بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه غلظت کل و دسترس پذیر عناصر آرسنیک، کروم، مس، کادمیم، سرب، روي، نیکل، کبالت، آهن و منگنز در خاکهاي کشاورزي مجاور دریاچه مهارلو مورد بررسی قرار گرفته است. دادههاي غلظت کل عناصر مورد مطالعه در نمونه هاي خاك کشاورزي نشان می دهد که خاك منطقه نسبت به عناصر آرسنیک، کادمیم، کروم و نیکل آلوده، ونسبت به سایر عناصر غیرآلوده است.
گونه سازي عناصر با استفاده از روش استخراج ترتیبی در نمونه هاي خاك نشان می دهد که عناصر آرسنیک و روي عمدتاً همراه با اکسیدها، مس عمدتاً همراه با ماده آلی، آهن، کروم، و نیکل عمدتاً همراه با فاز سیلیکاتی، کبالت، کادمیم و منگنز عمدتاً همراه با فاز کربناتی، و سرب عمدتاً به صورت تبادل پذیر حضور دارد. بنابراین، عناصر سرب، کادمیم، کبالت و منگنز بالاترین دسترس پذیري، و آهن، کروم، و نیکل کمترین دسترس پذیري را دارا می باشند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که گرچه نمونه هاي خاك نسبت به سرب، کبالت، و منگنز آلودگی نشان نمی دهند، اما درصد این فلزات در فازهاي متحرك بالاست و بنابراین در صورت عدم کنترل ورود آنها به خاك، زیست انباشت این عناصر در بافتهاي گیاهی رخ خواهد داد.
1 مقدمه
خاك جزء مهمی از اکوسیستم می باشد و تأثیر آن بر تولید غذا در کل جهان، امري انکارناپذیر است. بنابراین حفاظت از این منبع حیاتی و اطمینان از کیفیت مطلوب آن، اهمیت بسیار زیادي دارد. به ویژه، به مسأله تمرکز عناصر جزئی در خاکهاي کشاورزي باید توجه بیشتري مبذول شود، زیرا عناصر جزئی می توانند از طریق ساختار زنجیره غذایی و از طریق گیاهان وارد بدون انسانها و حیوانات شوند . - Yan et al. 2007 - کمبود یا مقدار اضافی این عناصر میتواند باعث بروز مسائل جدي در رشد گیاه و سلامتی انسان یا حیوان شود.
غلظت کل عناصر جزئی در خاکها عمدتاً به نوع سنگ بستر و نیز به فرایندهاي خاك زایش بستگی دارد. خاکهاي کشاورزي، از طریق کوددهی، آبیاري با پسابهاي صنعتی و شهري، آبیاري، و بارش جوي، مستعد آلودگی با عناصر جزئی و دیگر آلایندهها هستند. تا کنون مطالعات متعددي در جهان در راستاي ارزیابی غلظت عناصر جزئی در خاکهاي کشاورزي انجام شده است، اما این مطالعات در ایران کمتر مورد توجه قرار گرفتهاند. در این راستا، تعیین گونهسازي فلزات در خاکهاي آلوده، براي تعیین زیستدسترسپذیري، تحرك، و سمی بودن فلزات اهمیت بسیاري دارد.
هدف از این مطالعه، ارزیابی آلودگی خاك کشاورزي اطراف دریاچه مهارلو به برخی عناصر - شامل فلزات سنگین - و نحوه توزیع این عناصر در فازهاي مختلف خاك میباشد. مطالعات اخیر نشان داده اند که آب دریاچه مهارلو به برخی عناصر شامل آرسنیک، مس، کادمیم، سرب، روي، نیکل، و کبالت آلوده است - Forghani et al. 2009, Moore et . - al. 2009 در سالهاي اخیر، بدلیل برداشت بیش از حد از آب زیرزمینی این منطقه، گرادیان هیدرولیکی برعکس شده و جهت جریان به طرف ساحل تمایل پیدا کرده است، به عبارتی نفوذ آب شور دریاچه به سفره آب زیرزمینی منطقه رخ داده است - جهانشاهی، . - 1386 بنابراین، با توجه به آلودگی آب دریاچه مهارلو نسبت به انواع عناصر و فلزات سنگین - فرقانی، - 1388 آلودگی سفره آب به برخی عناصر امکانپذیر است.
جهانشاهی - 1386 - آلودگی آبهاي زیرزمینی حاشیه جنوبی دریاچه مهارلو را مورد بررسی قرار داده است و نشان داده که سفره آب زیرزمینی اطراف دریاچه مهارلو، به برخی عناصر شامل مس، نیکل، روي، آهن و سرب آلوده میباشد. در زمینهاي اطراف دریاچه، محصولات زراعی مختلف شامل گندم، جو، و صیفیجات کشت میشوند و از آب چاه براي آبیاري این زمینها استفاده میشود. در این مطالعه، سعی شده است تا از کیفیت خاك مجاور دریاچه مهارلو به صورت کلی مورد ارزیابی قرار گیرد و زیستدسترس پذیري عناصر با توجه به نحوه توزیع آنها در فازهاي مختلف خاك مشخص گردد. نحوه توزیع عناصر در فازهاي مختلف خاك با استفاده از روش استخراج ترتیبی تعیین میگردد.
2 مواد و روشها
نمونههاي خاك سطحی 1-5 - سانتی متر - از 12 سایت اطراف دریاچه برداشت شدند. نمونهها در دماي آزمایشگاه کاملاً خشک شدند. توزیع اندازه ذرات، pH ، CEC، و L.O.I نمونهها با استفاده از روشهاي استاندارد تعیین گردیدند . - USEPA 1998 - براي آنالیز غلظت کل و نیز آنالیز استخراج ترتیبی، نمونههاي خاك از الک 2 میلیمتر عبور داده شدند. سپس نمونههاي الک شده، توسط هاون عقیق پودر شدند.
براي تعیین غلظت کل عناصر در خاك، از روش هضم اسیدي قوي شامل مخلوطی از HF+HClO4+HNO3 استفاده شد - Jeffery and . - Hutchinson 1983 براي تعیین گونهسازي عناصر از روش استخراج ترتیبی Tessier et al. 1979 استفاده گردید - جدول . - 1 محلولهاي حاصل از هضم کل و ترتیبی نمونه ها، با استفاده از دستگاههاي ICP-OES و AAS تجزیه شدند. نتایج مقدار فلزات استخراج شده توسط واکنشگرهاي شیمیایی مختلف در طی روش استخراج ترتیبی با نتایج به دست آمده از تجزیه کل فلزات مقایسه شد.
3 نتایج و بحث
1-3 ویژگیهاي فیزیکوشیمیایی خاك
نتایج L.O.I، pH، و CEC نمونههاي مورد مطالعه در جدول 2 ارائه شده است. مادة آلی - L.O.I550 - نمونههاي خاك بین 0/2 تا 0/6 درصد متغیر است و درصد کربنات - L.O.I1100 - بین 10/4 تا 25/8 درصد میباشد. pH نمونههاي خاك در گسترة خنثی تا قلیایی تغییر میکند - بین 7/5 تا CEC . - 9/9 نمونههاي خاك از 0/4 تا 2/3 میلیاکیوالان در 100 گرم متغیر است. نتایج آزمایش دانهسنجی نمونههاي خاك نشان میدهد که بافت نمونههاي خاك مورد مطالعه از نوع سیلتی- ماسهاي است.
