بخشی از مقاله
مقدمه
مواد باطله معادن از جمله آلایندههای محیط زیست بوده و به دلیل غلظت بالای آلایندهها باید در محلهای مناسبی انباشت شوند. با توجه به نزدیکی این انباشتها به زمینهای کشاورزی احتمال انتقال این مواد از طرق مختلف به این زمینها و آلودگی آنها وجود دارد. برای بررسی درجه آلودگی خاک معیارهایی وجود دارد که میتوان بر اساس آنها به وجود یا عدم وجود آلودگی خاک پی برد. از جمله این معیارها میتوان به شاخص غنیشدگی1 و شاخص زمینانباشتگی2 و شاخص آلودگی3 اشاره کرد. 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 و باعث آلودگی زمینهای اطراف گردید. در این تحقیق سعی بر آن است که بر اساس شاخصهای ذکر شده درجه آلودگی خاکها مورد بررسی قرار گیرد.
مواد و روشها:
از تعداد 30 نقطه نمونه برداری در منطقه پایین دست سد مواد باطله معدن مس مزرعه - اهر-آذربایجان شرقی - ، 15 نقطه - به صورت یک در میان - انتخاب و خاک اعماق 0-10 و 30-60 سانتیمتری جهت تعیین شاخصهای آلودگی مس - شاخص غنیشدگی، شاخص زمین انباشتگی و شاخص آلودگی - به آزمایشگاه منتقل گردید. به علاوه، مقادیر این شاخص ها در 6 نقطه شاهد - نزدیکترین نقاطی که تحت تاثیر ریزش محتویات سد قرار نگرفته بودند - در همان دو عمق تعیین شدند.
برای این منظور غلظت کل مس و آهن در نمونههای خاک به روش Aqua-Regia اندازهگیری شد - چن و ما، . - 2001 برای این کار 0/5 گرم خاک آون خشک داخل یک بشر 50 میلیلیتری ریخته سپس 9 میلیلیتر اسید کلریدریک غلیظ و 3 میلیلیتر اسید نیتریک غلیظ اضافه و نمونهها در داخل حمام شنی با دمای 110 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت قرار داده شدند.
سپس 20 میلیلیتر اسید نیتریک 2 درصد اضافه شده و بعد از عبور از کاغذ صافی با آب مقطر به حجم 100 میلیلیتر رسانده شد. در نهایت غلظت مس و آهن توسط دستگاه جذب اتمی اندازهگیری گردید. بر اساس روابط ارائه شده شاخصها محاسبه شدند. همچنین ویژگیهای عمومی خاکها به روشهای استاندارد مورد اندازهگیری قرار گرفتند. گرچه احتمال آلودگی خاکها به آهن نیز وجود دارد ولی با توجه به ضریب تغییرات کمتر غلظت کل آهن در مقایسه با غلظت کل مس، در این تحقیق از آهن به عنوان عنصر مرجع استفاده گردید - آهایامادجی و همکاران، . - 2011 بر اساس این شاخص، خاکها از نظر درجه آلودگی به پنج گروه طبقهبندی میشوند.
نتایج و بحث
غلظت کل مس در 15 نقطه نمونه برداری در عمق 0-10 سانتیمتری دارای حداقل، حداکثر و میانگین به ترتیب 72/6، 257/9 و 111/5 میلی گرم بر کیلوگرم بود. همچنین غلظت کل مس نمونه ها در عمق 30-60 سانتیمتری دارای حداقل، حداکثر و میانگین به ترتیب 59/1 ، 131/1 و 84/5 میلی گرم بر کیلوگرم بود. بر اساس میانگین جهانی - کاباتاپندیاس و پندیاس، - 1994 حد آستانه غلظت مس در خاک 50 میلیگرم بر کیلوگرم گزارش شده است. با در نظر گرفتن این موضوع غلظت کل مس در کلیه نقاط و اعماق بالاتر از این حد آستانه میباشد. بعلاوه، غلظت کل مس در 6 نقطه شاهد مورد نمونه برداری در عمق 0-10 سانتیمتری دارای حداقل، حداکثر و میانگین به ترتیب 35/5، 67/2 و 49/7 میلیگرم بر کیلوگرم خاک بود.
همچنین غلظت کل مس نمونه های شاهد در عمق 30-60 سانتیمتری دارای حداقل، حداکثر و میانگین به ترتیب 35/7، 57/1، 46/9 میلیگرم بر کیلوگرم خاک بود. با توجه به نتایج به دست آمده غلظت کل مس در نمونه خاکهای شاهد در هر سه عمق نزدیک به حد آستانه - 50mg kg-1 - بود. به طوری که ملاحظه میشود ضریب تغییرات غلظت کل مس در نمونههای آلوده به طور قابل ملاحظهای بیشتر از نمونه خاکهای شاهد است که این امر از ویژگیهای مناطق آلوده میباشد. مقادیر شاخص های آلودگی خاک اعماق 0-10 و 30-60 سانتیمتری در جدول های 4 و 5 ارائه شده است.
برای عمق 0-10 سانتیمتری مقایسه مقادیر فاکتور غنیشدگی خاکها با جدول 1 نشاندهنده آلودگی بالا در همه نقاط به جز نقاط 8، 10، 18، 20 و 24 است که در آنها آلودگی در حد متوسط است. مقایسه مقادیر شاخص زمینانباشتگی خاکها با جدول 2 نشان دهنده کمی آلوده بودن همه نقاط به جز نقاط 10، 18و 20 که در آنها آلودگی در حد غیر آلوده تا کمی آلوده و نقاط 4 و 14 که در آنها آلودگی در حد کمی آلوده تا خیلی آلوده است.
