ارزیابی میزان آلودگی و توزیع عناصر کروم، نیکل و کبالت در خاک منطقه افیولیتی جغتای (شمال غرب سبزوار)، بر اساس تحلیل های آماری و استخراج ترتیبی

 

 

مقاله پژوهشی

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره بیست و سوم، شماره هشت، آبان ماه 1400(35-19)

                                        

 

ارزیابی میزان آلودگی و توزیع عناصر کروم، نیکل و کبالت در خاک منطقه افیولیتی جغتای (شمال غرب سبزوار)، بر اساس تحلیل های آماری و استخراج ترتیبی

 

 

حجت اله جغتایی [1]

رحیم دبیری [2] ^*

r.dabiri@mshdiau.ac.ir

محمد الیاس مسلم پور [3]

                                                                                                                                                                                                                

تاریخ دریافت: 8/11/97

تاریخ پذیرش: 24/5/94

 

چکیده

زمینه و هدف: دشت جغتای در جوار معدن کرومیت و زون افیولیتی سبزوار قرار گرفته است. هدف از این تحقیق بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک دشت جغتای ، از لحاظ ژئوشیمیایی، شاخص های آماری و زیست محیطی می باشد.

مواد و روش ها: نمونه برداری از خاک دشت جغتای در اردیبهشت 93 انجام گرفته و غلظت فلزات سنگین با استفاده از روش ICP-MS اندازه گیری شد. جهت تعیین فاز های ژئوشیمیایی فلزات در خاک، از روش استخراج ترتیبی BCR استفاده شد.

یافته ها: بررسی نتایج آنالیز عناصر سنگین در نمونه های خاک منطقه مورد مطالعه، نشان از غلظت بالای برخی عناصر از قبیل کروم، نیکل و کبالت در بخش های جنوبی منطقه دارد. ارزیابی فلزات سنگین در خاک های منطقه جغتای توسط روش های آماری چند متغیره ( ضریب همبستگی پیرسون، آنالیز خوشه ای و تحلیل مولفه اصلی) نشان دهنده همبستگی مثبت و قوی عناصر کبالت، نیکل، کروم، آهن، منگنز و منیزیم می باشد که ناشی از منشا یکسان آن ها ( واحدهای افیولیتی و الترامافیکی منطقه ) می باشد. 

بحث و نتیجه گیری: محاسبه شاخص های آلودگی ( عامل زمین انباشتگی، عامل غنی شدگی، عامل آلودگی و درجه آلودگی اصلاح شده) نشان می دهد که خاک های منطقه نسبت به عناصر کروم و نیکل آلودگی شدید و نسبت به عنصر کبالت آلودگی متوسط دارند. آزمایش استخراج ترتیبی بر روی نمونه های آلوده نشان داد که عناصر نیکل و کروم با غلظت بیش از 50 درصد در فاز تبادل پذیرتمرکز یافته اند. به عبارت دیگر وجود واحد های افیولیتی و معدن کاری بر روی واحدهای کرومیتی در منطقه سبب آزاد شدن این عناصر شده است ، به طوری که با دور شدن از واحدهای افیولیتی، غلظت این عناصر کاهش می یابد.  هم چنین گونه سازی عناصر در فاز های مختلف نشان داد که سایر عناصر اغلب در فازهای باقی مانده تمرکز یافته و منشا لیتوژنیک دارند.

 

واژه های کلیدی: آلودگی خاک، عناصر سنگین، ارزیابی زیست محیطی، استخراج ترتیبی، افیولیت های سبزوار.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J. Env. Sci. Tech., Vol 23, No. 8, November, 2021

 

 

 

 

 

Spatial distribution and pollution assessment of Cr, Ni and Co in Joghatay ophiolitic region soils (NW Sabzevar), by statistical analysis and sequential extraction

           

Hojatallah Joghatayi ^[4]

Rahim Dabiri ^[5]*

r.dabiri@mshdiau.ac.ir

Mohamad Elyas Moslempour ^[6]

 

Admission Date:August 15, 2015

Date Received: March 21, 2015

 

Abstract

Background and Objective: Joghatay plain is located in Sabezvar Ophiolitic Zone and next to the chromite mine. In this research, the soil pollution by heavy metals have been investigated with respect to geochemical, statistical and environmental indicators in Joghatay plain.

Material and Methodology: Samples were collected seasonally from soil in Joghatay plain within May 2014, and the concentration of heavy metals were measured using ICP-MS method. To the geochemical phases of metals in soil were determined using BCR sequential extraction method.

Finding: The result of the analysis of heavy metals in soil samples has shown high concentrations of some elements such as Chromium, Nickel and Cobalt in the southern part of the region. Assessment and correlation of heavy metals in Joghatay region soils by multivariate statistical methods (Pearson correlation, cluster analysis and principal component analysis) show a strong positive correlation between Cobalt, Nickel, Chromium, Iron, Manganese and Magnesium due to the same source  (ophiolitic unit area).

Discussion and Conclusion: The pollution index (geoaccumulation index, enrichment factor, contamination factor and modified contamination degree) indicates that soil has strongly polluted with regard to Chromium and Nickel and moderately polluted to Cobalt. Sequential extraction method has indicated that more than 50% of Nickel and Chromium concentration in intercahnageable phase. On the other hand ophiolitic rocks and Chromit mining leads releasing of these elements in the area. Though, as far as it gets away from ophiolitic rocks these elements concentration will be decreased. Also element speciation in different phases reveals that the rest elements have concentrated in residual phases and have a lithogenic source.

 

Key words: Soil Pollution, Heavy Metal, Environmental Assessment, Sequential Extraction, Sabzevar Ophiolite.

 

مقدمه

 

هوازدگی سنگ های افیولیتی و نیز عملیات معدن کاری بر روی این سنگ ها می توانند سبب پراکندگی و تشدید فلزات سنگین و ایجاد آلودگی گردند. از آن جایی که فلزات سنگین در سطح خاک یا رسوب نهشته می شوند، ردیاب های بسیار مناسبی برای نمایش میزان آلودگی محیطی هستند(1).  در مقایسه با آلاینده های آلی، فلزات سنگین نمی توانند از طریق فرآیند های شیمیایی و زیستی از بین بروند. این فلزات به صورت محلی تجمع پیدا کرده تا مسافت های بسیار دور انتقال می یابند (2). مطالعات صورت گرفته در بخش جنوبی افیولیت های سبزوار نشان می دهند که خاک های منطقه به غلظت های بالایی از فلزات سنگین کروم، نیکل و کبالت آلوده می باشند(3). این بررسی ها نشان می دهد که مهم ترین عامل در تغییرات ژئوشیمیایی خاک های سطحی منطقه، فرآیند های  زمین شناسی است. با توجه به قرار گرفتن منطقه مورد مطالعه در مجاورت واحد های افیولیتی و وجود معدن کرومیت روستای گفت، پتانسیل آلوده شدن خاک منطقه به فلزات سنگین به ویژه کروم وجود دارد. در این مقاله با مقایسه نتایج آنالیز خاک و رسوبات منطقه مورد مطالعه با معیارهای استاندارد به صورت کمی و کیفی و نیز محاسبه عوامل  آلودگی خاک و تحلیل های آماری ، نمونه های خاک منطقه مورد ارزیابی زیست محیطی قرار گرفته است. از طرفی با بهره گیری از نتایج حاصل از استخراج ترتیبی، نقش عوامل زمین زاد و انسان زاد در آلودگی خاک و رسوبات منطقه مورد سنجش قرار می گیرد.

زمین شناسی منطقه

منطقه مورد مطالعه در شمال شرقی ایران در محدوده ای به مختصات ´34º36 تا ´43º36 شمالی و ´00º57 تا ´09º57 شرقی واقع است (شکل1). این ناحیه بر اساس تقسیم بندی زمین شناسی، بخشی از ناحیه افیولیتی سبزوار محسوب می­شود. افیولیت های سبزوار، بخشی از نوار افیولیتی حلقوی، احاطه کننده میکروپلیت ایران مرکزی ( افیولیت های درونی) محسوب می شوند (4). سنگ های موجود در منطقه را می توان به دو گروه افیولیتی و غیرافیولیتی تقسیم بندی کرد. سری افیولیتی در منطقه مورد مطالعه بیش تر شامل هارزبورژیت ، دونیت های سرپانتینی شده ، گابرو و دیاباز می باشند. واحدهای غیر افیولیتی شامل برخی سنگ های آتشفشانی _ رسوبی با ترکیب آندزیتی _ داسیتی به سن ترشیری و سنگ های اسیدی از جنس کنگلومرا،  توف و واحدهای کربناته به سن کرتاسه فوقانی می باشند( 5).  این منطقه شامل تعداد زیادى از کانسارهاى کرومیت لایه اى، عدسی و مدادى شکل با ابعاد متفاوت در سنگ هاى فوق بازیک سرپانتینى شده (هارزبورژیت های سرپانتینى شده) مى باشند (6).

 

مواد و روش ها

برای بررسی عناصر سنگین خاک از نمونه برداری های انجام گرفته در منطقه مورد مطالعه، تعداد 30 نمونه خاک و و رسوبات آبراهه ای انتخاب گردید. نمونه ها از عمق 10-30 سانتی متری خاک برداشت گردید.پس از خشک شدن نمونه ها در آزمایشگاه آلودگی خاک دانشکده علوم دانشگاه آزاد مشهد، توسط الک های10،18،35،60،120،170،230مش دانه بندی شده و بافت آن ها تعیین گردید.  برای اندازه گیری اسیدیته و هدایت الکتریکی ذرات عبوری، از الک 230 مش (کوچک تر از 63 میکرون) استفاده شد. تعداد10 نمونه برای آنالیز عناصر سنگین به روش ICP-MS به آزمایشگاه مواد معدنی زرآزما تهران ارسال گردید. جهت تعیین فازهای ژئوشیمیایی فلزات در خاک، از روش استخراج ترتیبی BCR (پیشنهاد شده توسط اتحادیه اروپا) استفاده گردید(8). برای انجام آزمایش مذکور نمونه های G25 و G30 انتخاب شدند و طی چهار مرحله توسط معرف های شیمیایی مخصوص، جهت آزادسازی فلزات از فازهای مختلف مورد آنالیز قرار گرفتند. در فاز1(جزء تبادل پذیر) از اسید استیک11/0 مولار، در فاز 2( جزء متصل به اکسید های آهن و منگنز) از هیدروکسید آمونیوم کلراید، در فاز3 (جداسازی فلزات متصل به ماده آلی و سولفیدها) از پراکسید هیدروژن و محلول استات آمونیوم، و در فاز4 (جزء متصل به اجزای سیلیکاته خاک و یا فاز باقی مانده) از تیزاب سلطانی استفاده گردید. بعد از سانتریفیوژ و فیلتر کردن، عصاره استخراج شده توسط دستگاه طیف سنج اتمی دانشگاه آزاد اسلامی مشهد مورد تجزیه عنصری قرار گرفتند. در نهایت نتایج به دست آمده توسط نرم افزارهای Excel 2010، SPSS 22,  مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. هم چنین به منظور ارزیابی آلودگی خاک از شاخص های زمین انباشتگی، عامل آلودگی، عامل غنی شدگی و درجه آلودگی اصلاح شده استفاده شد.

 

 

شکل1- نقشه زمین شناسی منطقه مورد مطالعه برگرفته از نقشه 1:100000 جغتای(7) به همراه نقاط نمونه برداری

Figure 1. Geological map and sample location of the study area (Joghatay sheet, 1:100000 in scale, after Rahmati Elikhchi ,1998 (7)).

 

 

 

یافته ها و بحث

 

با بررسی نمونه های خاک برداشت شده، بافت خاک در منطقه ماسه ای تا لومی ماسه ای بوده وpH نمونه های خاک در محدوده22/8-78/8 قرار می گیرند. هم چنین بر اساس طبقه بندی انجمن علوم خاک آمریکا، این خاک ها در رده کمی قلیایی تا نسبتا قلیایی قرار می گیرند. هدایت الکتریکی(EC ) نمونه های خاک در محدوده 171-272 میکرو زیمنس بر سانتی متر قرار دارد(جدول1). نتایج حاصل از آنالیز عناصر نمونه ها نشان می دهد که غلظت کل فلزات بسیار متغیرمی باشد. بر این اساس گستره آن برای عناصر کروم، نیکل ، کبالت، مولیبدن، آهن، کادمیوم، مس، نقره،آرسنیک، منگنز، سرب، روی، تیتان، گوگرد و آنتیموان در ایستگاه های نمونه برداری به همراه پارامترهای آماری نمونه ها و غلظت میانگین عناصر در پوسته زمین وشیل جهانی در جدول (1) آمده است. بررسی­های اولیه نشان از غلظت بالای عناصر کروم ، نیکل و کبالت نسبت به میانگین پوسته زمین و شیل جهانی دارد. البته میزان این عناصر با دور شدن از سنگ های افیولیتی در منطقه کاهش می یابد،  به طوری که میزان عنصر کروم در نزدیکی سنگ های اولترامافیک و معدن کرومیت گفت بیش از 1% بوده و بالاتر از حد تشخیص دستگاه ICP می باشد. غلظت عناصر آرسنیک وکادمیوم در نزدیکی افیولیت ها کم (کمتر از1/0ppm ) بوده و در مناطق شمالی منطقه مورد مطالعه بالاتر می باشد. گمان می رود استفاده از سموم و آفت کش های گیاهی در این منطقه سبب بالا رفتن غلظت آرسنیک در خاک شده است. عناصر دیگر ازجمله آهن و آلومینیوم در منطقه مورد مطالعه تغییرات زیادی در غلظت شان نشان نمی­دهند.

