق

2-1 تحقیقات داخلی.. 19

2-2 تحقیقات خارجی.. 20

فصل سوم

روش شناسی تحقیق

3-1 مقدمه. 24

3-2 روش تحقیق.. 24

3-3 جامعه آماری ، نمونه مورد مطالعه و روش نمونه گیری.. 24

3-4 قلمرو تحقیق.. 25

3-4-1 قلمرو زمانی.. 25

3-4-2 قلمرو موضوعی.. 25

3-5 منابع اطلاعاتی.. 25

3-6 آنالیز شیمیایی.. 26

3-7 روش تجزیه و تحلیل داده‌ها و اطلاعات... 26

3-8 روش تعیین محل های مناطق آلاینده با استفاده از google earthe. 26

3-9 آنالیزهای زمین آمار و پهنه بندی.. 27

3-10 تعیین مناسب‌ترین روش درون‌یابی.. 28

3-11 روش تحلیل سنجش از دور. 29

3-12 طبقه بندی بدون نظارت... 30

3-13 طبقه بندی نظارت شده 31

3-14 نمونه گیری تعلیمی.. 31

3-15 الگوریتم های طبقه بندی نظارت شده(Kloer, 1994). 31

3-15-1 الگوریتم برش تراکمی.. 31

3-15-2 الگوریتم متوازی السطوح یا شبکه موازی.. 31

3-15-3 الگوریتم حداقل فاصله از مرکز. 32

3-15-4 الگوریتم حداکثر احتمال. 33

3-16 تنظیمات خروجی.. 33

3-17 قابلیت های سنجش از دور Arc GIS 10. 33

3-17-1 ایجاد نمونه های تعلیمی.. 34

3-17-2 پاک کردن نمونه های تعلیمی.. 35

3-17-3 ذخیره کردن نمونه های تعلیمی.. 35

3-17-4 تبدیل و تقسیم یک نمونه به چند نمونه تعلیمی.. 36

3-17-5 ایجاد یا ذخیره فایل.. 36

3-17-5-1 ترسیم دندوگرام برای آزمون فایل.. 36

3-17-6 طبقه بندی تصویر. 37

3-17-7 پنجره اصلی تحلیل تصاویر ماهواره ای.. 38

3-17-8 فهرست یا لیست لایه ها 38

3-17-9 بخش یا پنل تنظیمات... 38

3-17-10 بخش یا پنل نمایش... 39

3-17-11 روش های  Steretchet 39

3-17-12 روش های  Resample. 39

3-17-13 بخش یا پنل تحلیل.. 40

3-17-14 فرایندهای پس از  طبقه بندی.. 40

3-17-15 فیلتر کردن. 41

3-17-16 صاف کردن لبه های ناصاف تصویر. 41

3-17-17 برداشت مناطق کوچک منفرد. 42

فصل چهارم

نتایج

4-1نتایج داده های آنالیز شده در نمونه های خاک منطقه شورابیل.. 46

4-2 داده های آنالیز شده در نمونه های آب منطقه شورابیل.. 47

4-2-1رابطه ی بین فلز روی و منگنز در آب و خاک اطراف دریاچه ی شورابیل.. 48

4-3 نتایج پهنه بندی به روش زمین آمار. 48

4-3-1 بررسی توزیع آماری.. 49

4-3-2 نمودار هیستوگرام بدست آمده از آزمون کریجینگ... 50

4-3-3 normal QQplot بدست آمده از آزمون کریجینگ... 52

4-3-4 نقشه های خروجی روش زمین آمار کریجینگ... 54

4-3-5 نقشه ی خروجی زمین آمار منگنز آب دریاچه ی شورابیل.. 57

4-3-6 پیش بینی غلظت فلزات سنگین از روی نقشه ی درون یابی کریجینگ... 57

4-3-7 رابطه بین درصد منگنز اندازه گیری شده و پیش بینی شده 57

4-3-8 رابطه بین درصد روی اندازه گیری شده و پیش بینی شده 57

4-4 آنالیز همگنی نمونه ها 60

4-5 سنجش از دور. 63

4-6 همبستگی بین درجه روشنایی و غلظت روی آب... 64

4-7 همبستگی بین درجه روشنایی و غلظت  فلز روی آب... 67

4-8 همبستگی بین درجه روشنایی و غلظت منگنز آب... 70

4-9 برآورد فلز روی و منگنز از طریق سنجش از دور. 72

4-10 ترکیب باندی فلزهای منگنز و روی در آب... 102

فصل پنجم

نتیجه گیری و پیشنهادات

5ـ1 نتیجه گیری.. 107

5ـ1ـ1 نتیجه گیری پهنه بندی زمین آمار در آب و خاک اطراف دریاچه ی شورابیل.. 107

5ـ1ـ2 تحلیل سنجش از دور برای بر آورد فلزات سنگین.. 107

5-1-3 بررسی تغییرات زمانی غلظت فلزات سنگین از سال 2002 تا 2013. 107

5-1-4 مقایسه ی نتایج سنجش از دور و زمین آمار. 108

5-2-1  فرض میشود مقادیر منگنز و روی در آب و خاک اطراف دریاچه شورابیل بالاتر از حد استاندارد است. 108

