الفهرس 
IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 268 |  |  |
| | | from | 268 | | |
Abstract
تتضمن هذه الدراسة تقييم تأثير صناعة الحديد الصلب في مصر على العمال وعلى أفراد الجمهور والبيئة المحيطة. لذلك يتم تحديد تركيز الرديوم-226 والثوريوم-232 ونظيرالبوتاسيوم-40 و السيزيوم-137 بالاضافة الى تحديد تركيز بعض المعادن مثل (الكادميوم والكروم و النحاس و الحديد و المنجنيز و النيكل والرصاص والزنك و الزرنيخ ) والتي تنتج من عملية إنتاج الصلب وتسبب مشاكل للجمهور والبيئة.
وتتلخص أهداف هذه الرسالة في النقاط التالية:
1. تحديد تركيز نشاط النويدات المشعة الطبيعية كسلسلة اليورنيوم-238 والثوريوم-232 ونظير البوتاسيوم-40 والنويدات الصطناعية مثل السيزيوم-137 في عينات المواد الخام والمخلفات والتربة التى جمعت من داخل وحول شركات الحديد المختلفة في مصر باستخدام جهاز المطياف الجامى (كاشف الجرمانيوم عالى النقاوة).
2. تقدير مؤشرات المخاطر الصحية مثل نشاط مكافئ الراديوم، معدل الجرعة الممتصة، الجرعة المكافئة السنوية، ومؤشرات مخاطر الاشعاع الداخلي والخارجي، ومؤشر مستوى النشاط الاشعاعي، وخطر الإصابة بالسرطان مدى الحياة.
3. إقامة علاقة بين أنشطة النويدات المشعة والمعلمات الإشعاعية باستخدام التحليل الإحصائي متعدد المتغيرات.
4. تحديد تركيز بعض المعادن مثل (الكادميوم والكروم و النحاس و الحديد و المنجنيز و النيكل والرصاص والزنك و الزرنيخ ) في بعض عينات التربة باستخدام جهازICP-OES وتقييم مستويات التلوث المعدني باستخدام مؤشر التراكم الجغرافي، عامل التخصيب، عامل التلوث ومؤشر حمل التلوث وتأثير المعادن في البيئة.
وتتألف هذه الرسالة من أربعة فصول
الفصل الأول: يتضمن خلفية عن الدراسة، الإشعاع، مناقش مصادر الإشعاع الطبيعي، ومصادر الإشعاع الاصطناعية، والنويدات المشعة في الصخور والتربة، والآثار البيولوجية لملوثات النويدات المشعة، وعنصر التتبع في التربة.
الفصل الثاني: يتضمن تقنيات أخذ العينات، وجمع العينات البيئية، ومواقع العينات بواسطة نظام تحديد المواقع ووصف العينات، وطريقة تحضير العينات لقياسها بجهاز المطياف الجامى، وتحضىر العينات لقياسها بجهازICP-OES.
الفصل الثالث: يتضمن وصف الجهاز المستخدم في قياسات النشاط الإشعاعي والمعادن الثقيلة HPGe detector ، (ICP-OES) على التوال، وإعداد الأجهزة، ومعايرة الطاقة والكفاءة لجهاز المطياف الجامى (كاشف الجرمانيوم عالى النقاوة) بالتفصيل، والمبادئ الرئيسية للقياسات، وطريقة حساب النشاط الاشعاعى .
الفصل الرابع: يتضمن النتائج التي تم الحصول عليها من التحليل الجاما باستخدام كاشف الجرمانيوم عالى النقاوة وتقييم الجرعة ونتائج ICP-OES بالإضافة إلى مناقشتها.
الاستنتاجات
• اوضحت نتائج التحليل للعينات ان نشاط تركيزات المواد المشعة للحجر الجيري المستخدم كماده خام في صناعة الصلب في الدراسة الحالية قريبة من تركيزاته في الدراسات السابقة باستثناء الرديوم-226 (36.8 بكرل / كجم) وهذا لشركة حديد عز.
• تركيزات المواد المشعة فى فحم الكوك (بكرل / كجم) في الدراسة الحالية أقل من المتوسط العالمي من قبل لجنة الأمم المتحدة العلمية المعنية بالأبحاث العلمية والدراسات السابقة ايضا.
• وجد ان متوسطات نتائج عينات التربة اقل من القيم العالمية الموجودة فى ((2000 UNSCEAR وهى (35 و 30 و 400) بكريل/كجم بالنسبة الراديوم -226، سلسلة الثوريوم-232 و نظير البوتاسيوم-40 على التوالى.
