Determination of heavy metals bonding in various sedimentary phases in Behshahr River and Abbas Abad dam

Subject Areas : Environment Pullotion (water and wastewater)

Fatemeh zarghami ¹ , Aida Biati ² , Abdolreza Karbassi ³

1 - MSc Graduate Student of Natural Resources Engineering (Environmentalpollution), Department of Environment and Energy, Islamic Azad University, Science and Research Branch of Tehran, Iran. * (Corresponding Author
2 - Assistant Professor, Department of Environment and Energy, Islamic Azad University, Science and Research Branch of Tehran, Iran
3 - Associate Professor, Faculty of Environment, Tehran University, Tehran, Iran

Received: 2014-11-14 Accepted : 2015-05-04 Published : 2017-08-23

Keywords: Sediments, Heavy Metals, Abbas Abad Dam, Geochemical indicators,

Abstract :

Background and Objective: In this study, the sediments from Abbas Abad dam and two rivers entering into it and a tributary river are chemically analyzed to determine the concentration of heavy metals along with iron and calcium and their origin. The pollution intensity of river was also computed. Method: Sampling was carried out at 6 stations along the river in September 2013. In the first step, the bulk concentrations of Iron, Calcium, Magnesium, Zinc, Copper, Nickel, and Cadmium were determined. Subsequently, a 5 steps chemical partitioning technique was used to identify the association of metals with different sedimentary phases. Findings: Majority of the studied metals have lithogenic sources while a significant portion of Cd is originated from anthropogenic sources. The result of chemical partitioning studies is well in accordance with the pollution intensity computations. Cluster analysis dendrogram reveals that the source for Zinc, Copper, and Nickel is oil, for Iron might be lithogenous, for calcium is biogenetic and for Cadmium and magnesium is unknown. The pollution intensity has been presented by various indices such as EF, Ipoll and Igeo. The two indices, namely IPOll and Igeo, are indicative of a non-polluted environment for all elements except for Cadmium with low pollution. The results of these two indices are in accordance with chemical partitioning studies. The results of the present study show that application of EF in determination of pollution intensity is limited. Conclusion: Considering the total concentration and its comparison with other indices, the study area is not polluted and only an insignificant contamination with Cd is noticed.  

References:

 

1-      Malferrari, D., Brigatti, M. F., Laurora, A., &Pini, S. 2009." Heavy metals in sediments from canals for water supplying anddrainage: mobilization and control strategies" Journal of Hazardous Materials, 161(2).723-729 pp.

2-      Wang, S., Jia, Y., Wang, S., Wang, X., Wang, H., Zhao, Z., & Liu, B. 2010." Fractionation of heavy metals in shallow marinesediments from Jinzhou Bay", China.Journal of Environmental Science.22 (1), 23-31 pp.

3-      Sin, S. N., Chua, H., Lo, W., & Ng, L. M.  , 2001".Assessment of heavy metal cationsin sediments of ShingMun River, Hong Kong. Environment International .26(5), 297-301 pp.

4-   کرباسی، عبدالرضا، ‌"غلظت استاندارد و منشأ Cd، Ca، Cu، Zn، Ni، Mn، Pb، Feو V در رسوبات سطحی خلیج فارس"، ‌مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست،1379؛ شماره 5 و 6، ‌صفحات 53 تا66.

5-   جمشیدی زنجانی،احمد ،سعیدی ،محسن ،"ارزیابی آلودگی و پهنه بندی کیفی رسوبات سطحی تالاب انزلی بر اساس نتایج شاخص سنجش آلودگی فلزات سنگین"،زمستان 1392،مجله محیط شناسی دانشگاه تهران ،دوره 39 ،شماره 4 ،صفحه 164 تا 170.

6-   کیهانی، زهرا، ‌"بررسی ژئوشیمیایی عناصر سنگین در رسوبات رودخانه قره چای، پایانامه کارشناسی ارشد آلودگیهای محیط زیست، دانشگاه ازاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران، 1392؛صفحات 2و 56 و150.

7-   بیاتی،آیدا، " تعیین پیوند عناصر سنگین با فازهای مختلف رسوبی در رودخانه شفارود(استان گیلان)"، پایان نامه کارشناسی ارشد آلودگی های محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشکده محیط زیست و انرژی،1384؛ صفحات 5 تا 7و 50 تا 56.

8-   سعیدی، محسن، عابسی ، عزیز، جمشیدی، احمد، ارزیابی آلودگی فلزات سنگین و آلاینده های نفتی در رسوبات سطحی جنوب شرقیدریای خزر، چاپ اول­، انتشارات جغرافیایی محیط شناسی،1389، جلد اول، فصل دوم.

9-   فیلی زاده، یوسف، "بررسی روند انتشار و تجمع فلزات سنگین Pb) وZn، Cd، Cu، Ni، Cr) در رسوبات تالاب انزلی"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی اصفهان،1383؛صفحات 1و 120.

10- رادمنش،‌سیما،"تعیین غلظت Cu، Zn، Ni، Ca، Pb، Mn، Alو Fe و مواد آلی در ذرات معلق آب رودخانه تجن به روش جذب اتمی"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و فنون دریایی تهران شمال، 1379؛ صفحات 1و24و150 تا153.

11- قربانی سرایی،‌هاله، "بررسی ژئوشیمیایی رسوبات مغزی دریاچه زریوار و منشأ عناصر سنگین در آن"، پایان نامه کارشناسی ارشد واحد  دانشگاه آزاد اسلامی علوم و فنون دریایی تهران شمال، 1375؛صفحات 158 تا 160.

12-  Jain, C.K & Malik Rashmi, D.S., 2006," Metal Fractionation Study on bed sediments of Lake Nainital", India, pp. 129-130

13-  Anazawa, K. et al, 2004, "Heavy metal Distribution in River Wastes and Sediments around Fire Fly Village shikoku, Japan; Application of Multivariate Analyses", J. Analytical Science, V.20, pp. 79- 84.

14-  Dasscnakis, M., 2002, "The use of Various Methods for the study of metal pollution in marine sediment, the case of Euvoikos Gulf", pp.781-782.

15-  Pendias, H., K., Pendias. 1989. Trace Elements in Soil and Plants. Boca Raton, FL, CRC.

16- خان محمدی، نیره، "احیا و با ززنده‌سازی مجموعه باغ صفوی عباس‌آباد بهشهر با محوریت نقش آب"، پایانامه کارشناسی ارشد مهندسی طراحی محیط زیست، دانشگاه تهران،1388؛صفحات23 تا 25و53تا 69.

17-  سازمان نقشه برداری ایران ،1392.

18-  موسوی نسب، عبدالوهاب، باغ در بهشت کاخ عباس‌آباد بهشهر، تهران،چاپ دوم، انتشارات گنجینه هنر،1385،جلد دوم،فصل اول.

19-  کرباسی، عبدالرضا، جزوه درسی عناصر کمیاب، 1386: صفحات 4 تا 7.