5-2-3 فرض میشود هیچ ارتباطی بین مقادیر منگنز و روی در آب و خاک اطراف دریاچه شورابیل وجود ندارد 108

5-2-4 فرض میشود  مقدار آلودگی فلزات سنگین منگنز و روی در فواصل مختلف از دریاچه تغییر میکند. 109

5-2-5 فرض میشود از سال 2002 تا 2013  تغییر مقدار آلودگی منگنز و روی در آب و خاک اطراف دریاچه معنی دار است   109

5ـ2 پیشنهادات علمی.. 109

5ـ3 پیشنهادات عملی.. 109

منابع. 110

  فهرست جداول

جدول 1-1 فراوانی برخی فلزات سنگین در پوسته زمین.. 8

جدول 1-2 مقایسه استاندارد فلزات سنگین در کشورهای اروپایی.. 10

جدول 4-1 مقدار روی و منگنز خاک اطراف شورابیل.. 46

جدول 4-2 مقدار روی و منگنز دریاچه ی شورابیل.. 47

جدول4-3 تعیین بهترین مدل برازش برای داده های فلز سنگین روی و منگنز در آب و خاک.. 49

جدول 4-4 آنالیزSPSS رابطه ی بین درصد روی اندازه گیری شده و پیش بینی شده 58

جدول 4-5 آنالیزSPSS رابطه ی بین درصد روی اندازه گیری شده و پیش بینی شده 59

جدول 4-6 همبستگی درجه روشنایی باندها با غلظت فلز منگنزدرآب... 71

جدول 4-7 همبستگی درجه روشنایی باندها با غلظت فلز روی خاک.. 71

جدول 4-8 ترکیب باند تصاویر و غلظت منگنز خاک.. 76

جدول 4-9 ترکیب باند تصاویر و غلظت روی خاک.. 81

جدول 4-10 ترکیب باند تصاویرو غلظت منگنز آب... 85

جدول 4-11 ترکیب باند تصاویر و غلظت روی آب... 91

جدول 4-12ترکیب باندهای تلفیقی تصاویر و غلظت منگنز. 96

جدول4-13ترکیب باند تلفیقی تصاویرو غلظت روی.. 101

 فهرست اشکال

شکل 3-1 محدوده مورد مطالعه. 25

شکل 3-2 چگونگی طبقه بندی عوارض با روش سلسله مراتبی.. 29

شکل 3-1 چگونگی طبقه بندی عوارض با روش خوشه ای.. 30

شکل 3-2 چگونگی طبقه بندی عوارض با روش خوشه ای ISODATA خود سازمانده تکراری.. 30

شکل 3-3 طبقه بندی عوارض با روش الگوریتم متوازی السطوح.. 32

شکل 3-4 الگوریتم حداقل فاصله از مرکز و فاصله پیکسل مورد نظر از 3 طبقه. 32

شکل 3-5 مسیر فرمان های اصلاح طیفی  و رادیومتریک در Arc ToolBox. 34

شکل 3-6 مسیر فرمان های اصلاح طیفی و مکانی و تحلیل های دیگر در Arc ToolBox. 34

شکل  3-7 نوار ابزار  Image Classificationو معرفی بخش های مختلف (که با راست کلیک در نوار ابزار باز می شود) 35

شکل 3-8  پنجره فرمان مدیریت نمونه های تعلیمی موجود در نوار Image Classification. 35

شکل 3-9 پنجره فرمان دندوگرام برای آزمون فایل Signature. 36

شکل 3-10 دندوگرام فایل آماری نمونه های تعلیمی از تصویر ماهواره ای اردبیل.. 37

شکل 3-11 مسیر فرمان های طبقه بندی و نمونه های تعلیمی آنها در Arc ToolBox. 37

شکل 3-12 فرمان تنظیمات (Option) پنجره اصلی Image Analysis. 39

شکل 3-13 پنجره اصلی تحلیل تصاویر ماهواره ای و معرفی برخی از اجزای مهم آن. 40

شکل 3-14 پنجره فیلتر آماره موضعی.. 41

شکل 3-15 پنجره فرمان صاف کردن لبه های ناصاف... 42

شکل 3-16پنجره فرمان همگن سازی ارزش های پیکسل ها 43

شکل 3-17 پنجره فرمان ایجاد پیکسل ها بدون ارزش رقومی برای مناطق کوچک... 43

شکل 3-18 پنجره فرمان حذف طبقه مناطق کوچک... 44

شکل 4-1 نقشه درون یابی زمین آمار به روش کریجینگ روی آب دریاچه شورابیل.. 55

شکل 4-2 نقشه درون یابی زمین آمار به روش کریجینگ منگنز آب دریاچه شورابیل.. 56

شکل 4-3 فاصله اقلیدسی روی و منگنز. 60

شکل 4-4 فاصله اقلیدسی روی و منگنز. 61

شکل 4-5 فاصله اقلیدسی روی و منگنز. 62

شکل 4-6 فاصله اقلیدسی روی و منگنز. 63

شکل 4-8 طبقه بندی منگنز اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 2. 73

