بخشی از مقاله
چکیده
بررسی مهاجرت و جابجایی کروم در پسابهاي معدنی منطقه گرماب - آبدارو نشان داد که در این پسابها، غلظت بالایی از کروم وجود دارد و حتی چندین منبع آبی منطقه در حد آب آلوده تشخیص داده شد که از نظر کروم مقادیر بالاتري از حد استاندارد - WHO - داشته که نشاندهنده آلایندگی این منابع آبی توسط واحدهاي افیولیتی و پسابهاي معادن کرومیتی میباشد.
با بررسی پراکندگی کروم بین خاك و پسابهاي معدنی در منطقه گرماب-آبدارو، مشخص شد که حد مهاجرت و جابجایی کروم در خاكهاي منطقه بستگی زیادي به تاثیرات خاكهاي رسی منطقه، نوع رس و بویژه تحرك کمپلکس هاي فلزي - مواد آلی خاك دارد. این تحرك توسط عوامل گوناگونی از جمله حد مقدار آلایندگی خاك توسط کروم، ظرفیت کروم، مقدار مواد آلی خاك - مواد هومیک - و اسیدیته آب هاي منطقه - pH - کنترل می شود.
مطالعه پسابهاي معادن کرومیتی منطقه نشان داد که مقدار کروم خاك به شدت تحت تاثیر نوع خاكهاي رس منطقه، اکسیدهاي آهن - با تشکیل اکسیدهاي آهن آبدار - و مقدار مواد آلی خاك میباشند. افزایش اسیدیته آب هاي منطقه منجر به افزایش حضور کروم - III - و در نهایت کروم - VI - در این محلول ها شده است.
کلمات کلیدي:کروم - VI - ، افیولیت، leaching، معادن کرومیت
-1 مقدمه
امروزه یکی از چالشهاي اساسی و مهم در زمینههاي زیستمحیطی، افزایش تدریجی و یا تجمع غلظت فلزات سنگین به سبب عدم تجزیه آنها در محیط میباشد . - Lasate, 2003 - کروم از نظر فراوانی هفدهمین عنصر پوسته زمین میباشد که میانگین تمرکز آن در پوسته زمین در حدود 100 ppm ولی میانگین تمرکز آن در سنگهاي بازالتی و اولترامافیک 200- 2400 ppm میباشد . معمولترین کانی کروم، کرومیت با فرمول شیمیایی { - Mg, Fe2+ - - Cr, Al, Fe3+ - 2O4} میباشد اما این عنصر در اسپینلها، گارنت، آمفیبول و پیروکسن هم دیده میشود . منشأ آلودگی به کروم بسیار متنوع می باشد که از جمله میتوان به صنایع دباغی، آبکاري، فولاد، رنگ و معدنکاري - به عنوان منابع بشرزاد - و هوازدگی کانیهاي حاوي کروم - به عنوان منابع زمینزاد - اشاره نمود .
کروم در آبهاي زیرزمینی به دو شکل کروم - III - و کروم - VI - در محیط وجود دارد. کروم - III - در آبهاي طبیعی کمی محلول است و بنابراینتقریباً غیرمتحرك است در حالی که کروم - VI - در آب محلول است و در مقایسه با کروم - III - تحركپذیري بیشتري دارد . - Rai et al., 1988 - کروم موجود در سرپانتینیتها بیشتر از نوع کروم - III - میباشد
در حالی که تمرکز کروم - VI - در آنها بسیار کم و در حدود 0/06 ppm میباشد . - Steinpress, 2001 - از آنجایی که واحدهاي افیولیتی - بویژه سنگهاي سرپانتنیتی - ، خاكها و رسوبات غنی از کروم تولید میکنند لذا تاثیر زیادي در کیفیت آبهاي آشامیدنی دارند
حالتهاي اکسیداسیونی مختلف عناصر فرعی - مثل کروم - در آب به شرایط اکسیداسیون و کاهشی - احیاء - ، درجهحرارت، pH آب بستگی دارد . - Ball and Izbicki, 2004 - زمانی که کروم - III - از کانیها و سنگها به داخل آب، آزاد میگردد توسط اکسیدهاي منگنز و اکسیژن محلول، به کروم - VI - تبدیل میشود . - Robles and Armienta., 2002 - حدود استاندارد کروم براي سلامت انسان برطبق استاندارد - 2006 - EPA، 0/05 ppm، استاندارد - 2008 - WHO، 0/05 ppm ولی طبق استاندارد 1053 ایران 0/1 ppm - 1388 - تعیین شده است.
