بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش، غلظت عناصر As، Cd، Cr، Ni، Pb و Zn در 18 نمونه خاک سطحی - عمق - 0-30 cm برداشت شده از محدوده معدن سرب و روی انگوران واقع در 135 کیلومتری شهر زنجان مورد بررسی قرار گرفته است. پس از آمادهسازی و هضم اسیدی نمونهها، غلظت کل عناصر با استفاده از دستگاه ICP-OES اندازهگیری شد. نتایج به دست آمده نشان میدهد که میانگین غلظت عناصر جزئی مورد مطالعه به شکل زیر کاهش مییابد:
Cd Ni Cr As Pb .Zn بر اساس نتایج حاصل از محاسبه ضرایب همبستگی و آنالیز مؤلفه اصلی، عناصر سرب، روی، آرسنیک و کادمیم از فعالیت معدنکاری منشأ گرفتهاند در حالی که عناصر نیکل، کروم دارای منشأ طبیعی و زمینزاد میباشند. مقایسه میانگین غلظت عناصر جزئی در نمونههای خاک با مقادیر استاندارد آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده، برای بررسی خاکهای مناطق صنعتی، نشان میدهد که غلظت تمامی عناصر به جز کادمیم و روی، بالاتر از محدوده استاندارد قرار دارند و بر اساس استاندارد سازمان محیط زیست کانادا غلظت تمامی عناصر به جز کادمیم، بالاتر از حد مجاز هستند.
مقدمه
فعالیتهای معدنکاری، استخراج و فرآوری مواد معدنی معمولاً باعث به وجود آمدن حجم زیادی از باطلههای معدنی شده که اغلب دارای غلظت بالایی از عناصر جزئی هستند. نوع و غلظت عناصر جزئی در خاک محیطهای معدنی، تابع عوامل مختلف از جمله تیپ و ژنز کانسار، اقلیم و شرایط توپوگرافی، پوشش گیاهی منطقه، ویژگیهای فیزیکی-شیمیایی خاک، نحوه فرآوری و استحصال ماده معدنی میباشد . - Ali et al., 2017 - با استخراج معدن و عمیق و وسیعتر شدن فضای عملیاتی معدنکاری، وسعت زمینهای تحت تأثیر فعالیتهای معدنکاری افزایش مییابد و ضرورت پایش و بازسازی این مناطق نیز بیشتر میشود.
معدن سرب و روی انگوران، بزرگترین تولید کننده سرب و روی ایران و بزرگترین معدن سرب و روی خاورمیانه است؛ که در بخش کربناته به روش روباز در محدودهای به ابعاد 450 × 300 متر و عمق 120 متر و در بخش سولفاته به روش زیرزمینی معدنکاری میشود. ذخیره کلی معدن 8 میلیون تن کانسنگ با عیار 25/9 درصد روی و 4/8 درصد سرب است - آمار دفتر فنی مجتمع معدنی انگوران، . - 1396 سالانه حدود یک میلیون تن ماده معدنی از این معدن استخراج می-شود که علاوه بر روی و سرب حاوی سایر عناصر به ویژه کادمیم و آرسنیک میباشد
در این محدوده، استخراج حجم زیاد ماده معدنی، باعث تولید حجم بالایی از تودههای سنگ باطله و پراکنش گرد و غبار میشود و میتواند بر ترکیب خاکهای سطحی منطقه تأثیرگذار باشد. هدف کلی از انجام این پژوهش، اندازهگیری غلظت کل عناصر جزئی در خاک محدوده معدنی و بررسی عوامل مؤثر بر تمرکز عناصر در خاک ناحیه مجاور معدن انگوران میباشد.
اقلیم و زمینشناسی منطقه
معدن سرب و روی انگوران در 135 کیلومتری جنوب غربی شهر زنجان واقع شده است. این معدن به دلیل واقع شدن در منطقه کوهستانی، دارای زمستانهای بسیار سخت و طولانی و تابستانهای معتدل میباشد. اختلاف درجه حرارت در شبانه روز و همچنین بین فصول سرد و گرم در محل معدن زیاد است. در این منطقه حداقل درجه حرارت در زمستان -37 - درجه سانتیگراد - و حداکثر درجه حرارت در تابستان 32 - درجه سانتیگراد - گزارش شده است. نزولات جوی - میزان متوسط بارش سالانه در منطقه، 300میلیمتر در سال - عمدتاٌ از اوایل آبان تا اواخر فروردین و بیشتر به صورت برف میباشد . نزدیکترین روستا به معدن، روستای قلعه جوق - در فاصله 4 کیلومتری معدن - با جمعیت 200 نفر و نزدیکترین شهر به آن دندی با جمعیت دو هزار نفر میباشد
از نظر موقعیت زمینشناسی، کانسار انگوران در شمال غربی پهنه سنندج- سیرجان و در یک کمپلکس دگرگونی به سن نئوپروتروزوئیک تا کامبرین واقع شده است
از لحاظ سنگشناسی منطقه شامل سنگهای آمفیبولیت، گنایس، میکاشیست و آهک بلورین به سن پرکامبرین میباشد که طی میوسن زیرین توسط فرایندهای کششی در منطقه دچار دگرشکلی شده و شامل مجموعه آمفیبولیت، سرپانتینیت، گنایس، میکاشیست و سنگهای کلسیک و آهک بلورین - مرمر - است. دگرگونی در منطقه از نوع ناحیهای با درجه حرارت پایین و فشار بالا و در حد رخساره شیست سبز و آمفیبولیت میباشد
مواد و روشها
پس از بازدیدهای مقدماتی از منطقه مورد مطالعه، 18 نمونه خاک سطحی - عمق - 0- 30 cm از محدوده معدن سرب و روی انگوران که در موقعیت جغرافیایی 36 درجه و 37 دقیقه و 47 ثانیه عرض شمالی و 47 درجه و 24 دقیقه و 20 ثانیه طول شرقی قرار گرفته است، برداشت شد - شکل . - 1 در شکل - 2 - نیز نمایی از برداشت خاک سطحی و میزان عمق برداشت دیده میشود. نمونههای خاک پس از برداشت در یک محیط بسته و به دور از آلودگی، خشک و سپس از الک 10 مش - - <2mm عبور داده شدند. سپس بخشی از هر نمونه توسط هاون چینی تا حد 200 مش - m 65 - ، پودر شد. برای هضم نمونهها، از هضم اسیدی قوی - شامل هیدروکلریک اسید، پرکلریک اسید، نیتریک اسید و هیدروفلوریک اسید - در یک سیستم باز استفاده شد. غلظت کل عناصر بالقوه سمّی توسط دستگاه ICP- OES آزمایشگاه زرآزما تعیین شد.
به منظور تحلیل دادهها، غلظت عناصر اصلی و جزئی در خاکهای مورد مطالعه، با استانداردهای جهانی مقایسه شد. از آمار توصیفی، آنالیز مؤلفه اصلی - PCA - و ضرایب همبستگی برای تعیین منشأ عناصر استفاده شد.
