Sedimentology and sedimentary geochemistry of aerosol over Ahvaz metropolis
Subject Areas :Keywords: Ahvaz metropolis Dust storm Silty loess ,
Abstract :
Dust storms are dispersion of very fine solid particles in the air that lead to serious socio-environmental and economic problems. They have been widely observed in recent years in the sky of western and southern parts of Iran. The concentrations of dusts have sometimes reached up to a level estimated 66 times more than the acceptable and normal limits. In order to evaluate textural properties, mineralogical and chemical composition of dust samples were collected during dust storms that blew over Ahvaz metropolis in July and August 2014. The results indicated that statistical parameters of the samples were +6.10 phi, 2.17, +0.14 and 0.71 for mean grain size, standard deviation, skewness and kurtosis respectively. The main mineralogical constituents were quartz, feldspar, calcite and gypsum with a minor proportion of pyroxene, goethite, hornblende and biotite. The results also revealed that the shape of sand grains is well-rounded as a result of transportation and abrasion of these grains over a long distance. Moreover, XRD analyses of samples reflected the clay minerals fraction of dusts mainly comprised of kaolinite, polygorskite and chlorite. These types of clay minerals show a dry climate and an alkaline source area. Atomic absorption and X-ray fluorescence analysis showed major elements as Si, Al and Fe with minor elements such as Mg, Na and Ca. These dusts also contained minor and toxic elements such as heavy metals, and estimated enrichment factors showed that Ni, Co, Cd and Zn had high enrichment suggesting anthropogenic origin.
- ارزاني، ن.، 1374. آزمايشگاه رسوب‌شناسی. انتشارات دانشگاه پيام نور، 129.
- ارزاني، ن.، 1389. مباني خاک‌شناسی. انتشارات دانشگاه پيام نور، 193.
- ارزاني، ن.، 1391. ژئوشيمي رسوبي. انتشارات دانشگاه پيام نور، 304.
- پروين، ح.، 1375. رسوب‌شناسی. انتشارات دانشگاه پيام نور، 191.
- ذوالفقاري، ح. و عابدزاده، ح.، 1384. تحليل سينوپتيکي توفان¬هاي گرد و غبار در غرب ايران. مجله جغرافيا و توسعه، 6، 183–173.
- رئيس¬پور، ک.، 1387. تحليل آماري و همديدي پديده گرد و غبار در استان خوزستان. پایان‌نامه کارشناسي ارشد، دانشگاه سيستان و بلوچستان، 98.
- زراسوندي، ع. ر.، 1388. ارزيابي زیست‌محیطی پديده¬ي گرد و غبار در استان خوزستان (فاز اول). سازمان محیط‌زیست استان خوزستان، 370.
- زراسوندي، ع. ر.، 1392. ترکيب و منشأ زمین‌شیمیایی توفان¬هاي گرد و غبار در استان خوزستان با استفاده از زمین‌شیمی عناصر نادر خاکي (REE): تأکيدي بر شاخص¬هاي زمين زیست‌محیطی. همايش تخصصي ريزگردها، پايش، اثرات و راهکارهاي مقابله با آن، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدني کشور، 17.
- زراسوندي، ع. ر. و حيدري، م.، 1393. توفان¬هاي گرد و غبار ايران: از ديدگاه زمین‌شناختی. انتشارات دانشگاه شهيد چمران اهواز، 292.
- زراسوندي، ع. ر.، راست منش، ف.، پورکاسب، ه. و آزرمي، ز.، 1390. بررسي اثر پديده گرد و غبار بر ميزان جذب فلزهاي سنگين در سه گونه منتخب گياهي و خاک آن¬ها در شهر اهواز. مجله زمین‌شناسی کاربردي پيشرفته، 2 (1)، 112-101.
- سازمان هواشناسي کشور 1380. اقليم و گردشگري استان خوزستان. انتشارات سازمان هواشناسي، 76.
- شاهسوني، ع.، ياراحمدي، م.، مصداقي نيا، ع. ر.، يونسيان، م.، جعفرزاده، ن.، نعیم‌آبادی، ا.، ثالثي، م، و ندافي، ک.، 1391. تحليل روند گرد و غبار ورودي به ايران با تأکيد بر استان خوزستان. مجله پژوهشي حکيم، 3، 202-192.
- معماريان، ح. و صداقت، م.، 1389. مباني زمین‌شناسی فيزيکي. انتشارات دانشگاه تهران، 594.
- موسوي حرمي، ر.، 1382. رسوب‌شناسی. انتشارات آستان قدس رضوي، چاپ نهم، 479.
