توزيع مكاني برخي فلزات سنگين در خاك‌هاي منطقه صنعتي زنجان

Spatial Distribution of Some Heavy Metals in Soils of Zanjan Industrial Region

آلودگي ناشي از فلزات سنگين در خاك نه تنها بهطور مستقيم بر خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك تاثير مي گذارد، بلكه گزندي جدي براي سلامتي انسان با ورود به زنجيره غذايي و همچنين امنيت زيست محيطي و نفوذ در آب هاي زيرزميني بشمار مي رود. منطقه زنجان به‌واسطه دارا بودن معادن فلزات سنگين، يكي از شهر هاي صنعتي ايران محسوب مي شود. هدف از اين پژوهش، بررسي پراكنش غلظت برخي عناصر سنگين و تهيه نقشه آنها به منظور شناسايي مناطق زراعي آلوده متاثر از كارخانجات صنعتي آلاينده منطقه زنجان با استفاده از زمينآمار بود. براي بررسي توزيع مكاني فلزات سنگين شامل روي، مس، سرب و كادميم در منطقه زنجان، 150 نمونه خاك به صورت تصادفي از عمق صفر تا 10 سانتيمتري از مجاور كارخانجات آلاينده تا اراضي زراعي پيراموني در زميني به وسعت تقريبي 20 هزار هكتار انتخاب شد. غلظت كل روي، مس، سرب و كادميم نمونه ها پس از هضم، با دستگاه جذب اتمي اندازه گيري شد. فاكتور غني شدن خاك (ef) براي ارزيابي شدت آلودگي فلزات سنگين محاسبه شد. پهنه‌بندي فلزات مذكور با استفاده از كريجينگ معمولي نشان داد كه غلظت فلزات سنگين در بيشتر اراضي نيمه شرقي و مركزي منطقه زنجان در بالاي حد آستانه‌ خطر قرار دارند كه به ترتيب براي فلزات سرب، روي، مس و كادميم داراي غلظت بيشينه 402.5، 585،670 و 10.5 ميلي گرم بر گيلوگرم است؛ لذا قسمت هاي شرقي و سپس نواحي مركزي منطقه مورد مطالعه در اولويت عمليات آب شويي خاك و پالايش سبز جهت بهبود آلودگي ناشي از فلزات سنگين مي باشد.

Soil pollution because of heavy metals not only can directly affect the soil physical and chemical properties but also may turn out to be a serious hazard to human health due to affecting both the food chain and groundwater. Zanjan Province in Iran is considered as one of the most industrialized areas in country due to its heavy metal mining industries. The main purpose of the present study was to evaluate the spatial distribution of heavy metal concentrations using geostatistics approach and to provide the detailed soil maps in order to identify the contaminated farmlands affected greatly by Zanjan contaminated industrial site. Hence, 150 topsoil (0-10 cm) samples were randomly gathered from the area surrounding the contaminated industrial sites to adjacent farmlands with 20,000 ha area in order to assess the spatial variation of heavy metals such as zinc, copper, lead and cadmium. Total zinc, copper, lead and cadmium after the digestion process were measured using atomic absorption spectroscopy (AAS). Therefore, soil enrichment factor (EF) was calculated to identify heavy-metal affected sites. The results of kriging interpolation analysis showed that heavy metals concentrations in the eastern and central parts of the Zanjan area generally exceeded the threshold values (Pb=402.5 mg/kg, Zn=670 mg/kg, Cu=585 mg/kg and Cd=10.5 mg/kg). Therefore, the eastern and central parts of the study area seem to have a high priority for the both soil leaching and phytoremediation operations.