علوم زمین خوارزمی

علوم زمین خوارزمی

ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در خاک کشاورزی آبیاری شده با آب رودخانه خیاوچای- مشگین شهر، استان اردبیل

نویسندگان
دانشگاه خوارزمی، دانشکدۀ علوم زمین
چکیده
آلودگی خاک چه ناشی از عوامل طبیعی و چه انسانی، کیفیت محیط زیست را کاهش می­دهد. هدف این پژوهش ارزیابی آلودگی خاک­های زراعی مشگین­شهر با استفاده از شاخص زمین­شیمیایی و روش­های آماری است. برای این منظور 14 نمونه خاک از زمین­های کشاورزی تحت آبیاری رودخانه خیاوچایی در مشگین­شهر جمع آوری، و غلظت عناصر آرسنیک، کبالت، کروم، مس، آهن، منگنز، فسفر، سرب و روی در نمونه­ها با استفاده از طیف­سنج جرمی پلاسمای جفت­شده الایی تعیین شد. شاخص­های زمین­شیمیایی شامل شاخص زمین انباشت (Igeo)، فاکتور آلودگی (CF) و ضریب غنی شدگی (EF) همراه با تحلیل مولفه اصلی (PCA) و ضریب همبستگی پیرسون برای تعیین وضعیت و روند آلودگی خاک این منطقه استفاده شد. نتایج نشان داد که میانگین غلظت کل آرسنیک، سرب و روی در منطقه مورد مطالعه به ترتیب mg/kg 09/20، 35/17 ،85/100 است که این غلظت­ها بالاتر از غلظت زمینه پوسته بود. نتایج محاسبه شاخص­های زمین شیمیایی نشان­دهنده غنی­شدگی زیاد آرسنیک در خاک منطقه­است که به نظر می­رسد در معدن آهن مویل به عنوان اصلی­ترین منشأ این عنصر، به صورت ثانویه از چشمه­های هیدروترمال در لیمونیت ته نشین شده است. همچنین آبیاری زمین­های زراعی با رودخانه خیاوچای با غلظت بالای آرسنیک عامل دیگری در آلودگی خاک به این عنصر است. براساس نتایج تحلیل­های آماری، آرسنیک، آهن و سرب بیش­ از سایر عناصر تحت تاثیر معدن آهن مویل و منابع هیدروترمال قرار داشته و فسفر، مس و روی در منطقه از عوامل انسان­زاد نیز ناشی می­شوند. نتایج این مطالعه می­تواند در تدوین برنامه­های پایش و ارزیابی­های زیست­محیطی و سلامت منطقه استفاده شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

3. Misra S., Newsom H. E., Prasad M. S., Geissman J. W., Dube, A., Sengupta, D., “Geochemical identification of impactor for Lonar crater, India”, Meteoritics & Planetary Science, 44(7) (2009) 1001-1018.
4. Andrews S. S., Carroll C. R., “Designing a soil quality assessment tool for sustainable agroecosystem management”, Ecological Applications, 11(6) (2001) 1573-1585.
5. Islam M. S., Ahmd, M. K., Habibullah-Al-Mamun M., & Hoque, M. F., “Preliminary assessment of heavy metal contamination in surface sediments from a river in Bangladesh”, Environmental earth sciences, 73(4) (2015) 1837-1848.
6. Hatami Manesh M., Mirzaei M., Gholamali Fard M., Riyahi Bakhtiyari A. R., & Sadeghi, M., “Evaluation of copper, zinc, and chromium concentration in landfill soil and hospital waste ash of Shahrekord municipal solid waste landfill”, Iranian Journal of Health and Environment, 8(1) (2015) 57-66.
7. Keshavarzi B., Moore F., Ansari M., Mehr M. R., Kaabi H., Kermani M., “Macronutrients and trace metals in soil and food crops of Isfahan Province, Iran”, Environmental monitoring and assessment, 187(1) (2015) 4113.
8. Siegel F. R. “Environmental geochemistry of potentially toxic metals (Vol. 32), (2002) Berlin: Springer.
9. Gruda N., “Impact of environmental factors on product quality of greenhouse vegetables for fresh consumption”, Critical Reviews in Plant Sciences, 24(3) (2005) 227-247.
10. Shakeri A., Fard M. S., Mehrabi B., Mehr M. R., “Occurrence, origin and health risk of arsenic and potentially toxic elements (PTEs) in sediments and fish tissues from the geothermal area of the Khiav River, Ardebil Province (NW Iran)”, Journal of Geochemical Exploration, 208 (2020) 106347.
11. Muller G., “Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River”, Geojournal, 2 (1969) 108-118.
12. Yap C. K., Ismail A., Tan S. G., Omar H., “Correlations between speciation of Cd, Cu, Pb and Zn in sediment and their concentrations in total soft tissue of green-lipped mussel Perna viridis from the west coast of Peninsular Malaysia”, Environment International, 28(1-2) (2002) 117-126.
13. Naimi S., Ayoubi S., “Vertical and horizontal distribution of magnetic susceptibility and metal contents in an industrial district of central Iran”, Journal of Applied Geophysics, 96 (2013) 55-66.
14. Chong W. A. N. G., Hai-Nan K. O. N. G., Xin-Ze W. A. N. G., Hao-Dong W. U., Yan L. I. N., Sheng-Bing H. E., “Effects of iron on growth and intracellular chemical contents of Microcystis aeruginosa”, Biomedical and Environmental Sciences, 23(1) (2010) 48-52.
15. Ho H. H., Swennen R., Van Damme A., “Distribution and contamination status of heavy metals in estuarine sediments near Cua Ong Harbor, Ha Long Bay, Vietnam”, Geologica Belgica, 13 (1-2) (2010) 37–47.
16. Sutherland R. A., “Bed sediment-associated trace metals in an urban stream, Oahu, Hawaii”, Environmental Geology, 39 (6) (2000) 611–627.
17. Kabata-Pendias A., Mukherjee A. B., “Trace elements from soil to human”, (2007) Berlin: Springer.
18. Bowen H. J. M., “Environmental chemistry vol. 2 (specialist periodical report), (1982) The Royal Society of Chemistry.
19. Bhattacharya P., Welch A. H., Stollenwerk K. G., McLaughlin M. J., Bundschuh J., Panaullah, G., Arsenic in the environment: biology and chemistry (2007).