• يمكن أن يعزى ارتفاع تركيزات الراديوم -226 (سلسلة اليورنيوم-238) ونظير البوتاسيوم- 40 في بعض عينات التربة حول الشركة المصرية للحديد والصلب إلى تلوث التربة أثناء نقل المخلفات إلى منطقة التخزين.
• تركيزات المواد المشعة من الخبث في الدراسة الحالية أقل من القيم العالمية الموجودة فى (2000) UNSCEAR وأقل من الدراسات السابقة والتى تم المقارنة معها.
• لوحظ في شركة بشاي للصلب أن عينات (الطوب الحراري والتربة (S50) التي تم جمعها بجوار الفرن) واتربة فرن القوس الكهربائي من شركة حديد عز تحتوي على النظير الاصطناعي سيزيوم-137 كنتيجة لاستخدام الخردة الملوثة، ولذلك يجب رصد سيزيوم-137 في الغباروالاتربة الناتجة من فرن القوس الكهربائي قبل أن يترك دورة الإنتاج، وحماية البيئة من التلوث العرضي الذى يحدث من خلال استخدام الغبار في صناعة أخرى.
• تركيزات المواد المشعة من scale في الدراسة الحالية تكون أقل من الدراسات السابقة والتى تم المقارنة معها.
• وجد أن قيم النشاط المكافئ للراديوم فى المواد الخام وعينات التربة أقل من الحد الأقصى المسموح به وهو 370 بكريل / كجم الموجودة فى [لجنة الأمم المتحدة العلمية المعنية بآثار الإشعاع الذري (UNSCEA 2000)] وهي مقبولة للاستخدام الآمن.
• قيم معدل الجرعة الممتصة D لعينات التربة أقل من تقدير متوسط الإشعاع الأرضي العالمي البالغ 55 نانو جراى/ساعة باستثناء بعض العينات حول الشركة المصرية للحديد والصلب.
• كانت قيم مؤشرات المخاطر الخارجية والداخلية في عينات الدراسة الحالية أقل من الوحدة.
• إن خطر الإصابة بالسرطان الزائد مدى العمر للتعرض في الهواء الطلق في عينات التربة والمواد الخام أقل من المتوسط العالمي (0.29 × 10-3) الموجودة فى UNSCEAR (2000) وايضا مكافئ الجرعة السنوية للغدد التناسلية لعينات التربة والمواد الخام يكون أقل من القيمة العالمية (0.3 mSv/y) الموجودة فى UNSCEAR 2000)).
• من نتائج قياسات النشاط الإشعاعي ومؤشرات الخطر، وجد أن عينات التربة والمواد الخام التي تم جمعها من وحول شركات الحديد والصلب تعتبر آمنة ويمكن استخدامها كمواد بناء دون أن تشكل أي مخاطر صحية كبيرة للسكان باستثناء عينات التربة حول الشركة المصرية للحديد والصلب(S3 ,S19) والفلورسبار من شركة بشاى والبوكسيت من حديد عز.
• وجد ان تركيز الكروم والحديد والنيكل والزرنيخ يكون اقل من القيم العالمية فى عينات التربة. عينة التربةS50 لشركة بشاى لها تركيز من كادميوم والرصاص والنحاس والمنجنيز اعلى من القيم العالمية. العينة S52 (حديد العز) لديها تركيز من النحاس والمنجنيز اعلى من القيم العالمية من بين كل عينات التربة. عينات التربة من الحديد والصلب المصرية (S5 ، S13 ، S14 ، S16) لهم تركيز من المنجنيز اعلى من القيم العالمية.ايضا حوالى 45 ٪ من عينات التربة لهم تركيز من الزنك اعلى من القيم العالمية.
• شركة الحديد والصلب المصرية (عينة التربة S5) لها اعلى قيمة من تركيز المنجنيز، ولحديد عزلة الدخيلة (عينات التربة S25 و S36 ) اعلى قيمة من تركيز الزرنيخ والحديد، ولشركة بشاى (العينة S50) اعلى تركيز من الكاديوم والكروم والنحاس والنيكل و الرصاص و الزنك .وكان ترتيب وجود المعادن الثقيلة في عينات التربة وفقًا لمتوسط التركيزFe > Mn > Zn > Cr > Pb > Cu > Ni > As > Cd.
• تعتبرشركة بشاي للصلب لديها أعلى متوسط لقيمة I-geo بالنسبة للكادميوم والكروم والنحاس والنيكل والرصاص والزنك . بينما شركة الحديد والصلب المصرية لها أعلى متوسط لقيمة I-geo بالنسبة للـحديد والمنجنيز والزرنيخ.
• تعتبرعينة التربة S36 (حديد عز الدخيلة) لها أعلى قيمة I-geo بالنسبة لـلحديد، عينة التربة S2 ( شركة الحديد والصلب المصرية) لها أعلى قيمة I-geo بالنسبة لـلمنجنيز، عينة التربة S25 (شركة الحديد والصلب المصرية) لها أعلى قيمة I-geo بالنسبة والزرنيخ، بينما تحتوي العينة S50 (بشاي للصلب) على أعلى قيم I-geo بالنسبة للكادميوم والكروم والنحاس والنيكل والرصاص والزنك. عينات التربة المدروسة لها قيم I-geo مرتفعة بالنسبة للكادميوم والرصاص والزنك وذلك يتفق مع الدرسات السابقة.
• شركة شاي للصلب لها أعلى متوسط لقيمة EF بالنسبة للكادميوم والنحاس والنيكل والرصاص، بينما حديد عز لها أعلى متوسط لقيمة EF بالنسبة للكروم والزنك، وشركة الحديد والصلب المصرية لها أعلى متوسط لقيمة EF بالنسبة للمنجنيز شركة عز الدخيلة لها أعلى متوسط لقيمة EF بالنسبة للزرنيخ.
• العينة S5 (شركة الحديد والصلب المصرية) لديها أعلى قيمة EF بالنسبة للمنجنيز، العينة S25 (شركة عز الدخيلة) لديها أعلى قيم EF بالنسبة للزرنيخ ، العينة S45 (شركة بشاى للصلب) لديها أعلى قيم EF بالنسبة لـلنحاس، العينة S50 (شركة بشاى للصلب) لها أعلى قيم EF بالنسبة للكادميوم والرصاص والنيكل ، العينة S52 (حديد العز) لديها أعلى قيم EF للـكروم ، والعينة S56 (حديد العز) لديها أعلى قيم EF للـزنك. معظم العينات لها قيم EF عالية للكادميوم والرصاص والزنك وذلك يتفق مع نتائج I-Geo وايضا مع الدرسات السابقة. وقد تكون هذه القيم المرتفعة بسبب التلوث من الاتربة الناتجة من فرن القوس الكهلربى والذى يحتوي على هذه المعادن.
• شركة بشاى لصلب لها أعلى متوسط لقيمة معامل تلوث للكادميوم والكروم والنحاس والنيكل والرصاص والزنك، بينما شركة الحديد والصلب المصرىة لها أعلى متوسط لقيمة معامل تلوث للحديد والمنجنيزوالزرنيح.
• العينة S50 (بشاي للصلب) لديها أعلى معامل تلوث للكادميوم والكروم والنحاس والنيكل والرصاص والزنك، بينما العينة S36 (حديد عز الدخيلة) لديها أعلى عامل تلوث لـلحديد، العينة S5 (الحديد والصلب المصرية) لديها أعلى معامل تلوث لمنجنيز والعينة S25 (حديد عز الدخيلة) لديه أعلى عامل تلوث لـلزرنيخ.
• كان متوسط قيمة Cdeg لعينات التربة في شركة الحديد والصلب المصرية ، الصلب بشاى وحديد عز Cdeg> 32 مما يدل على درجة عالية من التلوث بينما في شركة عز الدخيلة يشير إلى درجة كبيرة من التلوث (Cdeg = 18.5) و في السويس للصلب (Cdeg = 4.6) يشير إلى درجة منخفضة من التلوث. وكانت أعلى قيمة Cdeg في عينة التربة S50 (بشاى للصلب) واقل درجة من التلوث وجدت في عينة S63 (السويس للصلب).
• شركة الحديد والصلب المصرية لها درجة عالية من التلوث نتيجة لعينات S13 و S14 و S16 والتى قيمتهم 36.4 و 33.1 و 95.4 على التوالي. شركة عز الدخيلة لها درجة عالية من التلوث نتيجة لعينة S37 والتى قيمتها 36.4.كما تتمتع شركة بشاي للصلب بدرجة عالية من التلوث نتيجة لعينات S44 و S45 و S50 والتى قيمته 56.0 و 61 و 559 على التوالي. تتميز شركة حديد عز بدرجة عالية من التلوث نتيجة للعينات S52 ، و S56 ، والتى قيمته 78 و 34.5 على التوالي.
• في حالة شركة الحديد والصلب المصرية ؛ ترجع أكثر من 85٪ من درجة تلوث العينات S13 و S14 و S16 إلى Cd و Zn و Mn و As ، وينسب أكثر من 80٪ من درجة تلوث العينة S2 إلى Mn و Zn و Pb و وأكثر من 86 ٪ من درجة تلوث S5 ينسب إلى Mn ، Cr و Zn.
