بخشی از مقاله
مقدمه
با افزایش جمعیت و پیشرفت تکنولوژی، فشار بیش از حد به منابع طبیعی و پیامد آن، تخریب طبیعت، افزایش چشمگیری داشته است. آلایندههای کشاورزی و صنعتی از عوامل مختلکننده محیط زیست هستند که از بین آنها فلزات سنگین به دلیل غیرقابل تجزیه بودن در غلظتهای کم نیز خطرناک بوده و در سالهای اخیر مورد توجه بیشتری قرار گرفتهاند. این عناصر میتوانند بوسیلهی فعالیتهای صنعتی و فرونشست اتمسفری - فرایند افزایش به خاک - وارد خاک گردند - بوروکا و همکاران، . - 2005بقایی و همکاران - 1386 - تغییرات مکانی سرب و نیکل قابل جذب در خاکهای اطراف دو کارخانهی مجتمع فولاد مبارکه و ذوب آهن اصفهان را مطالعه کردند.
نتایج نشان داد غلظت سرب در نزدیکی ذوب آهن و نیکل در نزدیکی هر دو کارخانه بیشتر از سایر نقاط است. دنکوب - 1389 - پراکنش مکانی برخی از فلزات سنگین در خاکهای شهر اصفهان و مناطق اطراف آن را بررسی کرد. وی بیان کرد که بیشترین غلظت فلزات سرب، مس و روی در کاربریهای شهری و صنعتی وجود دارد.دیمیگول و همکاران - 1997 - نشان دادند که ترکیب عناصر در گرد و غبار خیابان و الگوهای توزیع آنها در تمام محیطهای یک شهر یکسان نیست، بلکه با توجه به مختصات هر منطقه از شهر متفاوت از یکدیگر است. آنجیو و بانرجی - 2003 - با هدف اندازهگیری میزان عناصر - کادمیم، روی، سرب، نیکل، مس و کروم - نمونههایی از گرد و غبار خیابان از سه مکان متفاوت - صنعتی، دارای ترافیک سنگین و روستایی - را در منطقه دهلی نو در هند جمعآوری نمودند. نتایج مقادیر قابل توجهی از کروم، نیکل و مس را در منطقه صنعتی نشان داد.
محمودی و همکاران - 1390 - مطالعهای با تعیین نرخ فرونشست اتمسفری گرد و غبار اتمسفری و غلظت فلزات سنگین در گرد و غبار تعدادی از شهرستانهای استان اصفهان، طی پنج ماه انجام دادند. نتایج نشان داد که نرخ فرونشست در مهرماه، حداقل و در آبان و آذرماه حداکثر و در شهریور و مردادماه مابین این دو میباشد.منطقهی لنجانات واقع در جنوب غربی اصفهان، از مناطق حاصلخیز استان اصفهان است که کشاورزی یکی از فعالیتهای اصلی ساکنین این منطقه میباشد. صنایع عظیمی چون کارخانهی ذوب آهن، مجتمع فولاد مبارکه، کارخانهی سیمان سپاهان و کارخانه سیمان اصفهان در این منطقه احداث شده است و معدن سرب و روی باما نیز در نزدیکی این منطقه قرار دارد. این مطالعه با هدف بررسی الگوی مکانی آلودگی گرد و غبار این منطقه به فلزات کادمیم، سرب، روی، مس و نیکل و تغییرات زمانی آنها طی چهار فصل سال انجام پذیرفته است.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه حدفاصل عرضهای جغرافیایی 32 37' 43/62" تا 32 22' 21/19" شمالی و طولهای جغرافیایی 51 33' 22/96" تا 51 12' 23/15" شرقی قرار دارد. نمونهبرداری از غبارات اتمسفری، در چهار فصل پاییز، زمستان، بهار و تابستان از 60 نقطه با مختصات تعیین شده توسط GPS و ارتفاع سه تا شش متری از سطح زمین در منطقه مورد مطالعه انجام شد. جهت نمونهگیری از غبارات اتمسفری، از تلهی شیشهای با ابعاد یک متر در یک متر و قطر شش میلیمتر که بر روی آنها مش پلاستیکی با منافذ 2×2 سانتیمتر برای به دام انداختن گرد و غبار نصب شده بود استفاده شد.
