بررسی میزان آلودگی فلزات سنگین در خاک های شهرستان فریدون شهر، استان اصفهان

نویسندگان

1 استادیار گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد

2 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد

چکیده

در پژوهش حاضر، میزان غلظت و توزیع مکانی آلودگی­های مرتبط با عناصر سنگین در خاک­های شمال شهرستان فریدون شهر (استان اصفهان)، مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام این پژوهش، تعداد 220 نمونه خاک برداشت شده و پس از تجزیه توسط فنـاوری طیف­­سنج جرمی جفت ­شده پلاسمای القایی(ICP-MS) ، ارزیابی آلودگی فلزات سنگین توسط شاخص­های زیست­محیطی شامل شاخص زمین­انباشت (Geoaccumulation Index, Igeo)، شاخص بار آلودگی (Pollution Load Index, PLI)، ضریب غنی­شدگی (Enrichment Factor, Ef) و ضریب آلودگی  (Contamination Factor, Cf)مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج شاخص زمین­انباشت نشان­دهنده آن است که خاک منطقه از عناصر Cr و Sc در محدوده آلوده قرار گرفته است. شاخص بار آلودگی در همه عناصر به استثنای Mn مقادیر بالایی را نشان می­دهد، این در حالی است که ضریب غنی­شدگی عناصر Cr, Mn, Sr, Pb نشان می­دهد که خاک منطقه دارای آلودگی است. شاخص ضریب آلودگی، آلودگی بسیار بالایی را برای عنصر Cr نشان می­دهد. حداقل و حداکثر غلظت فلزات سنگین مرتبط با عناصر Mn و Ba است. پراکندگی همه عناصر به استثنای عناصر B و Co دارای توزیع نامتقارن هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of heavy metal contamination in soils of Fereydoon city, Isfahan Province

نویسندگان [English]

  • R. Sarikhani 1
  • A. Jamshidi 1
  • Sh Bahrami 2
  • A. Ghasemi Dehnavi 1
چکیده [English]

In the present study, the concentration and spatial distribution of contaminants caused by heavy elements in the northern soils of Fereydunshahr city (Isfahan province) has been investigated. For this, 220 soil samples were collected and after analysis by induced plasma coupled mass spectrometry (ICP-MS) technology, evaluation of heavy metal pollution heavy metal pollution using environmental indicators including Geoaccumulation Index (Igeo), Pollution Load Index (PLI), Enrichment Factor (Ef) and Contamination Factor (Cf) were examined. The results of the accumulation index indicate that the region soil is contaminated with Cr and Sc elements. Pollution load index shows high values in all elements except Mn, however, the enrichment coefficient of Cr, Mn, Sr, Pb elements indicates that the region soil is contaminated. The contamination factor reveals a very high contamination for the Cr element. The minimum and maximum concentrations of heavy metals correspond to the Mn and Ba elements, respectively. Scattering all elements, except B and Co elements, have an asymmetric distribution.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil
  • Pollutants
  • Geoaccumulation index
  • Enrichment Factor
  • pollution load index
افشاری، ع.، خادمی، ح.، حجتی، س (۱۳۹۴) ارزیابی پتانسیل خطرپذیری آلودگی فلزات سنگین در خاک­های مرکزی استان زنجان بر اساس انواع شاخص­های آلودگی، نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک، شماره ۶، سال دهم، ص ۴۰-۲۱.
باقری، ه (۱۳۹۱) نمونه­برداری و تجزیه دستگاهی نمونه­های معدنی و زیست­محیطی، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد اصفهان، ۳۴۲ ص.
بهارفیروزی، خ.، نواواجاری، ش (1384) گزارش زمین­شناختی برگه 100000/1 فریـدون شـهر (6055). سـازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور.

خدادادی، ف.، فضل­نیا، ع.، پیرخراطی، ح (1392) بررسی میزان آلودگی فلزات سنگین کروم، کبالت، نیکل و منگنز و پهنه­بندی آن­ها در آبخوان­های شمال و شمال­غرب خوی (زورآباد) توسط نرم­افزار GIS، نشریه رسوب­شناسی کاربردی، دوره 1، شماره 1، ص 59-44.

دبیری، م.، بشیری بد، س (1396) آلودگی محیط­زیست (هوا- آب – خاک – صدا) نشر  اتحاد، 380 ص.
دهرآزما، ب.، آذرپیکان، آ.، مدبری، س،. سیاره، ع (۱۳۹۳) ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در خاک منطقه معدن متروکه سرب- روی آی­قلعه­سی، جنوب خاور تکاب، مجله زمین­شناسی مهندسی و محیط­زیست، شماره ۹۴، سال بیست و چهارم، ص ۱۳۸-۲۹.

رسولی، و.، مدبری، س.، علیپوراصل، م (1392) ارزیابی آلودگی خاک منطقه ونارچ (جنوب قم) به فلزات سنگین، نشریه رسوب­شناسی کاربردی، دوره 1، شماره 2، ص 92-82.

سام، م (1390) بررسی توزیع ژئوشیمیایی عناصر آلاینده در رسوبات دریاچه مهارلو از دیدگاه زیست­محیطی، دانشگاه آراد اسلامی واحد شیراز، 30 ص.
سیستانی، ن.، معین­الدینی، م.، خراسانی، ن.، حمیدیان، ا.، طالشی، م.، عظیمی، ر (۱۳۹۶) آلودگی فلزات سنگین در خاک­های مجاور صنایع فولاد کرمان، مجله سلامت و محیط­زیست، شماره ۱، سال دهم، ص ۸۶-۷۵.
غضبان، ف (1381) زمین­شناسی زیست­محیطی. انتشارات دانشگاه تهران، 416 ص.
قدیمی، س.، مقیمی، ه (۱۳۹۰) مطالعه زیست­محیطی معدن روی و سرب انگوران زنجان، پنجمین همایش تخصصی زمین­شناسی، دانشگاه پیام نور مرکز ابهر.
Abrahim, G. M. S., Parker, R. J (2008) Assessment of heavy metal enrichment factors and the degree of contamination in marine sediments from Tamaki Estuary, Auckland, New Zealand. Environmental Monitoring and Assessment, 136: 227–238.
Anganostou, C. H., kaberi, H., karageorgis, A (1997) Envirenmental impact on the surface sediments of the Bay and the gulf of ThessaloNiki (Greece) 6-EacCording to the geoaccumulation index classification. International Conference on Water Pollution.
Angulo, E (1996) The Tomlinson Pollution Load Index applied to heavy metal, Mussel-Watch data: a useful index to assess coastal pollution. Science of the Total Environment, 187: 19–56.
Bhattacharya, G. K., Johnson, R. A (1977) Statistical concepts and methods. Wiley and Sons, 456 pp.
Eby, G. N (2004) Principle of environmental geochemistry. Thompson, 515 pp.
Hakanson, L (1980) An ecological risk index for aquatic pollution control, A sedimentological approach. Water Research, 14: 975–1001.
Kartal, S., Aydin, Z., Tokalioglu, S (2006) Fractionation of Metals in Street Sediment Samples by Using the BCR Sequential Extraction Procedure and Multivariate Statistical Elucidation of the Data. Journal of Hazardous Materials, 132: 80–89.
Klerks, P. L., Levinton, J. S (1989) Rapid evolution of metal –polluted site. The Biological Bulletin, 176(2): 135–141.
Lu, X., Wang, L., LEI, k., Huang, J., Zhai, Y (2009) Contamination assessment of copper, lead, zinc, manganese and nickel in street dust of Baoji, NW China. Journal Hazard Materials, 161: 1058–1062.
Malekzadeh, Z (2014) Distribution of lead, cadmium and nickel in Bakhtiar rang of Isfahan plain [dissertation]. Isfahan University of Technology (in persian).
Mashiatullah, A., Chaudhary, M. Z., Ahmad, N., Javed, T., Ghaffar, A (2013) Metal pollution and ecological risk assessment in marine sediments of Karachi Coast, Pakistan. Environmental Monitoring Assessment, 185: 1555–1565.
McCready, S., Brich, G. F., Long, E. R (2006) Metallic and organic contaminations in sediments of Sydney Harbour. Australia and Vicinity. A chemical dataset for evaluating sediment quality guidelines. Environment International, 32: 455–65.
Mehra, O. P., Jackson, M. L (2013) Iron oxide removal from soils and clays by a dithionite-citrate system buffered with sodium bicarbonate. Proceedings of the 7th National Conference on Clays and Clay Minerals, pp. 317–327.
Miller, j (1969) Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River. Geology journal, 2(3): 108–118.
Sutherland, R. A (2017) Bed sediment-associated trace metals in an urban stream, Oahu, Hawaii. Environmental Geology, 39: 611–626.
Taheri, M., Mehrzad, J., Mahmudy Gharaie, M. H., Afshari, R., Dadsetan, A., Hami, S (2016) High soil and groundwater arsenic level sinduce high body arsenic loads, health risk and potential anemia for inhabitants of northeastern Iran. Environmental Geochemistry and Health, 38: 469–482.
Tahmasebi, P., Mahmudy Gharaie, M. H., Ghasemzadeh, F., Karimi Karouyeh, A (2019) A survey on heavy metals pollution in water resources of Kouhe Zar Mining area (The West of Torbat Heydarieh, Iran). Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 7(3): 244–253.
Tahmasebi, P., Taheri, M. & Gharaie, M. H. M (2020) Heavy metal pollution associated with mining activity in the Kouh-e Zar region, NE Iran. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 79: 1113–1123.
Uba, S., Uzairu, A., Okunola, O. J (2019) Content of heavy metals in lumbricusterrestris and associated soils in dump sites. International Journal of Environmental Research, 3(3): 353–358.