 

 

جدول 1- غلظت عناصر سنگین و نتایج آنالیز ICP-MS (بر حسب ppm)، هدایت الکتریکی(بر حسب میکروزیمنس برسانتی متر) و pH در نمونه های خاک

Table 1. Heavy elements concentration and ICP-MS analysis results (ppm), Electrical conductivity (μS/cm) and pH in soil samples.

نمونه	G25	G27	G28	G30	G32	G34	G40	G43	G46	G47	میانگین پوسته*	شیل جهانی*
pH	53/8	22/8	35/8	49/8	51/8	75/8	78/8	42/8	49/8	45/8	-	-
pH	53/8	22/8	35/8	49/8	51/8	75/8	78/8	42/8	49/8	45/8	-	-
EC	204	207	194	275	171	199	189	174	2110	272	-	-
Sb	7/0	1	9/0	7/0	4/1	1	1	1	1	1/1	2/0	5/1
Ti	1777	2979	3785	2601	4319	4477	5638	4361	378	4106	4400	4600
Zn	137	49	50	39	53	52	63	55	39	54	70	95
Pb	9	14	10	9	16	12	15	13	16	13	13	20
Ni	968	778	615	988	288	273	316	387	143	317	75	68
Mo	11/0	28/0	31/0	<1/0	37/0	32/0	43/0	33/0	34/0	4/0	5/1	6/2
Mn	977	774	866	834	880	816	785	841	571	767	950	850
Fe	68100	38929	45961	44029	40259	40612	44974	41890	23444	35734	50000	47200
Cu	10	20	38	29	62	49	31	48	21	39	55	45
Cr	>1%	1047	668	719	273	400	>1%	417	170	305	100	90
Co	1059	5/52	6/44	4/59	1/28	8/25	31	2/31	7/12	5/29	25	19
Cd	<1/0	26/0	26/0	11/0	6/0	53/0	44/0	39/0	49/0	59/0	2/0	3/0
As	<1/0	<1/0	<1/0	<1/0	7/0	2/0	<1/0	2/1	2/0	8/2	8/1	13
Al	41070	37037	45864	32691	58002	55457	54667	55885	46583	55337	81300	80000
Ag	<1/0	2/0	2/0	1/0	2/0	1/0	1/0	2/0	2/0	2/0	07/0	07/0

* به نقل از(مر و شرفی1382)(25)

 

 

1- بررسی همبستگی بین عناصر

 

مطالعات ژئو شیمیایی رسوبات می تواند گام موثری برای یافتن منشا رسوبات، الگوی پراکنش عناصر و ارزش یابی زیست محیطی وضعیت موجود در یک منطقه باشد(9). در این میان تشخیص ارتباط و همبستگی متقابل بین عناصر مختلف می­تواند در ارزیابی دقیق تر اثرات زیست محیطی کمک نماید. در این تحقیق از ضرایب همبستگی پیرسون(Pearson Correlation) برای تعیین روابط بین عناصر مختلف استفاده شده است. درک این روابط می تواند در تشخیص منبع عنصر و چگونگی انتقال آن در محیط مفید باشد. همبستگی بالای عناصر موجود در رسوب را می توان ناشی از چند عامل دانست که عبارتند از: جذب سطحی در کانی های رسی و مواد آلی، حضور عناصر در ساختار کانی ها به ویژه رس ها، جذب عناصر توسط اکسیدها و هیدروکسیدهای منگنز و آهن(10). مقادیر ضریب همبستگی پیرسون عناصر سنگین منطقه مورد مطالعه در جدول(2) ارایه شده است. همان طور که در جدول مشاهده می شود ارتباط معنادار مثبتی بین عنصر کبالت با آهن ( 01/0 > p ، 954/0 = r) ، منگنز ( 01/0 > p ، 876/0 = r) ، نیکل (01/0 > p ، 799/0 = r ) ،  کروم ( 05/0 > p ، 701/0 = r )  و منیزیم ( 05/0 > p ، 669/0 = r) وجود دارد که ناشی از منشا یکسان ، آزادسازی و رسوب مشابه این عناصر در منطقه مورد مطالعه می باشد. هم چنین همبستگی نیکل با منیزیم (01/0 > p ، 941/0 = r) و آهن با منگنز ( 01/0 > p ، 953/0 = r) بسیار قوی است که نشانه همبستگی بالا و منشا یکسان این عناصر می باشد. البته همبستگی معکوس بالایی نیز بین عناصر کادمیوم با نیکل ( 01/0 > p ، 942/0 =r) و منیزیم ( 01/0 > p ، 842/0- = r) ، کبالت با مولیبدن ( 01/0 > p ، 827/0- = r) ، سرب ( 05/0 > p ، 731/0- = r) و تیتان (01/0 > p ، 866/0- = r) وجود دارد که نشان از منشا متفاوت این عنصر با عناصر یاد شده  است. از طرف دیگر همبستگی مثبت بین عنصر کادمیوم با عنصر مس ( 05/0 > p، 730/0 = r) مولیبدن ( 01/0 > p ، 899/0 = r) ، سرب  (01/0 >p ، 801/0 = r) ، تیتان ( 01/0 >p ، 804/0 = r) و آنتیموان ( 05/0 > p ، 681/0 = r) می تواند حاکی از منشا مشترک این عناصر باشد. با توجه به وجود سنگ های اولترامافیکی در منطقه مورد مطالعه می توان منشا عناصر نیکل، کروم ، کبالت و منیزیم در خاک ها ورسوبات منطقه را مربوط به آزاد سازی این عناصر از سنگ های افیولیتی منطقه مربوط دانست.

