آمار
| تعداد نشریات | 13 |
| تعداد شماره‌ها | 626 |
| تعداد مقالات | 6,517 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,746,422 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,274 |
توزیع مکانی و بررسی شکل‌های شیمیایی فلزات سنگین در خاک‌های اطراف کارخانه زغال شویی زرند | ||
| مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک | ||
| مقاله 11، دوره 24، شماره 2، خرداد 1396، صفحه 203-219 اصل مقاله (1.26 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2017.12299.2686 | ||
| نویسندگان | ||
| مرضیه آیینه حیدری1؛ مجید حجازی مهریزی* 2؛ اعظم جعفری3؛ مریم یوسفی فرد4 | ||
| 1گروه علوم و مهندسی خاک دانشگاه شهید باهنر کرمان | ||
| 2عضو هیأت علمی دانشگاه شهید باهنر کرمان | ||
| 3گروه علوم و مهندسی خاک/دانشگاه شهید باهنر کرمان | ||
| 4دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست/ دانشگاه پیام نور، تهران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: آلودگی محیط زیست به فلزات سنگین، یکی از ره‌آوردهای صنعتی شدن اجتماعات بشری می‌باشد. فلزات سنگین از آلاینده‌های پایدار محیط زیست می‌باشند، که از نتایج مهم پایداری این فلزات، انباشته شدن تدریجی فلزات در خاک می‌باشد. اگرچه مقدار کل فلزات سنگین در خاک یک شاخص مفید برای ارزیابی آلودگی خاک است، اما نمی‌تواند معیار مناسبی در ارتباط با فراهمی، تحرک و سمیت فلزات باشد. فلزات سنگین در خاک به شکل‌های مختلف شامل شکل محلول، شکل تبادلی، شکل متصل به مواد آلی، شکل متصل به اکسیدها و شکل باقیمانده وجود دارند که قابلیت دسترسی آن‌ها متفاوت است. با توجه به اطلاعات کم در ارتباط با آلودگی منطقه زرند، این پژوهش با هدف بررسی وضعیت آلودگی و توزیع شکل‌های شیمیایی فلزات مس، سرب و کادمیوم در خاک‌های اطراف کارخانه زغال‌شویی در زرند انجام شد. مواد و روش‌ها: منطقه مورد مطالعه در 75 کیلومتری شمال غربی شهرستان کرمان و در نزدیکی شهر زرند قرار گرفته است. در این مطالعه بر اساس پوشش گیاهی غالب، چهار منطقه در اطراف کارخانه زغال‌شویی تفکیک و با استفاده از روش نمونه‌برداری سیستماتیک تصادفی، تعداد 135 نمونه مرکب (5 نمونه در هر نقطه) از عمق صفر تا 30 سانتی‌متری خاک جمع آوری و به آزمایشگاه انتقال یافت. برای تعیین غلظت کل فلزات سنگین، 20 میلی‌لیتر محلول پنج نرمال اسید نیتریک به 2/0 گرم نمونه خاک افزوده و به مدت 10 دقیقه حرارت داده شد. بعد از 24 ساعت، نمونه‌ها سانتریفیوژ و غلظت فلزات در عصاره با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شد. جهت تفکیک شکل‌های شیمیایی فلزات سنگین شامل شکل تبادلی، قابل اکسید (متصل به مواد آلی)، قابل احیا (متصل به اکسیدهای آهن و منگنز) و شکل باقیمانده از روش عصاره‌گیری متوالی استفاده شد. در پایان هر مرحله، غلظت فلزات سنگین درعصاره‌ها با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین شد. شاخص زمین‌انباشتگی جهت تعیین میزان آلودگی در منطقه مورد مطالعه با استفاده از غلظت کل فلزات تعیین شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد میانگین غلظت کل فلزات مس، سرب و کادمیوم در منطقه از میانگین غلظت استاندارد ارائه شده توسط دفتر آب و خاک معاونت محیط زیست انسانی بیشتر بود. براساس نتایج شاخص زمین‌انباشتگی، هر چهار ناحیه مورد مطالعه دارای آلودگی شدید سرب هستند، در حالی‌که مس و کادمیوم در محدوده غیرآلوده تا کمی آلوده قرار دارند. همچنین نتایج بررسی تغییرات مکانی فلزات مورد مطالعه بیانگر این بود که بیشترین مقدار کادمیوم و مس در جهت شمال غربی و غرب کارخانه با کاربری کشاورزی مشاهده شد. این نتایج نشان دهنده وضیعت نگران کننده فلزات مس، سرب و کادمیوم در منطقه چهار با کاربری کشاورزی می‌باشد. نتایج تفکیک شیمیایی فلزات مس و سرب در منطقه مطالعاتی نشان داد در هر چهار منطقه شکل باقیمانده این فلزات دارای بیشترین مقدار و شکل تبادلی کمترین مقدار را به خود اختصاص داده و از روند شکل باقیمانده > شکل متصل به اکسیدهای آهن و منگنز > شکل متصل به مواد آلی > شکل تبادلی تبعیت می‌کند. نتیجه‌گیری: فلزات مس، سرب و کادمیوم باتوجه به میانگین غلظت ارایه شده توسط دفتر آب و خاک معاونت محیط زیست انسانی در وضیعت نگران کننده‌ای قرار دارند با این وجود نتایج جزء‌بندی شیمایی نشان داد که شکل باقیمانده فلزات سنگین که قابلیت دسترسی پایینی دارد بیشترین شکل را به خود اختصاص داده است. براساس نتایج شاخص زمین‌انباشتگی فلز سرب در محدوده آلودگی قرار دارد، اما بررسی توزیع فلزات در مناطق مورد مطالعه نشان داد که در مقایسه با کادمیوم و مس بخش عمده‌ای از سرب کل به شکل باقیمانده در خاک رسوب کرده است. بر اساس این نتایج فلزات کادمیوم و مس دراین مناطق نسبت به فلز سرب خطرسازتر بوده و امکان انتقال این فلزات به چرخه غذایی بیش از فلز سرب می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آلودگی زیست محیطی؛ زغال‌شویی؛ جزء بندی شیمیایی؛ فلزات سنگین؛ قابلیت دسترسی | ||
