وثيقة
Trend analysis of the ambient air quality monitoring data and bio-accumulation of polycyclic aromatic hydrocarbns and sulphur by plants from mina al-fahal industrial area
الناشر
Sultan Qaboos University
ميلادي
2017
اللغة
الأنجليزية
الموضوع
الملخص الإنجليزي
Abstract Emissions from industrial areas are one of many sources of air pollution which pose a negative impact on the atmosphere. The objectives of this study are to analyze the trends in the average monthly concentrations of the air pollutants sulphur dioxide (SO2), hydrogen sulphide, methane hydrocarbons, non-methane hydrocarbons, benzene, toluene, ethyl-benzene, and xylene, around the Mina Al-Fahal (MAF) industrial area, over a period from January to August of 2015. This was achieved by performing the Mann-Kendall rank correlation, Pearson product-moment correlation and the Spearman rank correlation methods. The other objective is to identify the bio accumulation potential of ten selected plant species at the study site, the MAF complex, which was assessed by measuring their 16 priority Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and sulphate concentrations. The Sultan Qaboos University (SQU) botanic garden, a non-industrial site, was selected to be the reference site for comparison. Additionally, the MAF complex plant species were screened based on their ability to accumulate specific PAHs compounds and also based on their ability to accumulate low and high molecular weight PAHs. Lastly, the response of the plants to the pollutants was also assessed by measuring few physiological parameters (chlorophyll concentration and the photosynthetic gas exchange parameters). A statistically significant decreasing trend was found in the mean methane hydrocarbons concentrations, while increasing trend was found for the monthly mean concentrations of both toluene and xylene over the eight months period. It was observed that the mean monthly SO2 concentrations were high during the cooler months (January to March), while the hotter months (May to July) recorded low values, indicating a seasonal variation. The plant species yellow trumpet flower (Tecoma stans) followed by, paradise flower (Caesalpinia pulcherrima), tamarind (Tamarindus indica), and neem (Azadirachta indica) were found to accumulate higher amounts of PAHs. Thus, they are deemed suitable as bio-accumulators for atmospheric PAHs. Additionally, the plant species date palm (Phoenix dactylifera) followed by, hibiscus (Hibiscus sp.), paradise flower, ghaf (Prosopis cineraria), tamarind, and neem were found to accumulate higher amounts of sulphate. Thus, excluding the date palm, they are deemed suitable as bio-accumulators for atmospheric SO2. Moreover, for the MAF complex plant species, high concentrations of acenaphthene and naphthalene were found for yellow trumpet flower and tamarind, respectively. Yellow oleander (Thevetia peruviana) showed a strong accumulation capacity for acenaphthylene and pyrene. In contrast, the only PAH compound that the date palm was able to accumulate is anthracene. Both the neem and paradise flower showed a strong accumulation capacity for naphthalene and fluoranthene. In addition, a significant difference was found between the MAF complex and SQU samples in their PAHs profile patterns. The MAF complex samples were found to be more efficient in accumulating and retaining low molecular weight PAHs (two- and three-ring PAHs). While the SQU plant species were found to be able to accumulate both the low and high molecular weight PAHs (two- and six-ring PAHs). A strong correlation wasn't found between the PAHs and sulphur concentrations and between the studied physiological parameters. Analyzing the trends in the air pollution data is important for understanding the status of the air quality which will assist in an improved understanding of the air pollution situation within the MAF complex. The results of this study demonstrate that several plants grown in the MAF complex have the ability to attenuate air pollutants. Hence, growing vegetation in and around industrial areas is essential to absorb and attenuate the pollutants emitted by industries into the surrounding atmosphere.
المجموعة
URL المصدر
الملخص العربي
تعتبر الانبعاثات الصادرة من المناطق الصناعية واحدة من المصادر العديدة التلوث الهواء التي تشكل أثرأساسية على الجو. أهداف هذه الدراسة في تحليل الاتجاهات في معدلات التركيز الشهرية لملوثات الجو: ثنائي أكسيد الكبريت S02، كبريتيد الهيدروجين، هيدروكربونات الميثان، الهيدروكربونات اللاميثانية، البنزين، التولين، البنزين الإيثيلي، الزيلين، وذلك خلال المدة من يناير إلى أغسطس 2015. وقد تم هذا باستخدام معامل ارتباط مانكيندال Mann - Kendall ، ومعامل ارتباط بيرسون، ومعامل ارتباط سبيرمان. الهدف الآخر الدراسة هو تحديد التراكم الحيوي الكامن لعشر أنواع مختارة من النباتات في موقع الدراسة، ميناء الفحل MAF، والتي تم تقييمها بقياس تركيزات الأولوية ال 16 الخاصة بها للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات PAHs والسلفات كما تم اختيار حديقة النباتات في جامعة السلطان قابوس كموقع مرجع لا علاقة له بالمناطق الصناعية بالإضافة إلى ذلك، تم فحص أنواع نباتات الى MAF بناءا على قدرتها على تراكم أنواع معينة من مركبات PAHs وأيضأ على قدرتها على تراكم الPAHs ذات الوزن الجزيئي المنخفض والعالي. وأخيرا تم أيضا تقييم استجابة النباتات للملوثات بقياس البارامترات الفسيولوجية (تركيز الكلوروفيل وبارامترات تبادل غاز التركيب الضوئي). وقد وجد احصائية انخفاض ملحوظ في متوسط تركيزات هیدروکربونات الميثان، في حين وجد من الناحية الاحصائية ارتفاع ملحوظ في قيم المتوسط الشهرية للتولين والزيلين عبر فترة الثمانية أشهر لوحظ أن متوسط الشهري لتناني أكسيد الكبريت (S0 كانت عالية خلال الأشهر الباردة (من يناير إلى مارس)، في حين أن الأشهر الحارة (من مايو إلى يوليو) سجلت قيمة منخفضة، وهو ما يشير إلى تنوع فصلي. أنواع النباتات التالية: زهرة البوق الصفراء Tecoma stans تليها زهرة الفردوس Caesalpinia pulcherrima والتمر الهندي Tartarindus indica والنيم Azadirachta indica وجد أنها راكمت كميات أعلى من ال PAHs. لذا اعتبرت مناسبة كمراكمات حيوية لل PAHs الجوية. بالإضافة إلى ذلك فإن أنواع النباتات التالية: نخيل التمر Phoenix dactylifera ويليها الكركديه .Hibiscus sp وزهرة الفردوس Caesalpinia pulcherrima والغاف Prosplis cineraria والتمر الهندي Tamarindus indica والنيم Azadirachta indice وجد أنها راكمت كميات أعلى من السلفات. لذا اعتبرت مناسبة كمراكمات حيوية لثنائي أكسيد الكبريت الجوي SO2 باستثناء نخيل التمر. علاوة على ذلك، فقد وجدت تركيزات عالية للأسينافثين والنافثالين في أنواع نباتات الى MAF وذلك في زهرة البوق الصفراء والتمر الهندي على التوالي. وأظهرت الدفلى الصفراء Thevetica peruviana قدرة تراكم قوية للاسينافيلين والبيرين. بالمقابل كان مرکب ال PAH الوحيد الذي استطاع نخيل التمر تراكمة هو الأنثراسين. كما أظهر النيم وزهرة الفردوس قيرة تراكم قوية للنافثالين والفلورانثين. بالإضافة إلى ذلك، وجد فرق ملحوظ بين عينات ال MAF وال SQU في أنماط بنية PAHs الخاصة بها. وجد أن عينات الMAF كانت أكثر فعالية في التراكم والحفاظ على اله PAHs ذات الوزن الجزيئي المنخفض (الهيدروكربونات العطرية PAHs ذات الحلقات الثنائية والثلاثية). في حين وجد أن أنواع نباتات ال SQU كانت قادرة على تراكم الى PAHs ذات الوزن الجزيئي المنخفض والعالي معا (الهيدروكربونات العطرية PAHs ذات الحلقات الثنائية والسداسية). ولم يتم العثور على ارتباط قوي بين ال PAHs وتركيزات الكبريت وبين البارمترات الفسيولوجية المدروسة. يعتبر تحليل الإتجاهات، في بيانات تلوث الهواء مهمة لفهم حالة جودة الهواء والتي ستساعد على فهم أفضل لوضع تلوث الهواء في مجمع ميناء الفحل MAF. تظهر نتائج هذه الدراسة أن عدة نباتات تنمو في مجمع MAF لديها القدرة على إضعاف ملوثات الهواء. لذا فإن تنمية الغطاء النباتي في المناطق الصناعية وحولها يعتبر اساسية لامتصاص وإضعاف الملوثات المنبعثة من المصانع في الجو المحيط :Hibiscus Sp وزهرة الفقين أنواع النباتات التالية: مدل أنهارك.
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية