بخشی از مقاله
مقدمه
در چند دهه اخیر فلزهای سنگین به عنوان آلوده کننده محیط زیست مطرح هستند و باعث اختلال در روند عادی چرخه حیات می شوند. معمولا غلظت این فلزها درسطح خاک کم است، مگراین که جزء مواد مادری بوده و یا دراثر ته نشست های رسوبی و یا رسوبات یخچالی در محیط قرار گرفته باشند
درغیر این صورت دراثر فعالیتهای بشر از جمله بهره برداری از معادن و استخراج فلزها به محیط زیست وارد می شوند.
آلودگی خاک به این عناصر موجب ورود آنها به زنجیره غذایی و ایجاد سمیت از طریق جذب به وسیله گیاه می گردد و در صورت متحرک بودن فلز از پروفیل خاک شسته شده و باعث آلودگی آبهای زیرزمینی می شود
معدن باما به عنوان سومین معدن بزرگ سرب و روی کشور در20 کیلومتری جنوب غربی شهرستان اصفهان واقع شده است. در حال حاضر بهربرداری از این معدن و وجود عرصه های زراعی و گلخانه ای در مجاورت آن از یک سو و گسترش منطقه مسکونی در نزدیکی آن - فاصله 5 کیلومتری - از سوی دیگر باعث افزایش نگرانی مردم از آلودگی منابع زیست محیطی مثل خاک و آب شده است به همین دلیل هدف این تحقیق بررسی اثر فعالیت معدن باما بر آلودگی منابع خاک اطراف آن می باشد.
مواد وروشها
در ابتدا با استفاده از داده های نزدیکترین ایستگاه هواشناسی جهت باد غالب منطقه مشخص و سپس به کمک نرم افزار google earth موقعیت معدن مکان یابی و سه جهت برای نمونه برداری مشخص گردیدند. جهت اول در سمت غربی معدن و خلاف جهت باد غالب به طرف زمینهای زراعی وگلخانه ای، جهت دوم نیز در همان سمت ولی همسوی جهت باد غالب و جهت سوم در سمت شرقی معدن، به طرف منطقه مسکونی و در جهت باد غالب انتخاب گردید، در ضمن در این سمت امکان نمونه برداری خلاف جهت باد غالب به عنوان جهت چهارم به علت برخورد با ناحیه کوهستانی وجود نداشت.
بر روی این سه جهت نقاطی به فواصل 500 متری تا شعاع 5 کیلومتری تعیین و پس از استخراج مختصات جغرافیایی آنها، توسط سیستم مکان یاب GPS نقاط مشخص گردیده و از دو عمق صفر تا20 و20 تا 40 سانتیمتری خاک نمونه برداری در سه تکرار انجام شد. نمونه ها به آزمایشگاه منتقل و پس از گذراندن آنها از الک دو میلیمتری، میزان pH گل اشباع، درصد آهک، بافت، درصد کربن آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی بر اساس روشهای آزمایشگاهی معمول در موسسه خاک و آب تعیین گردید
مقدار کل فلزهای سرب، روی، کادمیم، نیکل و مس به روش هضم توسط اسید نیتریک و اسید کلریدریک - کارتر - 1993 و قرائت با دستگاه اتمیک اندازه گیری شد. تجزیه واریانس داده های مربوط به فلزهای سنگین توسط نرم افزار SAS در قالب یک آزمایش فاکتوریل با سه فاکتور عمق خاک در دو سطح، فاصله از معدن با ده سطح - فواصل 500 متری - وجهت نمونه برداری در سه سطح بر پایه طرح کاملا" تصادفی انجام و سپس مقایسه میانگین ها به روش آزمون LSD صورت گرفت.
نتایج و بحث
نتایج حاصل از تجزیه فیزیکی وشیمیایی نمونه های خاک نشان داد که بافت غالب منطقه لوم شنی و لوم رسی و همه خاک ها آهکی بوده و pH آنها بین 7/5 تا 8/2 متغیر است. کربن آلی نمونه ها بین 0/15 تا 1/1 درصد و ظرفیت تبادل کاتیونی آنها نیز بین 5/8 تا 13/6 میلی اکی والان در صد گرم خاک اندازه گیری شد.