شکل 4-9 طبقه بندی منگنز اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 7. 74

شکل 4-10 طبقه بندی منگنز اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 1. 75

شکل 4-11 طبقه بندی فلز روی اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 2. 77

شکل 4-12 طبقه بندی فلز روی اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 4. 78

شکل 4-13 طبقه بندی فلز روی اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 7. 79

شکل 4-14 طبقه بندی فلز روی اطراف دریاچه شورابیل روی لندست 8- باند 1. 80

شکل 4-15 طبقه بندی منگنز دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 7. 82

شکل 4-16 طبقه بندی منگنز دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 4. 83

شکل 4-17 طبقه بندی منگنز دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 1. 84

شکل 4-18 طبقه بندی منگنز دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8 باند2. 85

شکل 4- 19 طبقه بندی فلز روی دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 7. 87

شکل 4-20 طبقه روی دریاچه شورابیل روی تصویر لندست8- باند 2. 88

شکل 4-21طبقه بندی روی دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 4. 89

شکل 4-22 طبقه فلز روی دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 1. 90

شکل 4-23 طبقه منگنز اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند تلفیقی 4، 5، 6. 92

شکل 4-24طبقه بندی منگنز اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند تلفیقی 1،4،7. 93

شکل 4-25 طبقه بندی منگنز اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باندتلفیقی 6،5،7. 94

شکل 4-26 طبقه بندی منگنز اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند 2،5،7. 95

شکل 4-27 طبقه بندی فلز روی اطراف دریاچه شورابیل روی تصویرلندست- باند تلفیقی 2،5،7. 97

شکل 4-28 طبقه بندی فلز روی اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند تلفیقی 1،4،7. 98

شکل 4-29 طبقه بندی روی اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- بند تلفیقی 4،5،6. 99

شکل 4-30طبقه بندی فلز روی اطراف دریاچه شورابیل روی تصویر لندست 8- باند تلفیقی 6،5،7. 100

شکل 4-31 طبقه بندی روی دریاچه شورابیل روی لندست 8- باند 2،5،7. 102

شکل 4-32 طبقه بندی روی دریاچه شورابیل روی لندست 8- باند 7،5،6. 103

شکل 4-33 طبقه بندی منگنز دریاچه شورابیل روی لندست 8- باند 6،5،7. 104

شکل 4-34 طبقه بندی منگنز دریاچه شورابیل روی لندست 8- باند 2،5،7. 105

فهرست نمودارها

نمودار 4-1 رابطه بین فلز روی و منگنز خاک.. 48

نمودار 4-2 رابطه بین فلز روی و منگنز آب... 48

نمودار 4-3 نمودار هیستوگرام عنصر منگنز در خاک.. 50

نمودار4-4 نمودار هیستوگرام عنصر روی درخاک.. 51

نمودار 4-5 نمودار هیستوگرام عنصر روی در آب... 51

نمودار 4-6 نمودار هیستوگرام عنصر منگنز در آب... 52

نمودار 4-7 نمودار QQplot عنصر روی در آب... 52

نمودار 4-8 نمودار QQplot برای عنصر منگنز در خاک.. 53

نمودار 4-9 نمودار QQplot برای عنصر روی در خاک.. 53

نمودار 4-10 نمودار QQplot برای عنصر منگنز در آب... 54

نمودار 4-11 نمودار رابطه بین درصد منگنز اندازه گیریشده و پیش بینی شده 57

نمودار 4-12 نمودار رابطه بین درصد منگنز اندازه گیریشده و پیش بینی شده 58

نمودار 4-13 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت روی در خاک باند 1. 64

نمودار 4-14 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت روی در خاک باند 4. 64

نمودار 4-15 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت روی در خاک باند 6. 65

نمودار 4-16 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت روی در خاک باند 7. 65

نمودار 4-17 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت منگنز در خاک باند 4. 66

نمودار 4-18 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت منگنز در خاک باند 1. 66

نمودار 4-19 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت منگنز در خاک باند 10. 67

نمودار 4-20 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت روی در آب باند 5. 67

نمودار 4-21 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت روی در آب باند 10. 68

نمودار 4-22 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت روی در آب باند 6. 68

نمودار 4-23 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت روی در آب باند 7. 69

نمودار 4-24 نمودار همبستگی درجه روشنایی و غلظت روی در آب باند 11. 69

دانلود پایان نامه پهنه بندی آلودگی فلزات سنگین روی و کادمیوم در حوضه دریاچه

پایان نامه پهنه بندی آلودگی فلزات سنگین روی و کادمیوم در حوضه دریاچه پایان نامه پهنه بندی آلودگی فلزات سنگین روی و کادمیوم در حوضه دریاچه

دسته بندی	علوم پایه
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3173 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	84

