پديد آورندگان :
بهنام، ولي دانشگاه زابل - گروه علوم خاك , غلامعلي زاده آهنگر، احمد دانشگاه زابل - گروه علوم خاك , رحمانيان، محمد دانشگاه ياسوج - گروه علوم خاك , بامري، ابوالفضل دانشگاه زابل - گروه علوم خاك
كليدواژه :
آلودگي , خاك‌هاي كنارجاده‌اي , تغييرات مكاني , فاكتور غني شدن
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: فلزات سنگين يكي از مهمترين آلاينده‌هاي خاك مي‌باشند. افزايش مقدار آنها با توجه به پايداري آنها در محيط زيست منجر به توجه محققان در دهه‌هاي اخير شده است. از طرفي آلودگي خاك‌ها توسط فلزات سنگين كه از خودروها توليد مي‌شوند نيز يك مسئله زيست محيطي جدي مي‌باشد. با توجه به اهميت آلودگي خاك، بررسي امكان آلودگي خاك توسط خودروها گوناگون ضرورت پيدا مي‌كند. ويژگي‌هاي توزيع مكاني آلودگي در خاك‌هاي آلوده عامل مهمي جهت شناسايي نقاط آلوده و برطرف كردن آن مي‌باشد. اين تحقيق با هدف بررسي توزيع مكاني فلزات سنگين روي، مس و نيكل در خاك‌هاي كنار جاده‌اي مسير زابل – زاهدان انجام گرفت. مواد و روش‌ها: با استفاده از روش نمونه‌برداري سيستماتيك منظم 252 نمونه خاك از عمق صفر تا 20 سانتي‌متر جمع‌آوري گرديد. ويژگي‌هاي مختلف خاك شامل غلظت كل فلزات روي، مس و نيكل، پ‌هاش، هدايت الكتريكي خاك، كربن آلي، كربنات كلسيم معادل و بافت خاك اندازه‌گيري شد. فاكتور غني‌شدگي و شاخص زمين انباشتگي براي تعيين وضعيت و روند آلودگي خاك اين منطقه استفاده شد. نقشه پهنه‌بندي غلظت مس و روي با استفاده از روش كريجينگ معمولي و مدل نمايي، و براي فلز نيكل با استفاده از روش كريجينگ معمولي و مدل گوسي تهيه شد. دقت روش ها با استفاده از خطاي قدر مطلق ميانگين و مجذور ميانگين مربعات خطا مقايسه شد و روشي كه داراي بالاترين مقدار دقت بود براي تهيه نقشه فلزات سنگين خاك مورد استفاده قرار گرفت. يافته‌ها: با افزايش فاصله از جاده غلظت فلزات سنگين كاهش يافت. براي تهيه نقشه نيكل مدل گوسي، و براي روي و مس مدل نمايي داراي بالاترين دقت بود. ميانگين غلظت روي، مس و نيكل در فاصله صفر، 50 و 100 متري به ترتيب برابر با 54/33، 52/75، 51/56، 6/67، 9/40، 9/03 و 10/26، 10/02، 976 ميلي گرم بر كيلوگرم بود. مقادير روي، مس و نيكل در خاك‌هاي كنار جاده اي در منطقه مورد مطالعه كمتر از حد مجاز سازمان جهاني بهداشت (WHO1) بود. نتايج اين مطالعه نشان داد رابطه بين روي، مس و نيكل يك رابطه مثبت و معني‌دار است. در واقع وجود همبستگي بين فلزات مختلف نشان‌دهنده منبع مشترك آنها است. نتيجه‌گيري: نتايج توزيع مكاني فلزات نشان داد كه اين خاك‌ها نسبت به مس، روي و نيكل غيرآلوده مي‌باشند. غلظت و پراكنش اين عناصر در منطقه داراي منشا زمين شناسي و انساني مي‌باشند. عناصر مس، روي و نيكل به طور طبيعي در خاك وجود دارند اما فعاليت‌هاي انساني مانند فعاليت‌هاي كشاورزي و احتراق سوخت‌هاي فسيلي سبب تجمع بيشتر اين فلزات در قسمت‌هايي از منطقه مورد مطالعه شده است.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Heavy metals are one of the most important soil pollutants. The increased level of them in the environment with respect to their stability has led to researchers attraction in recent decades. Soil contamination produced by heavy metals released from vehicles is a serious environmental problem. Considering the importance of soil contamination, evaluation of soil contamination by various industries seems to be necessary. Characteristics of the spatial distribution of pollutants in contaminated soils are important factors to identify and eliminate pollution. This study aimed to investigate the spatial distribution of heavy metals such as Ni, Zn, and Cu at the roadside soils of Zabol - Zahedan route. Materials and methods: 252 soil samples were collected from a depth of 0-20 cm, using a regular systematic sampling process. In addition to the total concentration of the metals in the soil, the soil’s properties including its pH, EC, organic matter, lime percentage and soil texture were measured. The contamination assessment of soil was done by using the enrichment factor and biological accumulation indicator. For heavy metals concentration maps of Cu and Zn, we used Ordinary Kriging and Exponential model and for Ni, we used Ordinary Kriging and Gaussian model. The method accuracies were compared by using mean absolute error (MAE) and root mean square error (RMSE), and the method with the highest accuracy was used to prepare the heavy metal maps. Results: As the distance from the road increased, the concentration of heavy metals decreased. To prepare the map of nickel Gaussian model, and for the zinc and copper Exponential model has the highest precision. The average Zn, Cu and Ni concentration at 0, 50 and 100 meters intervals were 54.33, 52.75, 51.56, 9.67, 9.49, 9.03 and 10.26, 10.02, 9.76 mg kg-1. Zn, Cu and Ni concentrations in roadside roads in the study area were less than the WHO limit. The results of this study showed that the relationship between zinc, copper and nickel is positive and meaningful. In fact, the existence of correlations between different metals represents their common source. Conclusion: The results of spatial distribution of metals showed that these soils are uncontaminated to Zn, Cu and Ni. The concentration and distribution of these elements in the region are of geological and human origin. Zn, Cu and Ni are naturally occurring in the soil, but human activities, such as agricultural activities and the combustion of fossil fuels, have led to the accumulation of these metals in parts of the study area.
