این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد ۲۴، شماره ۲، صفحات ۲۰۳-۲۱۹
عنوان فارسی توزیع مکانی و بررسی شکل‌های شیمیایی فلزات سنگین در خاک‌های اطراف کارخانه زغال شویی زرند
چکیده فارسی مقاله 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.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Spatial distribution of heavy metals and fractionation in soils around a coal washing factory (Zarand)
چکیده انگلیسی مقاله Background and objectives: Environmental pollution by heavy metals has been known as a serious problem associated with industrialization. Due to high stability nature, heavy metals could be accumulated in soils at toxic levels and insert to human food chain. The total concentration of heavy metals can indicate the extent of contamination, but is not usually an accurate indication of the bioavailability, mobility and phyto-toxicity and thus the fractionation procedures have been used to show environmental risks of toxic metals. Heavy metals in soils occurred in soluble, exchangeable, organically bound, oxides bound and residual fractions. There is limited information about bioavailability heavy metals in soils around coal washing factories of Iran. This study was conducted to investigate the distribution of chemical fractions of copper, lead and cadmium in a coal washing factory located in Zarand. Materials and Methods: The study area (Zarand coal washing plant) is located about 70 kilometers from Kerman city (Western Iran). A nested grid sampling scheme was adopted using Google Earth. In this study, 4 areas were selected according to dominant vegetation. Composite soil samples (5 samples per point) were systematically collected from 0 to 30 cm depth. Soil samples were air dried and passed through a 2 mm sieve. For determination of total concentration of heavy metals (Cu, Cd and pb), 20 mL of 5N HNO3 was added to 0.2 g of soil samples and heated for 10 minutes and then kept at room temperature for 24 h. after centrifuge, the concentration of heavy metals was determined using atomic absorption spectrometer. Chemical fractions of heavy metals including acid-soluble/exchangeable fraction, reducible (bound to Fe-Mn oxides), oxidizable (bound to organic matter) and residual fractions were sequentially extracted. After each successive extraction, separation was carried out by centrifugation at 3000 rpm for 30 min. the supernatant was filtered with Whatman 42 filter. The concentration of Cu, Cd and pb in supernatant was determined using atomic absorption spectrophotometer. Results: The results showed that the total contents of Cu, Pb and Cd in 4 areas was higher than the standard range provided by Iranian soil and water office of human environment Bureau, showing the serious pollution of studied heavy metals in soils. Based on Geoaccumulation Index (GI), site 4 were highly polluted by Pb whereas Cu and Cd were in non- polluted to slightly polluted status. Spatial distribution of heavy metals showed that the highest content of Cd, Pb and Cu were found in the northwest and the west direction of factory with agricultural land use showing the alarming status of this area. In all sites, the residual and exchangeable fractions of heavy metals had the greatest and lowest values among other fractions, respectively. The distribution of studied metals (Cu, Cd and Pb) were lined in the order of residual fraction > reducible fraction > oxidizable fraction > exchangeable fraction. Conclusion: According to average concentration presented by soil and water office of human environment Bureau, Cu, Pb and Cd values are in alarming status. The changes in chemical fractions of Cu and Pb following the order of residual> Reducible > Oxidizable fraction > exchangeable. Based on Geoaccumulation Index (GI), the areas were highly polluted by Pb. The results showed that in comparison with Cd and Cu, the main fraction of Pb is deposited in residual fraction in soil. Based on these results, the Cd and Cu are more dangerous than Pb in this region and are capable to transport in food chain.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله مرضیه آیینه حیدری | aieneh heidari
گروه علوم و مهندسی خاک دانشگاه شهید باهنر کرمان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شهید باهنر (Shahid bahonar university)

مجید حجازی مهریزی | hejazi mehrizi
عضو هیأت علمی دانشگاه شهید باهنر کرمان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شهید باهنر (Shahid bahonar university)

اعظم جعفری |
گروه علوم و مهندسی خاک دانشگاه شهید باهنر کرمان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شهید باهنر (Shahid bahonar university)

مریم یوسفی فرد |
دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست دانشگاه پیام نور، تهران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه پیام نور تهران (Payame noor university)

نشانی اینترنتی http://jwsc.gau.ac.ir/article_3683_1a9cbc03bec1ec1f27a97703c58f8a2e.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1379/article-1379-437933.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات