palette
ارزيابي ميزان آلودگي ناشی از عناصر سنگين در رسوبات حوضه کارستي روئين
محمد معتمدي راد, لیلا گلي مختاري, شهرام بهرامی, محمد علي زنگنه اسدي

چکیده

يکي از مهمترين مسائل زيست محيطي که مي‌تواند بر سلامت گياهان، جانوران و انسانها تاثير بسزايي داشته، ميزان غلظت عناصر سنگين در خاک و آلودگي آن مي‌باشد. افزایش غلظت فلزات سنگین می­تواند با توجه به فرآیندهای طبیعی یا فعالیت­های انسانی رخ دهد. پژوهش حاضر به بررسي و ارزيابي ميزان غلظت و آلودگي عناصر سنگين در رسوبات مي‌پردازد. بدين منظور حوضه روئين در شهرستان اسفراين انتخاب و غلظت 11 عنصر سنگين شامل As (آرسنيک)،Cd  (کادميوم)،Co  (کبالت)، Cr (کروم)، Cu (مس)، Fe (آهن)، Mo (موليبدن)،  Ni(نيکل)، Pb(سرب)، V (واناديم) و Al (آلومينيوم) در42 نمونه و میزان همبستگي عناصر مورد بررسي قرار گرفت. محاسبات نتایج نشان داد وجود ضريب همبستگي معناداري بين مقادیر مس و آهن (993/0)، آهن و آلومينيوم (930/0)، کبالت و مس (908/0)، کبالت و آهن (897/0)، کروم و نيکل (879/0)، مس و آلومينيوم (853/0)، کبالت و آلومينيوم (818/0)، آرسنيک و آلومينيوم (719/0) و نيکل و سرب (702/0) مي‌باشد. سپس شاخص‌هاي آلودگي نظير فاکتور غنی شدگی، ضريب آلودگي، درجه آلودگي اصلاح شده، ضریب بار آلودگی و شاخص زمین انباشتگی مورد محاسبه و ارزيابي قرار گرفت. تمامي شاخص‌هاي مورد محاسبه به جز شاخص فاکتور غني شدگي که بر اساس میانگین عناصر پوسته زمین مي‌باشد و عنصر آرسنيک آن در طبقه شديد قرار گرفت، بيانگر اين نکته مي‌باشند که يازده عنصر مطالعاتي گر چه داراي مقادير متفاوتي هستند ولي همگي در طبقه بدون آلودگي قرار گرفته­اند و لذا منطقه مورد مطالعه از نظر غلظت عناصر سنگين داراي آلودگي قابل توجهي نمي‌باشد. اما از آنجا که در حال حاضر بيشتر افزايش غلظت عناصر سنگين داراي منشا انساني مي‌باشد بايد کنترل بيشتري در رابطه با فعاليت­هاي کشاورزي و صنعتي صورت گيرد.

واژگان کلیدی
آلودگي، عناصر سنگین، حوضه روئين، غني شدگي، کريجينگ.

منابع و مآخذ مقاله

-افشاري، ع.، خادمي، ح. و دلاور، م.ا.، 1394. ارزيابي آلودگي فلزات سنگين با استفاده از فاكتور آلودگي در خاك اراضي با كاربري‌هاي مختلف در بخش مركزي استان زنجان، نشريه دانش آب و خاك، جلد 25 شماره 2/4، ص 41-52.

-برزين، م.، خيرآبادي، ح. و افيوني، م.، 1394. بررسي آلودگي برخي فلزات سنگين خاک‌هاي سطحي استان همدان با استفاده از شاخص‌هاي آلودگي، مجله علوم و فنون كشاورزي و منابع طبيعي، علوم آب و خاك، سال نوزدهم، شماره هفتاد و دوم، ص 69-79.

-پورنيا، م.، موسوي، م.ح. و جاسمي زرگاني، ز.، 1394. بررسي آلودگي فلزات سنگين در خاك‌هاي سطحي اطراف شهرك صنعتي شماره 2 اهواز، علوم و تكنولوژي محيط زيست، دوره هفدهم، شماره 4، ص 25-38.

-ترشيزيان، ح.ا.، اطاري، م.، ممدوحي، م. و اسحاقي ايل بيگي، س.، 1395. بررسي زيست محيطي آلودگي فلزات سنگين در منابع آب و خاک محدوده سنگ بست، مجله ژئوشيمي، سال پنجم، شماره 3، ص 243-252.

-خامسي، س.ج. و اسدي، ع.، 1385. بررسي پسماندهاي سمي و خطرناك ناشي از فعاليت صنايع سرب و روي در سطح استان زنجان، مجله علمي محيط زيست، شماره 46، ص 11-27.

-دليجاني، ف.، كاظمي، غ.ع.، پروين نيا، م. و خاكشور، م.، 1388. غني شدگي و توزيع فلزات سنگين در خاك‌هاي منطقه ويژه اقتصادي پارس جنوبي، 23-21 ارديبهشت، دانشگاه شيراز، شيراز، ايران، عسلويه، هشتمين كنگره بين المللي مهندسي عمران، ص 1-8.

-دهرآزما، ب.، آذرپیکان، آ. و سیاره، ع.ر.، 1393. ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در خاک منطقه معدن متروکه سرب – روی آی قلعه سی، جنوب خاور تکاب، زمین‌شناسی مهندسی و محیط، زیست، سال بیست و چهارم، شماره 94، ص 129-138.

-رزازی بروجنی، خ.، 1388. بررسی منابع آلودگی خاک و آب به وسیله فلزات سنگین در شهرستان هشترود با نگرشی بر آرسنیک و اثرات زیست محیطی آن، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت معلم تهران، 292 ص.

-روان خواه، ن.، میرزایی، ر.ا. و معصوم، س.، 1394. شاخص‌های زمین انباشتگی و فاکتور آلودگی و تحلیل مؤلفه‌های اصلی در برآورد آلودگی خاک، مجله سلامت و محيط زیست، فصلنامه‌ي علمي پژوهشي انجمن علمي بهداشت محيط ايران دوره هشتم، شماره سوم، ص 345-356.

-عظيم زاده، ب. و خادمي، ح.، 1392. تخمين غلظت زمينه براي ارزيابي آلودگي برخي فلزات سنگين در خاك‌هاي سطحي بخشي از استان مازندران نشريه آب و خاك، علوم و صنايع كشاورزي، جلد 27، شماره 3، ص 548-559.

-كبيري فرد، ح.، شيخي نژاد، ا. و معصومي، م.، 1391. سنجش مقدار آلودگي فلزات سنگين (آهن، روي، سرب و نيكل) در آب‌هاي سطحي، خاك و سبزي كشت شده شهرستان پيشوا، مجله پژوهشهاي علوم و فنون دريايي، ص 1-12.

-موسوي، ا.، سفيانيان، ع.ر.، ميرغفاري، ن.ا. و خداکرمي، ل.، 1390. بررسي توزيع مکاني برخي فلزات سنگين در خاک‌هاي استان همدان مجله پژوهشهاي خاک (علوم خاک و آب)، شماره 4(25)، ص 323-336.

-Abrahim, G.M.S. and Parker, R.J., 2008. Assessment of heavy metal enrichment factors and the degree of contamination in marine sediments from Tamaki Estuary, Auckland, New Zealand, Environ Monit Assess 136, p. 227-238.

-Abrahim, G.M.S., 2005. Holocene sediments of Tamaki Estuary, Characterisation and impact of recent human activity on an urban estuary in in Auckland, New Zealand. Abrahim, Ghada M. S.. Identifier: http://hdl.handle.net/2292/1419. Issue Date: 2005. Reference: Thesis (PhD--Geology)--University of Auckland.

-Adamo, P., Arenzo, M., Imperato, M., Naimo, D., Nardi, G. and Stanzione, D., 2005. Distribution and partition of heavy metal in surface and sub-surface sediments of Naplescity Por, Chemosphere, v. 61, p. 800-809.

-Adomako, D., Nyarko, B., Dampare, B., Serfor-Armah, Y., Osae, S., Fianko, J. and Akaho, H., 2008. Determination of toxic elements in (waters and sediments from River Subin in the) Ashanti Region of Ghana, Environmental Monitoring Assessment 141, p. 165- 175.

-Al-Rousan, S., Al-Taani, A. and Rashdan, M., 2016. Effects of pollution on the geochemical properties of marine sediments across the fringing reef of Aqaba, Red Sea, Marine Pollution Bulletin, In Press, p. 1-9.

-Andrews, S. and Carroll, C., 2002. Designing a soil quality assessment for sustainable agroecosystem management, Ecological Applications, v. 11(6), p. 1573-85.

-Audry, S., Schafer, J., Blanc, G. and Jouanneau, J., 2004. Fifty- year sedimentary record of heavymetal pollution(Cd, Zn, Cu, Pb) in the Lot Riverreservoirs (France), Environmental Pollution, v.132(3), p. 413-426.

-Chaoyang, W., Cheng, W. and Linsheng, Y., 2009. Characterizing spatial distribution and sources of heavy metals in the soils from mining-smelting activities in Shuikoushan, Hunan Province, China. Journal of Environmental Sciences, v. 21, p. 1230-1236.

