بخشی از مقاله
مقدمه
غلظت کل فلزات سنگین خاک میتواند نشانگر گسترش آلودگی باشد اما اطلاعاتی را درباره تحرک و زیستفراهمی این فلزات در اختیار قرار نمی دهد. جزءبندی 1 یک فلز سنگین در خاکهای آلوده با استفاده از عصارهگیری دنبالهای2 اطلاعات جامعی را در مورد چگونگی نگهداری و آزادسازی، منشأ، زیستفراهمی و میزان تحرک این فلزات در اختیار قرار میدهد - شومن، . - 1985 معدن مس مزرعه در 25 کیلومتری شمال شهرستان اهر و 6 کیلومتری روستای مزرعه واقع میباشد. مس تغلیظ شده این معدن بصورت کنسانتره مس سولفیدی به ظرفیت 250 تن در روز به کارخانه ذوب مس سرچشمه منتقل میشود. طی این فرآیند روزانه 200 تن مواد باطله به محل انباشت هدایت میگردد. این مواد حاوی فلزات سنگین خطرناکی مانند آرسنیک و مس میباشند. در اردیبهشت سال 1389 بر اثر بارندگی شدید سد مواد باطله معدن ریزش کرد و محتویات سد به اطراف جاری شد. این امر باعث آلودگی زمینهای زراعی و باغات پایین دست معدن گردید. هدف از این تحقیق جزءبندی مس در رسوب سطحی و خاک مناطق آلوده پایین دست معدن بود.
مواد و روشها
از 30 نقطه نمونه برداری شده در پایین دست سد مواد باطله معدن مس مزرعه - اهر-آذربایجان شرقی - 10 نمونه رسوب سطحی - پوشاننده سطح خاکها - و 10 نمونه خاک 0- 10 - سانتیمتری - با توجه به همبستگی غلظت کل مس و کربن آلی خاکها انتخاب و پس از هوا خشک شدن و عبور از غربال 2 میلیمتری، جزءبندی مس به روش اسپوزیتو و همکاران - 1982 - به شرح ذیل تعیین گردید: در این روش برای جداسازی مس تبادلی از 0/5 مولار نیترات پتاسیم، مس جذب شده از آب مقطر، مس آلی از سود 0/5 مولار، مس کربناتی از 0/05 مولار Na2-EDTA و مس باقیمانده از 4 مولار اسید نیتریک استفاده شد. در نهایت غلظت مس در عصارههای جمعآوری شده با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازهگیری شد. نهایتا ً از مجموع درصد جزءهای تبادلی و کربناتی و بر اساس جدول 1 کد ارزیابی خطر - 3 - RAC برای رسوبات سطحی و خاکها ارائه شد. همچنین ویژگیهای عمومی خاکها به روشهای استاندارد اندازه گیری شد.
نتایج و بحث
مقادیر مطلق جزءهای شیمیایی مس در رسوبات سطحی و خاکها به ترتیب در جدول های 3 و 4 ارائه شده است. ترتیب فراوانی جزءهای شیمیایی مس در رسوبات سطحی و خاکها به صورت زیر بود: رسوبات سطحی: تبادلی > جذب شده > آلی> کربناتی > باقیماندهخاکها: جذب شده > تبادلی> آلی> کربناتی > باقیمانده به طوری که ملاحظه می شود تفاوت فراوانی جزءهای شیمیایی مس فقط در جزءهای تبادلی و جذب شده میباشد. درصد مس جزء تبادلی در رسوبات مورد مطالعه بین 0/33-0/85 درصد و میانگین آن برابر 0/56 درصد بود. درصد مس جزء جذبشده در رسوبات مورد مطالعه بین 1/82-3/31 درصد و میانگین آن برابر 2/46 درصد بود. درصد مس جزء آلی در رسوبات مورد مطالعه بین 9/22-16/48 درصد و میانگین آن برابر 13/04 درصد بود. درصد مس جزء کربناتی در رسوبات مورد مطالعه بین 21/85-38/48 درصد و میانگین آن برابر 31/17 درصد بود. درصد مس جزء جذب شده در رسوبات مورد مطالعه بین 44/12-66/61 درصد و میانگین آن برابر 52/94 درصد بود.
درصد مس جزء تبادلی در خاکهای مورد مطالعه بین 3/78-6/94 درصد و میانگین آن برابر 4/98 درصد بود. درصد مس جزء آلی در خاکهای مورد مطالعه بین 7/44-19/55 درصد و میانگین آن برابر 14/74 درصد بود. درصد مس جزء کربناتی در خاکهای مورد مطالعه بین 10/28-20/29 درصد و میانگین آن برابر 16 درصد بود. درصد مس جزء تبادلی در خاکهای مورد مطالعه بین58/22 -77/32 درصد و میانگین آن برابر 64/28 درصد بود. درصد مس جزء باقیمانده در خاکهای مورد مطالعه بین3/78-6/94 درصد و میانگین آن برابر 4/98 درصد بود. به طوری که ملاحظه می شودمقادیر جزء تبادلی مس در رسوبات سطحی و خاکها تقریباً برابر است. با این وجود، مقادیر جزء های جذب شده، آلی، کربناتی و باقیمانده در رسوبات سطحی خیلی بیشتر از خاکها بود. به طور کلی غلظت کل مس در رسوبات سطحی حدود 10 برابر خاکها بود. با توجه به حد آستانه آلودگی مس خاکها 50 - میلی گرم بر کیلوگرم خاک - رسوبات سطحی به شدت آلوده به مس بوده و غلظت کل مس خاکها نیز بیشتر از این حد بود - کاباتاپندیاس و پندیاس، . - 1994
جدولهای 3 و 4 و شکلهای 1 و 2 نشان میدهند که مس در جزء باقیمانده خاکها بیش از 50 درصد و در جزء تبادلی کمتر از 5 درصد بود. این امر از لحاظ تغذیه گیاه و تحرک مس در خاک مهم است. چرا که به دلیل فراهمی و تحرک کم مس موجود در این جزء، امکان سمیت گیاهی آن و آلودگی زنجیره غذایی کمتر است. مسمعمولاً در خاکهای آلوده در جزء باقیمانده بیشترین و در جزء تبادلی کمترین مقدار را دارا می باشد - سالیریان، . - 2010 جلالی و خانلری - 2007 - نیز فراوانی جزءهای آلی و باقیمانده مس را بیشتر از سایر جزءها گزارش کردند. وانگ و همکاران - 2002 - دریافتند که در خاکهای کشاورزی اطراف رودخانه پرل چین فلزات سرب، روی، مس و نیکل عمدتاً در جزء باقیمانده قرار داشتند. بعد از جزء باقیمانده در مورد فلزات مس و نیکل جزء آلی و در مورد فلزات سرب و روی جزء کربناتی بیشترین مقدار را داشت. در مورد همه فلزات جزء تبادلی و محلول کمترین مقدار را داشتند. درصد مجموع جزءهای تبادلی و کربناتی فلز مس در رسوبات سطحی بین 22/17 و 39/11 درصد با میانگین 31/72 درصد بود. طبق جدول 1 که کد ارزیابی خطر - RAC - را برای فلزات سنگین ارائه میدهد - هوانگ و همکاران، - 2011 هفت رسوب سطحی در کلاس 4 یعنی خطر بالا - HR - و سه
