بخشی از مقاله
چکیده
بررسی ژئوشیمی زیست محیطی فلزات سنگین در خاک و رسوبات سطحی کشور ایران و محدوده دریاچه ارومیه اندک است. مطالعه حاضر داده های پایه ای از محتویات فلزی خاک و رسوبات سطحی ناحیه جنوب غربی دریاچه ارومیه را ارائه می دهد. همان طور که مشاهده می شود علاوه بر عوامل زمین شناسی و زمین ساخت و سازندهای ناحیه عوامل انسان ساخت و فعالیت های صنعتی نیز باعث حضور فلزات سنگین در خاک و رسوبات سطحی نواحی اطرف دریاچه ارومیه می باشند.
آنالیز خوشه ای ارتباط معناداری بین تقریبا تمامی عناصر - به غیر از مس، کادمیوم و سرب - در این مطالعه نشان داد. به نظر می رسد که توافق خوبی بین دو شاخص شدت آلودگی به کار رفته Igeo و EF اگر از متد پکی - 2006 - استفاده شود وجود دارد. هر دو شاخص شدت آلودگی به کار رفته عدم آلودگی را برای عناصر کادمیوم، کبالت، کروم، مس، منگنز، نیکل، سرب، وانادیوم، روی و آهن نشان دادند و برای باقی عناصر تطابق نداشتند که می تواند به دلیل استفاده از محیط پایه متفاوت باشد - مانند مقادیر شیل، مقادیر پوسته و مقادیر پس زمینه - .
.1مقدمه
آلودگی محیط زیست طبیعی توسط فلزات سنگین مشکلی جهانی است . - Irabien and Velasco 1999 - ارتباط بین فرایند های طبیعی و تغییرات ایجاد شده توسط اعمال انسانی بر روی فلزات مساله ای است که در بسیاری از شاخه های دانش مورد توجه است. رسوبات حمل شده توسط رودخانه ها نیز نقش بسزایی در جذب فلزات سنگین توسط آنها و قابلیت ارتباط فلزات سنگین با رسوبات دارند
فلزات سنگین بطور طبیعی در گستره های مختلف غلظت در طبیعت وجود دارند، اما فعالیت های انسانی بطور موثری در افزایش غلظت این فلزات در خاک های سطحی نقش دارند
این فلزات به طور طبیعی در غلظت های کم در خاک ها و سنگها یافت می شوند، اما فعالیتهای انسانی سبب افزایش مقادیر رهاسازی و انتشار آنها در محیط زیست می شود. تعیین غلظت عناصر و میزان آلودگی خاک ها و رسوبات توسط فلزات سنگین در چند دهه گذشته از اهمیت زیادی برخوردار شده است.
فرآیندهای هوازدگی مواد مادری و خاکسازی و فعالیتهای انسان بر روی کره زمین، شامل کاربرد کودهای شیمیایی، لجن فاضلاب، سوخت های فسیلی و از طرفی فرو نشست های اتمسفری، باعث شده تا غلظت فلزات سنگین در خاک به طور روز افزون افزایش یابد و در نهایت کارکرد خاک در مواردی دچار اختلال شود
فلزات سنگین بر خلاف آلاینده های آلی از نظر شیمیایی قابل تجزیه نیستند و نیمه عمر طولانی در محیط زیست دارند - سالت و همکاران . - 1995 دو منبع برای آلودگی خاک توسط فلزات سنگین وجود دارند : منابع طبیعی و منابع انسانی. منابع طبیعی شامل ورود فلزات سنگین از طریق فرسایش مواد مادری خاک بوده و بنابراین با زمین شناسی منطقه مرتبط می باشد.
صنایع آهن و فولاد، معدن کاری، حمل و نقل جاده ای، سوزاندن پسماند و به ویژه استفاده از کودها و مواد شیمیایی در کشاورزی از منابع انسانی بسیار مهم ورود فلزات سنگین به خاک و آب در اکوسیستم های سطحی هستند - خدا کرمی و همکاران، . - 1390 ورود فلزات سمی از طریق فعالیت های انسانی باعث آلودگی بسیاری از خاک ها شده است به طوری که شدت آلودگی در این خاک ها یا بیش از حد طبیعی است و یا به زودی به آن حد خواهد رسید.
تحقیقات زیادی در زمینه آلودگی رسوبات و خاک ها به فلزات سنگین انجام شده است که در این رابطه چونگ و همکاران - 2016 - مطالعه ای درباره ارزیابی خصوصیات فلزات سنگین در رسوبات حوضه رود ناکدونگ کره انجام دادند. ارزیابی پارامترهای فیزیکوشیمیایی نشان داد که آب رودخانه و رسوبات تحت تاثیر فاضلاب صنعتی، پساب آبیاری و فاضلاب خانگی بوده است.
شاخص تجمع ژئوشیمیایی - - Igeo نشان داد که بیشتر نمونه ها در رده غیر آلوده تا متوسط هستند، الهادف الاکی و همکاران - - 2016 مطالعه ای روی آلودگی شش فلز کمیاب در خاک سطحی وادی رومل - شمال شرقی الجزایر - انجام دادند و ارتباط آن ها با خصوصیات خاک مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر کادمیوم، مس، سرب و روی در خاک مناطق نزدیک شهر قسطنطنیه از خاک های غیر آلوده جهان بالاتر بودند، که نشان دهنده تجمع حاصل از فعالیت های انسانی - مسکونی، صنعتی و کشاورزی - است.
تجزیه و تحلیل آنالیز خوشه ای نشان داد که کادمیوم، سرب و روی در مناطق شهری حاصل از منابع انسانی هستند، درحالیکه غنی شدگی کروم و مس در برخی موقعیت ها توسط فعالیت های صنعتی ایجاد شده است، اما نیکل منبع زمین ساخت دارد. یانگ و همکاران - - 2016 مطالعه ای روی آلودگی فلزات سنگین در خاک های سطحی منطقه صنعتی در ووهان چین انجام دادند.
تجزیه و تحلیل آنالیز خوشه ای نشان داد که در مناطق مسکونی و صنعتی غلظت های سرب، مس و روی عمدتا توسط انتشار صنعتی و ترافیکی متاثر شده است، درحالی که در مناطق کشاورزی مس و روی کمتر توسط انتشار صنعتی و ترافیکی متاثر شده است، درحالیکه سرب تحت تاثیر فعالیت های کشاورزی قرار گرفته است؛ و کادمیم از ترکیب منابع، شامل فعالیت های صنعتی و انتشار ترافیکی منشاء گرفته است.
تحقیق حاضر با هدف بررسی ارزیابی آلودگی خاک و رسوبات جنوب غربی دریاچه ارومیه در استان آذربایجان غربی به فلزات سنگین با استفاده از ضریب غنیسازی - EF - و شاخص تجمع ژئوشیمیایی - Igeo - انجام گرفت.
.2روش کار
- منطقه مورد مطالعه
در این تحقیق، غلظت پیشینه عناصر - فلزات سنگین - در خاک سطحی در 10 ایستگاه - نمونه - در قسمت جنوب غربی دریاچه ارومیه در استان آذربایجان غربی اندازه گیری شد. نمونه برداری به روش سیستماتیک انجام گرفت. با توجه به اهداف اصلی تحقیق که مطالعه میزان آلودگی عناصر می باشد، جهت تعیین ایستگاه های نمونه برداری در ابتدا از نقشه زمین شناسی منطقه با مقیاس 1:250000 استفاده گردید - نقشه زمین شناسی استان آذربایجانغربی، . - 1379 سپس موقعیت ایستگاه ها روی نقشه ها در محیط نرم افزار ArcGIS نهایی شدند
شکل -1 موقعیت ایستگاه های نمونه برداری در جنوب غربی دریاچه ارومیه در استان آذربایجان غربی
- روش نمونه برداری
