بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش از استخراج مرحلهای جهت متمایز کردن اشکال مختلف عناصر در رسوب استفاده شده است. قدرت استخراج از مرحلهای به مرحله بعد افزایش یافته و در نهایت به استخراج کننده هایبسیار قوی و شدیداً اسیدی می رسد که قادر به تخریب شبکه بلوری کانی ها می باشند. میزان فلزات سنگین سرب و روی در رسوبات سواحل غربی بندرعباس شامل اسکلههای شهید رجایی و فولاد بندرعباس با روش استخراج مرحله Tessier استخراج و توسط روش طیف سنجی جذب اتمی مورد سنجش قرار گرفته و در نهایت توزیع فلزات در اشکال کربناتی، پیوند شده با اکسیدهای آهن و منگنز، پیوند شده با فاز آلی و بخش موجود در ساختارهای کریستالی بررسی و گزارش شده است. برای انجام آزمایشات، نمونه ها از عمق2-22 سانتی متری رسوبات بستر و با استفاده از رسوبگیر سطحی نمونه برداری شد.
درکل بالا بودن نسبی غلظت فلزات در بخش وابسته به مواد معدنی حاکی از آن است که غلظت فلزات در این رسوبات مربوط به شرایط طبیعی و زمین شناسی بوده و از سمیت کمی برخوردار می باشند. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که بخش قابل دسترس فلزات در سواحل اسکله شهید رجایی و اسکله فولاد نسبت کمتری از غلظت کلی فلزات روی و سرب را به خود اختصاص می دهند. درصد بخش قابل دسترس فلز روی در اسکله شهید رجایی و اسکله فولاد نسبت به کل فلز مورد بررسی به ترتیب 37/84 و 46 /54و برای فلز سرب 61/16و 54/2 سنجش شد. ترتیب توزیع شکلهای شیمیایی در مناطق مورد بررسی بدین صورت بوده است: پایدار > آلی > تبادلی > کربناتی > قابل احیا.
کلید واژه ها: استخراج مرحلهای، روش Tessier، روی، سرب، بندرعباس
مقدمه
رسوبات طی سالیان، در اثر فرایند رسوب گذاری رفته رفته بر روی هم انباشته شده و نهایتا می توانند به عنوان ثبات میزان آلودگی ها در نظر گرفته شوند ومقدار فلزات سنگین در لایه ها و طبقات مختلف رسوبات نمایانگر میزان این فلزات و مقدار آلودگی اکوسیستم در زمان رسوبگذاری آن لایه می باشد. در بررسی آلودگی رسوبات دریا به فلزات سنگین آگاهی از میزان کل فلز شاخص مناسبی برای تخمین آلودگی نیست. زیرا فلزات معمولاً به شکلهای قابل تبادل، پیوند شده با بخشهای کربناتی، اکسیدها، سولفیدها و ترکیبات آلی و در ساختمان بلوری کانیها وجود دارند. بسته به پیوند فلز با هر کدام از این اجزا میزان قابلیت تحرک و دسترسی زیستی آنها متفاوت خواهد بود. مناطق دریایی و بالاخص خلیجها به نسبت بالایی در معرض پسماندهای ناشی از فعالیتهای انسانی هستند - . - Fatoki and Mathabatha,2000
بنابراین آگاهی از شکلهای شیمیایی فلزات در رسوبات برای دستیابی به پتانسیل و اثرات واقعی غلظت عناصر و ارزیابی فرایندهای انتقال، ته نشینی و آزادسازی آنها تحت شرایط مختلف زیست محیطی ضروری است . - Clark, 1997 - در دهه های اخیر روشهای مختلف استخراج مرحلهای برای تعیین شکلهای شیمیایی فلزات سنگین پیشنهاد شده است فعالیتهای اقتصادی متعددی نظیر پالایش نفت خام، تولیدات آلومینیوم و روی، تعمیر و ساخت کشتی، تخلیه و بارگیری انواع مواد معدنی و شیمیائی و غیره در بندرعباس بعنوان مرکز توسعه جنوب کشور ایران شکل گرفته که این موضوع موجب تشدید بار آلودگی و تخریب اکوسیستم حساس آبهای ساحلی منطقه شده است. لذا شناسائی و اندازهگیری و ردیابی عناصر فلزات سنگین در رسوبات ساحلی با توجه به اثرات زیانباری که بر اکوسیستم های دریائی و از جمله آبزیان و به تبع آن بر انسان اثر می گذارد، از اهمیت ویژهای برخوردار است.
اصولاً رسوبات به عنوان بزرگترین انبار برای ذخیره آلایندهها در محیطهای آبی و همین طور جایگاهی خاص برای ناپاکیهایی که میتوانند برای دورههای طولانی از زمان باقی بمانند، می باشد - Morillo et al., 2004 - یکی از دلایلی که سبب اهمیت بررسی مواد متشکله رسوبات می شود این است که بسیاری از گونه های زیستی بخش اعظم دوره زندگی خود را در محیط رسوبی یا روی آن می گذرانند. از این رو مواد موجود در رسوبات از طریق چرخه زیستی وارد بدن موجودات دیگر و همچنین انسان می شود. فلزات سنگین پس از ورود به یک منبع آبی بتدریج در بستر آن به صورت های مختلف همچون فاز معدنی جامد، جذب سطحی به رسوبات دانه ریز و یا بقایای مواد آلی، تجمع می یابند . - Demirak,2006 -
فلزات سنگین از مهمترین آلاینده های پایدار و مضر در بین این ترکیبات می باشند. عناصرسنگین بطور طبیعی در اکوسیستمها وجود دارند و تعدادی از آنها در بقاء موجودات زنده نقش حیاتی دارند . - Pote et al,2008 - استان هرمزگان با دارا بودن بیشترین مرز ساحلی و وجود صنایع مهم و مختلفی از نظر اقتصادی حائز اهمیت است . در طی فرآیند توسعه نمیتوان انتظار داشت که بدون تغییرات در محیط ، رشد صنعتی و اقتصادی امکان پذیر گردد ولی باید در کنار فرآیند توسعه صنعتی به کنترل آلودگیهای محیط زیست اهمیت داد.توسعه و استفاده از فلزات سنگین در صنعت منجر به ورود مقادیر متنابهی از این آلاینده ها به محیط زیست شده است. با این وجود پتانسیل آسیب رسانی آنها به محیط می تواند علی رغم مقدار زیاد آنها ناچیز باشد زیرا بخش عمده فلزات سنگین توسط رسوبات تثبیت می شود واز حلالیت آنها در محیط های آبی کاسته می شود . - Iskandar and Kirkha, 2001 -
فلزات به شکلهای مختلفی می توانند در رسوبات باشند و وجود آنها در هرکدام از شکلها مبین تحرک قابلیت دسترسی زیستی و پتانسیل سمیت آنهاست . - Soto-Jimenez et al., 2003 - فلزات سنگین در بخشهای کربناتی با قابلیت تبادل آسان، اکسیدها،سولفیدها، ترکیبات آلی و در شبکه های بلوری کانیها وجود دارند و حضور در هر کدام از این ترکیبات است که قابلیت تحرک و در دسترس بودن آنها را تعیین می کند لذا داشتن اطلاعات راجع به غلظت کل فلزات در رسوبات مناطق آلوده کافی نیست - Ma and . - Raw,1997 قابلیت دسترسی زیستی و تحرک فلزات سنگین بدین ترتیب است: شکل تبادلی <کربناتی< متصل به اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن و منگنز<شکل آلی< باقیمانده . - Tessier et al., 1979 - فلزات پیوند شده با جز قابل تبادل به سهولت در دسترس هستند در صورتیکه بخش پیوند داده شده با جز کربناتی و فاز جذبی با افزایش اسیدیته محیط قابلیت تحرک و دسترسی بیشتری پیدا می کنند.
جز باقیمانده بخشی است که قابلیت واکنش پذیری ندارد . - Gognon and Fisher, 1997 - شناخت عوامل تهدید کننده و آلاینده های مختلفی که در سواحل بندرعباس وجود دارد و می تواند حیات اکوسیستم ساحلی و صیدگاهها را تحت تاثیر قرار دهد، ضرورت دارد. توسعه و استفاده از فلزات سنگین در صنعت منجر به ورود مقادیر متنابهی از این آلاینده ها به محیط زیست شده است. با این وجود پتانسیل آسیب رسانی آنها به محیط می تواند علی رغم مقدار زیاد آنها ناچیز باشد زیرا بخش عمده فلزات سنگین توسط رسوبات تثبیت می شود واز حلالیت آنها در محیط های آبی کاسته می شود.در بررسی آلودگی رسوبات دریا به فلزات سنگین آگاهی از میزان کل فلز شاخص مناسبی برای تخمین آلودگی نیست.
زیرا فلزات معمولا به شکلهای قابل تبادل ، پیوند شده با بخشهای کربناتی، اکسیدها، سولفیدها و ترکیبات آلی و در ساختمان بلوری کانیها وجود دارند. بسته به پیوند فلز با هر کدام از این اجزا میزان قابلیت تحرک و دسترسی زیستی آنها متفاوت خواهد بود. بنابراین داشتن اطلاعات راجع به ماهیت و کمیت شکلهای شیمیایی فلزات در رسوبات برای دستیابی به پتانسیل و اثرات واقعی غلظت عناصر و ارزیابی فرایندهای انتقال، ته نشینی و آزاد سازی آنها تحت شرایط مختلف زیست محیطی ضروری است. در دهه های اخیر به منظور تعیین شکلهای شیمیایی فلزات سنگین روش استخراج دنباله ای مورد استفاده قرار گرفته است.
لذا ضروری بنظر می رسد که مطالعات زیست محیطی لازم در این زمینه توسعه یابد. در این راستا طرح حاضر می تواند روش مطمئنی را برای اندازه گیری فلزات سنگین ارائه دهد که در ضمن آن بتوان شکل حضور فلزات را با اطمینان بالا در رسوبات اندازه گیری کرد و درنتیجه از ایجاد عواملی که باعث ازدیاد این فلزات در رسوبات دریایی می شوند جلوگیری نمود. هدف این تحقیق ارزیابی روش متداول استخراج مرحلهای Tessier در رسوبات ساحلی بندرعباس است. اساس این روش متمایز کردن اشکال مختلف عناصر در فاز جامد خاک است. بوسیله آن میتوان اشکال قابل دسترس و تغییر و تحول عناصر سنگین را در رسوبات مطالعه کرد . - Soto-Jimenez et al., 2003 -
مواد و روشها
