بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک های سطحی اطراف شهرک صنعتی شماره 2 اهواز

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

محسن پورنیا ¹ , میر حسن موسوی ² , زینب جاسمی زرگانی ³

1 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مسجد سلیمان، گروه میکروبیولوژی، مسجد سلیمان.
2 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد مسجد سلیمان، گروه مهندسی نفت، مسجد سلیمان (*مسوول مکاتبات).
3 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهواز، گروه مهندسی منابع طبیعی، اهواز.

تاریخ دریافت : 1390/01/25 تاریخ پذیرش : 1390/05/17 تاریخ انتشار : 1394/10/01

کلید واژه: آلودگی خاک, فلزات سنگین, ژئوشیمی, شهرک صنعتی شماره 2 اهواز,

چکیده مقاله :

مقدمه: هدف از این تحقیق بررسی میزان و شدت آلودگی خاک های سطحی اطراف شهرک صنعتی شماره 2 اهواز به فلزات سنگین است. روش کار: 16 نمونه خاک سطحی از عمق 5-0 سانتی متری جمع آوری شده و توسط دستگاه ICP-OES، غلظت فلزات کبالت، کروم، مس، نیکل، سرب و روی آنالیز شد. هم چنین یک نمونه جهت تعیین کانی شناسی توسط دستگاه X-ray مورد بررسی قرار گرفت. بحث و نتیجه گیری: فراوانی فلزات سنگین اندازه گیری شده در خاک های سطحی به صورت زیر کاهش می یابد: Cr>Ni>Zn>Pb>Cu>Co. کانی های تشخیص داده شده در نمونه مورد آنالیز ترکیبی از کانی های کوارتز، کلسیت و هالیت به عنوان کانی اصلی و دولومیت و آلونیت به عنوان کانی فرعی است. نتایج حاکی از این است که تمرکز فلزات سنگین در خاک های سطحی به علت بافت دانه ریز خاک، مقادیری کانی رسی، pH قلیایی، وجود کربنات کلسیم، پتاسیم و اکسید آلومینیوم در آن است. براساس معیارهای ژئوشیمیایی از قبیل عامل غنی شدگی (EF)، شاخص زمین انباشتگی (Igeo) و شاخص آلودگی (PI)، خاک های محدوده مورد مطالعه نسبت به فلزات کروم، نیکل و سرب در محدوده آلودگی متوسط و نسبت به فلزات کبالت، مس و روی در محدوده غیر آلوده قرار گرفته اند. نتایج محاسبه شده عامل فاکتور غنی شدگی، شاخص زمین انباشتگی و شاخص آلودگی به صورت زیر می باشد: Ni>Pb>Cr>Zn>Cu>Co.

چکیده انگلیسی:

Introduction: The objective of this study was to assess the extent and severity of heavy metal contamination in surface soils in the surrounding of the industrial town of Ahvaz 2. Material & method: Sixteen topsoil samples were collected at 0-5 cm depth and were analyzed by ICP-OES for Co. Cr, Cu, Ni, Pb and Zn. One sample was also investigated for mineralogy using X-ray. Result & discussion: The abundance of heavy metals measured in these topsoil decreases as follows: Cr>Ni>Zn>Pb>Cu>Co. The minerals in the analyzed sample are composed of quartz, calcite, and halite as major minerals with dolomite and alunite as minor minerals. Results indicate that concentration of heavy metal in surface soil is due to fine grain texture of soil, clay content, alkaline pH, CaCO3 content, Na+ and aluminum oxide content. According to geochemical criteria such as enrichment factor (EF), index of geo-accumulation (Igeo) and pollution index (PI), the soils of the study area are considered to be moderately contaminated with respect to Cr, Ni and Pb, and uncontaminated with respect to Co, Cu and Zn. The calculated results of EF, Igeo and PI of heavy metals are as the following: Ni>Pb>Cr>Zn>Cu>Co.

منابع و مأخذ:

1. Nasralla, M.M., 1984. Lead in Jaddah urban dust. Environment Pollution Series B, Chemical and Physical, 8(2), 133-141.


2. Gu, J.G., Lin, Q.Q., Hu, R., Zhuge, Y.P., and Zhou, Q.X., 2005. Translation behavior of heavy metals in soil-plant system - a case study of Qingchengzi Pb-Zn mine in Liaoning province. Journal of Agro-Environment Science, 4, 634-637.


3. LI, Y., Wang, Y.B., Gou, X., Su, Y.B., and Wang, G., 2006. Risk assessment of heavy metals in soils and vegetables around non-ferrous metals mining and smelting sites, Baiyin, China. Journal of Environmental Sciences, 18(6), 1124-1134.


4. Li, M.S., Luo, Y.P., and Su, Z.Y., 2007. Heavy metal concentrations in soils and plant accumulation in a restored manganese mine land in Guangxi, South China. Environmental Pollution, 147, 168-175.


5. Sharma, R.K., Agrawal, M., and Marshall, F., 2007. Heavy metal contamination of soil and vegetables in suburban areas of Varanasi, India. Ecotoxicology and Environmental Safety, 66, 258-266.


6. Nahmani, J., and Lavelle, P., 2002. Effects of heavy metal pollution on soil macrofauna in a grassland of Northern France. European Journal of Soil Biology, 38, 297-300.


7. Lukkari, T., Taavitsainen, M., Vaisanen, A., and Haimi, J., 2004. Effects of heavy metals on earthworms along contamination gradients in organic rich soils. Ecotoxicology and Environmental Safety, 59, 340-348.


8. Wang, Y.P., Shi, J.Y., Wang, H., Lin, Q., Chen, X.C., Chen, Y.X., 2007. The influence of soil heavy metals pollution on soil microbial biomass, enzyme activity, and community composition near a copper smelter. Ecotoxicology and Environmental Safety, 67, 75-81.


9. Adamo, P., Arienzo, M., Bianco, M.R., Terribile, F., and Violante, P., 2002. Heavy metal contamination of the soils used for stocking raw materials in the former ILVA iron–steel industrial plant of Bagnoli (southern Italy). The Science of the Total Environment, 295, 17-34.


10. Chen, T.B., Zheng, Y.M., Lei, M., Huang, Z.C., Tao Wu, H., Chen, H., Ke Fan, K., Yu, K., Wu, X., and Tian, Q.Z., 2005. Assessment of heavy metal pollution in surface soils of urban parks in Beijing, China. Chemosphere, 60, 542-551.


11. Huang, S.S., Liao, Q.l., Hua, M., Wu, X.M., Bi, K.S., Yan, C.Y., Chen, B., and Zhang, X.Y., 2007. Survey of heavy metal pollution and assessment of agricultural soil in Yangzhong district, Jiangsu Province, China. Chemosphere, 67, 2148-2155.


12. United States Environmental Protection Agency (USEPA), 1996. Method 3050B: Acid digestion of sediments, sludges and soils (revision 2).


13. Madrid, L., Diaz-Barrientos, E., and Madrid, F., 2002. Distribution of heavy metal contents of urban soils in parks of Seville. Chemosphere, 49, 1301-1308.


14. Forstner, U., Wittman, G.T., 1983. Metal Pollution in the Aquatic Environment. Springer, Berlin, Heidelberg, Germany.


15. Brady, N.C., Weil, R.R., 2001. The Nature and Properties of Soils, 13^th ed. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ. USA.


16. Banat, K.M., Howari, F.M., and Al-Hamad, A.A., 2005. Heavy metals in urban soils of central Jordan: Should we worry about their environmental risks?. Environmental Research, 97, 258-273.


17. Moller, A., Muller, H.W., Abdullahb, A., Abdelgawad, G., and Utermann, J., 2005. Urban soil pollution in Damascus, Syria: concentrations and patterns of heavy metals in the soils of the Damascus Ghouta. Geoderma, 124, 63-71.


18. Bowen, H.J.M., 1979. Environmental Chemistry of the Elements. Academic Press, London, England.


19. Mason, 1966 Mason, B., 1966. Principles of Geochemistry, 3rd ed. Wiley, New York. 330pp.


20. Turekian, K.K., and Wedepohl, K.H., 1961. Distribution of the Elements in Some Major Units of the Earth's Crust. Geological Society of America Bulletin, 72(2), 175-192.


21. Siegel, F.R., 2002. Environmental Geochemistry of Potentially toxic metals, Springer, New York.


22. Loska, K., Wiechula, D., and Korus, I., 2004. Metal contamination of farming soils affected by industry, Environ. Int. 30, 159-165.


23. Tasdemir, Y., and Kural, C. 2005. Atmospheric dry deposition fluxes of trace elements measured in Bursa, Turkey. Environ. Pollut. 138, 462-472.


24. Kartal, S., Ayd, Z., and Tokalioglu, S. 2006. Fractionation of metals in street sediment samples by using the BCR sequential extraction procedure and multivariate statistical elucidation of the data. J. Hazard. Mater. 132, 80-89.


25. Turner, A., and Simmonds, L. 2006. Elemental concentrations and metal bioaccessibility in UK household dust. Sci. Total. Environ. Geol. 371, 74-81.


26. Yongming, H., Peixuan, D., Junji, C., and Posmentier, E. S. 2006. Multivariate analysis of heavy metal contamination in urban dusts of Xian, central China. Sci. Total. Environ. 355, 176-186.


27. Hao, Y., Guo, Z., Yang, Z., Fang, M., and Feng, J. 2007. Seasonal variations and sources of various elements in the atmospheric aerosols in Qingdao, China. Atmos. Res. 85, 27-37.


28. Muller, G. 1969. Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River. Geojurnal 2, 108-118.