پایان نامه پهنه بندی آلودگی فلزات سنگین روی و کادمیوم در حوضه دریاچه

مقدمه

افزایش فعالیتهای صنعتی توأم با تولید آلاینده ها از جمله فلزات سنگین یکی از مشکلات جدی در حال گسترش پیش روی انسان عصر حاضر است. فلزات سنگین از نظر شیمیایی به فلزاتی با جرم اتمی و چگالی زیاد نسبت داده می شود.  برخی از این فلزات مانند کبالت، مس، آهن، منگنز، مولیبدن، نیکل و روی از عناصر ضروری برای رشد و متابولیسم طبیعی گیاهان بوده و در صورت افزایش غلظت به مقادیر بالای بهینه به راحتی می توانند منجر به مسمومیت شوند. دیگر فلزات سنگین از قبیل آرسنیک، کادمیوم، جیوه، سرب یا سلنیم برای گیاه ضروری نمی باشند (راسکیو، 2011). فلزات سنگین در حوزه های علمی مختلف دارای تعاریف مشخصی است. بطور مثال، درسنگ شناسی به فلزاتی این واژه اطلاق می گردد که با دی تیزون واکنش می دهند و به مفاهیمی چون سمیت و حضور پایدار در محیط زیست نیز استناد دارد (U EPA). در فرآیند میزان فلزات در اعضای بالاتر در زنجیره غذایی می تواند تا چندین برابر آنهایی که در آب یا هوا یافت می شوند، برسد و در نتیجه تهدیدی بر سلامتی گیاهان و جانورانی که از این مواد غذایی استفاده می کنند، محسوب می شود ( توکلی محمدی، 1390).

1-2 بیان مسأله

تأمین امنیت غذایی سالم جمعیت در حال رشد جهان با توجه به محدود بودن منابع زمین، به نحوی که کمترین تخریب بر محیط زیست آن بگذارد، یکی از امورات مهم به شمار می آید. افزایش فعالیتهای صنعتی توأم با تولید آلاینده ها از جمله فلزات سنگین یکی از مشکلات جدی در حال گسترش پیش روی انسان عصر حاضر است (ترابیان، 1381). خاک یکی از منابع مهم وارزشمند طبیعت است. خاک، خاستگاه هستی ومیراث بشر برای آیندگان است  بدون داشتن خاک سالم حیات و زندگی روی زمین امکان پذیر نخواهد بود.95% غذای انسان از زمین حاصل می شود. برنامه ریزی برای داشتن خاکی سالم و تولید کننده لازمه بقای انسان است ورود مواد، موجودات زنده یا انرژی به درون خاک سبب تغییر کیفیت خاک می شود. در طی فرآیند های شیمیایی، مواد معدنی و آلی دچار تجزیه وتغییر می شوند و در ضمن فرایند های فیزیکی، مواد حاصل  جا به جا شده و افقهای مختلف خاک را بوجود می آورند. خاک مخلوط پیچیده ای از مواد معدنی، آلی، هوا و موجودات زنده است. خاک یکی از محصولات محیط است که دایما در معرض تغییر و تحول قرار دارد. خاک همیشه و در همه حال در مناطق خشک به آهستگی و یا در مناطق مرطوب سریع توسعه می یابد (ریان، 1383). آلودگی خاک بر اثر فعالیت های مختلف صنعتی، تولیدی ایجاد می شود.این موارد وارد کننده آلودگی به محیط زیست را می توان بصورت زیر دسته بندی کرد: صنایع و کارخانجات، منابع خانگی و تولیدی، منابع کشاورزی، وسایل نقلیه موتوری و ساختمان سازی و جاده سازی (موحدی راد، 1385). بسیاری از فلزات سنگین بخصوص  روی و کادمیوم در مقادیر کم در خاک وآب یافت می شوند. این عناصر کمیاب در نتیجه هوادیدگی سنگها بطور طبیعی وارد محیط می شوند. آنها می توانند شسته شده و به آبهای سطحی یا زیر زمینی وارد شوند ویا توسط گیاهان جذب شوند، آنها می توانند به شکل گاز وارد اتمسفر شوند یا با اجزای خاک مثل رس یا ماده آلی پیوند برقرار کنند.رفتار فلزات سنگین در خاک از این لحاظ که می توانند سبب آلودگی آبهای زیر زمینی وسطحی شده و همچنین می توانند وارد زنجیره غذایی شوند، مهم است (نوروزی، 1385). فلزات سنگین به دلیل غیر قابل تجزیه بودن و اثرات فیزیولوژیکی که بر موجودات زنده دارند، از اهمیت خاصی برخوردارند. این فلزات از طریق آب، هوا و خاک به واسطه­ی منابع مختلف طبیعی و مصنوعی به چرخه طبیعت وارد شده و اثرات کوتاه مدت و بلند مدت خطرناکی در آنها ایجاد می کنند (توکلی محمدی، 1390). این عناصر به دلیل تحرک کم به مرور در خاک انباشته می شوند و در نهایت باعث ورود آن ها به چرخه­ی غذایی و تهدید سلامت انسان و سایر موجودات می شوند (دیانی، 1388). عناصر سنگین از منابع مختلفی می باشند ممکن است در نهایت به خاک سطحی برسند و سرنوشت بعدی آنها به خصوصیات فیزیک و شیمیایی آنها و خاک بستگی دارد. متغیرهای اصلی خاک که در تحرک آلاینده ها دخالت دارند عبارتند از: پتانسیل اکسیداسیون واحیا، ماده آلی، کانی رسی و کربناتها ونمک (پروبست، 2005). همچنین زمین آمار شاخه ای از علم آمار است که در آن مختصات داده ها مربوط به جامعه تحت بررسی و به تبع آن ساختار فضایی داده های مربوطه، مورد مطالعه قرار می گیرد. برتری این شاخه از آمار نسبت به شعبه کلاسیک آن فراشمولی آن است. اساس این شاخه از آمار بر تعریف وتوسعه روابط متغیر ناحیه ای بنا گردیده است. در بسیاری از روش های متداول آمار کلاسیک مانند تجزیه و تحلیل واریانس، موقعیت جغرافیایی و مکانی نمونه های محیطی، علاوه بر مقادیر تعیین شده خصوصیات مورد نظر می بایستی موقعیت جغرافیایی مشاهدات نیز بطور همزمان در نظر گرفته شود (حسنی، 1389). بنابراین برای نیل به اهداف توسعه پایدار جمع آوری اطلاعات پایه زیست محیطی برای منابع حیاتی از جمله خاک ضروری است. دریاچه نئور به عنوان یکی از مخازن مهم ذخیره ی آب کشاورزی از اهمیت زیادی برخوردار است و در طول چند سال اخیر تغییرات زیادی بر روی کیفیت آب آن انجام گرفته است. در این پژوهش تغییرات مکانی و پهنه ای غلظت این عناصر از آب داخل دریاچه خاک اطراف آن به منظور ارزیابی میزان آلودگی بررسی شد.

سؤالات تحقیق

1. تغییرات مکانی غلظت فلزات کادمیوم و روی آب، خاک و گیاه در حریم دریاچه نئور با اندازه گیری آزمایشگاهی وتحلیل آماری دارای چه روندی می باشد؟

1-4 فرضیه های تحقیق

1)           فرض می شود، رابطه ای بین کادمیوم و روی در خاک های مختلف، و خصوصیات خاک بصورت نظری وجود داشته باشد.

2)                 مقدار آلودگی فلزات سنگین کادمیوم و روی در فواصل مختلف از دریاچه تغییر می کند.

3)                 می توان با استفاده از روش زمین آمار روند تغییرات و انباشت فلزات روی و کادمیوم را در آب و خاک دریاچه نئورمورد مطالعه نمود

4)                 مقادیر کادمیوم و روی در خاک اطراف دریاچه نئور بالاتر از حد استاندارد است.

5)                 مقادیر کادمیوم و روی در آب دریاچه نئور بالاتر از حد استاندارد است.

1-5 اهداف تحقیق

1)                 تعیین مقادیر فلزات کادمیوم و روی در خاک و آب اطراف دریاچه نئور شهر اردبیل

2)                 بررسی تغییرات میزان آلودگی کادمیوم و روی در بازه ی زمانی ده ساله دریاچه نئور به منظور بررسی روند افزایش یا کاهش آلودگی

3)                 بررسی تغییرات آلودگی فلزات کادمیوم و روی در فواصل حریم دریاچه

4)                 ایجاد رابطه مدل های تجربی برای پیش گویی غلظت کادمیوم و روی در دریاچه نئور از آزمایشگاه اندازه گیری طیفی و آنالیز شیمیایی استفاده می شود.

بررسی تغییرات فلزات کادمیوم و روی در رسوبات آبراهه ها و مناطق مورفولوژی حوضه

دانلود مطالعه اثرات تداخلی روی در جذب و انتقال آهن

مطالعه اثرات تداخلی روی در جذب و انتقال آهن مطالعه اثرات تداخلی روی در جذب و انتقال آهن

دسته بندی	پژوهش ها
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2084 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	138

مطالعه اثرات تداخلی روی در جذب و انتقال آهن

پیشگفتار

در طبیعت دهها عنصر وجود دارند که با مقادیری هر چند اندک، در بدن موجودات زنده اعمال و وظایف بسیار حیاتی را انجام می دهند و همچنین وجود این عناصر در رژیم غذایی موجدات زنده برای رشد و ابقاء حیات امری ضروری است همچنین میزان این عناصر در رژیم غذایی بایستی در یک حد مطلوب و متعادل باشد تا حیات موجودات زنده دچار اختلال نگردد. متابولیسم و نقش این عناصر و ماهیت بیماریهای ناشی از کمبود  یا ازدیاد آنها بر موجودات زنده توسط متخصصین بیوشیمی پزشکی و تغذیه مورد مطالعه قرار گرفته است. از آنجایی که مقادیر آهن سوم (Capacity total Iron binding) TIBC در وضعیتهای گوناگون انسانی، جغرافیایی، جنسی و ... بر حسب عادات غذایی (Food habit) مردم متفاوت است. لذا هدف از این تحقیق مطالعه اثرات تداخلی فلز روی در جذب و انتقال آهن سرم می‌باشد.

روی به عنوان یک عنصر حیاتی و مهم در تغذیه روزانه انسان و حیوان به شمار می رود نقش بیولوژیکی بزرگی در طبیعت ایفا می کند. روی نقشهای کاتالیکی ، ساختاری و اثر گذاری در بیش از 200 متالوآنزیم روی که در سیستم‌های بیولوژیکی شناسایی شده اند را ایفا می کند. این آنزیمها در متابولیسم نوکلئیک اسید و پروتئین و تولید انرژی وبسیاری مواد دیگر دخیل هستند (83) روی به عنوان یکی از مواد معدنی موجود در بدن انسان که دارای اثرات و ویژگی‌هایی در بافتهای مختلف است، به عنوان بخشی مهم از 300 آنزیم مختلف عمل می کند. به همین دلیل این ماده معدنی نقش مهمی در پروسه‌های فیزیولوژیکی و مسیرهای متابولیسمی زیست شیمی ایفا می کند. بیش از90% این ماده معدنی به صورت ذخیره در بدن : (30% آن در استخوانها  60% آن در ماهیچه‌ها) موجود است (82) غنی ترین منابع غذایی روی مرکب از جانوران دریایی علی الخصوص صدفهای خوراکی، گوشت، ماهی، مرغ و تخم مرغ است. ترمیم و التیام زخمها، حمایت ایمنی بدن، کاهش توان و سختی بیماری سرماخوردگی، حمایت و مراقبت از غده پروستات، افزایش باروری و تولید اسپرم از مهمترین وظایف و کار کردها و اثرات ماده معدنی روی در بدن می باشد.به این دلیل روی دارای نقش مهمی در سی صد میسر متابولیسی و عملکرد‌های مختلف بیوشیمی دارا می باشد. این ادعا بر اساس نقش و وظیفه تغذیه، در ترکیب وسیعی از پروسه‌ها و فعالیتهای بدن که شامل هضم، ترمیم، زخم، تولید انرژی در بدن، رشد عضلات، ترمیم بافتهای سلولی، سنتز کولاژن، استقامت استخوانها، عملکردهای هوشی وذهنی، متابولسیم کربوهیدارتها و عملکردهای تناسلی می باشد. حتی کمبود متوسط و معمولی روی در بدن باعث تاثیر منفی بر روی سیستم ایمنی بدن کاهش میزان اسپرم و عملکرد نادرست حافظه همراه است. شاید مشهورترین ادعایی که اخیرا درباره کارایی روی در بدن ارائه گردیده، نقش مهم آن در رابطه با سیستم ایمنی بدن است.

1-1-1-2-خصوصیات فیزیکی و شیمایی روی:

روی فلزی با وزن ملکولی 4/65 گرم بر مول می باشد و در گروه IIB و ردیف چهارم از جدول تناوبی قرار گرفته است. روی را با علامت اختصاری Zn نمایش می دهند و دارای عدد اتمی 30، وزن اتمی 38/65، چگالی gr/cm³ 14/7 در ^oc 20، انرژی نخستین یونش آن 394/9 و دارای 5 ایزوتوپ رادیواکتیوی طبیعی و یا حاصل شکافت هسته ای دیگر می باشد، فراوانترین ایزوتوپهای آن Zn ⁶⁴  با فراوانی 6/48% و Zn ⁶⁶  با فراوانی 9/27و Zn ⁶⁸  با فراوانی 8/18% می باشد نیمه عمر روی d 244  65 می باشد. جزء عناصر احیاء کننده قوی و خود اکسید می شود 763/0  و بیشتر در حالت دو ظرفیتی موجود می باشد. یکی از عناصر کمیاب و ضروری بدن است. زیرا در اعمال اساسی مولکولی زیادی شرکت می کند. دسته ای از نمکهای کم محلول روی شامل هیدروکسید ، اکسالات و سولفید می باشد. روی با برخی از ترکیبات معدنی شامل سیترات لیدروکسید تولید کمپلکسهای محلول می کند.

