ارزیابی پتانسیل خطرپذیری آلودگی فلزات سنگین در خاک‌های مرکزی استان زنجان بر اساس شاخص‌های آلودگی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

2 استاد گروه خاک شناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان

3 استادیار گروه خاک شناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران

چکیده

مطالعه حاضر با هدف تعیین غلظت زمینه‌ای فلزات سنگین و آلودگی حاصل از آنها با استفاده از شاخص‌های آلودگی در منطقه‌ای به وسعت 2000 کیلومتر مربع در اراضی مرکزی استان زنجان انجام گرفت. نمونه‌برداری خاک سطحی بر اساس روش شبکه‌بندی و کاملاً تصادفی (241 نمونه از عمق 0 تا 10 سانتی‌متر) انجام پذیرفت. برای تعیین مقدار زمینه‌ای فلزات، از میانگین هندسی نمونه خاک‌های مناطق طبیعی و بکر استفاده گردید (53=N) و مقدار آن برای آهن، منگنز، کبالت، کروم، نیکل، مس، روی، سرب و کادمیم به ترتیب16509،4/628، 2/24، 0/20، 7/40، 0/27، 8/91، 8/57 و 25/0 میلی‌گرم برکیلوگرم بدست آمد. میانگین فاکتور غنی‌شدگی برای کادمیم، روی، سرب، مس، نیکل، کروم، کبالت و منگنز به ترتیب 20/4، 16/2، 69/1، 64/1، 19/1، 17/1، 04/1 و 02/1 محاسبه گردید که بالاترین مقادیر آن برای کادمیم، روی، سرب و مس به ترتیب با میانگین 07/12، 26/5، 82/4 و 47/3 در کاربری شهری اتفاق افتاده است. شاخص زمین-انباشتگی برای عناصر مختلف در تمام نمونه‌ها مقادیر منفی بدست آمد. البته در کاربری شهری شاخص زمین‌انباشتگی سرب، روی، کادمیم و مس بیشتر از صفر بود. بالاترین شاخص آلودگی مربوط به کادمیم و روی در کاربری‌های اراضی کشاورزی، مرتع و شهری به ترتیب 01/3 و 83/1، 33/3 و 60/1 و 86/9 و 35/4 بود. همچنین کمترین مقدار شاخص آلودگی در تمام کاربری‌ها برای آهن، منگنز، کبالت و کروم مشاهده شد. میانگین پتانسیل خطر زیست‌محیطی در کاربری کشاورزی 09/114، مرتع 08/122 و شهری 62/339 می‌باشد که با توجه به آن، کاربری شهری پتانسیل خطر زیست-محیطی بالایی برای ساکنان دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Assessment of Heavy Metals Pollution Risk in Soils of Central Zanjan Province Based on Pollution Indices

نویسندگان [English]

  • Ali Afshari 1
  • Hossein Khademi 2
  • Saeed Hojjati 3

چکیده [English]

This study was conducted to determine natural concentration of heavy metals and their pollution risk using pollution indices in a 2000 km2 area in central Zanjan. Soil samples (N=241) was takenfrom 0-10 cm depth based on gridding procedurein a completely randomized design. Geometric means of 53 natural soilsamples were used to determine heavy metals background concentrationin the area. Results showed that the background concentration for Fe, Mn, Co, Cr, Ni, Cu, Zn, Pb and Cd were 16509, 628.4, 24.2, 20, 40.7, 27, 91.8, 57.8 and 0.25 mgkg-1, respectively. The means of enrichment factor for Cd, Zn, Pb, Cu, Ni, Cr, Co and Mnwere found 4.20, 2.16, 1.69, 1.64, 1.19, 1.17, 1.04 and 1.02, respectively. In all land uses studied, the geo-accumulation index was negative for the elements Fe, Mn, Co, Cr and Ni, indicating that the study area is categorized in non-polluted soil groups. However, the geo-accumulation index for Pb, Zn, Cd and Cu varied in urban land uses was positive.The pollution index for Cd and Zn under agriculture (3.01 and 1.83), rangeland (3.33 and 1.60) and urban (9.86 and 4.35) land uses were higher than other elements studied. Moreover, the lowest pollution indexes in all land uses were attributed to the metals Fe,Mn,Co and Cr. The mean of potential of ecological risk in agriculture, rangeland and urban land uses were 114.09,122.08 and 339.62, respectively; in which the urban land use showed the highest potential of ecological risk for inhabitants of the area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land use
  • enrichment factor
  • Geoaccumulation index
  • Pollution Index
  • potential ecological risk