-Chen, C., Kao, C., Chen, F. and Dong, D., 2007. Distribution and accumulation of heavy metals in the sediments of Kaohsiung Harbor, Taiwan, Chemosphere, v. 66, p. 1431-1440.

-Facchinelli, A., Sacchi, E. and Mallen, L., 2001. Multivariate statistical and GIS-based approach to identify heavy metal sources in soils, Environ Pollut, v. 114(3), p. 313-324.

-Fang, S.B., Hu, H., Sun, W.C. and Pan, J.J., 2011. Spatial variations of heavy metals in the soils of vegetable-growing land along Urban-Rural Gradient of Nanjing, China, Environmental Research and Public Health, v. 8, p. 1805-1816.

-Febles González, J.M., AmaralSobrinho, N., Pérez López, Y., Zoffoli, J.H., LimaMagalhães, M.O. and Guedes, N., 2014. Relation among the processes of erosion-sedimentation-pollution insoils from the Distrito Pecuario “Alturas de Nazareno”, Cuba, Cuban Journal of Agricultural Science, v. 48(2), p. 173-179.

-Firouzbakht, S., Gitipoor, S., Valizadeh, R. and Jalaeian Ghorbanzadeh, S., 2011. The importance of soil, sources of pollution and soil remediation methods, 2nd Conference on Environmental Planning and Management, Iran (in Persian).

-Forstner, U., 2004. Sediment dynamics and pollutant mobility in rivers, An interdisciplinary approach, Lakes and Reservoirs, Research and Management, v. 9, p. 4-25.

-Ghrefat, H. and Yusuf, N., 2006. Assessing Mn, Fe, Cu, Zn and Cd pollution in bottom sediments of Wadi AL- Arab Dam, Jordan, Chemosphere, v. 65, p. 2114- 2121.

-Goldscheider, N., 2005. "Karst groundwater vulnerability mapping: application of a new method in the Swabian Alb, Germany." Hydrogeology Journal, v. 13(4), p. 555-564.

-Gomez, P., Forja, J., DelValls, T., Sáenz, I. and Riba, I., 2000. Early contamination by heavy metals of the Guadalquiver estuary after the Aznalcollar mining spill (SW Spain), Marine Pollution Bulletin, v. 40(12), p. 1115-1123.

-Gonzales-Macias, C., Schifter, I., Liuch-Cota, D., endez-Rodriguez, L. and Hernandez-Vazquez, S., 2006. Distribution, enrichment andaccumulation of heavy metals in coastal sedimentsof Salina Cruz Bay, Mexico", EnvironmentalMonitioring and Assessment, v. 118, p. 211- 230.

-Gu, J.G., Lin, Q.Q., Hu, R., Zhuge, Y.P. and Zhou, Q.X., 2005. Translation behavior of heavy metals in soil-plant system - a case study of Qingchengzi Pb-Zn mine in Liaoning province, Journal of Agro-Environment Science, v. 4, p.634-637.

-Habes, G. and Nigem, Y., 2006. Assessing Mn, Fe, Cu, Zn, and Cd pollution in bottom sediments of Wadi Al-Arab Dam, Jordan, Chemosphere, v. 65, p. 2114-2121.

-Hakanson, L., 1980. An ecological risk index for aquatic pollution control, a sedimentological approach, Water Research, v. 14, p. 975-1001.

-Hernandez, L., Probst, A. and Probst, J.L., 2003. Heavy metal distribution in some French forest soil, evidence for atmospheric contamination, Science of the Total Environment, v. 312, p. 195-219.

-Hooker, P.J. and Nathanail, C.P., 2006. Risk-based characterization of lead in urban soils, Chemical Geology, v. 226, p. 340-351.

-Kabata-Pendias, A., 2001. Trace elements in soils and plants, Boca Raton, Fla., London, CRC Press, 413 p.

-Lasat, M.M., 2002. Phytoextraction of toxic metals–A review of biological mechanisms, Journal of Environmental Quality, v. 31, p. 109-120.

-Li, M.S., Luo, Y.P. and Su, Z.Y., 2007. Heavy metal concentrations in soils and plant accumulation in a restored manganese mine land in Guangxi, South China, Environmental Pollution, v. 147, p. 168-175.

-Loska, K., Chebual, J., Pleczar, J., Wiechla, D. and Kwapulinski, J., 1995. Use of environment and contamination factors togheder withgeoaccmulation indexes to elevate the content of Cd, Cu and Ni in the Rybink water reservoir in Poland” Water, Air and Soil pollution, v. 93, p. 347-365.

-Luoping, Z., Huan, F., Tong, O., Rongyuan, L. and Weiqi, C., 2007. Heavy metal contamination in western Xiamen Bay sediments and its vicinity, China, Mar Pollut Bull 54, p. 974-982.

-Mapanda, F., Mangwayana, E., Nyamangara, J. and Giller, K., 2007. Uptake of heavy metals by vegetables irrigated using wastewater And the subsequent trisks in Harare, Zimbabwe Physics and Chemistry of the Earth, v. 32, p. 1399-1405.

-Meade, M.S. and Emch, M., 2005. Medical geography, New York, NY, Guilford Press.

-Moura, M.C.S., Moita, G.C. and Neto, J.M.M., 2010. Analysis and assessment of heavy metals in urban surface soils of Teresina, Piauí State, Brazil: a study based on multivariate analysis, Comunicata Scientiae, v. 1, p. 120-127.

-Muller, G., 1979. Schwermetalle in den sedimenten des Rheins Veranderungenseit 1971, Umschau, v. 79(24), p. 778-783.

-Muller, G., 1969. Index of geoaccumulation in the sediments of the Rhine River, Geojournal, v. 2, p. 108-118.

-Nasralla, M.M., 1984. Lead in Jaddah urban dust, Environment Pollution Series B, Chemical and Physical, v. 8(2), p. 133-141.

-Nethaji, S., Kalaivanan, R., Viswam, A. and Jayaprakash, M., 2016. Geochemical assessment of heavy metals pollution in surface sediments of Vellar and Coleroon estuaries, southeast coast of India, Marine Pollution Bulletin, In Press, p. 1-11.

-Nguyet, V.T.M. and Goldscheider, N., 2006. "A simplified methodology for mapping groundwater vulnerability and contamination risk, and its first application in a tropical karst area, Vietnam", Hydrogeology Journal, v. 14(8), p. 1666-1675.

-Nikolaidis, Ch., Zafiriadis, I., Mathioudakis, V. and Constantinidis, Th., 2010. Heavy metal pollution Associated with an abandoned Lead-Zinc mine in the Kirki Region, NE Greece, Bulletin of environmental contamination and toxicology, v. 85(3), p. 307-312.

-Palleyi, A., Banoo, S., Narayan, K.R. and Ranjan Panda, Ch., 2015. Textural and geochemical characteristics of off shore sediment of North Bay of Bengal: A statistical approach for marine metal pollution, International Journal of Sediment Research, p. 1-15.

-Qishlag, A., Moore, F. and Forghani, G., 2007. Impact of untreated wastewater irrigation on soils and crops in Shiraz suburban area, SW Iran, Environmental Monitiring Assessment 149, p. 254-262.

-Sharma, R.K., Agrawal, M. and Marshall, F., 2007. Heavy metal contamination of soil and vegetables in suburban areas of Varanasi, India, Ecotoxicology and Environmental Safety, v. 66, p. 258-266.

-Skrbic, B. and Mladenovic, N., 2010. Chemometric interpretation of heavy metal patterns in soils worldwide, chemosphere, v. 80, p. 1360-1369.

-Sommers, L.E., 1977. Chemical composition of sewage sludge and analysis their potential use as fertilizer, Journal of Environmental Quality, v. 6, p. 225-231.

-Thomilson, D.C., Wilson, D.J., Harris, C.R. and Jeffrey, D.W., 1980. Problem in heavy metals in estuaries and the formation of pollution index, Helgol, Wiss, Meeresunlter, v. 33(1-4), p. 566-575.

-Vafabakhsh, K. and Kharghany, K., 2000. Effects of treated Municipal wastewater on quality and yield of cucumber and carrot, Agricultural resource recycling Symp, Isfahan, Khorasgan Azad University, Agricultural College, Iran.

-Yongming, H., Peixuan, D., Junji, C. and Posmentier, E.S., 2006. Multivariate analysis of heavy metal contamination in urban dusts of Xi’an, Central China, Science of The Total Environment, v. 355, p. 176-186.

-Yuan, D., 1993. Karst in China Beijing, China, Geological publishing house.

-Zhang, Q., Shi, XZ., Huang, B., Yu, DS., Wang, HJ. and Sinclair, FL., 2007. Surface water quality of factory based and vegetable based peri-urban areas in the Yangtze River Delta region, China Catena, v. 69, p. 57-64.

-Zhang, W., 2009. Heavy metal contamination in surface sediments of Yangtze River intertidal zone, an assessment from different indexes, Environmental Pollution, v. 1-11.

-Zhang, L., Qin, X., Tang, J., Liu, W. and Yang, H., 2016. Review of arsenic geochemical characteristics and its significance on arsenic pollution studies in karst groundwater, southwest China, Accepted Manuscript, Applied Geochemistry.


ارجاعات
  • در حال حاضر ارجاعی نیست.