بخشی از مقاله
چکیده
براي تعیین وضعیت آلودگی رودخانه خواجه کري در 15 نقطه از ارتفاعات تا محل ورود به دریاي خزر از رسوبات رودخانه نمونه برداري گردید. نمونه ها از نظر مقدار غلظت عناصري مانند Co, Cd, Ni, Cu, Pb, Zn, Cu,Ag,As,Cr ,Al در اندازه کوچکتر از 63 میکرون مورد اندازه گیري قرار گرفت. غنی شدگی عناصر به روش هاي مختلف تعیین شد. در تمامی روشها بخصوص روش مقایسه با حوزه هاي مشابه مجاور غنی شدگی قابل توجهی در مناطق با کاربري کشاورزي دیده میشود. همچنین غنی شدگی بالاي سرب در مناطق شهري به وسائط نقلیه مربوط است.
.1 مقدمه
استان گیلان با تراکم جمعیت بالا و عدم کنترل آلودگیها از مناطق در معرض آلودگی فزاینده است و آبهاي روان بهعلت دریافت زهاب اراضی کشاورزي، فاضلابهاي شهري و روستایی همچنین آلودگیهاي ناشی از تراکم طبیعی فلزات سنگین در برخی مناطق جز اولین آلوده شونده ها هستند. انواع آلوده کننده ها پس از ورو د به آب رودخانه در نهایت در رسوبات آن تجمع یافته و سبب آلودگی آن میشوند. با این وجود تمرکز بالاي غلظت فلزات در رسوبات یک منطقه لزوماً معرف آلودگی انسانزاد نیست. بلکه گاهی تمرکز آلودگی بالاي فلزات سنگین در یک منطقه به زمینه طبیعی و زمین شناسی [5] آن به عبارتی سازندهاي منطقه مرتبط است. بنابراین ویژگی هاي ژئوشیمی هر منطقه ابزاري مناسبی براي تعیین میزان آلودگی و حضور نا متعارف آلاینده هاي محیطی به شمار می رود. امروزه فاکتور غنی شدگی فلزات سنگین به عنوان یکی از شاخص هاي آلودگی خاك در نظر گرفته می شود.
بررسی مکانی محتوي فلزات سنگین رسوبات، مقایسه این غلظت ها با خط مبناي - Base Line Value - غیر آلوده، اولین کلید براي درك انتقال و نهشتگی فلزات سنگین آلوده کننده در سیستمهاي آبی ساحلی هستند - . - [5 ], [4] , [1] توانایی رسوبات براي نگهداري فلزات سنگین به خصوصیات فیزیکی آنها مانند اندازه دانه، و ترکیب کانی شناسی آنها بستگی دار.[8] تمرکز بالاي برخی از فلزات سنگین، شاید به انواع سنگهاي حوزه آبخیز وابسته باشد و بنابراین در بعضی از نواحی تمرکز بالاي فلزات سنگین شاید غیر عادي نباشد.
براي این گونه تفسیرها به فاکتور غنی شدگی - EF - عناصر نیازمندیم. این فاکتور به روش هاي مختلفی محاسبه شده و یکی از این راه استفاده از مقادیر این عناصر در پوسته است [12] روش دیگر استفاده از غلظت میانگین فلزات سنگین در خاك سطحی منطقه بعنوان حد زمینه است. روش دیگر استفاده ازعناصر خاصی مانند آلومینیم و آهن به عنوان عنصر نرمالیز کننده است. استفاده از میانگین غلظت عناصر در شرایط مشابه نیز روش دیگري است که به عنوان یک حد زمینه و عاملی براي تعیین غنی شدگی توسط محققان در رسوبات به کار گرفته شده است. هدف این روشهاي متنوع تعیین آلودگی و مدیریت آلودگی در هر منطقه است. بنابراین در این تحقیق ابتدا از روشهاي مختلف حد زمینه - Background - محاسبه خواهد شد و سپس با استفاده از آن حد زمینه آن عنصر در هر بخش از رودخانه خواجه کري بدست خواهد آمد.
