بخشی از مقاله
مقدمه
عوامل زمین شناختی و خاک شناختی نقش بسیار مهمی بر رفتار عناصر در خاکهای بکر دارند. مقدار و توزیع عناصر در محیطهای خاکی بکر عمدتاً تابع ترکیب کانیشناسی مواد مادری و فرایندهای ژئوشیمیایی و پدوشیمیایی که در خلال عمل هوادیدگی و تشکیل خاک، بر روی مواد مادری صورت میپذیرند، میباشند. از این رو مقدار کل عناصر در خاکهای با شرایط ژئوپدولوژیک مختلف، میتواند بسیار متفاوت باشد . - 4 - مطالعه حاضر با هدف ارزیابی غلظت و توزیع ژئوشیمیایی عناصر سنگین و خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک در خاک-های تشکیل شده با مواد مادری مختلف در بخشی از خاکهای مرکزی استان زنجان انجام گرفت.
مواد و روشها
منطقه مطالعاتی با مساحتی بالغ بر 2000 Km2، بین مدارهای 36 درجه و 20 دقیقه تا 36 درجه و 41 دقیقه عرض شمالی و 48 درجه و 19 دقیقه تا 48 درجه و 53 دقیقه طول شرقی قرار گرفته است. تعدا 67 نمونه خاک سطحی - عمق 0-10 سانتیمتر - از خاکهای با مواد مادری مختلف نمونهبرداری شد و غلظت کل عناصر سنگین با استفاده از اسید نیتریک 5 نرمال - 7 - ، EC و pH در عصاره 1:2 خاک به آب، بافت - پیپت - ، مواد آلی - والکی -بلاک - ، آهک - تیتراسیون - ، CEC - استات سدیم - و برای استخراج فلزات با DTPA از روش لیندزی و نورول - 3 - و عصارهگیری متوالی از روش تسیر - 8 - استفاده شد. محاسبات آماری با نرم افزار SPSS 16.0 و مقایسه میانگین با آزمون دانکن - 0/05 - صورت پذیرفت.
نتایج و بحث
توزیع غلظت عناصر سنگین در خاکهای تشکیل شده بر روی مواد مادری مختلف در جدول 1 آورده شده است. خاکهای با مواد مادری آبرفتی دارای غلظت بالای مس 38/6 و روی - mgkg-1 - 191/7 میباشند و کمترین مقدار مس در خاکهای حاصل از آندزیت 24/9 - mgkg-1 - و روی در خاکهای حاصل از شیل - mgkg-1 - 112/1 بدست آمد. سرب در خاکهای با مواد مادری ماسه سنگی حداکثر 100/2 - mgkg-1 - و در خاکهای حاصل از توف آتشفشانی حداقل 51/7 - mgkg-1 - میباشد. نیکل و کبالت در خاکهای با مواد مادری شیل به ترتیب 66/0 و - mgkg-1 - 27/0 حداکثر است و مقدار حداقل نیکل در خاکهای با مواد مادری ماسه سنگ 36/0 - mgkg-1 - بدست آمد. کبالت در خاکهای مختلف تغییرات چندانی ندارد.
خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاکهای مختلف - جدول - 2 تفاوتهایی نسبت به هم نشان دادند. مقدار کربنات کلسیم در خاکهای حاصل از توف، آبرفتی و شیل به ترتیب 22، 20/0 و 19/8 درصد دارای مقدار حداکثر و اختلاف معنیدار نسبت به سایر خاکها بود. نسبت بالای آهک در خاکهای حاصل از توف میتواند ناشی از تحت تأثیر قرار گرفتن از مواد مادری مجاور از قبیل شیل و سنگ آهک در منطقه مطالعاتی باشد.
مقدار حداقل آهک در خاکهای با مواد مادری آندزیتی - %5/0 - و گرانیتی - %13/3 - مشاهده شد. همچنین کمترین مقدار pH در خاکهای حاصل از آندزیت - 7/05 - که دارای اختلاف معنیدار با سایر خاکها بود و بالاترین مقدار آن در خاکهای حاصل از توف - 7/53 - حاصل شد.