| مراجع | ||
|
1.Acosta, J.A., Faz, A., Martínez-Martínez, S., Zornoza, R., Carmona, D.M., and Kabas, S. 2011. Multivariate statistical and GIS-based approach to evaluate heavy metals behavior in mine sites for future reclamation. J. Geochem. Exp. 109: 1. 8-17. 2.Adriano, D.C. 2001. Trace elements in the terrestrial environment. Springer-Verlag, New York. 3.Ajayi, A., and Kamson, O.F. 1983. Determination of lead in roadside dust in Lagos City by atomic absorption spectrophotometry. Environ. Int. 9: 397-400. 4.Black, C.A., Evans, D.D., White, J.L., Ensminger, L.E., and Clark, F.E. 1965. American Society of Agronomy: Madison. WI, USA, Pp: 1179-1237. 5.Cao, S., Duan, X., Zhao, X., Wang, B., Ma, J., Fan, D., Sun, C., He, B., Wei, F., and Jiang, G. 2015. Levels and source apportionment of children's lead exposure: Could urinary lead be used to identify the levels and sources of children's lead pollution. Environmental Pollution. 199: 18-25. 6.Chen, C.W., Kao, C.M., Chen, C.F., and Dong, C.D. 2007. Distribution and accumulation of heavy metals in the sediments of Kaohsiung Harbor, Taiwan. Chemosphere. 66: 8. 1431-1440. 7.Chongyu, C., Liu, J., Wang, Y., Sun, L., and Yu, H. 2013. Multivariate and geostatistical analyses of the spatial distribution and sources of heavy metals in agricultural soil in Dehui, Northeast China. Chemosphere. 92: 5. 517-523. 8.Dong, J., Yang, Q.W., Sun, L.N., Zeng, Q., Liu, S.J., Pan, J., and Liu, X.L. 2011. Assessing the concentration and potential dietary risk of heavy metals in vegetables at a Pb/Zn mine site, China. Environmental Earth Sciences. 64: 5. 1317-1321. 9.Förstner, U., Ahlf, W., Calmano, W., and Kersten, M. 1990. Sediment criteria development. Springer Berlin Heidelberg, Pp: 311-338. 10.Fytianos, K., Katsianis, G., Triantafyllou, P., and Zachariadis, G. 2001. Accumulation of heavy metals in vegetables grown in an industrial area in relation to soil. Bulletin of environmental contamination and toxicology. 67: 3. 423-430. 11.Gleyzes, C., Tellier, S., and Astruc, M. 2002. Fractionation studies of trace elements in contaminated soils and sediments: a review of sequential extraction procedures. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 21: 6. 451-467. 12.Hamze, A.D., and Zerisfi, A.M. 2010. This hydrochemical some toxic elements in Zarand coal washing factory waste and clearing it. J. Appl. Geol. 3: 182-194. (In Persian) 13.Hower, J.C., and Robertson, J.D. 2003. Clausthalite in coal. Inter. J. Coal Geol. 53: 4. 219-225. 14.Huang, S.H. 2014. Fractional distribution and risk assessment of heavy metal contaminated soil in vicinity of a lead/zinc mine. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 24: 10. 3324-3331. 15.Kaasalainen, M., and Yli-Halla, M. 2003. Use of sequential extraction to assess metal partitioning in soils. Environmental Pollution. 126: 2. 225-233. 16.Karami, M., Afyuni, M., Khoshgoftarmanesh, A.H., Papritz, A., and Schulin, R. 2009. Grain zinc, iron and copper concentrations of wheat grown in central Iran and their relationships with soil and climate variables. J. Agric. Food Chem. 57: 10876-10882. 17.Keller, A., and Schulin, R. 2003. Modelling regional-scale mass balances of phosphorus, cadmium and zinc fluxes on arable and dairy farms. Europ. J. Agron. 20: 1. 181-198. 18.Kim, J.Y., Kim, K.W., Ahn, J.S., Ko, I., and Lee, C.H. 2005. Investigation and risk assessment modeling of As and other heavy metals contamination around five abandoned metal mines in Korea. Environmental Geochemistry and Health. 27: 2. 193-203. 19.Li, J., Xie, Z.M., Zhu, Y.G., and Naidu, R. 2005. Risk assessment of heavy metal contaminated soil in the vicinity of a lead/zinc mine. J. Environ. Sci. (China). 6: 881-885. 20.Li, Z., Ma, Z., van der Kuijp, T.J., Yuan, Z., and Huang, L. 2014. A review of soil heavy metal pollution from mines in China: pollution and health risk assessment. Science of the total environment. 468: 843-853. 21.Muller, G. 1969. Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River. Geol. J. 2: 108-118. 22.Nannoni, F., Protano, G., and Riccobono, F. 2011. Fractionation and geochemical mobility of heavy elements in soils of a mining area in northern Kosovo. Geoderma. 161: 1. 63-73. 23.Qian, Y., Chen, C., Zhang, Q., Li, Y., Chen, Z., and Li, M. 2010. Concentrations of cadmium, lead, mercury and arsenic in Chinese market milled rice and associated population health risk. Food Control. 21: 12. 1757-1763. 24.Quality standards of soil resources and their manuals. 2011. Human envroment fellowship, office of soil water, 166p. (In Persian) 25.Quevauviller, P., Rauret, G., López-Sánchez, J.F., Rubio, R., Ure, A., and Muntau, H. 1997. Certification of trace metal extractable contents in a sediment reference material (CRM 601) following a three-step sequential extraction procedure. Science of the Total Environment. 205: 2. 223-234. 26.Rastmanesh, F., Moore, F., and Keshavarzi, B. 2010. Speciation and phytoavailability of heavy metals in contaminated soils in Sarcheshmeh area, Kerman Province, Iran. Bulletin of environmental contamination and toxicology. 85: 5. 515-519. 27.Rhoades, J.D. 1996. Salinity: Electrical conductivity and total dissolved solids. Methods of Soil Analysis. 3: 417-435. 28.Shahabpour, J., Doorandish, M., and Abbasnejad, A. 2005. Mine-drainage water from coal mines of Kerman region, Iran. Environmental Geology. 47: 7. 915-925. 29.Shahbazi, A., Safyanian, A.R., Mirghafuri, N.A., and Eyngholaei, M.R. 2012. Soil contamination with heavy metals pollution index factor, the factor accumulation and a comprehensive index of pollution (Case study: city Nahavand). Environ. Dev. J. 3: 5. 31-38. (In Persian) 30.Shayestehfar, M., and Rezaei, A. 2011. Copper mine pollution rate and distribution of heavy metals using geochemical data and statistical analysis. J. Min. Engin. 6: 11. 34-25. (In Persian) 31.Solgi, E., Esmaili-Sari, A., Riyahi-Bakhtiari, A., and Hadipour, M. 2012. Soil contamination of metals in the three industrial estates, Arak, Iran. Bulletin of environmental contamination and toxicology. 88: 4. 634-638. 32.Stoltz, E., and Greger, M. 2002. Accumulation properties of As, Cd, Cu, Pb and Zn by four wetland plant species growing on submerged mine tailings. Environmental and Experimental Botany. 47: 3. 271-280. 33.Tessier, A., Campbell, P.G., and Bisson, M. 1979. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Analytical chemistry. 51: 7. 844-851. 34.Thomas, G.W. 1996. Soil pH and soil acidity. Methods of soil analysis. 3: 475-490. 35.Walkley, A., and Black, I.A. 1934. An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science. 37: 1. 29-38 36.Wang, J., Zhang, C.B., and Jin, Z.X. 2009. The distribution and phytoavailability of heavy metal fractions in rhizosphere soils of Paulowniu fortunei (seem) Hems near a Pb/Zn smelter in Guangdong, PR China. Geoderma. 148: 3. 299-306. 37.Zhang, X., Lin, F., Jiang, Y., Wang, K., and Feng, X. 2009. Variability of total and available copper concentrations in relation to land use and soil properties in Yangtze River Delta of China. Environmental Monitoring and Assessment. 155: 205-213. 38.Zhang, X.W., Yang, L.S., Li, Y.H., Li, H.R., Wang, W.Y., and Ye, B.X. 2012. Impacts of lead/zinc mining and smelting on the environment and human health in China. Environmental Monitoring and Assessment. 184: 2261-73. 39.Zhong, Y.F., and Holland, P.W. 2011. HomeoDB2: functional expansion of a comparative homeobox gene database for evolutionary developmental biology. Evolution and development. 13: 6. 567-568. 40.Żukowska, J., and Biziuk, M. 2008. Methodological evaluation of method for dietary heavy metal intake. J. Food Sci. 73: 2. 21-29. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 921 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 900 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب