ارزیابی میزان آلودگی و توزیع فلزات سنگین در رسوبات رودخانه کارون در بازه پل پنجم تا فارسیت با استفاده از داده های ژئوشیمیایی و تحلیل های آماری

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا رسوب‌شناسی و سنگ‌شناسی رسوبی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس

2 دانشیار گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس

3 دانشیار پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران

doi
10.22084/psj.2021.23839.1280
چکیده

در این پژوهش عناصر بالقوه سمناک آرسنیک، کادمیوم، کروم، مس، نیکل، سرب و روی در رسوبات سطحی رودخانه کارون در بازه پل پنجم تا فارسیت مورد بررسی قرار گرفتند. بدین منظور بر اساس یک استراتژی قطعی تعداد 21 نمونه رسوبات سطحی مطابق با پراکنش کانون­های نقطه­ای و غیرنقطه­ای آلودگی و ریخت­شناسی رودخانه­ای جمع­آوری شد. پس از آماده­سازی نمونه­ها، غلظت عناصر سمی و سولفور با استفاده از دستگاه ICP-MS و درصد کربن آلی کل به دست آمد. با استفاده از فاکتور غنی­شدگی و استانداردهای کیفیت رسوب (ISQGs, PEL, SEL)، سطح آلودگی ناشی از عناصر سمی آشکارسازی شد. برای شناسایی دسته عناصر فلزی دارای رفتار ژئوشیمیایی مشابه در محیط رسوبی و نیز یافتن مهمترین جاذب کاتیونی در بازه­های مورد بررسی از تحلیل خوشه­بندی سلسله مراتبی (AHC) با ضریب تشابه پیرسون در نرم­افزار XLSTAT2018 بهره­گیری شد. بررسی­ها بیانگر این است که بیش­ترین میزان فاکتور آلودگی را به ترتیب عناصر Zn، Cu و Ni با رده آلودگی زیاد به خود اختصاص داده­اند. این درحالی است که در رسوبات غنی‌شدگی متوسطی از عناصر Cu و Zn و غنی‌شدگی کم از Ni رقم خورده است. نتایج به خوبی بازه­های آلوده و پاک رودخانه کارون در بازه پل­پنجم تا فارسیت را مشخص کردند. از منظر غلظت، بخش عمده محدوده مورد مطالعه (به جز بازه روستای ابودبس تا شهرک گلستان) از عناصر Ni و Cr، قسمت­های پایین­دست از شبه فلز آرسنیک در سطح مخاطر آمیز قرار دارند. نیکل و کروم در بیش­تر نمونه­ها دارای غلظتی بیش از تراز PEL بوده و احتمال بروز مسمومیت برای آبزیان و بهره­برداران آب وجود دارد. تجزیه و تحلیل خوشه­­ای و ضریب همبستگی، نشان از همبستگی معنی­دار مثبت (r=0.701-0.993, p value<0.0001) بین عناصر Ni، Cr و As و رسوبات ریز دانه رسی در خوشه B و برقراری همبستگی معنی‌دار مثبت (r=0.643-0.850, p value<0.0001) بین عناصر فلزی سمی Pb و Cu و Zn  و مواد آلی در خوشه A دارد. ضرایب همبستگی بیانگر منشاء یکسان و یا رفتار ژئوشیمیایی مشابه آن­ها نسبت به هم و برقراری شرایط ژئوشیمیایی مشابه در انتقال و ورود آن­ها به فاز جامد یا کانی‌سازی در رسوبات سطحی دارد.