 

 

جدول 2- مقادیر ضریب همبستگی پیرسون عناصر نمونه های خاک و رسوب

Table 2. Pearson’s correlation coefficient values ​​of elements in soil and sediment samples

Correlations
	Ag	Al	As	Cd	Co	Cr	Cu	Fe	Mn	Mo	Ni	Pb	Zn	Ti	Sb	Mg
Ag	۱
Al	008/0	۱
As	457/0	333/0	۱
Cd	470/0	461/0	532/0	۱
Co	530/0-	48/0	308/0-	80/0-**	۱
Cr	675/0-*	204/0	343/0-	488/0-	701/0*	۱
Cu	394/0	300/0	381/0	730/0*	72/0-*	630/0*	۱
Fe	591/0	254/0	286/0-	69/0-*	95/0**	77/0**	548/0-	۱
Mn	474/0-	347/0	180/0-	580/0-	87/0**	597/0	303/0-	95/0**	۱
Mo	544/0	363/0	434/0	89/0**	82/0-**	377/0-	639/0*	70/0-*	62/0-*	۱
Ni	441/0-	501/0-	381/0-	94/0-**	80/0**	407/0	62/0-*	675/0*	619/0*	89/0-**	۱
Pb	541/0	232/0	214/0	80/0**	73/0-*	336/0-	446/0	70/0-*	67/0-*	82/0**	81/0-**	۱
Zn	485/0-	401/0	198/0-	551/0-	92/0**	75/0**	62/0-*	94/0**	86/0**	61/0-*	503/0	53/0-	۱
Ti	299/0	268/0	277/0	80/0**	87/0-**	35/0-	728/0*	۶۷/0-*	62/0-*	92/0**	83/0-**	702/0*	70/0-*	۱
Sb	453/0	714/0*	344/0	681/0*	268/0-	215/0-	514/0	164/0-	101/0	567/0	60/0-	647/0*	002/0-	374/0	۱
Mg	362/0-	477/0-	267/0-	84/0-**	669/0*	304/0	399/0-	600/0	604/0*	73/0-*	94/0**	80/0-**	354/0	64/0-*	571/0-	۱

*. Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).

**. Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).

 

 

 

برای بررسی بیش تر موضوع و منشایابی عناصر سنگین می­توان از آنالیز خوشه ای(CA)  برای منشایابی عناصر سنگین در رسوبات استفاده نمود. در روش آنالیز خوشه ای مطابق نمودار (2)، عناصر به دو گروه عمده تقسیم می شوند: گروه اول یا گروه A به دو زیر گروه A₁ (شامل عناصر کبالت، آهن، روی ،منگنز و کروم ) و گروه A₂ ( شامل عناصرمنیزیم و نیکل ) تقسیم می شوند. در گروه دوم یا گروه B نیز به دو زیر گروه B₁ ( شامل عناصر نقره و آرسنیک) و زیرگروه B₂ ( شامل عناصر مولیبدن، تیتان، کادمیوم، سرب و مس) تقسیم بندی شده اند. با توجه به نمودار آنالیز خوشه ای، عناصر نیکل و منیزیم، کبالت ، آهن و روی نزدیک ترین روابط و منشا یکسان را دارا هستند. این نتایج با بررسی های حاصل از ضرایب همبستگی پیرسون نیز تایید می شود.

 

 

شکل2- نمودار دندوگرام آنالیز خوشه ای عناصر سنگین خاک

Figure 2. Dandogram diagram of cluster analysis of heavy soil elements.

 

 

تحلیل عاملی(PCA)  ، روش آماری چند متغیره ای دیگری است که هدف آن ساده کردن مجموعه های پیچیده و مختلفی است که بین متغیرهای مشاهده ای وجود دارد. تحلیل عاملی ارتباط بین واریانس- کواریانس یک تعداد نمونه ازمتغیرهای کمی مشاهده ای است که  بر حسب چند کمیت اصلی تصادفی اما غیر مشاهده ای، که عامل نامیده می شوند، بیان می شوند. تعدادی از متغیرها که بیش ترین همبستگی را با یک دیگر دارند، عامل اصلی نامیده می شوند. به عبارت دیگر، تجزیه عاملی روشی آماری است که بین مجموعه فراوانی از متغیرهایی که به ظاهر بی ارتباط با هم هستند، رابطه خاصی را تحت یک مدل فرضی برقرار می کند. از عمده کاربرد های آنالیز عوامل، در محیط زیست و در یافتن منابع آلودگی و یا غنی شدگی خاک و آب و نیز تفکیک منشاهای طبیعی و انسان زاد می­باشد. محققان مختلفی از این ابزار آماری در جهت تعیین منشا آلودگی عناصر سنگین در خاک استفاده کرده اند (14-11). جهت بررسی فلزات سنگین موجود در خاک منطقه با استفاده از تحلیل عاملی غلظت فلزات سنگین مورد ارزیابی تحلیل عاملی قرار گرفتند. در عامل اول عناصرکادمیوم، مس، سرب، تیتان و نقره با ضرایب بالا و مثبت و عناصر کبالت، کروم، آهن، منگنز، نیکل و روی با ضرایب بالا و منفی حضور دارند. می توان گفت که این دو گروه عناصر فوق دارای منشا متفاوتی می­باشند. در آنالیز خوشه ای و ضریب همبستگی پیرسون عناصر سنگین نیز این نتیجه تایید می گردد. در عامل دوم عنصر آلومینیوم  و مولیبدن به عنوان عناصر اصلی محسوب می شوند.  با توجه به این که  غلظت این عناصر در منطقه مورد مطالعه تغییرات محسوسی ندارند، به عنوان یک عامل جداگانه مطرح است. در عامل سوم عنصر آرسنیک به عنوان عامل اصلی می­باشد.  با توجه به بالا بودن غلظت این عنصر در قسمت های شمالی منطقه مورد مطالعه و زمین های کشاورزی می توان گفت استفاده از سموم کشاورزی به عنوان یک عامل انسان زاد سبب آلودگی خاک به این عنصر شده است.

 

شکل 3- نتیجه تحلیل مولفه اصلی عناصر سنگین (الف) و ماتریس اجزا (ب)

Figure 3. The result of Principal component analysis (PCA) of heavy elements (a) and components matrix (b)

 

 

2- ارزیابی آلودگی خاک و رسوب

 

در مطالعات زیست محیطی به ویژه زمانی که توزیع ژئوشیمیایی عناصر در محیط، حاصل ترکیبی از عوامل انسانی و طبیعی باشد باید روند تغییرات با استفاده از شاخص های آلودگی ارزیابی شود. شاخص زمین انباشتگی، عامل غنی شدگی و  ضریب آلودگی از معیارهایی هستند که با در نظر گرفتن غلظت عناصر در نمونه زمینه روند آلودگی را نشان می دهند.

 

2-1 بررسی شاخص زمین انباشتگی (I _geo)

در تحلیل های زیست محیطی، از شاخص زمین انباشت(Index of Geoaccumulation) به منظور مشخص کردن سطح آلودگی و میزان تاثیر عوامل انسان زاد از عوامل طبیعی استفاده می شود. این شاخص می تواند بیان گر شدت تاثیر عوامل خارجی باشد(15). شاخص زمین انباشت برای اولین بار توسط مولر(16) ارایه شد (معادله 1).

(1)

در این معادله، C_n غلظت اندازه گیری شده عنصر در نمونه و B_n غلظت همان عنصر در نمونه زمینه( میانگین شیل جهانی) است. ضریب 5/1 نیز برای حذف تغییرات احتمالی زمینه به علت تاثیرات زمین شناختی اعمال می شود. بر اساس طبقه­بندی مولر(16) هفت رده آلودگی را می توان در نظر گرفت (جدول3).

 

جدول 3- شاخص زمین انباشت بر اساس طبقه بندی مولر(16)

Table 3. Muller's classification for the geoaccumulation index (Igeo) (16)

Designation Of Sediment Quality	Igeo Class	Igeo Value	Igeo Range
به شدت آلوده	6	>5	Igeo>5
آلودگی به شدت زیاد	5	5-4	Igeo<3>5
آلودگی شدید	4	4-3
آلودگی متوسط تا شدید	3	3-2	Igeo<1>3
آلودگی متوسط	2	2-1
غیر آلوده تا آلودگی متوسط	1	1-0	Igeo>1
غیر آلوده	0	0

              

جدول 4-  شاخص زمین انباشت برای عناصر مورد مطالعه در نمونه های خاک و رسوب

Table 4. Geoaccumulation index (Igeo) for the studied elements in soil and sediment samples

	نمونه	G25	G27	G28	G30	G32	G34	G40	G43	G46	G47
شاخص زمین انباشت(Igeo)	Sb	6/1-	1/1-	3/1-	6/1-	68/0-	1/1-	1/1-	1/1-	1/1-	03/1-
	Ti	9/1-	2/1-	86/0-	4/1-	6/0-	6/0-	2/0-	6/0-	8/0-	7/0-
	Zn	05/0-	5/1-	5/1-	8/1-	4/1-	4/1-	1/1-	3/1-	8/1-	3/1-
	Pb	7/1-	1-	5/1-	7/1-	9/0-	3/1-	1-	2/1-	9/0-	2/1-
	Ni	2/3	9/2	5/2	2/3	5/1	4/1	6/1	9/1	5/0	6/1
	Mo	1/5-	7/3-	6/3-	-	3/3-	6/3-	1/3-	5/3-	5/3-	2/3-
	Mn	38/0-	72/0-	55/0-	61/0-	53/0-	64/0-	69/0-	60/0-	15/1-	73/0-
	Fe	05/0-	86/0-	62/0-	68/0-	81/0-	80/-	65/0-	75/0-	59/1-	98/0-
	Cu	49/3-	75/2-	82/0-	21/1-	12/0-	46/0-	12/1-	49/0-	68/1-	79/0-
	Cr		95/2	3/2	41/2	01/1	56/1		62/1	33/0	17/1
	Co	89/1	88/0	65/0	05/1	02/0-	1/0-	12/0	13/0	1/1-	04/0
	Cd	-	89/0-	79/0-	03/2-	43/0-	23/0	03/0-	2/0-	12/0	39/0
	As	-	-	-	-	7/4-	6/6-	-	02/4-	6/6-	7/2-
	Al	5/1-	69/1-	38/1-	87/1-	04/1-	11/1-	13/1-	1/1-	36/1-	11/1-
	Ag	-	92/0	92/0	07/0-	92/0	07/0-	07/0	92/0	92/0	92/0

 

با بررسی جداول (3و4) نمونه های خاک برداشت شده از نظر آلودگی عناصر کروم و نیکل در سطح آلودگی شدید تا متوسط قرار دارند به طوری که میزان آلودگی آن ها با دور شدن از نواحی افیولیتی و معدن کرومیت کاهش می یابد. آلودگی نمونه ها نسبت به عنصر کبالت متوسط تا غیر آلوده اند و بقیه عناصر مورد مطالعه آلودگی در منطقه ایجاد نکرده اند.  بالا بودن شاخص زمین انباشتگی عناصر کروم و نیکل و تا حدی کبالت، نشان دهنده تاثیر به سزای سنگ های اولترامافیک بر ترکیب رسوبات منطقه می باشد.

2- 2 بررسی عامل غنی شدگی(EF)

تمایز فلزات با منشاء انسان زاد از فلزاتی که از هوازدگی طبیعی سنگ ها حاصل شده اند، بخش ضروری هر مطالعه ژئوشیمی زیست محیطی است. ضریب غنی شدگی (Enrichment Factor) نشان دهنده مقدار افزایش غلظت یک عنصر نسبت به غلظت طبیعی آن در پوسته، سنگ بستر یا خاک است. به عبارت دیگر این ضریب بیان گر شدت تاثیر عامل خارجی (انسان زاد) می باشد (17). ضریب غنی شدگی یک عنصر خاص در یک نمونه معین عبارت است از نسبت غلظت آن عنصر در آن نمونه  به غلظت زمینه همان عنصر در جامعه ای که نمونه مربوطه متعلق به آن است. این ضریب در تحلیل های زیست محیطی، یکی از عوامل مهم ارزیابی میزان تمرکز عناصر تحت تاثیر عوامل انسان زاد و طبیعی است که از رابطه (2) محاسبه می شود (18).

(2)

: غلظت عنصر مورد بررسی در محیط - : غلظت عنصر مبنا در محیط  - : غلظت متوسط همان عنصر در پوسته زمین  - : غلظت عنصر مبنا در پوسته زمین  - EF: ضریب غنی شدگی

عنصر مبنا عنصری است که تغییرات اندکی در محیط داشته باشد و غلظت آن در محیط متاثر از فعالیت های انسان نباشد و منشا کاملا زمین شناسی داشته باشد. در تحقیقات زیست محیطی معمولا از Zr,Ti, Fe, Al, Sc به عنوان عناصر مرجع استفاده می شود (19و20). در منطقه مورد مطالعه، عنصرAl به عنوان عنصر مرجع مورد استفاده قرار گرفت. راهنمای استفاده از مقادیر غنی شدگی عناصر و مقادیر ضریب غنی شدگی برای نمونه ها در جداول (5و6) آمده است.