گرچه کروم - III - یک عنصر مغذي ضروري براي بدن است - Daugherty, 1999 - که به مقدار کم براي بدن ضروري و در متابولیسم قند در بدن انسان و نیز در عملکرد انسولین موثر است - Anderson, 1989 - اما کروم - VI - سمی و سرطانزا میباشد - Richard and Bourg, 1991 - که سبب زخم پرده بینی برونشیت، خشکی و حساسیت پوست و نیز سرطان ریه و پوست می-شود - Gad, 1989 - که تغییرات ژنتیکی و تولد نوزادان ناقصالخلقه از عوارض آن میباشد کروم سمی عمدتاً به کروم - VI - نسبت داده میشود. این عنصر میتواند توسط ریه و دستگاه گوارش و حتی به
مقدار وسیعی از پوست سالم نیز جذب شود
تمرکز عنصر کروم در پوسته زمین حدود 100ppm گزارش شده است ولی مقدار آن در سنگهاي آذرین فلسیک مثل گرانیت کم - 20 ppm - اما در سنگهاي اولترامافیک تا 2000 ppm ممکن است برسد. میانگین غلظت کروم در خاكها 54 ppm میباشد و غلظتهاي بیشتر مربوط به خاكهاي مشتقشده از سنگهاي مافیک و رسوبات آرژلیتی که تحت تاثیر فرسایش قرار گرفته اند میباشند .جذب کروم به وسیله خاك به درصد رس خاك و با قدرت کمترى به درصد هیدرواکسیدهاى آهن و مواد آلی خاك بستگی دارد
منطقه مورد مطالعه توسط واحدهاي افیولیتی سرپانتینتیشده احاطه گردیده است که پتانسیل زیادي را در آلودهنمودن منابع آبی منطقه دارند. وجود معادن و سدهاي باطله متعدد کرومیت در این منطقه، موجب رهاشدن فلز کروم و مشتقات سمی آن در محیطزیست میشود. با در نظر گرفتن تاثیرات مخرب کروم بر سلامتی انسان، احتمال تاثیر پساب معادن بر منابع آب و خاك منطقه مورد بررسی قرار گرفت.
-2 زمینشناسی منطقه
مطالعات دورسنجی - RS - ، صحرایی و پتروگرافی بر روي افیولیتهاي منطقه حاکی از توالی کامل افیولیتی - پریدوتیت، گابرو، دیاباز، بازالت - در منطقه میباشد. در منطقه ، بیشترین واحدهایی که در مجموعه افیولیتی برونزد دارند، سنگهاي اولترامافیکی، دایکهاي دیابازي و بازالتهاي اسپیلیتی میباشند که به صورت گسترده در منطقه دیده میشوند. مطالعات صحرایی و ژئوشیمیایی نشان داده است که پتانسیل معدنی قابل توجهی از کرومیت و تالک در منطقه وجود دارد
آنالیزهاي نمونههاي پریدوتیتی نشان داده است که عمده اسپینلهاي موجود در پریدوتیتها غنی از کروم میباشند. این کانیها در درجه-حرارت بالا به صورت محلول جامد بوده و در درجه حرارت پایین از حالت محلول جامد خارج و به صورت سريهاي مختلف ظاهر و در کنار یکدیگر قرار گرفتهاند . - Razmara et al., 2010 - در اثر آلتراسیون و تبدیل کانیهایی همچون الیوین به سرپانتین، کروم در سرپانتینیتها تمرکز یافته به گونهاي که آنومالیهاي بالایی ازکروم در کرومیت منطقه مشاهده می شود جدول .1
جدول -1 آنومالیهاي بالاي کروم بر حسب - ppm - در نمونه سنگهاي منطقه مورد مطالعه
مکان نمونههاي آب و خاك برداشت شده در شکل 1 نشان داده شده است. نمونههاي خاك از مناطق مجاور معادن برداشت شد تا حد مهاجرت و جابجایی کروم در خاكهاي منطقه مشخص شود.
شکل -1 محل نمونههاي آب و خاك برداشت شده بر روي نقشه - 1:250000 - تربت حیدریه