- مهرابي، ش.، سلطاني، س. و جعفري، ر.، 1393. بررسي رابطه بين پارامترهاي اقليمي و وقوع ريزگردها (مطالعه موردی: استان خوزستان). مجله علوم و فنون كشاورزي و منابع طبيعي، علوم آب و خاك، 71، 80-69.
- Al-Dabbas, M. A., Abbas, M. A. and Al-Khafaji, R. M., 2010. Dust storms loads analyses-Iraq. Springer, Arab Journal of Geosciences, 5(1), 121-131.
- Cong, Z., Kang, S., Liu, X. and Wang, G., 2007. Elemental composition of aerosol in the Nam Co region, Tibetan Plateau, during summer monsoon season. Atmospheric Environment, 41, 1180–1187.
- Darmoian, S. A., 2000. Sedimentary characters and accumulation of dust fallout southern Mesopotamian plain, Basrah. Journal of Science, 18(1), 141–156.
- Edgell, H. S., 2006. Arabian Deserts: Nature, Origin, and Evolution. Springer, 592 .
- Engelbrecht, J. P., McDonald, E. V., Gillies, J. A., Jayanty, R. K. M., Casuccio, G. and Gertler, A. W., 2009. Characterizing mineral dusts and other aerosols from the Middle East. Inhalation Toxicology, 21, 297–326.
- Fattahi, E., Noohi, K. and Shiravand, H., 2012. Study of Dust Storm Synoptical Patterns in Southwest of Iran. Desert, 17, 49-55.
- Folk, R. L., 1974. Petrology of Sedimentary Rocks. Hemphill, Austin, Texas, 182 .
- Folk, R. L. and Ward, W. C., 1957. A study in the significance of grain size parameters. Journal of Sedimentary Petrology, 27, 3-26.
- Friedman, G. M., 1967. Dynamic processes and statistical parameters compared for size frequency distribution of beach and river sands. Journal of sedimentary petrology, 37, 327-354.
- Gerivani, H., Lashkaripour, G. R., Ghfoori, M. and Jalali, N., 2011. The source of dust storm in Iran: A case study based on geological information and rainfall data. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, 6(1), 297-308.
- Goudie, A. S., 2009. Dust storms: Recent developments. Journal of Environmental Management, 90, 89-94.
- Guangjin, W. A., 2008. Geochemistry of dust aerosol over the Eastern pamirs, Journal of Arid Environment, 73(4), 977-989.
- Hamidi, M., Kavianpour, M. R. and Shao, Y., 2013. Synoptic Analysis of Dust Storms in the Middle East. Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences, 49(3), 279-286.
- Heidari-Farsani, M., Shirmardi, M., Goudarzi, Gh., Alavi-Bakhtiarivand, N., Ahmadi-Ankali, K. and Zallaghi, E., 2013. The evaluation of heavy metals concentration related to PM10 in ambient air of Ahvaz city, Iran. Journal of Advances in Environmental Health Research, 1(2), 120-128.
- Julien, P., 2010. Erosion and Sedimentation. 2nd Edition, Cambridge University Press, 371.
- Laity, J., 2008. Deserts and Desert Environments. Wily-Blackwell, 342.
- Krumbein W. C. and Sloss L. L., 1963. Stratigraphy and Sedimentation. Freeman and Company, 660 .
- Lutenegger, A. J. and Hallberg, G. R., 1988. Stability of loess. Engineering Geology, 25, 247-261.
- Meunier, A., 2005. Clays. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 472 .
- Morata, D., Polve, A., Valdes, A., Belmar, M. I., Dinator, M. and Aigouy, T., 2007.
Characterisation of aerosol from Santiago, Chile: an integrated PIXE–SEM–EDX study. Environmental Geology, 56, 81–95.
- Murray, H. H., 2007. Applied Clay Mineralogy. Elsevier, 180 .
- Pye, K. and Tsoar, H., 2009. Aeolian Sand and Sand Dunes. Springer, 458 .
- Selley, R. C., 2000. Apllied Sedimentology. Academic Press, Second Edition, 521 .
- Tucker, M. E., 2001. Sedimentary Petrology. Third edition, Blackwell science, 262 .
- Youlin, Y., 2001. Global Alarm: Dust and sand storms from the world's drylands. UNCCD, 345 .
- Zarasvandi, A., Carranza, E. J. M., Moore, F. and Rastmanesh, F., 2011. Spatio-temporal occurrences and mineralogical–geochemical characteristics of airborne dusts in Khuzestan Province (southwestern Iran). Journal of Geochemical Exploration, 111, 138-151.
- Zoljoodi, M., Didevarasl, A. and Ranjbar Saadatabadi, A., 2013. Dust Events in the Western Parts of Iran and the Relationship with Drought Expansion over the Dust-Source Areas in Iraq and Syria. Atmospheric and Climate Sciences, 3, 321-336.