1-1-1-3تاریخچه

ضرورت این عنصر برای میکروارگانیسم‌ها اولین بار در سالها 1869و 1926 مورد توجه قرار گرفت. کمبود این عنصر عملا در حیوانات آزمایشگاهی مشاهده شد. (115) ولی در انسان کمبود این عنصر نادرست است، زیرا روی در همه جا موجود است. روی بعد از آهن فراوانترین عنصر کمیاب با میزان حدود 5/1 تا 5/2 گرم در کل بدن است. غلظت این عنصر در کروئید چشم (لایه عروقی میان کره چشم که بین صلبیه و شبکیه واقع است) و غده پروستات بالا است ولی بیشترین میزان این عنصر در بدن در استخوانها و عضلات یافت می شود. غلظت زیاد آن مخصوصا در ناحیه مغز، پانکراس و غده آدرنالین می‌باشد همچنین در تمام سلولها واعصاب وجود دارد. روی ساختمان شیمیایی کاتالیستی (آنزیمی) و قوانین خاصی دارد و بیشتر از 60 آنزیم برای فعالیت خود به روی نیاز دارند که RNA پلیمراز هم شامل آن‌هاست. روی فعالانه به وسیله حفره‌های سیناپسی جذب می شود و فعالیت نورونها و حافظه را حمایت می کند. متابولیسم روی در مدت بیماری و استرسهای فیزیکی با هورمونها سازگار می شود. احتمالا سیتوکسین‌ها و توکسین‌ها قسمتی از سیستم دفاعی را به عهده دارند (3)  این عنصر در لوزالمعده دارای فعالیت زیادی می باشد و مرتبا از طریق شیره لوزالمعده مقداری از آن به خارج ترشح می گردد. میزان روی در پلاسما دستخوش تغییرات روزانه است. منحنی تغییر غلظت این عنصر نسبت به ساعات روز به شکل u می باشد. ماکزیمم غلظت در صبح و کمترین آن در اواسط عصر است. بطور متوسط میزان روی در پلاسما  98 و یا 15 می باشد که  آن با الفا -2- ماکروگلوبین و باقیمانده آن با آلبومین باند شده  است. در خون تنها 10% تا 20% میزان روی در پلاسما و باقیمانده آن در گلبولهای قرمز موجود است. همچنین غشاء گلبولهای قرمز دارای مقداری روی می باشد. غلظت عنصر روی در نطفه 100 برابر میزان آن در پلاسما است. روی تشکیل دهنده تعداد زیادی از آنزیمها در پستانداران (بیش از 150 آنزیم) است که به عنوان جایگاه فعال یا به عنوان جزئی از ساختمان آنها یا هر دو عمل می کند. تعدادی از این آنزیمها عبارتند از : کربنیک انیدراز، کربوکسی پتیپداز، آلکالین فسفاتاز، ترانس فرازها، لیگازها، لیازها، ایزومرازها، DNA,RNA پلیمرازها و سوپر اکسیدویس موتاز (115)

روی در فرآیند‌های متابولیکی که شامل سنتز اسید نو کلئیک و پروتئین باشند دخالت دارد و همچنین برای سنتز و فعالیت انسولین ضروری است و به ثابت بودن هگزامرهای پروانسولین و انسولین به وسیله تشکیل کمپلکس‌هایی با آنها کمک می کند. روی همچنین در تشکیل پروتئین zinc finger نقش دارد. (115) این پروتیئن در نواحی خاصی با DNA باند می شود. روی یک عنصر ضروری برای باند شدن این پروتئین با DNA است. روی در تشریع ترمیم زخمها دخالت دارد و برای رشد طبیعی عنصری ضروری است. این عنصر در قوه چشایی تاثیر می گذارد و می تواند خطر تغییرات شبکیه را در افراد مسن
تعلیل کند.

1-1-2متابولسیم روی

روی بطور عمده از طریق دوازدهه و میزان کمی از طریق روده کوچک جذب می شود. جذب روی وابسته به سن نیست و با تعدادی از عوامل تغذیه ای مثل وجود امینو اسیدها (بویژه هیستیدین) و لاکتوز و همچنین وجود میزان کم آهن در رژیم غذایی افزایش می یابد. کمبود دریافت پروتئینها و افزایش دریافت فیتات باعث کاهش جذب روی می شود که این اثر با افزایش دریافت و جذب کلسیم تشدید خواهد شد. روی پس از جذب به کبد منتقل می شود و با آلبومین باند می شود. مسیر اصلی دفع روی، روده و سپس از طریق کلیه و  پوست است. مقدار کمی از طریق ادرار و ریزش پوست دفع می شود، همچنین در مردان فعالیتهای جنسی با از دست دادن روی همراه است کمبود این عنصر در افراد بالغ برای اولین بار در کشور مصر و ایران مشاهده شد، مورد اصل مرد 21 ساله بود که پسر 10 ساله ای به نظر می رسید. این بیمار مقدار زیادی نان و خاک می خورد.

موارد دیگر بیمارانی بودند که به عفونتهای ناشی از کرم قلابدار مبتلا بودند در سال 1996 بیماری (AE) [1] که یک بیماری نادرژنی بود  و با کمبود خیلی زیاد روی مواجه بود شناسایی شد (81) مثالی خوب برای فهمیدن و درک کمبود روی وجذب ناکافی این عنصر است. این بیماران نمی توانند تریپتوفان را سوخت و ساز کنند که منجر به پائین آمدن سطح مقدار (PA) picolinic acid می شود. PA نتیجه یک سوخت و ساز طبیعی از متابولسیم تریپتوفان در بدن است که وجود آن خیلی مهمتر از جذب روی است. پیکولینات روی بیشترین تاثیر را در برگشت روی از دست رفته در اثر بیماری AE و همچنین جذب بیشتر روی از دیگر جانشینهای طبیعی را دارد. همچنین مصرف مواد طبیعی حاوی روی کاهش روی در بدن تامین می کند.