نمونهها در انتهای هر فصل جمعآوری شدند و به آزمایشگاه منتقل گردیدند. با تعیین وزن غبارات در سطح و بازه زمانی مشخص، نرخ فرونشست از طریق رابطه زیر محاسبه شد:[1]برای عصارهگیری عناصر سنگین - نیکل، روی، سرب، کادمیم و مس - از اسید نیتریک غلیظ استفاده شد و غلظت کل عناصر در عصاره با استفاده از دستگاه جذباتمی تعیین شد - مزا-فیگوروآ و همکاران، . - 2007 توصیف آماری دادهها با استفاده از نرمافزار Statistica, 6.0 صورت گرفت. تجزیه و تحلیل ساختار مکانی دادهها از طریق محاسبه تغییرنما و با استفاده از بستهی نرمافزازی Variowin, 2.2 انجام شد. بعد از تعیین و برازش بهترین مدل، نقشههای پیوسته غلظت کل عناصر سنگین توسط نرمافزار Surfer, 8 تهیه شد.
نتایج و بحث
شکل 1 نشان دهندهی مقایسهی میانگین غلظت عناصر در چهار فصل و نیز مقایسه مقادیر آنها با استاندارد تعریف شده کشور سوئیس برای خاک میباشد. این شکل نشان میدهد که میانگین عناصر مورد مطالعه در اکثر فصول با یکدیگر تفاوت بسیار معنیداری دارد در حالی که برای میانگین غلظت عنصر روی در زمستان با تابستان، غلظت سرب در پاییز با زمستان و تابستان، غلظت کادمیم و مس در پاییز با زمستان، غلظت نیکل در زمستان با بهار تفاوت معنیداری مشاهده نشده است. اختلافات معنیدار در فصول مختلف نشان میدهد عوامل متفاوتی بر غلظت فلزات در فصول مختلف تأثیر داشته و شاید منابع منتشر کننده فلزات در فصول مختلف، متفاوت بوده است.
از جمله عوامل مؤثر میتوان میزان فعالیت باد و تغییر جهت آن، میزان و نوع فعالیت معادن و صنایع در فصول مختلف را نام برد. مطالعه مقدار و غلظت عناصر در جهات مختلف باد میتواند در تعیین منشأ عناصر مفید واقع شود. این شکل بهخوبی نشان میدهد که عنصر روی، سرب و کادمیم در تمام فصول غلظتی بالاتر از حد مجاز داشتهاند در حالی که سایر عناصر در تمام فصول، غلظتی کمتر از حد مجاز نشان دادهاند. بدون در نظر گرفتن فصول مختلف، میانگین کل غلظت روی، سرب و کادمیم موجود در غبار نسبت به استاندارد کشور سوئیس - فئوفل، - 1987، در حدود 2/5 تا 5 برابر بالاتر بوده است.
نتایج همبستگی - جدولها نشان داده نشده است - بیانگر این است که در فصل پاییز بین عناصر روی و نیکل با تمام عناصر و کادمیم با سرب، در فصل زمستان بین عناصر روی، سرب، کادمیم و مس و نیز مس با نیکل، در فصل بهار بین سرب، کادمیم و روی و نیز مس با روی و سرب، در فصل تابستان بین نیکل و روی با سایر عناصر و نیز سرب و کادمیم همبستگی معنیداری در سطح %99 وجود دارد که میتواند نشاندهندهی منشأ مشترک این عناصر باشد.بر اساس نقشههای کریجینگ غلظت عناصر در فصول مختلف - به دلیل حجم زیاد، فقط نقشه غلظت سرب به عنوان نمونه در شکل 2 آورده شده است - ، سه عنصر روی، سرب و کادمیم در تمام فصول دارای الگوی تقریبا مشابه هستند. همچنین، سه عنصر در بیشتر محدوده مورد مطالعه، غلظتی بالاتر از حد مجاز دارند.
