بخشی از مقاله
چکیده
خاك بعنوان سطحیترین بخش پوسته زمین و توجه به اهمیت حیاتی آن بویژه براي انسان که عمده منابع مصرفی خود را اززمین دریافت مینماید از یک سو و جلوگیري از آلودگی خاك از طرف دیگر نقش محیط زیستی خاك را بارزتر مینماید.وجود خاك در نزدیکی محیط زندگی و ویژگیهاي شیمیائی و فیزیکی خاك در تجزیه و خنثیسازي بسیاري از آلودگیها باعث استفاده از آن بعنوان آسانترین و در دسترسترین محیط رهاسازي و دفن زبالهها، پسابها و انواع آلاینده ها در محیط شده است. ارتباط بسیار نزدیک خاك با منابع آب سطحی و زیرزمینی، تاثیرپذیري و تاثیرگذاري خاك بر آلودگیهاي زیست محیطی را مشخص میسازد.
افقهاي ژئوشیمیائی مختلف تشکیل دهنده خاك که با ویژگی بافت، ترکیب کانیشناسی، موادآلی و رنگ شناخته میشوند، فرآیندهاي شیمیائی، مکانیکی و بیولوژیکی متنوعی را شامل میشوند. این فرآیندها وابسته به ارتباط افقهاي مختلف خاك با آبهاي سطحی و زیرزمینی، سنگها، هوا و موجودات زنده و فعالیتهاي بشرزاد میباشد. در این مقاله تلاش شده است تا با مشاهدات عینی آلودگیها در اطراف سد باطله لکان و آنالیز آب چاههاي پایین دست سد، برخی آلودگیهاي سرب محلول ثبت گردد. این مسئله بیشتر در طول زمان، ناشی از خرابی بخشهایی از سد باطله قدیمی یاسرریز کردن پساب و حمل توسط آبهاي سطحی بوده است.
بررسی نقش افقهاي خاك در پایین دست سد باطله دلیلی براي شناسایی دقیقتر تاثیرات متقابل خاكهاي زیرساختگاه سد باطله با آلودگیهاي منشر شده میباشد. پس از حفر ترانشه در قسمت پائین دست سد باطله، شناسایی افقهاي خاك و برداشت نمونه جهت آنالیز و بررسی میزان تمرکز سرب در دانه-بنديهاي مختلف، افقهاي خاك مورد ارزیابی کیفی و کمی قرار گرفته شد. از نتایج بدست آمده مشخص شد که بیشتر اتفاق-هاي محلی حاصل فرآیندهاي مکانیکی و سپس شیمیائی بوده است. میزان آلودگیها بیشتر سطحی بوده و نهایتاً تا عمق چهل سانتیمتري نفوذ داشتهاند. وجود برخی کانیهاي کربناته در لابلاي خاك افقهاي پایین افق ارگانیکی دلیل واضحتري جهت جلوگیري از انتقال آلودگی بوده است.
واژگان کلیدي: افقهاي خاك، آلودگی، محیط زیست، سد باطله، سرب، آب زیرزمینی
مقدمه
بسیاري از مسائل زیست محیطی به فهم اصول پایه ژئوشیمی نیاز دارد. ژئوشیمی زیست محیطی به بررسی اثرات، ناهنجاريهاو بیماريهاي ناشی از افزایش یا کمبود عناصر، کانیها، گازها وترکیبات آلی در چرخه بیوژئوشیمیایی میپردازد. این چرخه شامل بر منابع چهارگانه ژئوشیمیائی: بیوسفر، اتمسفر، هیدروسفر و لیتوسفر می باشد. فرآیندهاي شیمیائی و بیوشیمیائی بیوسفر را با سایر منابع مرتبط میسازد. اهمیت زیست محیطی مواد با توجه به میزان تاثیر آنها مشخص میگردد. عوامل موثردر چرخه بیوژئوشیمیایی میتوانند به صورت طبیعی یا مصنوعی - انسانی - ایجاد شده باشند - مر، . - 1380
تعیین منابع ژئوشیمیائی و مصرف کنندگان طبیعی یا مصنوعی مواد، جمعآوري وارائه دادههاي جهانی مقدار طبیعی عناصر، کانیها و ترکیبات گازي، تعیین مقدار عادي - مجاز - ، بررسی فرآیندهاي تشکیل، انتقال، انتشار و رسوبگذاري آلاینده طبیعی وانسانی، ارائه الگوهاي دفاعی یا ضد آلاینده جهت کاهش تدریجی اثرات زیست محیطی و شناسایی اثرات نامطلوب، ناهنجاريها و بیماريهاي که سلامت چرخه بیوژئوشیمیایی و انسان را به خطر می اندازد از اهداف و وظایف بررسیهاي ژئوشیمیائی زیست محیطی می باشد.
اهمیت ژئوشیمیائی زیست محیطی خاك
از دیدگاه ژئوشیمی زیست محیطی مهمترین بخش لیتوسفر، خاك است که در مجاورت مستقیم با دیگر منابع قرار دارد. خاك لایه بسیار نازکی از کره زمین را تشکیل میدهد که وجود و تغذیه موجودات زنده به آن وابسته است. خاك به صورت مخلوط ناهمگنی از مواد متنابعی نظیر مواد معدنی، مواد آلی زنده و مرده، آب، هوا و میکروارگانیسم ها تشکیل شده است.خاك براي دفن بقایاي آلودهکنندهها می تواند واسطه بسیار سالم تري از هیدروسفر یا اتمسفر باشد و در مقایسه با هوا و آب توان بهتري براي اکسیدکردن و ابقاء آلوده کنندهها و انتقال آنها از زنجیره غذایی به خاك دارد. هوا و آب می تواند به آهستگی اجزاي زباله را به چرخهي طبیعی خود باز گرداند. از سوي دیگر ذرات خاك با وسعت سطوح و فعالیتهاي کاتالیزوري خود همراه با آب و اکسیژن موجود میتوانند آلودهکنندهها را بیاثر کنند و زباله و پسمانده را سریعاً تجزیه نمایندو اجزاي آنها را به چرخههاي طبیعی خود باز گرداند و در نتیجه اختلاف و بهمخوردگی محیطی حاصل از فعالیتهاي انسان را به حداقل کاهش دهند.
مواد آلودهکننده هوا نظیر اکسیدهاي گوکرد، گاز سولفیدریک، کربوهیدراتها،کربن منوکسید، اوزون و نیز گازهاي نیتروروژن یاد شده را جذب می کند. واکنشهاي جذب کاملا دقیق هستند - دبیري،. - 1375آلودگیهاي خاك توسط عناصر سمی معمولا در نتیجه فعالیتهاي انسانی به وجود میآیند. عناصر آلودهکننده حاصل ازفعالیت انسان و حالتهاي اکسایش آنها بر اساس عدد اتمی و نه بر اساس اهمیت را شامل می شود. آلودگی خاك ناشی ازکارخانههاي ذوب فلزات و فرآوري کانیها، زبالههاي شهري و صنعتی وحشرهکشها همگی میتوانند غلظتهاي عناصر یاد شده در خاك را به حد سمی برسانند. ترکیبات معدنی حاوي جیوه، کادمیوم، سرب، آرسنیک، نیکل، روي و منگنز موجب آلودگی خاك میشوند. ترکیبات حاوي آرسنیک و کادمیوم بسیار سمی هستند. ترکیبات شامل جیوه، سرب، نیکل و فلورین سمیت متوسط دارند. ترکیبات حاوي بور، مس، منگنز و روي نسبتاً سمی هستند - دبیري،. - 1375
نیمرخ خاك
فرآیندهاي تشکیل دهنده خاك از سطح به اعماق عمل میکنند، لذا ترکیب، بافت، ساختمان و رنگ خاك نیز در اعماق مختلف متفاوت است. با گذشت زمان بیشتر این تفاوتها در جهت قائم نمایانتر میشود. لذا خاك به لایههایی به نامافق - - Horizon تقسیم میگردد. خاك داراي چهار افق اصلی است که از بالا به پائین به ترتیب عباراند از: O، A، B و .C هر یک از سه لایهي بالایی ممکن است تقسیمات بیشتري داشته باشند. افق O بر خلاف لایههاي زیرین خود که اصولا از مواد معدنی ترکیب یافتهاند، داراي مقدار زیادي مواد آلی میباشد. بخش فوقانی این افق، عمدتا از مواد گیاهی نظیر برگهاي کمی پوسیده و ذرات آلی دیگري که هنوز قابل تشخیص میباشند تشکیل شده است و بخش زیرین افق O از مواد آلی نسبتا تجزیه شده - هوموس - تشکیل یافته که ساختمانهاي گیاهی آن دیگر قابل تشخیص نیستند.
در زیر افق O که غنی از مواد آلی است، افق A قرار دارد که غنی از مواد معدنی میباشد، فعالیتهاي زیستی در آن زیاد و معمولا در برخی از نمونهها هوموس تا 30 درصد هم میرسد. هنگامی که در افق A، آب از سطح به عمق حرکت میکند ذرات ریز را با خود حمل میکند. به چنین عمل شستشوي خاك گویند. در نتیجهي عمل خاكشویی، افق A تدریجا ذرات ریز خود را از دست میدهد و کمکم، دانه درشتر میشود. آب ضمن حرکت خود به پائین، مواد غیر آلی و محلول خاك را در خود حل میکند و آنها را به نواحی خاكهاي عمیقتر حمل مینمایند. به این عمل تهی شدن مواد محلول خاكهاي فوقانی شستشو - - Leaching گویند.
بلافاصله زیر افق A، افق B با خاك زیرین - - Subsoil قرار دارد. بیشتر موادي که طی عمل خاكشویی از افق A جدا شده-اند، در افق B تجمع مییابند که به افق تجمع - - Accumulation معروف است. تجمع ذرات رسی دانهریز حاصل از افق Aقدرت نگهداري آب و دانسیتهي حجمی را در خاك زیرین افزایش میدهد. هر چند در بعضی مواقع، تجمع ذرات دانه ریز رس لایهي بسیار متراکم و غیر قابل نفوذي به نام خاك سفت را تشکیل میدهد. افق B معمولا بوسیله هیدروکسیدهاي آهن وآلومینیم یا بوسیله کربنات کلسیم ته نشین شده از افق A رنگی میشود.
C افقی است که درآن بخشی از سنگ مادر تخریب یافته و مواد آلی اصلا وجود ندارند یا بسیار ناچیز است و سنگ مادر به آسانی قابل تشخیص است - اخروي،. - 1372مرز بین افق ها ممکن است بسیار واضح ویا تدریجی باشد بعلاوه بعضی از خاك ها ممکن است فاقد این افقها باشند. بعضی ار خاك ها نابالغند زیرا زمان لازم براي فرایند هاي تشکیل خاك کوتاه بوده است. خاك هاي نابالغ مخصوص دامنه هاي پر شیب اند، چون فرسایش ، خاك ها را از جا میکند و فرصت کامل شدن را به آنها نمیدهد - دبیري،. - 1375 درشکل - - 1 نمایی از این افقها نمایش داده شده است.
بررسیهاي منطقهاي
منطقهاي که سد در آن واقع شده است از لحاظ توپوگرافی تقریبا مسطح میباشد به نحوي که از قسمت بالا دست در محیط بستهاي توسط ارتفاعات مجاور محدود شده و از قسمت پائین دست نیز به زمینهاي کشاورزي و روستاي لکان ارتباط دارد.از مشاهدات به عمل آمده از خاکهاي اطراف سد باطله و اتفاقات حادث شده شواهدي از آلودگی خاكها بدست آمد. ازعواملی که میتوانند در آلوده کردن منطقه موثر واقع شده باشند، می توان به بادهایی که به طرف شمالشرق می وزند و آب-هایی که از سد سرریز شده یا در اثر خرابی سد وارد آبراههها و زمینهاي کشاورزي در شرق منطقه میشوند، اشاره نمود. در شکل - - 2 نقشه موقعیت سد باطله دیده میشود.
