منشايابي برخي فلزهاي سنگين در خاك هاي اطراف نيروگاه همدان با رويكرد پدولوژي

The Provenance of Selected Heavy Metals in Soils near Power Plant of Hamedan: A Pedological Approach

به منظور تعيين منشا فلزهاي سنگين، تاثير عواملِ مواد مادري، نحوه پيدايش خاك، و فعاليت هاي انساني بر مقدار و توزيع فلزهاي منتخب در زمين هاي اطراف نيروگاه شهيد مفتح در استان همدان بررسي شد. سنگ مادر و مواد مادري انتقال يافته مختلف شامل شيل، شيست، سنگ آهك، آبرفت دامنه اي، پادگانه‌ي آبرفت رودخانه اي و آبرفت بادبزني شكل شناسايي و نحوه تشكيل خاك در آن ها بررسي شد. غلظت كل فلزهاي Cd، Cu، Mn، Ni، Zn، Pb و Fe در افق هاي پدوژنيك و مواد مادري تعيين و غلظت آنها در چهار بخش شيميايي، شامل بخش قابل استخراج با اسيد استيك، بخش قابل احيا، بخش قابل اكسيد و بخش باقيمانده، به روش عصاره گيري متوالي چهار مرحله اي اندازه گيري شد. درجه تحول خاك هاي منطقه اندك است، به طوريكه در بسياري موارد شباهت زيادي بين خاك ها و مواد مادري از نظر مقدار فلزهاي سنگين مشاهده مي‌شود. خاك هاي آهكي و سنگ هاي آهكي نسبت به ساير خاك ها و سنگ ها داراي كمترين مقادير فلزهاي مس، منگنز، نيكل، روي، سرب و آهن هستند. مستقل از نوع خاك و مواد مادري، بيشترين مقدار فلزهاي سنگين، به استثناي منگنز، در بخش باقيمانده اندازه گيري شد. غلظت منگنز، در همه خاكرخ ها، در بخش قابل احيا بيشتر است. توسعه كم خاك ها و نيز حضور بيشتر فلزها در بخش باقيمانده، نشان دهنده تاثير بيشتر ماده مادري در كنترل غلظت فلزها است؛ سهم فرايندهاي خاكسازي در مرتبه دوم مي باشد. سهم فعاليت هاي انساني در غلظت بيشتر فلزها نامحسوس است؛ با اين وجود، حضور قابل توجه سرب و، در مواردي، كادميوم در بخش قابل استخراج با اسيد استيك، بيانگر تاثير فعاليت هاي انساني بر غلظت اين دو فلز است.

To determine the origin of heavy metals, the effects of parent materials, soil genesis, and human activities on the content and distribution of selected metals in soils near Mofateh Martyr powerhouse, Hamedan, were assessed. Six types of parent materials including shale, schist, limestone, alluvial plain, alluvial terraces and fan deposits were identified and soil genesis were studied. Total content of Cd, Cu, Mn, Ni, Zn, Pb, Fe were determined in soil horizons and parent materials. Concentration of the metals in four different chemical phases, including acetic acid extractable, reducible, oxidizable and residual fractions, was determined with four-step sequential extraction procedure. Soil development is limited in the studied region so that the discrepancy between solum and parent material in terms of heavy metal content is not great in general. Calcareous soils and limestone have the lowest amount of copper, manganese, nickel, zinc, lead and iron. Independent of soil types and parent materials, most of the heavy metals, except Mn, were present in the residual fraction. The concentration of Mn in all profiles is highest in reducible fraction. Low degree of soil development and the prevalent presence of metals in residual fraction show the influential role of parent materials in controlling metal concentration and distribution; pedogenic processes have minor effects. The role of human activities is limited for most of the selected metals; however, the tangible presence of Pb and, in some cases, Cd in acetic acid extractable fraction, reflects the impact of human activities on the concentrations of these two metals.