زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

زیست دسترس پذیری و غلظت فلزات سنگین در خاک‌ها و گیاهان اطراف سد باطله معدن ایرانکوه

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده علوم زمین 09
2 دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده علوم زمین
چکیده
معدن­کاری از منابع بالقوه ورود فلزات به داخل محیط به­ویژه خاک و گیاهان است. در این پژوهش غلظت و دسترس­پذیری فلزات سنگین در خاک­ها و گیاهان اطراف سدهای باطله معدن ایرانکوه به‌عنوان بزرگ‌ترین معادن سرب و روی کشور بررسی شده است. برای این منظور 31 نمونه خاک از زمین­های گلخانه‌ای اطراف سد باطله فرآوری معدن برداشت شد و غلظت فلزات سنگین، محتوای دسترس­پذیر آن­ها به‌همراه برخی خواص فیزیکوشیمیایی خاک اندازه­گیری شد. نتایج نشان‌دهندۀ غلظت بالای فلزات Zn، Pb و Cd در نمونه‌های خاک (میانگین به‌ترتیب 955، 261 و 17/2 میلی‌گرم بر کیلوگرم) است و با نزدیک شدن به سد باطله بر درجۀ آلودگی هر سه فلز افزوده می‌شود. هم‌چنین این سه فلز با سایر فلزات هم‌بستگی ضعیفی داشته و از بین خواص خاک نیز با درصد رس هم‌بستگی معناداری نشان می‌دهند. برای استخراج فلزات از 17 نمونه خاک منطقه از محلول DTPA استفاده شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده از این روش، سهم غلظت دسترس­پذیر از غلظت کل برای فلز Cd از دو فلز دیگر بیش‌تر است (60 % برای کادمیم، 20 % برای روی و 10 % برای سرب) و با توجه به ماهیت قلیایی نمونه‌های خاک بخش دسترس‌پذیر برای هر سه فلز درصد کمی از غلظت کل آن­ها را شامل می‌شود. تعیین غلظت کل فلزات در سبزیجات کشت شده در خاک‌های گلخانه‌ای (گیاه ریحان- (Ocimum basilicumنیز نشان داد که غلظت هر سه فلز بررسی شده بسیار بیش‌تر از غلظت مجاز آن در گیاهان غیرآلوده است و هم‌بستگی منفی و معناداری بین غلظت فلزات در ریشه و میزان زیست­دسترس­پذیر آن­ها در خاک دیده می­شود. که با توجه به نتایج، مصرف این سبزیجات می‌تواند با ایجاد خطر سلامتی برای مصرف‌کنندگان در طولانی مدت همراه باشد
کلیدواژه‌ها

