Application of pollution indices for evaluation of heavy metals in soil close to phosphate fertilizer plant, Assiut, Egypt تطبيق مؤشرات التلوث بالمعادن الثقيلة لتقييم التلوث في التربة القريبة من مصانع الأسمدة الفوسفاتية - أسيوط – مصر | ||||
| Assiut University Bulletin for Environmental Researches | ||||
| Article 4, Volume 17.1, Issue 17.1, March 2014, Page 45-55 PDF (268.73 K) | ||||
| Document Type: Original Article | ||||
| DOI: 10.21608/auber.2014.148431 | ||||
 View on SCiNiTO | ||||
| Abstract | ||||
| ABSTRACT Pollution indices were used to investigate the levels of heavy metal concentrations in a polluted area under the effect of fertilizer plant emissions at Manqabad, Assiut. Huge amounts of dusts, fumes and gases containing heavy metals which are released from the industrial processing activities, precipitated in the neighbouring area by the effect of meteorological factors causing soil pollution. Soil samples were taken from the area downwind of the factory and analyzed to detect concentration of heavy metals in the study area. Results of soil analysis showed that the area has been harmfully affected by the heavy metals: Cd, Cu, Pb and Zn and their average concentrations are 0.3 mg/kg, 57.0 mg/kg, 94.7 mg/kg and 80.7 mg/kg respectively. These values exceeded the concentrations in soil background (0.013 mg/kg for Cd, 9.62 mg/kg for Cu, 5.17 mg/kg for Pb and 11.56 mg/kg for Zn) obtained from unpolluted area far from industrial activities and also exceeded the international standards for soil pollution stated by WHO. Pollution indices were developed to evaluate the levels of soil pollution with heavy metals. Index of geo-accumulation (Igeo), Enrichment Factor (EF), Pollution Index (PI), and Load Pollution Index (LPI), were estimated. The calculated results of contamination degree showed that the investigated area lies under the class of high pollution. In final conclusion, the investigated area is highly affected by emissions from the fertilizer plant. So control measures should be applied to the fertilizer plant and the polluted soil area adjacent to the factory should be remediate الملخص العربي : تم استخدام مؤشرات التلوث لقياس مستويات ترکيز المعادن الثقيلة في المنطقة الواقعة تحت تأثير الانبعاثات الصادرة من مصانع الأسمدة الفوسفاتية بمنقباد بأسيوط , حيث تنطلق من مختلف أوجه النشاط کميات ضخمة من الأتربة والأدخنة والغازات محتوية علي المعادن الثقيلة التي تترسب بفعل العوامل المناخية علي التربة المجاورة للمصانع و تسبب تلوثها بالمعادن الثقيلة٠ وقد تم تجميع عينات التربة من منطقة مجاورة و في اتجاه الريح من المصانع وتم تحديد إحداثيات مواقع العينات باستخدام النظام العالمي للإحداثيات (GPS) و تم تحليل العينات باستخدام جهاز مطياف الکتلة (ICP- MS) للوقوف علي ترکيز هذه المعادن في منطقة الدراسة وبينت نتائج الدراسة ان المنطقة قد تأثرت کثيرا بالمعادن الثقيلة مثل الکادميوم والنحاس والرصاص والزنک , حيث بلغ متوسط ترکيزاتها (٨٠،٧ , ٩٤،٧ , ٥٧،٠ , ٠،٣ مجم / کجم على الترتيب , وهذه القيم زادت کثيرا عن المناسيب الارضيىة ( ٠،٠١٣ مجم / کجم للکادميوم , ٩،٦٢ مجم / کجم /للنحاس , ٥،١٧ مجم/ کجم للرصاص وکذلک ١١،٥٦ مجم / کجم للزنک ) والتي تم الحصول عليها من تحليل عينات للتربة تبعد مسافة ٥کيلومترات عن منطقة التلوث و ضد اتجاه الريح , وکذلک زادت هذه القيم المقاسة عن المعدلات العالمية لتلوث التربة والتي وضعتها منظمة الصحة العالمية (٠ WHO) کما تم تطبيق النمذجة الرياضية لمدلولات التلوث لتقييم تلوث التربة بالمعادن الثقيلة مثل: معامل التراکم الجيولوجي ومعامل التخصيب ومعامل الحمل البيئي , وقد أظهرت حسابات درجة التلوث ان التربة في منطقة الدراسة تقع في التصنيف عالي التلوث من الکادميوم والنحاس والرصاص والزنک, وعلي ذلک فان الدراسة توصي الجهات المختصة بضرورة تطبيق اشتراطات التحکم في هذه الانبعاثات والزام هذه المصانع بالمستويات المسموح بها طبقا لقانون البيئة المصري رقم ٤ لسنة ١٩٩٤ وکذلک الاشتراطات الدولية في هذا الشأن , وکذلک استخدام الطريقة المناسبة لمعالجة التربة الملوثة | ||||
| Keywords | ||||
| Keywords: Heavy Metal; Fertilizer Plant; Soil Pollution; ICP-MS; Pollution Index; Enrichment factor; Geo-accumulation index; Contamination degree; Assiut | ||||
| References | ||||
|
REFERENCES Ahiamadjie, H. Adukpo, O. K. Tandoh, J. B. et al. (2011). “Determination of the elemental contents in soils around Diamond Cement Factory, Aflao,” Research Journal of Environmental and Earth Sciences, 3(1), 46–50. Bates, R.G. (1973). "Determination of pH :theory and practice." J. Electrochemical Society, 120, 263C. Buat-Menard (1979). "Variable influence of the atmospheric flux on the trace metal chemistry of oceanic suspended matter." Earth and Planetary Science letters, 1979, 42 (3): 399-411. Chen, T.B., Zheng,Y.M., Lei, M., Huang, C.H., Wu, H., Chen, K.K., Tian, Q.Z. (2005). "Assessment of heavy metal pollution in surface soils of urban parks in Beijing, China". Chemosphere, 60, 542- 551. Faiz,Y., Tufail, M., Javed, M.T., Chaudhary, M.T. and Siddique, N. (2009). "Road dust pollution of Cd, Cu, Ni, Pb and Zn along Islamabad Expressway, Pakistan", Micro Chem.J.. 92, 186- 192. Godson, R., Ana, E.E., Mynepalli, Sridhar, K.C., Olawuyi, J.F. (2005). Air pollution in a chemical fertilizer complex in Nigeria: the impact on the health of workers. 4 (2): p. 57. Hakanson, L. (1980). An ecological risk index for aquatic pollution control. A Sedimentological approach, Water Rsearch, 14: 975- 1001. Hani, A. and Kariminejad, M.(2010). "Toxic metal distribution in soils of Kaveh Industrial city, Iran". World Applied Sciences Journal,8(11), 1333 – 1342. Johansson, S.A., Campbell, J.L. (1998). "PIXE: A novel technique for elements analysis", Campbell's first book on PIXE, John Wiley & Sons, Inc. 1998. Liao, G., Chao, W. (2004). "Assessment of heavy metallic ions pollution for a river near a metal mine", J. Mining and Metallurgy, 13(1), 86- 90. Lue, X.L., Wang, K., Lei, J.H., Zhai, Y. (2008). "Contamination assessment of copper, lead, zinc, manganese and nickel in street dust of Baoji, NW China, J. Hazard. Mater., 4, 52. Mohamed, A-K., M. (2006). “Pollution and environmental control, Assiut University Book, Publishing Unit. Muller, G.(1969). Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River. Geo. J., 2(3): 108-118 (11 pages). Ruhling, A. and Steinnes, E. (1998). "Atmospheric heavy metal deposition in Europe 1995- 1996" Nord, 15(1). Thabet, A.M., Ragab, R., Mohamed, A-K., M., Mahmoud, A. Gh. (2013). "Environmental assessment of heavy metal pollution from phosphate fertilizer plants." Ph.D. Thesis in Environmental Engineering, Environmental Science and Technology Section, Sugar Technology Research Institute, Assiut University, Assiut, Egypt. Tomlinson, D.L., Wilson, G., Haris, C. R. and Jeffery, D.W. (1980). The assessment of heavy metal levels in estuaries and formation of a pollution index. Helgol Meeresunters, 33: 566- 575. Yammine, P., EL-Khoury, B., Nouali, H., EL-Nakat, H., Ledoux, F., Cazier, F. Courcot, D. And Aboukais, A. (2010). " A Prelminary evaluation of the inorganic chemical composition of atmospheric TSP in the SELAATA region, north Labanon". Lebanese Science Journal, 11(1). | ||||
|
Statistics Article View: 210 PDF Download: 414 |
||||
