پيش بيني توزيع مكاني كادميوم، آرسنيك، كروم و مس در خاك سطحي استان گلستان

Predicting the Spatial Distribution of Cd, As, Cr and Cu in Topsoil of Golestan Province

آلودگي فلزات سنگين يك پديده جهاني بوده و هست. وجود فلزات سنگين در خاك بر كيفيت محيط‌ زيستي و غذايي مؤثر مي‌ باشند و ممكن است سلامت بشر را تهديد كنند. از آنجايي‌ كه در ارتباط با وضعيت پراكنش عناصر سنگين در خاك‌ هاي استان گلستان اطلاعاتي وجود ندارد، اين مطالعه با هدف بررسي تغييرات مكاني فلزات سنگين در خاك سطحي گلستان صورت گرفت. طي مطالعه ميداني 216 نمونه خاك سطحي (0- 30 سانتيمتر) از تمام سطح استان گلستان به‌ صورت تصادفي جمع‌ آوري و غلظت فلزات سنگين كل توسط دستگاه ICP اندازه‌ گيري شد. درون‌ يابي به روش كريجينگ معمولي براي تعيين توزيع مكاني فلزات سنگين مورد استفاده قرار گرفت. براي ارزيابي مدل‌ هاي درون‌ يابي كريجينگ معمولي (دايره‌ اي، كروي، نمايي و گوسي)، روش ارزيابي متقابل با برآورد خطا مورد استفاده قرار گرفت. يافته‌ ها نشان داد كه غلظت ميانگين كادميوم، آرسنيك، كروم و مس در خاك استان گلستان به ترتيب 0/12، 9/1، 59/6 و 24/42 ميلي‌ گرم بر كيلوگرم مي‌ باشد كه در حال حاضر براي فلزات سنگين مذكور در استان گلستان آلودگي خاك جدي نيست. نتايج تحليل زمين آماري بيانگر آن است كه مدل نمايي، دايره‌ اي، نمايي و گوسي به ترتيب بهترين مدل براي تعيين تغييرپذيري مكاني كادميوم، آرسنيك، كروم و مس مي‌ باشد. نتايج نشان داد كه به طوركلي بر طبق استاندارهاي مختلف، خاك استان گلستان عاري از آلودگي است.

Heavy metal contamination has been and continues to be a worldwide phenomenon that heavy metals in the soil have an effect on environment and food quality, and may threaten human health. No information is currently available on the distribution pattern of heavy metals concentration in soils of Golestan province. The objective of this research was to determine the spatial distribution of Cd, As, Cr and Cu in Golestan. During a field survey 216 surface soil samples (0-30 cm) were collected randomly from the whole of Golestan Province and total concentration of heavy metals was measured by ICP. Ordinary Kriging interpolation was used to determine the spatial distribution of heavy metals. To evaluate the ordinary kriging interpolation models (inverse circular, spherical, exponential and gussian) cross validation technique was applied by error estimation. The results showed that the average concentrations of Cd, As, Cr and Cu in soil of Golestan province were up to 0.12, 9.1, 59.6 and 24.42 mg/kg, respectively. I shows that heavy metals are not a serious problem at the moment in Golestan province. The results of geostatistical analysis showed that exponential, Circular, exponential and gussian models were the best model for describing the spatial variability of Cd, As, Cr and Cu respectively. Results showed that generally, the Golestan soils are free of pollution according to the various standards.