 

جدول5- طبقه بندی مقادیر ضریب غنی شدگی برای خاک (18)

Table 7. Different degree of Enrichment Factor (EF) for soil (18)

ضریب غنی شدگی(EF)	<1	3-1	5-3	10-5	25-10	50-25	>50
شدت غنی شدگی	بدون غنی شدگی	غنی شدگی اندک	غنی شدگی متوسط	غنی شدگی نسبتا شدید	غنی شدگی شدید	غنی شدگی خیلی شدید	غنی شدگی بینهایت شدید

 

جدول6- ضریب غنی شدگی عناصر در نمونه های خاک و رسوب

Table 6. Enrichment factor of elements in soil and sediment samples

ضریب غنی شدگی(EF)

نمونه

Sb

Ti

Zn

Pb

Ni

Mo

Mn

Fe

Cu

Cr

Co

Cd

As

Ag

G25

92/6

79/0

87/3

37/1

5/25

14/0

03/2

69/2

35/0

-

38/8

-

-

-

G27

9/10

48/1

53/1

36/2

7/22

40/0

78/1

70/1

79/0

9/22

60/4

85/2

-

27/6

G28

97/7

52/1

26/1

36/1

5/14

36/0

61/1

62/1

22/1

8/11

16/3

30/2

-

06/5

G30

70/8

47/1

38/1

72/1

7/32

-

18/2

18/2

31/1

8/17

90/5

36/1

-

55/3

G32

81/9

37/1

06/1

72/1

38/5

34/0

29/1

12/1

58/1

82/3

57/1

20/4

54/0

4

G34

33/7

49/1

08/1

35/1

33/5

31/0

25/1

19/1

3/1

80/5

51/1

88/3

16/0

09/2

G40

43/7

90/1

32/1

71/1

26/6

42/0

22/1

33/1

83/0

-

84/1

27/3

-

12/2

G43

27/7

44/1

14/1

45/1

50/7

32/0

28/1

21/1

26/1

06/6

81/1

83/2

96/0

15/4

G46

72/8

50/1

97/0

14/2

32/3

39/0

04/1

81/0

66/0

96/2

88/0

28/4

19/0

98/4

G47

08/8

37/1

13/1

46/1

20/6

39/0

18/1

04/1

04/1

48/4

73/1

33/4

8/2

19/4

 

ضریب غنی شدگی عناصر کروم و نیکل در رسوبات آبراهه ای بخش های جنوبی منطقه مورد مطالعه شدید است. این امر را می توان ناشی از فعالیت های معدن کاری معدن کرومیت منطقه و تاثیر حمل رسوبات از سنگ های افیولیتی دانست. با فاصله گرفتن از معدن و توده افیولیتی ضریب غنی شدگی این عناصر کاهش یافته و به حد متوسط رسیده است(شکل4). ضریب غنی شدگی فلز کبالت نیز از حد نسبتا شدید در بخش های جنوبی منطقه مورد مطالعه آغاز گردیده و به حد اندک در دشت جغتای رسیده است. غنی شدگی کروم، نیکل و کبالت در منطقه با محاسبه شاخص ضریب انباشت نیز تایید می گردد. ضریب غنی شدگی بین 5/0 تا 5/1، نشان دهنده منشا طبیعی و مقادیر بالاتر از 5/1، نشان دهنده منشا انسان زاد است(21و22).

3-2 بررسی عامل آلودگی خاک(CF)

برای تعیین ارزیابی ریسک آلودگی خاک با استفاده از عامل آلودگی از رابطه (3) استفاده می شود(19).

سطوح آلودگی را می توان بر اساس شدت آلودگی تقسیم بندی کرد ( جدول 7).

(3)

در این رابطه غلظت زمینه میزان عنصر در میانگین شیل جهانی انتخاب شده است و بر اساس آن عامل آلودگی عناصر مورد مطالعه، محاسبه گردیده است(جدول 8).

 

 

جدول7- طبقه بندی مقادیر فاکتور آلودگی برای خاک (19)

Table 7. Different degree of contamination (CF) for soil (19)

 

>6	6-3	3-1	<1	CF
آلودگی خیلی زیاد	آلودگی قابل توجه	آلودگی متوسط	آلودگی کم	شدت آلودگی

 

جدول8- مقادیر فاکتور آلودگی عناصر در نمونه های خاک و رسوب

Table 8. Contamination Factor (CF) values in soil and sediment samples

	نمونه	G25	G27	G28	G30	G32	G34	G40	G43	G46	G47
فاکتور آلودگی(CF)	Sb	46/0	66/0	6/0	46/0	93/0	66/0	66/0	66/0	66/0	73/0
	Ti	38/0	65/0	82/0	56/0	93/0	97/0	22/1	94/0	81/0	89/0
	Zn	44/1	51/0	52/0	41/0	55/0	54/0	66/0	57/0	41/0	56/0
	Pb	45/0	7/0	5/0	45/0	8/0	6/0	75/0	65/0	8/0	65/0
	Ni	2/14	4/11	04/9	5/14	2/4	01/4	6/4	6/5	1/2	6/4
	Mo	04/0	1/0	12/0	-	14/0	12/0	16/0	12/0	13/0	15/0
	Mn	1/1	9/0	01/1	98/0	03/1	96/0	92/0	98/0	67/0	7/0
	Fe	4/1	8/0	9/0	9/0	8/0	8/0	9/0	8/0	5/0	7/0
	Cu	2/0	4/0	8/0	6/0	3/1	1/1	6/0	1/1	4/0	8/0
	Cr	9/14	6/11	4/7	9/7	1/3	4/4	1/12	6/4	8/1	2/3
	Co	5/5	7/2	3/2	1/3	4/1	3/1	6/1	6/1	6/0	5/1
	Cd	-	8/0	8/0	3/0	2	7/1	4/1	3/1	6/1	9/1
	As	-	-	-	-	05/0	01/0	-	09/0	01/0	21/0
	Al	05/0	4/0	5/0	5/0	7/0	6/0	6/0	7/0	6/0	7/0
	Ag	-	8/2	8/2	4/1	8/2	4/1	4/1	8/2	8/2	8/2

 

 

مطابق مقادیر عامل آلودگی، اکثر نمونه های خاک، نسبت به عناصر کروم و نیکل شدت آلودگی خیلی زیاد و قابل توجهی دارند و شدت آلودگی نمونه های خاک نسبت به عنصر کبالت در اکثر نمونه ها در حد متوسط است. با توجه به مطالعات صورت گرفته در مناطق افیولیتی مجاور نیز این سه فلز عامل اصلی آلودگی خاک می باشند (3).  بقیه عناصر مورد مطالعه شدت آلودگی ناچیزی از خود نشان  می دهند.

 

شکل4- نقشه پهنه بندی فاکتور آلودگی  عناصر. کروم(الف)، نیکل(ب) و کبالت(ج)

Figure 4.The Contamination Factor distribution map of Elements. Cr (a), Ni (b), Co(c)

 

 

 شکل(4) نقشه توزیع مکانی عامل آلودگی خاک را در محدوده مورد مطالعه به روش درون یابی وزنی معکوس (23) نشان می­دهد. با توجه به این پهنه بندی، عامل آلودگی کروم بین 1/3 تا 9/14و نیکل نیز بین 4 تا 5/14 می باشد که با توجه به جدول (7) آلودگی بسیار زیادی را نشان می دهد. همچنین عامل آلودگی کبالت در محدوده 3/1 تا 5/5 می باشد که نشان دهنده میزان آلودگی متوسط تا قابل توجه است. همان طور که در نقشه پهنه بندی شکل (4) مشخص است بیش ترین آلودگی خاک به این عناصر در محدوده معدن کرومیت می­باشد. از طرفی می توان با محاسبه  نسبت مجموع عامل آلودگی عناصر مختلف در یک نمونه خاک به تعداد عناصر، درجه آلودگی اصلاح شده(mCd) را اندازه گیری نمود وشدت آلودگی نمونه خاک را نسبت به همه عناصر مورد مطالعه تعیین کرد(معادله 4).

(4)

 

 

جدول 9- میزان آلودگی خاک با توجه به درجه آلودگی اصلاح شده

Table 9. Different modified degree of contamination (mCd) for soil

درجه آلودگی اصلاح شده	>32	32-16	16-8	8-4	4-2	2-5/1	<5/1
میزان آلودگی رسوبات	آلودگی بی نهایت زیاد	آلودگی فوق العاده زیاد	آلودگی بسیار زیاد	آلودگی زیاد	آلودگی متوسط	آلودگی اندک	غیرآلوده تاآلودگی بسیار اندک

 

شکل5-  نمودار درجه آلودگی اصلاح شده (mCd) برای نمونه های خاک  

Figure 5. Modified degree of contamination (mCd) diagram for soil samples

 

درجه آلودگی اصلاح شده نشان می دهد که آلودگی سه نمونه خاک G25 ، G27 و G30  نسبت به بقیه بیش تر است. این سه نمونه نزدیک ترین نمونه ها به واحد های افیولیتی منطقه مورد مطالعه اند.سایر نمونه های خاک سطح آلودگی اندکی دارند. نقشه پهنه بندی منطقه مورد مطالعه از نظر درجه آلودگی اصلاح شده نیز بیان گر آلودگی نمونه های خاک در جنوب منطقه می باشد( شکل6).

 

شکل6- نقشه پهنه بندی خاک منطقه بر اساس درجه آلودگی اصلاح شده(mCd)

Figure 6. The soil distribution map of the area based on Modified degree of contamination (mCd)

 

 

3- بررسی نتایج حاصل ازاستخراج ترتیبی

 

به منظور بررسی بیش تر منشا آلودگی، دو نمونه از خاک های آلوده منطقه (G25 ,G30) مورد ارزیابی استخراج ترتیبی قرار گرفت. در این روش غلظت شش عنصر آهن ، سرب، کادمیوم، روی، کروم و نیکل در فازهای چهارگانه مورد سنجش قرار گرفتند. درصد بازیافت (Recovery)  برای نمونه های تجزیه شده به روش BCR به صورت آهن (3/94%)،  سرب  (2/91%)، کادمیوم  (8/95%)، روی  (4/99%)، کروم  (1/98%) و نیکل  (2/101%) به صورت زیر می باشد. با در نظر گرفتن 10%±  خطای معمول می توان روش را قابل اطمینان و تکرار پذیر دانست. در روش استخراج ترتیبی، فلزات در فاز تبادل پذیر و فاز درپیوند با کربنات ها، دارای پیوندهای سستی هستند و به راحتی تحرک می یابند. بر همین اساس عموماً مجموع فازهای اول، دوم و سوم را به عنوان بخش زیست دسترس پذیر درنظر می گیرند(24).  درصد همراهی کروم و نیکل در فازهای مختلف استخراج شده، نشان می دهد که میانگین درصد همراهی این دو عنصر در 4 فاز استخراج شده به ترتیب (F1>F4>F3>F2) می باشد(شکل7).  همان طور که مشاهده می شود بیش از 50 درصد غلظت کروم و نیکل در نمونه های خاک در فاز تبادل پذیر حضور دارند. رخداد بالای کروم و نیکل در فاز اول (تبادل پذیر) نشان می دهد که این فلزات عمدتا دارای منشا انسان زاد و مرتبط با فعالیت های معدن کاری می باشد. هم چنین درصد بالای این عناصر در فاز تبادل پذیر نشان می دهد که این عنصر با تغییر شرایط محیط (مثلا کاهش pH) به راحتی متحرک شده و زیست دسترس پذیری آن افزایش می یابد. افزایش مقادیر غیر عادی این دو عنصر توسط شاخص های مختلف آلودگی (شاخص زمین انباشت، عامل آلودگی و غنی شدگی) نیز تایید می گردد. در مقابل سایر عناصر مورد بررسی (آهن، سرب، روی و کادمیوم) در فازهای باقی مانده تمرکز یافته اند. به طور مثال بیش از 50 درصد تمرکز عنصر روی در نمونه G30 در فاز 4( فاز باقی مانده)  می باشد. به طور میانگین بیش از 45 درصد عنصر کادمیوم  و سرب نیز در فاز چهارم تمرکز دارد. این امر نشان می دهد که باید منشا این عناصر را در شبکه کانی های سیلیکاته و کربناته خاک جستجو کرد. این عناصر اغلب با ماهیت دوگانه لیتوفیلی- سیدورفیلی تمایل به قرار گرفتن در شبکه بلوری کانی های یا اجزای معدنی خاک (اکسیدها و هیدرواکسیدهای آهن و منگنز) داشته و در سنگ ها و خاک های ناشی از هوازدگی حضور می یابند. لذا منشا این عناصر را می تون عوامل طبیعی و لیتوژنیک در نظر گرفت. محاسبه شاخص های آلودگی نیز غنی شدگی غیر عادی و بالا در منطقه از این عناصر را نشان نمی دهند.

 

شکل 7- گونه سازی شیمیایی فلزات سنگین در رسوبات منطقه مورد مطالعه

Figure7. The distribution of heavy metal fractions in the sediment of study area

 

 

نتیجه گیری

 

با توجه به پژوهش صورت گرفته تاثیر سنگ های افیولیتی و معدن کرومیت در آلودگی خاک مورد بررسی قرار گرفت. ضریب همبستگی عناصر(پیرسون)، آنالیز خوشه ای و تحلیل سه مولفه اصلی نشان از ارتباط معنادار مثبتی بین عنصر کبالت با آهن، منگنز، نیکل، کروم دارد که ناشی از منشا یکسان، آزادسازی و رسوب مشابه این عناصر در منطقه مورد مطالعه می باشد. شاخص آلودگی ( شاخص زمین انباشت، ضریب غنی شدگی و عامل آلودگی) نمونه های خاک برداشت شده از نظر آلودگی عناصر کروم و نیکل در سطح شدید تا متوسط قرار دارند و میزان آلودگی آن ها با دور شدن از نواحی افیولیتی و معدن کاری کاهش می یابد. هم چنین خاک های منطقه دارای آلودگی متوسط نسبت به عنصر کبالت می باشند و بقیه عناصر مورد مطالعه آلودگی در منطقه ایجاد نکرده اند. بالا بودن مقادیر شاخص های آلودگی در منطقه نسبت به عناصر کروم و نیکل و تا حدی کبالت، نشان دهنده تاثیر به سزای سنگ های اولترامافیک بر ترکیب رسوبات منطقه می باشند. درجه آلودگی اصلاح شده منطقه نشان می دهد که نمونه های خاک نزدیک به منطقه معدنی دارای بالاترین سطح آلودگی هستند. میزان آلودگی در بخش شمالی و شرقی به حداقل خود رسیده است. نتایج حاصل از استخراج ترتیبی دو نمونه خاک آلوده در منطقه نشان داد که تمرکز عناصر کروم و نیکل در فاز اول یا جزء تبادل پذیر بوده و غلظت آن ها در خاک منطقه ناشی از عوامل آنتروپوژنیک و فعالیت های معدن کاری در منطقه مورد مطالعه است. این نتایج نشان داد که منشا عناصر دیگر هم چون آهن، سرب، روی و کادمیوم در خاک های منطقه منشا طبیعت زاد دارد.

 

Reference

• Kelly, J. and Thornton, I., 1996, "Urban geochemistry: astudy of the influence of anthropogenic activity on theheavy metal content of soils in traditionally industrial andnon-industrial areas of Britain",Applied.Geochemistry,Vol. 11 (1-2): 363-370.
• Merian, E., Anke, M., Ihnat, M., and Stoeppler, M., 2004. Elements and their compounds in the environment, John Willey,1170p.
• Sharifian Attar, Reza., Mazhari, Seyed Ali., Mazlumi Bajestani, Alireza., 2013, Heavy geochemical metals in ophiolite plains: A case study of Davarzan region, west of Sabzevar, The first conference on applied geochemistry in Iran. (In Persian)
• Darvishzadeh, Ali., 1991, Geology of Iran, Danesh-e-Amrooz Publishing. (In Persian)
• Vatanpour, H., Khakzad, A., Vosoughi Abedini, M., Alavi, A., Qaderi, M., Yousefi, A., 2007, Geochemistry of chromite deposits in the west of Sabzevar ophiolite belt, the first congress of applied geology in Iran. (In Persian)
• Vatanpour, H., Aftabi, A., 1998, Investigation of the important types of texture and structure of Sabzevar chromite deposits (Gaft and Forumad region), Scientific Quarterly Journal of Geosciences, Vol 23 No24 . (In Persian)
• Rahmati Elkhchi, 1998, Geological map 1: 100000 Joghatay, Geological Survey of Iran. (In Persian)
• Tokalioglu,S., Kartal,S., Birol,G., 2003. Application of a three-stage sequential extraction procedure for the determination of extractable metal contents in highway soils. Turkish Journal of Chemistry, 27, 333-346.
• Shajan, K.P., 2001, 'Geochemistry of Bottom sediments from a River- Estuary- Shelf Mixing Zone on the tropical Southwest Coast of India.Bull", Geo1. Surv. Japan, Vol.52, No. 8, pp. 371-382
• Kabata-Pendias A., Mukherjee, A. B., 2007.Trace Elements from Soil to Human, Springer Berlin Heidelberg New York.
• Boruvka L., Vacek O., Jehlicka, J., 2005. Principal component analysis as a tool to indicate the origin of potentially toxic elements in soils. Geoderma 128: 289-300.
• Ruiz-Corets E., Reinoso R., Diaz-Barrientos E., Madrid, l., 2005. Concentrations of potentially toxic metals in urban soils of Seville: relationship with different land uses. Environmental Geochemistry and Health (2005) 27:465-474.
• Wang X. S., Qin, Y., Sang S. X., 2005. Accumulation and sources of heavy metals in urban topsoils: a case study from the city of Xuzhou, China. Environmental Geology: 48:101-107.
• Zhang, C., Fay, D., McGrath, D., Grennan, E., Carton, O. T., 2008. Statical analyses of geochemical variables in soils of Ireland. Geoderma 146. 378-390.
• Anagnostou, Ch., Kaberi, H., Karageorgis, A., 1997."Environmental impact on the surface sediments of the bay and the gulf of Thessaloniki (Greece) according to the geoaccumulation index classification", InternationalConference on Water Pollution: 269–275.
• Müller, G., 1969, "Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River", Geol. J., Vol. 2 (3): 108-118.
• Sam, S., 2011, Investigation of geochemical distribution of pollutants in the sediments of Maharloo Lake from an environmental perspective, Islamic Azad University, Shiraz Branch, 300 p. (In Persian)
• 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 of Hazardous Material, Vol. 161 (2-3): 1058-1562
• 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, Vol. 136 (1-3): 227-38.
• Eby, G. N., 2004, "Principle of environmental geochemistry", Thompson, 515 pp.
• Klerks, P. L. Levinton, J. S., 1989. "Rapid evolution of metal resistance in a benthic oligochaete inhabiting ametal-polluted site", Biological Bulletin, Vol. 176 (2):135-141.
• Zhang, J., Liu, C. L., 2002. "Riverine composition and estuarine geochemistry of particulate metals in China –Weathering features, anthropogenic impact and chemical fluxes", Estuarine, Coastal and Shelf Science, Vol. 54 (2):1051–1070.
• Acosta, J. A., Faz, A., Mrtinez, S. M., 2009- Identification of heavy metal sources by multivariable analysis in a typical Mediterranean city (SE Spain),Environ Monit Assess, DOI 10.1007/s10661-1194-0
• Hesu, Z. Y., 2006. Extractability and bioavailability of zinc over time in tree tropical soils incubated with biosolids. Chemosphere, 63, 762-771
• Mason, B. and Moore, C.B., 1985. Principles of geochemistry. LWW.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1- کارشناسی ارشد، گروه زمین شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی،  مشهد، ایران.

2- دانشیار، گروه زمین شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران. ^*(مسوول مکاتبات)

3- استادیار، گروه زمین شناسی، واحد زاهدان، دانشگاه آزاد اسلامی، زاهدان، ایران.

[4]- Department of Geology, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran.

[5]- Associate Professor, Department of Geology, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran. *(Corresponding author)

[6]- Assistant Professor, Department of Geology, Zahedan Branch, Islamic Azad University, Zahedan, Iran.

تعداد مشاهده مقاله: 1,955

تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 477