1. Siegel E. R., "Environmental Geoehemistry of Potentially Toxie Metals", Springer Berlin Heidelberg, (2002) 218. ## 2. Garrett R. G., "Natural sources of metals to the environment", Human and Ecological Risk Assessment, Vol.6 (2000) 945-963. ## 3. Reeve R. N., "Introduction to environmental analysis", John Wiley & Sons, Vol.5 (2002) 301. ## 4. Krishnamurt, G. S. R., Naidu R., "Chemical speciation and bioavailability of trace metals", In: Biophysico-chemical processes of heavy metals and metalloids in soil environments, John Wiley & Sons, Vol.1 (2007) 419-467. ## 5. Sanchez J., Marino N., Vaquero M. C., Ansorena J., Legorburu I., "Metal pollution by old lead-zinc mines in Urumea River valley (Basque Country, Spain), Soil, biota and sediment", Water, air, and soil pollution, Vol.107 (1998) 303-319. ## 6. Teršič T., Gosar M., Šajn R., "Impact of mining activities on soils and sediments at the historical mining area in Podljubelj, NW Slovenia", Journal of Geochemical Exploration, Vol.100 (2009) 1-10. ## 7. Li J., Xie Z. M., Xu J. M., Sun Y. F., "Risk assessment for safety of soils and vegetables around a lead/zinc mine", Environmental Geochemistry and Health, Vol.28 28 (2006) 37-44. ## 8. داودیفرد م.، "توزیع عناصر جزئی و گونه‌سازی شیمیایی آن‌ها در خاک‌های اطراف معدن ایرانکوه، جنوب‌غرب اصفهان"، پایان-نامۀ کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود (1392) 126. ## 9. تیموری اصل ف.، "بررسی رسوب‌شناسی و سنگ‌شناسی نهشته‌های ژوراسیک و شورابه‌های حوضه‌ای در شکل‌گیری کانسارهای منطقه ایرانکوه (جنوب غرب اصفهان)"، رسالۀ کارشناسی ارشد، دانشگاه اصفهان (1389) 98 . ## 10. غضبان ف.، حاجی‌کاظمی ا.، "شواهد زمین‌شناسی و ژئوشیمیایی موجود در سنگ میزبان نهشته‌های سرب، روی و باریم در ناحیه ایرانکوه غرب ایران مرکزی"، سمپوزیم معدن‌کاری ایران (1373) 49-79. ## 11. Farkas A., Erratico C., Vigano L., "Assessment of the environmental significance of heavy metal pollution in surficial sediments of the River Po", Chemosphere, Vol.68 (2007) 761-768. ## 12. Walkley A., Black I. A., "An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method", Soil science, Vol.37 (1934) 29-38. ## 13. Muller G., "Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River", Vol.2 (1969) 108-118. ## 14. Obiora S. C., Chukwu A., Davies T. C., "Heavy metals and health risk assessment of arable soils and food crops around Pb-Zn mining localities in Enyigba, southeastern Nigeria", Journal of African Earth Sciences, Vol.116 (2016) 182-189. ## 15. Rattan R. K., Datta S. P., Chhonkar P. K., Suribabu K., Singh A. K., "Long-term impact of irrigation with sewage effluents on heavy metal content in soils, crops and groundwater-a case study", Agriculture, Ecosystems & Environment, Vol.109 (2005) 310-322. ## 16. US EPA IRIS, United States, Environmental Protection Agency, Integrated Risk## 17. Lindsay W. L., Norvell W. A., "Development of a DTPA Soil Test for Zinc, Iron, Manganese, and Copper", Soil Sci, Soco Am. J, Vol.42 (1978) 421-428. ## 18. Riemann C., Filzmoser P., Garrett R., Dutter R., "Statistical Data Analysis Explained: Applied Environmental Statistics with R", John Wiley & Sons, (2011) 362. ## 19. Metson A. J., "Methods of chemical analysis for soil survey samples". New Zealand Department of Scientific and Industrial Research Soil Bureau, Bulletin, Vol.12 (1956) 165-175. ## 20. Kabata-Pendias A., "Trace elements in soils and plants", CRC press, (2010) 548. ## 21. Turkdogan M. K., Kilicel F., Kara K., Tuncer I., Uygan I., "Heavy metals in soil, vegetables and fruits in the endemic upper gastrointestinal cancer region of Turkey", Environmental toxicology and pharmacology, Vol.13 (2003) 175-179. ## 22. Fernandez-Turiel J. L., Acenolaza P., Medina M. E., Llorens J. F., Sardi F., "Assessment of a smelter impact area using surface soils and plant", Environmental Geochemistry and Health, Vol.23 (2001) 65-78. ## 23. Weinstein P., Horwell C. J., Cook A., "Volcanic emissions and health", In: Essentials of Medical Geology, Springer, (2013) 805. ## 24. Clemente R., Walker D. J., Roig A., Bernal M. P., "Heavy metal bioavailability in a soil affected by mineral sulphides contamination following the mine spillage at Aznalcóllar (Spain)", Biodegradation, Vol.14 (2003) 199-205. ## 25. WHO/FAO, Joint FAO/WHO Food Standard Programme Codex Alimentarius Commission 13th Session. Report of the Thirty Eight Session of the Codex Committee on Food Hygiene. Houston, United States of America. ALINORM 07/30/13 (2007). ## 26. Wang C., Li W., Yang Z., Chen Y., Shao W., Ji J., "An invisible soil acidification: Critical role of soil carbonate and its impact on heavy metal bioavailability", Scientific reports, Vol.5 (2015) 1-9. ## 27. Deng H., Ye Z. H., Wong M. H., "Accumulation of lead, zinc, copper and cadmium by 12 wetland plant species thriving in metal-contaminated sites in China", Environmental Pollution, Vol.13 (2004) 229-40. ## 28. Information System. http://www.epa.gov/iris/substS (2006). ## 28. Qishlaqi A., Moore F., Forghani G., "Impact of untreated wastewater irrigation on soils and crops in Shiraz suburban area, SW Iran", Environmental monitoring and assessment, Vol.141 (2008) 257-273. ##