Assessment of Cadmium spatial distribution in surface soil in the vicinity of Shiraz refinery by geostatistical method

Subject Areas : environmental management

Alireza  Nowrouzi ¹ (MSc Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Shiraz Branch, Islamic Azad University, Shiraz, Iran. * (Corresponding Author))
Mohammad Hussein  Ravanbakhsh ² (PhD Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Shiraz, Shiraz, Iran.)

Received: 2015-06-14 Accepted : 2016-01-26 Published : 2017-08-23

Keywords: Soil pollution, Cadmium, spatial distribution, Geostatistic,

Abstract :

Background and Objective: All forms of life on Earth are related to soil. Soil is the final environmental destination for material degradation. Considering the importance of soil contamination, evaluation of soil contamination by various industries seems to be necessary. Characteristics of spatial distribution of pollutants in contaminated soils are important factors to identify and eliminate pollution. Heavy metals are the most important environmental pollutants. This study was conducted to assess the environmental impact of Shiraz refinery. Method: 40 composite soil samples were taken from a depth of 0-5 cm. Calcium carbonate percentage, electrical conductivity, pH and total and available Cd concentrations were measured. The data were analyzed and the spatial distribution maps were plotted using GS + and ILWIS software. Findings: In the study area, soile pH was in the range of neutral to alkaline and contained a high percentage of calcium carbonate and moderate salinity. The average concentrations of available and total cadmium are much higher than the standard limit and the highest concentration is observed in an area close to the refinery. Conclusion: In general, it can be stated that refinery activity in the region, has led to increase of Cd concentration in the surface soil. This increase was in the range to cause Cd concentration to exceede the standard limit.

References:

منابع

1-      Chen T., Liu X., Li X., Zhao K., Zhang J., Xu J., Shi J., Dahlgren R.A., (2009). “Heavy metal sources identification and sampling uncertainty analysis in a field–scale vegetable soil of Hangzhou, China”, Environmental Pollution – Journal, 157: 1003-1010.

2-      خاکساریان، فرهاد، (1383). "آلودگی خاک‌ها و اثرات زیست محیطی"، ماهنامه علمی، کشاورزی، زیست محیطی، سال دوم، شماره هجدهم، اسفند.

3-      دبیری، مینو، (1392). مهندسی محیط زیست، جلد اول، چاپ هشتم، انتشارات اتحاد.

4-      موحدی راد، زهرا، (1385). بررسی تغییرات مکانی روی، سرب، نیکل و کادمیم در خاک‌های بخشی از استان قم. پایان نامه کارشناسی ارشد خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، ص 173. 4.

5-   نوروزی، علیرضا، (1385). بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و میزان و توزیع عناصر سنگین قابل دسترس در برخی از خاک‌های حوضه آبخیز سیاهرود استان گیلان، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم و تحقیقات اهواز، صفحات 70 تا76. 5.

6-      Amini M., Afyuni M., Khademi H., Abbaspour K. C., Schulin R., (2005). “Mapping risk of cadmium and lead contamination to human health in soils of central Iran”, Science of the Total Environment. 347: 64-77.

7-      Wayne G. Landis, Ming-Ho Yu, (2003). “Introduction to Environmental Toxicology”, third edition, Publisher: Taylor & Francis. 6

8-      Alumaa P., Steinnes E., Kirso U., Petersell V., (2001). “Heavy Metal Sorption by Different Estonian Soil Types at low Equilibrium Solution Concentrations”, Proceedings of the Estonian Academy of Sciences. Chemistry, 50 (2), 104–115. 7.

9-      Probst A., Hernandez L., Probst J.L., (2005). “Distribution of Heavy Metal in some French Forest Soils: Natural and Anthropogenic Origin”, The Science of The Total Environment, 312(1-3):195-219. 8.

10-  Zhang M. K., He Z. L., Calvert D. V., Stoffella P. J., Yang X. E., Li Y. C., (2003). “Phosphorus and Heavy Metal Attachment and Release in Sandy Soil Aggregate Fractions”, Soil Science Society of America Journal, 67:1158–1167.  9.

11- گلچین، ا، شفیعی، س، (1385). "بررسی تاثیر کارخانه سرب و روی زنجان بر آلودگی خاک تا شعاع ۱۰ کیلومتری کارخانه"، مجموعه مقالات همایش خاک، محیط زیست و توسعه پایدار، آبانماه، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران (کرج).  10

12- رفیعی، ب، فرشباف قلعه‌چه، م، (1383). "بررسی میزان آلودگی خاک توسط عناصر سنگین در محدوده پالایشگاه تهران و تاثیر آن بر سلامت انسان"، پنجمین همایش ملی دو سالانه انجمن متخصصان محیط زیست ایران، 6-7 اسفند، تهران، ایران. 11

13-  Kareem H. K., Habib R. A., Khaldoun S. A., (2013). “Study of Distribution of Some Heavy Metals in the Soil of Basra City-South of Iraq”, Iraqi Journal of Science, 50 (3): 533-542.

14-  Adeniyi A.A., Afolabi J.A., (2002). “Determination Of Total Petroleum Hydrocarbons And Heavy Metals In Soils Within The Vicinity Of Facilities Handling Refined Petroleum Products In Lagos Metropolis”, Environment International J., 28 (1–2): 79–82.  13.

15-  Tiwari J.N., Chaturvedi P., Ansari N.G., Patel D.K., Jain S.K., Murthy R.C., (2011). “Assessment of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) and Heavy Metals in The Vicinity of an Oil Refinery in India”, Soil and Sediment Contamination: An International Journal, 20 (3): 315-328(14). 14.

16-  Lian Svendsen M., Steinnes E., Blom H. A., (2007). “Vertical and Horizontal Distributions of Zn, Cd, Pb, Cu, and Hg in Uncultivated Soil In The Vicinity Of a Zinc Smelter at Odda, Norway”, Soil and Sediment Contamination: An International Journal, 16 (6): 585-603.

17- چرخابی، ا، تنها، م، لامعی، م، (1384). "ارزیابی توزیع مکانی جیوه کل در دشت رسوبی خوزستان در محیط GIS"، همایش خاک، محیط زیست و توسعه پایدار، 17 – 18 آبان، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، ایران.