فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: امروزه آلودگی فلزات سنگین به طور گسترده‌ای بر روی کره زمین گسترش یافته است و باعث ایجاد آشفتگی محیط زیست و خطرات جدی برای سلامتی انسان شده است. به طور کلی علت اصلی این مسئله سرعت سریع شهرنشینی، تغییرات کاربری اراضی و صنعتی سازی خصوصاً در کشورهای در حال توسعه با جمعیت بسیار بالا است. هدف این مطالعه ارزیابی کریجینگ شاخص و منشأ آلودگی فلزات سنگین در خاک سطحی اراضی کشاورزی دشت شازند واقع در استان مرکزی بود.مواد و روش‌ها: منطقه مورد مطالعه بخشی از اراضی اطراف مجموعه صنایع در دشت شازند می‌باشد. نمونه خاک‌های سطحی (230 نمونه) از عمق صفر تا 15 سانتی‌متری خاک در سال 1398 بر اساس الگوی تصادفی طبقه‌بندی شده جمع‌آوری شد. غلظت کل (شبه‌کل) فلزات آرسنیک، روی، سرب،کادمیم، مس و نیکل اندازه‌گیری شد.. از تخمینگر کریجینگ شاخص که احتمال مقادیر متغیر که بالاتر از یک آستانه معلوم هستند را تعیین می‌‌کند، برای تهیه نقشه‌های خطر فلزات سنگین استفاده شد. سطح آلودگی خاک‌های منطقه با استفاده از شاخص زمین انباشتگی و فاکتور غنی‌شدگی اندازه‌گیری گردید. به منظور تعیین منشأ احتمالی فلزات سنگین، تجزیه مؤلفه اصلی (PCA) در نرم افزار SPSS نسخه 22 مورد استفاده قرار گرفت.یافته‌ها: میانگین غلظت آرسنیک، روی، سرب،کادمیم، مس و نیکل به ترتیب 78/151، 04/104، 88/37، 17/1، 48/13 و 98/92 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود.. با مقایسه میانگین غلظت کل فلزات با میانگین خاک‌های جهانی مشاهده می‌شود که غلظت سرب ، کادمیم، آرسنیک، نیکل و روی به ترتیب 4/1، 6/2، 18، 5/3 و 7/1 برابر بیشتر است، که نشان می‌دهد منطقه مورد مطالعه دارای سطح بالای آلودگی این فلزات است. حدود 90 % و 100 % نمونههای خاک به ترتیب برای کادمیم و آرسنیک غلظتی بیشتر از میانگین خاک‌های جهانی داشتند. بر اساس تجزیه مؤلفه اصلی سه مؤلفه، 81 درصد از کل واریانس را به خود اختصاص دادند. نتایج تجزیه مؤلفه اصلی نشان داد که مؤلفه اول (سرب روی) به علت مقدار بالای بار عاملی چرخش یافته این فلزات میتواند به عنوان مؤلفه آنتروپوژنیکی تعریف شود. میانگین غلظت این فلزات بیشتر از مقادیر زمینه است منشأ این فلزات ممکن است از ضایعات، باطلهها و زهکشی اسید معدن سرب و روی عمارت باشد. مؤلفه دوم (نیکل و مس) میتواند به عنوان مؤلفه زمینشناسی بیان شود. این فلزات احتمالاً از منابع زمینشناسی منشأ میگیرند. مؤلفه سوم شامل آرسنیک است. آرسنیک در خاک ممکن است ناشی از فعالیتهای انسانی شامل خروج گازهای صنعتی (پالایشگاه، پتروشیمی و نیروگاه)، معدن‌کاری، و تعلیق مجدد غبارات اتمسفری باشد. با توجه به سطح گسترده زمینهای کشاورزی در منطقه مورد مطالعه، منشأ کادمیم در منطقه نیز ممکن است ناشی از مصرف کودهای فسفر باشد. کریجینگ شاخص نشان داد که خطر زیاد آلودگی فلزات سنگین به صورت زیر است: آرسنیک> کادمیوم> نیکل> سرب> روی> مس. مقادیر فاکتور غنی‌شدگی محاسبه شده برای نمونه‌های خاک از بدون غنی‌شدگی تا غنی‌شدگی قابل توجه متغیر بود. میانگین شاخص زمین انباشتگی برای سرب، کادمیم، مس، نیکل، روی و آرسنیک به ترتیب 37/0، 59/1، 53/2-، 48/0-، 63/0- و 9/2 به دست آمد.تیجه‌گیری: نتایج تجزیه مؤلفه اصلی نشان داد که منشأ سرب، روی، آرسنیک و کادمیم ممکن است ناشی از فعالیت‌های انسانی باشد، درحالی‌که منشأ مس و نیکل عمدتاً در ارتباط با منابع زمین‌شناسی است. نقشه‌های خطر نیز نشان داد که منطقه مورد مطالعه دارای خطر زیاد آلودگی فلزات سنگین است. نتایج فاکتور غنی‌شدگی نشان داد که مس، نیکل و روی دارای بدون غنی‌شدگی تا غنی‌شدن کم، سرب دارای غنی‌شدگی متوسط و کادمیم و آرسنیک غنی‌شدگی قابل توجهی دارند. ارزیابی شاخص زمین انباشتگی نشان داد که مس، نیکل و روی دارای (سطح غیرآلوده)، سرب (غیرآلوده تا آلودگی متوسط) ، کادمیم (آلودگی متوسط) و آرسنیک ( آلودگی متوسط تا شدید) بودند.