بخشی از مقاله
مقدمه
افزایش فعالیتهای صنعتی و کشاورزی توأم با تولید آلایندهها از جمله فلزات سنگین یکی از مشکلات جدی و در حال گسترش پیشروی انسان عصر حاضر است. در میان آلایندههای کشاورزی، صنعتی و معدنی، فلزات سنگین به علت عدم تجزیهی بیولوژیکی و اثرات فیزیولوژیکی آنها بر موجودات زنده در غلظتهای کم حایز اهمیت است. غلظت معمول کادمیوم بین 2 تا 200 و غلظت بحرانی آن 3 تا 8 میلیگرم بر کیلوگرم میباشد
یکی از مشکلات اصلی در ارزیابی وضعیت آلودگی یک منطقه، پویا و متغیر بودن میزان آلودگی و عدم امکان نمونهبرداری در تمامی نقاط میباشد، بدین منظور استفاده از راهکار مناسب جهت تعمیم نتایج حاصل از نقاط اندازهگیری شده به سایر نقاط توصیه میگردد
لذا از زمینآمار جهت بررسی تغییرپذیری متغیرها و میانیابی استفاده میشود
توزیع مکانی فلزات سنگین سرب، روی و کادمیوم را در خاکهای سپاهان شهر اصفهان و سان و همکاران - 2010 - ، پراکنش مکانی فلزات کادمیوم، مس، سرب و روی را در شهر شنیانگ چین بررسی کردند. از آنجایی که در استان اردبیل اطلاعاتی راجع به پراکنش فلزات سنگین وجود ندارد و این استان از لحاظ فعالیت های کشاورزی، حایز اهمیت میباشد لذا مطالعهی حاضر به منظور بررسی پراکنش مکانی کادمیوم در خاکهای سطحی بخشی از استان اردبیل انجام شد.
مواد و روشها
الف - منطقهی مطالعاتی: منطقهی کاری بخشی از دشت اردبیل بوده و در جنوبشرقی شهر اردبیل واقع شده است. محدودهی ارتفاعی منطقه 1300 تا 1400 متر بوده و دارای مساحت 4200 هکتار و به شکل ذوزنقه میباشد. طول شرقی منطقه و عرض شمالی منطقه نیز میباشد.
ب - نمونهبرداری و آنالیز: نمونهبرداری براساس شبکهبندی منظم با فواصل 1000 متر و به عمق 0-20 سانتیمتر صورت گرفت. غلظت کادمیوم قابل جذب در 55 نمونه جمعآوری شده به روش لیندسی و نورول با استفاده از عصارهگیر DTPA به وسیله دستگاه جذب اتمی مدلPerkin Elmer 2380 تعیین شد
شکل 1 الگوی نمونهبرداری در منطقهی مطالعاتی را نشان میدهد.
شکل -1 الگوی نمونهبرداری در منطقهی مطالعاتی
ج - تجزیه و تحلیل زمینآماری: مرسومترین روش برای بررسی پیوستگی مکانی دادهها، ترسیم واریوگرام با معادله زیر میباشدکه در این معادله: N - h - ؛ تعداد زوج نقاطی است که به فاصله - h - از هم قرار دارند، Z - xi - ؛ مقدار مشاهدههای متغیر x در موقعیت i و Z - xi+h - ؛ مقدار مشاهدههای متغیر x در فاصله h از xi و ؛ مقدار نیمتغییرنما برای جفت نقاطی است که به فاصله h از هم قرار دارند. در مطالعهی حاضر بهترین مدل ریاضی برازش شده به واریوگرام کادمیوم مدل نمایی بود.
د - میانیابی و پهنه بندی: در این تحقیق از روش فاصلهی معکوس ٍ با معادلهی زیر اقدام به میانیابی و پهنه بندی کادمیوم در منطقه گردید:که در این معادله: ؛ مقدار متغیر مکانی برآورد شده، ؛ مقدار متغیر مکانی مشاهده شده در نقطه و وزنی است که به نمونه ی نسبت داده میشود و بیانگر اهمیت نقطهی iام در برآورد است.
نرم افزارهای مورد استفاده در این پژوهش SPSS16، GS+9 و Surfer8 میباشد.
نتایج و بحث
میانگین غلظت کادمیوم قابل جذب در منطقه مطالعاتی 0/05 میلیگرم بر کیلوگرم به دست آمد که در مقایسه با مقادیر بحرانی ذکر شده مشاهده گردید، غلظت کادمیوم بسیار پایینتر از حد بحرانی در خاک بوده و منطقه عاری از آلودگی به فلز سنگین کادمیوم میباشد. با انجام آزمون کولموگروف - اسمیرنوفَ مشخص شد که دادهها توزیع نرمال داشتند. با ترسیم واریوگرام کادمیوم در جهات مختلف، ناهمسانگردی هندسیُ مشاهده شد، لذا از مدل ناهمسانگرد در تخمین کادمیوم استفاده گردید. پس از ترسیم واریوگرام و با در نظر گرفتن ضریب تبیین - R2 - بالا و مجموع مربعات باقی مانده - RSS - کم، بهترین مدل ریاضی که در این تحقیق مدل نمایی بود به واریوگرام کادمیوم برازش شد. جدول 1 پارامترهای واریوگرام و شکل 2 نیز واریوگرام تجربی و مدل تئوریک برازش شده به کادمیوم را نشان میدهد.
جدول -1 آنالیز واریوگرام پارامتر کادمیوم در منطقهی مورد مطالعه
اثر قطعهای نسبی شدت و درجهی وابستگی مکانی متغیر ناحیهای را نشان میدهد که در اینجا 41 درصد به دست آمد - بین 25 و 75 درصد - ، در نتیجه متغیر کلاس وابستگی مکانی متوسط از خود نشان داده و این مبین مناسب بودن الگوی نمونهبرداری، فواصل نمونهبرداری و دقت خوب تجزیههای آزمایشگاهی میباشد - دیانی و همکاران، - 1388، و از آنجایی که دامنهی تأثیر بزرگتر از فاصلهی نمونهبرداری است میتوان اظهار کرد که فاصله ی نمونه برداری توانسته تغییرات مکانی کادمیوم را به خوبی نشان دهد.
شکل -2 واریوگرام تجربی و مدل تئوریک برازش شده به کادمیوم