اثر فاکتور عمق نمونه برداری بر مقادیر فلزهای سرب، روی و کادمیم کل در سطح یک درصد معنی دار شد و همان طور که در جدول مقایسه میانگین داده ها ملاحظه می گردد - جدول - 1
بیشترین مقدار آنها مربوط به لایه سطحی 20-0 - سانتیمتری - می باشد، ولی در مورد نیکل و مس نمونه ها اختلاف معنی داری بین لایه های خاک دیده نمی شود که بیانگر آن است که فعالیت معدن منشاء آلودگی منابع خاک اطراف آن به فلزهای سرب، روی و کادمیم بوده ولی موجب آلودگی به فلزهای نیکل و مس نشده است. درضمن اختلاف کم بین غلظت در لایه سطحی و عمقی احتمالا" به دلیل اختلاط خاک این دو لایه بر اثر عملیات کشاورزی در بعضی از نقاط باشد.
جدول - 1 اثر عمق نمونه برداری برغلظت کل فلزهای سنگین خاک
بین میانگینها با حروف مشترک از لحاظ آماری اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد مشاهده نمی شود.
اثر فاکتور فاصله از معدن بر غلظت کل تمام فلزهای مورد مطالعه درسطح یک درصد معنی داردا بود. با توجه به جدول مقایسه میانگین دادهدا ها - جدول - 2 مشاهده می شود که بیشترین مقادیر سرب، روی و کادمیم کل با اختلاف چشمگیری از بقیه فواصلا متعلق به اولین فاصله 500 - متری - می باشد. در دومین فاصله 1000 - متری - ااز معدن مقدارا سرب در آستانه آلودگی و مقدارا روی و کادمیم در حد سمیت می باشد. از نتایج بدست آمده و مقایسه ااعدادا با مقادیر استاندارد می توان نتیجه گیری نمود که فعالیت معدن باعث اافزایشا فلزهای سنگین سرب، روی و کادمیم خاکهای اطراف آن شده است به گونه ای که این افزایشا تا شعاع 500 متری شدید بوده و غلظت آنها در حد سمیت و آلودگی قرارا داردد.
این تاثیر تا شعاع 1000 متری از معدن دیده می شود، با آنکه غلظت آنها در این فاصله نسبت به فاصله قبلی کاهش یافته است ولی غلظت سرب خاک در آستانه آلودگی و غلظت روی خاک در حد سمیت قرارا گرفته ااست و با اختلافی که بین غلظت آنها با غلظت سرب و روی خاک در فواصلا بعدی دیده می شود می توان آنرا متاثر از فعالیت معدن دانستدا، در مورد غلظت کادمیم خاک در این شعاع که در محدوده سمیت قرار دارد نمی توان علت آن رارا فعالیت معدن دانستدا زیرا غلظت آن با فواصلا بعدی اختلاف چشمگیری ندارد. از فا صله 1500 متری تا شعاع پنج کیلومتری از معدن غلظت سرب خاک بالاتر از حد متوسط و غلظت روی و کادمیم خاک در حد سمیت می باشد که آنها نیز متاثر از فعالیت معدن نبوده و می توانا منشا" آن را مواد مادری خاک دانستد.
باتوجه به مقایسه میانگینها کمترین مقدار نیکل و مس کل درفواصل اول و دوم، بیشترین مقدار نیکل کل مربوط به فاصله هفتم 3500 - متری - و برایا مس در فواصلا چهارم و پنجم - 2500-2000 متری - دیده می شود و می توانا نتیجه گرفت فعالیت معدن تاثیری در افزایش غلظت ااین دو فلز نداشتها است. در هیچ کداما از فواصلا نمونه برداریا تا شعاع پنج کیلومتری از معدن غلظت نیکل و مس خاک در محدوده آلودگی نبود.
جدول - 2 اثر فاصله نمونه برداری از معدن برغلظت کل فلزهای سنگین خاک
