بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه، نوع اتصال برخی عناصر شامل کروم، آهن، منگنز، کادمیم، سرب، و روي در رسوبات فصل تر و خشک دریاچه مهارلو توسط روش استخراج ترتیبی مورد مقایسه و بررسی قرار گرفته است. در فصل تر، کروم و آهن عمدتاً در فاز باقی مانده رسوبات، منگنز، کادمیم، و سرب عمدتاً به صورت متصل به فاز کربنات رسوبات، و روي به صورت تقریباً مساوي بین تمام فازها توزیع شده اند.
در فصل خشک، کروم و آهن عمدتا در فاز باقی مانده؛ و منگنز، کادیمیم، روي، و سرب عمدتاً به صورت فاز کاهش پذیر حضور می یابند. در طی فصل خشک، افزایش پتانسیل ردوکس و کاهش pH محیط، به توزیع مجدد عناصر مورد مطالعه در فازهاي غیرباقی مانده منجر می شود. کاهش pH رسوب مانع از حضور فلزات به صورت فاز تبادل پذیر و متصل به کربنات می شود، در حالی که درصد همراهی فلزات با فازهاي اکسیدي به دلیل افزایش پتانسیل ردوکس محیط، افزایش مییابد. درصد همراهی فلزات با فاز باقیمانده در فصول خشک و تر مشابه است.
1 مقدمه
روشهاي استخراج ترتیبی - sequential extraction methods - متنوعی براي تعیین گونهسازي - speciation - عناصر در رسوبات و خاکها مورد استفاده قرار گرفته اند. رایجترین این روشها، عبارتند از روش Tessier et al. - 1979 - ، روش استاندارد - Ure et al. 1993 - BCR، روش .Salmones and Forstner - 1984 - بویژه دو روش اول، رایجترین و پرکاربردترین روشهاي استخراج ترتیبی هستند . - Rao et al. 2008 -
از دادههاي بدست آمده توسط روشهاي استخراج ترتیبی، براي افزایش درك فرایندهاي کنترل کننده تحرك و نگهداشت عناصر سمی، ارزیابی ویژگیهاي ژئوشیمیایی فلزات متصل به فازهاي مختلف خاك و رسوب، و تجزیه و تحلیل چگونگی انتقال آنها در محیطهاي آبی و خاك استفاده شده است. نگهداشت عناصر سمی توسط رسوبات به چندین عامل از جمله ماهیت اجزاء معدنی و آلی رسوب، ویژگیهاي ژئوشیمیایی عنصر مورد نظر، و ویژگیهاي فیزیکوشیمیایی آب و رسوب - براي مثال، پتانسیل اکسایش-کاهش، اسیدیته، قدرت یونی - بستگی دارد.
بنابراین با تغییر شرایط فیزیکوشیمیایی، گونه سازي عناصر نیز تغییر خواهد کرد، بویژه تغییرات حالت اکسایش-کاهش - Eh - و pH، عوامل مهمی هستند که الگوي گونه سازي عناصر را در سیستمهاي طبیعی تغییر خواهند داد. در دهههاي گذشته، از روشهاي استخراج ترتیبی براي تخمین جزءبهجزءشدگی یا تفکیک عناصر در رسوبات به طور گسترده استفاده شده است، اما مقایسه گونه سازي عناصر در رسوبات، در شرایط مختلف فصل تر و خشک، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. براي انجام این مقایسه، دریاچههاي شور موقتی، محیطهاي مناسبی هستند، چرا که شرایط ردوکس و pH در فصول تر و خشک این دریاچهها متغیر است .
دریاچه مهارلو واقع در 23 کیلومتري جنوب شرق شیراز از جمله دریاچه هاي شور موقتی ایران می باشد. متوسط مساحت دریاچه 250km2 است. تشکیلات رسوبی و تبخیري، پیرامون دریاچه را احاطه کردهاند و گنبدهاي نمکی که در شرق و جنوب دریاچه رخنمون دارند، احتمالاً مسئول شوري و هدایت الکتریکی بسیار بالاي آب این دریاچه می باشند . - EC>1000µS/Sec - متوسط عمق آب در فصل تر - آذر تا اردیبهشت - 3 متر، و متوسط Eh آب دریاچه در این شرایط، 200 mV است . - Forghani et al. 2009 - این دریاچه در یک ناحیه نیمه خشک قرار دارد، و در فصل خشک - خرداد تا آبان - سطح دریاچه کاملاً خشک می شود.
در سالهاي اخیر، دریاچه مهارلو به یک حوضه دریافت کننده انواع فاضلابها تبدیل شده است. فاضلابها از طریق رودخانه خشک به حاشیه شمالی دریاچه وارد می شوند. مطالعات متعدد نشان داده اند که آب و رسوبات رودخانه خشک و دریاچه مهارلو به عناصر مختلفی آلوده شده اند - Qishlaqi et al. 2008 , Forghani et al. 2009 , Moore et al. 2009 , Salati and . - Moore 2010 در این مطالعه، گونهسازي برخی از عناصر آلاینده در رسوبات فصل تر و خشک دریاچه شور مهارلو مورد مطالعه و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.
2 مواد و روشها
در مجموع، 24 نمونه رسوب از لایه سطحی دریاچه - 1-5 Cm - برداشت گردید، که 12 نمونه متعلق به فصل تر و 12 نمونه متعلق به فصل خشک می باشند. نمونه هاي رسوب پس از خشک شدن، توسط الکهاي فولادي بدون رنگ 63 میکرونی غربال شدند. pH، CEC، و L.O.I نمونه ها با استفاده از روشهاي استاندارد تعیین گردیدند . - USEPA 1998 -
براي تعیین غلظت کل - total concentration - عناصر کروم، آهن، منگنز، کادمیم، سرب، و روي، از روش هضم اسیدي قوي نمونه ها توسط HF+HClO4+HNO3 استفاده شد - Jeffery and Hutchinson . - 1983 براي تعیین گونهسازي عناصر مورد مطالعه، از روش استخراج ترتیبی Tessier et al. - 1979 - استفاده گردید و روش standard addition بکار برده شد - جدول . - 1 براي تعیین غلظت عنصر آهن از دستگاه AAS و براي سایر عناصر از دستگاه استفاده گردید.
روي حمام شن تا نزدیک خشک شدن روي حمام شن تا نزدیک خشک شدن روي حمام شن تا ظاهر شدن پودر سفید حل شدن و به حجم رساندن با آب مقطر صحت اندازهگیریها با استفاده از محلولهاي استاندارد SPEX Certi Prep تعیین شد. دقت اندازه گیریها با سه بار اندازه گیري عناصر مورد نظر در هر یک از محلولهاي استخراج شده کنترل شد و متوسط غلظت گزارش گردید.
3 نتایج و بحث
1-3 ویژگیهاي فیزیکوشیمیایی رسوبات
در جدول 2 ویژگیهاي فیزیکوشیمیایی نمونههاي مورد مطالعه ارائه شده است. مقادیر pH در رسوبات فصل خشک، از 4/7 تا 7/1 - با مقدار متوسط - 5/6، و در رسوبات فصل تر، از 5/1 تا 8/4 - با مقدار متوسط - 7/3 تغییر می کند. تغییر در مقدار متوسط pH احتمالاً مربوط به تغییر شرایط Eh میباشد. در فصل تر، آب با دریاچه پر می شود و شرایط کاهندهتر می گردد. اغلب واکنشهاي کاهش، H+ مصرف می کنند که نتیجه آن افزایش pH میباشد . - Kashem and Singh 2001 -