• في حالة شركة عز الدخيلة أكثر من 92٪ و 86٪ من درجة التلوث فى العينات S34 , S22 ترجع على التوالي إلى Zn و Cd و Pb و As ، ويعزى أكثر من 92٪ من درجة تلوث العينة S25 إلى Zn و Cd و Pb ، بينما أكثر من 91٪ من درجة تلوث العينة S36 يرجع إلى Pb و Fe و Cr و Zn ، ويرجع أكثر من 94٪ من درجة تلوث العينة S37 إلى Cd و Zn و Pb و Mn.
• في حالة شركة بشاي للصلب أكثر من 92٪ من درجة تلوث العينة S44 يرجع إلى Cd و Zn و Pb و As ، أكثر من 89٪ و 91٪ من درجة تلوث العينات S45 و S49 على التوالي يرجع إلى Cd و Zn و Pb و Cu ، أكثر من 93.7 ٪ من درجة تلوث العينة S50 يرجع إلى Cd وPb وZn.
• في حالة حديد عز أكثر من 82 ٪ ، 91 ٪ ، و 88.5 ٪ من درجة تلوث العيناتS52 و S56 و S59 على التوالي يرجع إلى Cd و Zn و Pb ، في حين أن أكثر من 93 ٪ من درجة تلوث العينة S54 يرجع إلى Cd و Zn و Pb و As.
• في حالة شركة السويس للصلب جميع المواقع لها أكثر من 80٪ من درجة تلوث جميع المواقع ترجع إلى Cd و Zn و As و Pb.
• متوسط قيمة PLI لمواقع شركة الحديد والصلب المصرية ومواقع شركة بشاى للصلب ومواقع حديد عز تشير إلى تدهور جودة المواقع ، بينما متوسط قيمة PLI لمواقع شركة عز الدخيلة ومواقع السويس للصلب تشير إلى تلوث مثالي. العينة S50 (شركة بشاى للصلب) لديه أعلى PLI والعينة S63 السويس للصلب لديه اقل PLI. المنطقة الأكثر تلوثاً هي شركة بشاي للصلب (المنطقة الثالثة) التي تظهر PLI = 3.3 وأعلى موقع مساهم هو S50 (بجانب EAF).
• شركة الحديد والصلب المصرية لها zone PLI مرتفع (1.26) لأن مواقعها S13 و S14 و S16 لهم تركيزات مرتفعة من Mn و As و Cd و Zn. يحتوي شركة بشاي للصلب PLI zone مرتفع (3.34) لأن مواقعها S44 و S45 و S49 و S50 لديهم تركيزات مرتفعة من Cd و Zn و Pb و As و Cu. شركة حديد لها PLI zone مرتفعة (1.33) لأن مواقعها S52 و S56 لهم تركيزات مرتفعة من Cd و Zn و Pb.
التوصيــــــــــــــات
1. يجب ألا يتجاوز تركيز المواد المشعة والمعادن الثقيلة في المواد الخام عن الحد المسموح به وذلك عن طريق المراقبة الدورية للمواد الخام المستخدمه.
2. المراقبة الإشعاعية للخردة المستخدمة لمنع إنتاج الحديد المشع والمخلفات المشعة.
3. رصد النظير الاصطناعي السيزيوم-137 في غبار فرن القوس الكهربائي قبل مغادرته دورة الإنتاج وحماية البيئة من التلوث الذى قد يحدث خلال استخدام الغبار في صناعة اخرى أو أثناء التخلص منها.
4. من الضرورى ارتداء العاملين بالمصنع ملابس واقية ومعرفة كيفية التعامل مع المواد الناتجة من كل مرحلة.
5. ينبغي جمع المخلفات الناتجة عن صناعة الحديد والصلب ونقلها في عربات مغلقة إلى منطقة التخزين لمنع تعرض العمال والبيئة لجرعة الإشعاع والتلوث بالمعادن المشعة والثقيلة.
6. يجب على الهيئات الحكومية والتنظيمية أن تقوم بشكل دوري بمراقبة العينات البيئية حول مصانع الحديد والصلب للكشف عن أي زيادة في تركيز المواد المشعة والمعادن الثقيلة ويجب إصلاح التربة الملوثة.
7. يوصى بضرورة وضع استراتيجية فعالة للإصلاح وإدارة البيئة للتحكم في مدخلات المعادن السامة (الكادميوم و الرصاص) والحد منها ، مما يقلل إلى حد كبير من إمكانية زيادة تلوث البيئة.
ويمكن استخدام هذه الدراسة كقاعدة بيانات للتحقيقات المستقبلية والبيانات التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة قد تكون مفيدة لرسم الخرائط النشاط الإشعاعي الطبيعي. ويمكن أيضا استخدام النتائج كبيانات مرجعية لرصد التلوث الإشعاعي المحتمل في المستقبل.