.2مواد و روشها:
موقعیت جغرافیایی:
محدوده مورد مطالعه، رسوبات بستر رودخانه خواجه کري با حوزه آبخیزي به مساحت 10233 هکتار در استان گیلان است که در حد فاصل عرض هاي جغرافیایی 38° 20΄ 45˝ تا 38° 26΄ 45˝ و طول هاي جغرافیایی 48° 42΄ 22˝ تا 28˝ 48° 52΄ قرار دارد - شکل شماره . - 1
چینه شناسی و زمین شناسی:
به لحاظ زمین شناسی حوزه از سازندهاي به سن مزوزوئیک تا سنوزوئیک پوشیده شده است. بخش عمده اي از حوزه 44/5 - درصد - از واحد pevt به سن پالئوسن از جنس توف به همراه گدازه هاي برشی و گدازه هاي پیروکسن آندزیتی تشکیل شده است. این مسئله می تواند سبب افزایش حد زمینه بعضی از عناصر در منطقه گردد و به این سبب مورد توجه است. واحد QCS به سن کواترنر و به سطح 27/33 و از نوع رسوبات دشت ساحلی خزر در رتبه دوم قرار دارد.
روش کار:
ابتدا مسیر رودخانه از محل ورود به دریا تا سرمنشاء در ارتفاعات مورد پیمایش قرار گرفت و با توجه به کاربري اراضی، زمین شناسی و دسترسی محلی، 15 ایستگاه تعیین شد. سپس از هر ایستگاه 2 کیلوگرم از رسوب رودخانه اي برداشته شد. از هر ایستگاه 3 بار نمونه برداري و سپس نمونه ها با هم مخلوط شدند. سپس نمونه ها براي خشک شدن و سایر آزمایشات به آزمایشگاه منتقل شدند. شکل -1نقشه زمین شناسی و پراکنش ایستگاههاي نمونه برداري
در آزمایشگاه با استفاده از الک 63 میکرون رسوبات به روش تر به دو بخش ریزتر و درشت تر از 63 میکرون که اندازه رسوبات گلی است تقسیم شد و بخش ریزدانه بعنوان هدف برگزیده شد. لازم به ذکر است که 2 ایستگاه R1, R2 چون در نزدیک دریا هستند و تقریباً رسوبات ماسه اي ساحلی را در خود دارند فاقد رسوبات ریز دانه در حد 63 میکرون هستند بنابراین به این دلیل با توجه به انتخاب اندازه ریز دانه با وجود 15 ایستگاه 13 نمونه رسوب براي تجزیه و تحلیل خواهیم داشت. سپس هر نمونه خشک و پودر شد. تجزیه هر نمونه به روش طیف سنج نشري نوري به همراه پلاسماي جفتیده القایی صورت گرفت. تجزیه شیمیایی توسط دستگاه ICP-OES - Inductively Coupled Plasma Emission Spectrometry -
735 varian انجام شد. از بین عناصر تعیین شده غلظت فلزات سنگین و غلظت عنصر Al به علت نقش این عنصر در نرمالیز کردن داراي اهمیت است. بکارگیري آلومینیم به عنوان عنصر نرمالیز کننده در تحقیقات زیادي در باره آلودگی دانشمندان را به نتایج قابل توجهی نائل نموده است.[9] آلومینیم ازاین نظر نسبت به عناصر دیگر براي نرمالیز کردن مناسب تشخیص داده شده است که تحت تاثیر فعالیتهاي انسانزاد قرار نمیگیرد، بنابراین بالا بودن آن دریک محیط منشاء طبیعی دارد. همچنین دررسوبات عنصرمقاومی محسوب میشود و همبستگی خوبی با اندازه دانه برقرار می کند .[10] از طرفی آلومینیم فراوانترین عنصر پوسته است و ارتباط ثابتی با عناصر طبیعی دیگر پوسته برقرار می کند .[12] در مرحله بعدي حد زمینه براي فلزات انتخابی با استفاده از داده هاي مختلف به روش هاي زیر بدست خواهد آمد.
1. غلظت میانگین هر عنصردر پوسته زمین
2. غلظت میانگین هر عنصردر منطقه
3. غلظت نرمالیز شده عناصر بر حسبAL
4. استفاده از میانگین عناصر در رودخانه هاي یک حوزه آبخیز مشابه
پس با قرار دادن غلظت عناصر مورد نظر در صورت کسر رابطه 1، و هر یک از حدود زمینه بدست آمده از روش هاي فوق در مخرج کسر، فاکتور غنی شدگی هر یک از فلزات سنگین انتخابی به روش هاي مذکور به دست آمد:
