بررسی آلودگی فلزات سنگین و منشاء آن ها در شرق شهرستان ازنا، استان لرستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد

10.22084/nfag.2020.21037.1403

چکیده

این تحقیق به منظور بررسی آلودگی فلزات سنگین و منشاء آن­ها در شرق شهرستان ازنا در استان لرستان انجام شده است. به همین منظور، فلزات سنگین ۱۱۳ نمونه خاک سطحی (عمق ۱۵-۵ متر) در بخش شرقی شهرستان ازنا با دستگاه طیف­سنج جذب اتمی شعله­ای AAS آنالیز شدند. شاخص­های منشاءیابی و تعیین درجه آلودگی شامل فاکتور غنی­سازی (Ef ) و درصد آن، زمین­انباشت (Igeo)، فاکتور آلودگی (Cf) برای ارزیابی آلودگی خاک محاسبه شدند. بر اساس نتایج به­دست آمده، میانگین غلظت فلزات سنگین شامل Zn,Y,V,Sn,Sr,Sc,Pb,Ni,Cu,Cr,Cd,B,Br به ترتیب ۳۹۳، ۱۰۲، ۷/۰، ۹/۲۲، ۳۴، ۴/۶۵، ۶/۳۲، ۲۶، ۱۶۰، ۵/۱۴، ۱۶۱، ۵۱ و ۹/۸۶ میلی­گرم بر کیلوگرم است که باریم بیش­ترین و کادمیوم کمترین میانگین را دارند.  مقادیر حداکثر و حداقل فاکتور غنی­سازی­ نیز به ترتیب مربوط به کادمیوم و باریم هستند. نتایج نشان داد که منطقه بررسی شده آلودگی کلی نسبت به فلزات سنگین ندارد ولی غلظت برخی از فلزات به صورت نقطه­ای در برخی از نقاط بسیار بالاست و در صورت منشاء طبیعی آلودگی (سنگ و خاک)، می­توان از این نقاط به عنوان نقاط دارای پتانسیل معدنکاری و منبع اقتصادی استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of heavy metal contamination and their origin in eastern Azna city, Lorestan province

نویسندگان [English]

  • A. Jamshidi
  • R. Sarikhani
  • G. Karami
  • A. Ghasemi
چکیده [English]

This study was conducted to investigate the heavy metal contamination and their origin in eastern Azna city in Lorestan province. For this purpose, heavy metals of surface soil samples 113 (5-15 m) were analyzed in the eastern Azna city by AAS flame atomic absorption spectrometry. Origin indices and degree of contamination including enrichment factor (Ef) and its percentage, Geoaccumulation Index (Igeo), contamination factor (Cf) were calculated to evaluate soil contamination. Based on the results, the mean concentrations of heavy metals including Zn, Y, V, Sn, Sr, Sc, Pb, Ni, Cu, Cr, Cd, B, Br were 86.9, 51, 161, 14.5, 160, 26, 32.6, 65.4, 34, 22.9, 0.7, 102, 393 mg/kg, respectively, which Br has the highest and Cd the least. Maximum and minimum enrichment factors are also Cd and Br, respectively. The results showed that the studied area is not heavily contaminated with heavy metals but the concentration of some metals is very high in some places and in the case of a natural source of contamination (rock and soil), these sites can be used as potential mining and resource sources.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heavy metals
  • pollution
  • Soil
  • Azna city
افشاری، ع.، خادمی، ح.، حجتی، س (۱۳۹۴) ارزیابی پتانسیل خطرپذیری آلودگی فلزات سنگین در خاک­های مرکزی استان زنجان بر اساس انواع شاخص­های آلودگی، نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک، شماره ۶، سال دهم، ص ۴۰-۲۱.
باقری، ه (۱۳۹۱) نمونه­برداری و تجزیه دستگاهی نمونه­های معدنی و زیست­محیطی، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد اصفهان، ۳۴۲ ص.
پورخباز، ح.، جوانمردی، س.، یوسف­نیا، ح.، اسلامی، م.، مکرونی، س.، اقدر، ح (۱۳۹۵) ارزیابی زیست­محیطی آلودگی فلزات سنگین در خاک­های اطراف کارخانه سیمان بهبهان، مجله جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی، شماره ۳، سال ۲۷، ص ۱۰۳-۸۸.
دهرآزما، ب.، آذرپیکان، آ.، مدبری، سروش،. سیاره، ع (۱۳۹۳) ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در خاک منطقه معدن متروکه سرب – روی آی قلعه سی، جنوب خاور تکاب، مجله زمین­شناسی مهندسی و محیط­زیست، شماره ۹۴، سال بیست و چهارم، ص ۱۳۸-۲۹.
ستوهیان، ف.، حجتی، لیلا.، شریفی، س (۱۳۹۳) تاثیرات محیط زیستی سرب و روی زه­آباد قزوین، فصلنامه انسان و محیط­زیست، شماره بیست و هشتم، ص ۲۹-۱۸.
سیستانی، ن.، معین­الدینی، م.، خراسانی، ن.، حمیدیان، ا.، طالشی، م.، عظیمی، ر (۱۳۹۶) آلودگی فلزات سنگین در خاک­های مجاور صنایع فولاد کرمان، مجله سلامت و محیط زیست، شماره ۱، سال دهم، ص ۸۶-۷۵.
قدیمی، س.، مقیمی، ه (۱۳۹۰) مطالعه زیست­محیطی معدن روی و سرب انگوران زنجان، پنجمین همایش تخصصی زمین­شناسی، دانشگاه پیام نور مرکز ابهر.
قربانی­نژاد، س.، دانش­فر، م.، رحمتی، آ.، فلاح، ف.، حقی­زاده، ع.، طهماسبی­پور، ن (۱۳۹۶) پتانسیل­یابی منابع آب­های زیرزمینی دشت ازنا- الیگودرز با استفاده از میانبرهای طبیعی، مجله سنجش از راه دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، شماره۲۰، سال هشتم، ص ۷۸-۶۲.
کرباسی، ع.، نبی بیدهندی، غ.، معطر، ف.، برزگری، ز (۱۳۸۶) بررسی منشاء و دسترسی بیولوژیکی عناصر سنگین در خاک ارتفاعات شمال غرب تهران، مجله علوم و تکنولوژی محیط­زیست، شماره ۳، سال یازدهم، ص ۴۱-۳۰.
Alloway, B. J (1990) Heavy metals in soils. Blackie and Sons. Ltd. Glasgow and London.
Bradl, H. B (2005) Heavy elements in environment, Elsevier Ltd, 283 pp.    
Deely, J. M., Fergusson, J. E (2017) Heavy metal and organic matter concentration and distributions in dated sediment of small adjacent to a small urban area. Science of the Total Environment, 153: 97-111.
Hakanson, L (1980) Ecological risk index for aquatic pol - lution control, a sedimento logical approach. Water Research, 14:975-1001.                                                                                                                                 
Heling, D. Rothe., P. Förstner., U. Stoffers., P (1990) Sediments and Environmental Geochemistry. Berlin: Springer.
Hooda, P. S (2016) Trace elements in soil, Blackwell Publishing Ltd, London, 618 pp.    
Karimi Nezhad, M. T., Tabatabaii, S. M., Gholami, A (2015) Geochemical assessment of steel smelter-impacted urban soils, Ahvaz, Iran. Journal of Geochemical Exploration, 152: 91-109.
Mitra, S., Kebbekus, B. B (1997) Environmental chemical Analysis. Newyork: CRC Press.
Muller, G (1979) Index of geoaccumulation Sediments of the Rhine River. Geo Journal, 2: 108 -119.
Niencheski, L. F. H., Baraj, B., Franca, R. G., Mirlean, N (2002) Lithium as a normalizer for the assessment of an thropogenic metal contamination of sediment of the southern area of patos lagoon. Aquatic Ecosystem Health and Management, 5: 473-483.
Loska, K., Wiechula, D (2003) Application of principal component analysis of source of heavy metal con - tamination in surface sediments from the Rybnik Reservoir. Chemosphere, 51(8): 723-733.
Sutherland, R (2000) Bed sediment-associated trace metals in an urban stream, Oahu, Hawaii. Environmental Geology, 39 (6): 611-627.
Taheri, M., Mehrzad, J., Mahmudy Gharaie, M. H., Afshari, R., Dadsetan, A., Hami, S (2016) High soil and groundwater arsenic level sinduce high body arsenic loads, health risk and potential anemia for inhabitants of northeastern Iran. Environmental Geochemistry and Health, 38: 469–482.
Tahmasebi, P., MahmudyGharaie, M. H., Ghasemzadeh, F., Karimi Karouyeh, A (2015) A survey on heavy metals pollution in water resources of Kouhe Zar Mining area (The West of Torbat Heydarieh, Iran). Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 7(3): 244–253.
Wang, Y. Q., Zhang, X. Y., Arimoto, R., Cao, J. J., shen, Z. X (2005) Characteristics of carbonate content and carbon and oxygen isotopic composition of northern china soil and dust aerosol and its application to tracing dust sources. Atmospheric Environment, 39: 2631-2645.
Weber, J., karczewska, A. (2004) Biogeochemical processes and cycling of elements in the environment. Geoderma, 122: 2-4.
Webster, R. T., Burges, M. (2002) Optimal interpolation and isarithmic mapping of soil properties III-changing drift and universal kriging. Journal of Soil Science, 31: 505-524.
Zonta, R., Botter, M., Cassin, D., Zaggia, L (2007) Sediment chemical contamination of shallow water area close to the industrial to the industrial zone of Porto Mar - ghera (Venice Lagoon, Italy). Marine Pollution Bulletin, 55: 529-542.    
Loska, K., Wiechula, D. (2003) Application of principal component analysis of source of heavy metal contamination in surface sediments from the Rybnik Reservoir. Chemosphere, 51(8): 723-733.