بخشی از مقاله
چکیده
محیط زمینشیمیایی خاک در انتقال عناصر سنگین در بومسامانه نقشی حیاتی دارد. بررسی غلظت عناصر Cr، Mn و Ni به عنوان عناصر سمی، در خاکهای منطقه جهانآباد نشان میدهد که عناصر Cr، Mn و Ni نسبت به میانگین خاکهای جهانی در پارهای از نمونهها افزودگی نشان میدهند. با توجه به نتایج بدست آمده، بر اساس ضرایب آلودگی، غنیشدگی و زمینانباشت این عناصر در خاکهای منطقه آلودگی نشان میدهند که در هر سه مورد نقش فعالیتهای انسانزاد از جمله جلوگیری از ورود آب به دریاچه طشک و خشک شدن آن و فعالیتهای معدنکاری بطور آشکاری مشخص است هر چند که با توجه وجود کانهزایی طبیعی غلظت عناصر سمناک Cr، Mn و Ni در خاکهای منطقه بالاست.
واژههای کلیدی:دریاچه طشک، آلودگی، کروم، منگنز و نیکل
-1 مقدمه
خشک شدن دریاچه طشک در اثر استفاده بی رویه از آبهای سطحی و صفر شدن ورودی آب دریاچه سبب ایجاد زمینهای شورهزار، نفوذ ذرات نمک دریاچه به زمینهای کشاورزی، کشتزارها و مزارع و شور شدن بافت شیرین این اراضی شده است. همچنین این نمکها برای تندرستی انسانهای ساکن اطراف و جانوران اهلی و وحشی هم زیانآور است و بیماریهای پوستی، ریوی و چشمی افزایش مییابد.دریاچهطَشک با وسعت تقریبی 800 کیلومترمربع در شمال باختری دریاچه بختگان و 160 کیلومتری خاور شیراز قرار دارد. دریاچههای بختگان و طشک دو فرونشست میانکوهی هستند که ارتفاع آنها از سطح دریای آزاد حدود 1558 متر است. سواحل این دریاچه با رسوبات سفیدرنگ تبخیری پوشیده شدهاند ولی در سواحل نزدیک به سنگهای افیولیتی، رنگ تیرهتر است. از دیدگاه زمین ساخت این منطقه به لحاظ ساختمانی شامل سه زون زاگرس، زون رادیولاریتی و زون افیولیتی میباشد.در این پژوهش غلظت عناصر Cr، Mn و Ni که از فلزات سمناک محیط زیست میباشند در خاکهای پیرامون منطقه مورد بررسی قرار گرفته است.
-2 مواد و روشها
انتقال عناصر از سنگ به خاک بخش مهمی از چرخه انتقال عناصر سمناک میباشد. برای نمونهبرداری از خاک 8 نمونه از خاکهای منطقه در عمق 0-20 سانتیمتری با پراکندگی مناسب انتخاب گردید تا اثرات خشک شدن دریاچه طشک بر خاکهای منطقه قابل شناسایی باشد . نمونهبرداری از خاک با استفاده از بیلچه پلاستیکی انجام گرفت. نمونههای برداشت شده در کیسههای مخصوص و ضخیم و ظرف مدت 24 ساعت به آزمایشگاهانتقال یافت. نمونهها پس از انتقال به آزمایشگاه در دمای اتاق خشک، و پس از عبور از غربال 220 مش - کمتر از 63 میکرون - به آزمایشگاه ارسال شدند. نمونهها به روش ICP-OES تجزیه عنصری شدند. شکل1 پراکندگی محلهای نمونهبرداری را بر روی نقشه زمینشناسی نشان میدهد.