نائل و همکاران - - 2009 حداکثر مقدار pH را در خاکهای آهکی - میانگین - 7/5 و حداقل مقدار آنرا در خاکهای شیلی - میانگین - 6/0 مشاهد کردند . - 4 - درصد شن در خاکهای حاصل از بازالت - %57 - بالاترین مقدار بود که اختلاف معنیداری با سایر خاکها نشان داد. مقدار رس و CEC نیز در خاکهای حاصل از شیل حداکثر بود ولی تفاوت معنیدار نشان نداد. درصد رس، سیلت و شن در خاک-های مختلف به شدت تحت تأثیر نوع ماده مادری است . - 4 -
جدول -1 متوسط غلظت کل و قابل جذب عناصر سنگین - mgkg-1 - در مواد مادری مختلف
ماده آلی در خاکهای حاصل از آندزیت حداکثر - %2/02 - و در خاکهای حاصل از شیل حداقل - %0/97 - بدست آمد. با توجه به اینکه سنگهای آذرین - آندزیت، بازالت و گرانیت - در قسمت شمال غرب منطقه مطالعاتی - کوه-های طارم - واقع شدهاند و دارای رژیم رطوبتی Typic Xeric و رژیم حرارتی Frigidهستند، این مناطق اصولاً دارای بارندگی و پوشش گیاهی مناسبی میباشند. در حالیکه خاکهای با مواد مادری شیل و سنگ آهک - جنوب منطقه مطالعاتی - دارای رژیم رطوبتی Dry Xeric و رژیم حرارتی Mesic میباشند و علاوه بر بارندگی نسبتاً کم، به خاطر چرای بی رویه دامها، پوشش گیاهی مناسبی ندارند و فرسایش خاک هم در این مناطق بالاتر است.
جدول-2 متوسط برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاکهای حاصل از مواد مادری مختلف
جزءبندی شیمیایی فلزات سنگین در خاکهای حاصل از مواد مادری مختلف :
الگوی ژئوشیمیایی کبالت در خاکهای حاصل از آندزیت 1 - Re>Oxid>Exch>Om>Car - ، خاکهای با مواد مادری بازالتی، ماسه سنگی و شیلی - Re>Oxid>Exch>Car>Om - ، خاکهای با مواد مادری گرانیتی وآبرفتی - Re>Oxid>Car>Exch>Om - و خاکهای حاصل از توف - Re>Car>Oxid>Exch>Om - مشاهده شد.
رفتار شیمیایی مس در خاکهای مختلف تفاوت چندانی نشان نداد و در خاکهای با مواد مادری آندزیتی و آبرفتی - Re>Om>Oxid>Car>Exch - و در خاکهای با مواد مادری بازالتی، ماسه سنگی، توف، گرانیتی و شیلی - Re>Oxid>Om>Car>Exch - بود. علت زیاد بودن بخش وابسته به مواد آلی مس در مقایسه با سایر فلزات، میل ترکیبی زیاد مس برای تشکیل پیوند با مواد آلی میباشد. نیکل دارای سه الگوی شیمیایی بود و در خاکهای حاصل از آندزیت، بازالت، گرانیت و شیل - Re>Oxid>Om>Car>Exch - ، خاک-های حاصل از ماسه سنگ و آبرفتی - Re>Oxid>Car>Om>Exch - و خاکهای حاصل از توف - Re>Car>Oxid>Om>Exch - بدست آمد.
شکل-1 توزیع ژئوشیمیایی عناصر در مواد مادری مختلف، - محور Xها: :A آندزیتی، :B بازالتی، :C ماسه سنگی، :D توف، :E گرانیتی، :F شیل، :G آبرفتی - ، - جزءهای شیمیایی، :1 تبادلی، :2متصل به کربناتها، :3 متصل به اکسیدهای آهن و منگنز، :4 متصل به مواد آلی، :5باقیمانده - .
Re -1 - جزء باقیمانده - ، Oxid - متصل به اکسیدهای آهن و منگنز - ، Car - متصل به کربنات ها - ، Om - متصل به مواد آلی - ، Exch - تبادلی - .