---

فهرست مطالب

فصل اول- مقدمه

(1) مقدمه. 1

1-1 متابولسیم روی.. 2

1-1-1 پیشگفتار. 2

1-1-1-2-خصوصیات فیزیکی و شیمایی روی: 2

1-1-1-3تاریخچه. 3

1-1-2متابولسیم روی.. 3

1-1-3-کمبود روی در بدن. 4

1-1-3-1چطور کمبود روی را معالجه کنیم؟ 6

1-1-4-مسموم کنندگی ZinC.. 6

1-1-6-استفاده‌های پزشکی. 8

1-1-7-دیدگاه فیزیولوژیکی. 8

1-1-7-1-عملکردها و فار موکولوژی: 8

1-1-7-2-مکانیسم فعالیت.. 8

1-1-8-محرکهای دارویی: 9

1-1-9-نتیجه. 9

1-1-9-1فعل و انفعالات.. 11

1-1-9-2مکملهای مغذی (83)   Nutritinal supplement 11

1-1-9-3-نحوه مصرف روی: 12

1-1-2-متابولیسم آهن در بدن (Iron Metabolism) 12

1-2-1-توزیع آهن در بدن: 13

1-2-2-هموگلوبین. 13

1-2-3-ذخیره آهن. 13

1-2-4-جایگاه انتقالی ‌آهن. 14

1-2-5-جذب آهن (Iron absorption) 14

1-2-5-1مکانیسم جذب آهن. 15

1-2-6-فریتین سرم (serum ferritin) 15

1-2-6-ساختمان فریتین : 15

1-2-6-2برداشت و آزاد سازی آهن توسط فریتین. 16

1-2-6-3-عمل فریتین در بدن. 16

1-2-6-4-فریتین سرم و مقدار آن در افراد طبیعی. 16

مقادیر نرمال آهن سرم. 17

1-2-7-1تغییرات روزانه در آهن سرم. 17

1-2-8-اندازه گیری مقدار آهن سرم. 17

1-2-8-1- ملاحضات کلی: 17

1-2-8-2 اندازه گیری آهن سرم با رسوب پروتئینی: 18

1-2-8-3 اندازه گیری آهن سرم بدون رسوب پروتئینی: 18

1-2-9 اندازه گیری ظرفیت پذیرش آهن سرم: 18

1-2-9- روش اول: 18

1-2-9-2-روش دوم (روش رزین): 18

1-2-9-3- روش سوم: 19

فصل دوم- - مواد و روشها

2- مواد، وسایل، روشها 21

2-1 مواد. 21

2-2- وسایل و دستگاههای آزمایشگاهی مورد استفاده: 21

3-3- روشهای دستگاهی. 21

2-4 آزمایشات تیتراسیون اسپکتروفتومتری : 22

2-4-1 تعیین طول موج  ماکزیمم: 22

2-4-2- بررسی چگونگی جذب آهن توسط آپوترانسفرین: 22

2-4-2-1 اثر غلظت مختلف آهن بر روی باندینگ با ترانسفرین. 22

2-4-2-2 اثر زمان بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین. 22

2-4-2-3 اثر یون بیکربنات بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین. 22

2-4-2-4 اثر سیترات بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین. 23

2-4-2-5 اثر غلظت مختلف اکسالات بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین: 23

2-4-2-6 اثر PH بر روی باندینگ آهن با ترانسفرین. 23

2-4-3 بررسی اثر روی.. 23

2-4-3-1 اثر غلظتهای مختلف آهن وروی بر ترانسفرین. 23

2-4-3-2 تعیین اثر غلظت مشخصی از بی کربنات بر باندینگ غلظتهای مختلف آهن با ترانسفرین  24

2-4-3-3 اثر غلظت مشخص بی کربنات بر روی باندینگ روی با ترانسفرین. 24

2-4-3-4 اثر غلظت مشخص بی کربنات بر باندینگ آهن با ترانسفرین در حضور روی: 24

2-4-3-5 اثر غلظتهای مختلف روی در باندینگ باترانسفرین در حضور یون بی کربنات   24

2-5- آزمایشات دیالیز تعادلی: 24

2-5-1 محلول‌های لازم: 25

2-5-2- طرز کار با دستگاه: 25

2-5-3- اثر روی بر برداشت آهن توسط ترانسفرین: 26

2-5-4- روش کنترل PH: 26

2-5-5- طرز اندازه گیری آهن: 26

2-5-5-1- روش کار: 26

2-5-6- تعیین ثابت باندینگ آهن با ترانسفرین. 27

فصل سوم-نتایج

3- نتایج : 30

3-1 تیتراسیون اسپکتروفتومتری: 30

3-1-1 تعیین طول موج ماکزیمم: 30

3-1-1-2- اثر روی بر روی متالوتایونین. 31

3-1-1-3 اثر روی بر روی جذب ماکزیمم اسیدهای آمینه: 31

3-1-2 بررسی چگونگی جذب آهن توسط آپوترانسفرین: 47

3-1-2-1 اثر غلظت‌های مختلف آهن بر روی باندینگ با ترانسفرین. 47

3-1-2-2 اثر زمان: 47

3-1-2-3 اثر یون بیکربنات: 47

3-1-2-4 اثر اسید سیتریک.. 47

3-1-2-6 اثر PH.. 48

3-1-3 بررسی اثر روی.. 48

3-1-3-1 اثر تغییرات غلظت روی.. 48

3-1-3-2 اثر رقابتی روی با آهن. 48

3-2 نتایج حاصل از آزمایشات دیالیز تعادلی: 49

3-2-1 تعیین ثابت باندینگ آهن به ترانسفرین: 49

فصل چهارم- بحث

بحث.. 69

آزمایشات Invitro: 69

Refrences. 71