-3 بحث
غلظت عناصر Cr، Mn و Ni در خاکهای مطالعه شده در جدول 1 آورده شده است. غلظت عنصر کروم در نمونههای خاک از کمینه 7 ppm تا بیش از 548 ppm تغییر میکند. غلظت عنصر منگنز در نمونههای خاک از کمینه 136 ppm تا بیش از 585 ppm تغییر میکند. غلظت عنصر نیکل در نمونههای خاک از کمینه 11 ppm تا بیش از 452 ppm تغییر میکند. در این پژوهش از غلظت میانگین خاکهای جهانی به عنوان محیط مرجع استفاده شده است که بر این اساس غلظت میانگین خاکهای جهانی عناصر کروم، منگنز و نیکل به ترتیب59/5 ppm، 488 و 29 می باشد.[7]یکی از اصول مهم زمینشیمی زیستمحیطی تعیین منشأ طبیعی و انسانزاد آلودگی است. این ضریب از رابطه زیر محاسبه میشود:
در این رابطه EF ضریب غنیشدگی است. RE عنصر مرجع و X عنصر مورد نظر میباشد. عنصر مرجع در تعیین ضریب غنیشدگی، عنصری است که منشأ کاملاً زمینشناختی داشته باشد یعنی در پوسته زمین فراوان باشد و یا در محیط زمینشیمیایی خاک روند تغییرات کمی داشته باشد. در تحقیقات زیستمحیطی معمولاً از عناصر [5] Al-Fe-Si-Ti-Sc، Y-Sc [6] و [9] Mn-Sc-Ti-Fe -Al برای محاسبه آلودگی استفاده می شود. در این بررسی از عنصر آلومینیوم به عنوان عنصر مرجع استفاده شد زیرا بررسی آماری داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS نشان میدهد که غلظتاین عنصر تغییرات اندکی با نمونههای خاک دارد و توزیع نرمال دارد.به طور معمول ضریب غنیشدگی بین 0/5- 1/2 به عنوان طبیعی، مقدار بیش از [6] 2 و یا بیش از [5] 3 به عنوان آلوده در نظر گرفته میشود. جدیدترین تقسیمبندی بر اساس ضریب غنیشدگی توسط کِن و همکاران [4] ارائه شده است - جدول . - 2
ضریب غنیشدگی عنصر کروم نسبت به میانگین خاکهای جهانی در نمونه S7 نشاندهنده غنیشدگی متوسط تا شدید، در نمونههای S3B، S4، S5 و S6 نشاندهنده غنیشدگی کم و در سایر نمونهها بدون غنیشدگی است. ضریب غنیشدگی عنصر نیکل نسبت به میانگین خاکهای جهانی در نمونه S7 نشاندهنده غنیشدگی شدید، در نمونههای S4، S5 و S6 نشان-دهنده غنیشدگی متوسط، و در سایر نمونهها نشاندهنده غنیشدگی کم است. ضریب غنیشدگی عنصر منگنز نسبت به میانگین خاکهای جهانی در نمونههای S1، S2، S3، S4 و S7 نشاندهنده غنیشدگی کم و در سایر نمونهها بدون غنیشدگی است - جدول. - 3برای ارزیابی درجه آلودگی محیط خاک و رسوب از اندیس مولر یا شاخص زمینانباشت که توسط مولر در سال 1979 ارائه گردید نیز استفاده شد. شاخص زمینانباشت از رابطه زیر محاسبه میشود:
در این رابطه Igeo ضریب زمینانباشت، Cn غلظت عنصر در نمونه خاک و Bn غلظت عنصر در نمونه زمینه یا مرجع - در اینجا میانگین خاکهای جهانی - و ضریب 1/5 نیز برای تصحیح تأثیر سنگشناختی اعمال شده است که ناشی از تغییرات سنگشناختی موثر در خاک میباشد.[8] این شاخص عمدتاً برای نمونه خاک در یک محدوده مکانی یا منطقهای بررسی میشود. پس از محاسبه این ضریب، با استفاده از جدول 4 که خاک را بر اساس کیفیت ردهبندی کرده است آلودگی موجود ارزیابی میشود.شاخص زمینانباشت عنصر کروم نسبت به میانگین خاکهای جهانی در نمونه S7 در رده 3 وضعیت آلودگی متوسط تا شدید، در نمونه S5 در رده 1 وضعیت غیرآلوده تا آلودگی متوسط و سایر نمونهها در رده 0 وضعیت غیر آلوده را نشان میدهند. شاخص زمینانباشت عنصر نیکل نسبت به میانگین خاکهای جهانی در نمونه S7 در رده 4 وضعیت آلودگی شدید، در
