بررسی منشا آلودگی منابع طبیعی به آرسنیک در توابع شهرستان هشترود، استان آذربایجان‌شرقی

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

آزیتا بهبهانی نیا ¹ , مریم فراهانی ²

1 - مسوول مکاتبات): استادیار گروه محیط زیست، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی،رودهن، ایران.
2 - استادیار گروه محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد رودهن، ایران.

تاریخ دریافت : 1394/04/25 تاریخ پذیرش : 1394/08/28 تاریخ انتشار : 1395/09/01

کلید واژه: آرسنیک, خاک, آب های زیرزمینی, خاکستر آتشفشانی,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: آلودگی آرسنیک خاک‌ها و آب‌های سطحی و زیرزمینی به دلیل پتانسیل بالای آن برای ورود به زنجیره غذایی، تهدید بزرگی برای سلامت بشر می‌باشد. در منطقه هشترود واقع در استان آذربایجان شرقی، شواهد مربوط به آلودگی آرسنیک به صورت ناراحتی های پوستی گزارش شده است. هم چنین این آلودگی ممکن است کاهش کمی و کیفی محصولات کشاورزی و یا ایجاد عوارض خاصی در دام ها را در پی داشته باشد، که به دلیل عدم آگاهی، علت آن تشخیص داده نشده باشد ولی مربوط به آلودگی با آرسنیک باشد. اهداف پژوهش حاضر شامل شناسایی میزان آلودگی منابع آب و خاک منطقه به وسیله آرسنیک و تعیین منشاء آلودگی می باشد. روش بررسی: پس از انجام بررسی های صحرایی و نمونه برداری از منابع آب های سطحی و زیرزمینی، خاک، رسوبات رودخانه و سنگ براساس موقعیت منابع موجود در منطقه و تجزیه ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و نیز آرسنیک در آن ها، تجزیه و تحلیل های لازم صورت گرفت. یافته ها: برای عنصر آرسنیک تفاوت قابل ملاحظه‌ای بین مقدار میانگین این عنصر با هم در نمونه‌ها و هم چنین با میانگین پوسته وجود دارد. حداکثر مقدار آرسنیک (9500 میلی گرم در کیلوگرم خاک) در نمونه‌ خاکستر آتشفشانی مشاهده شده است. نتیجه گیری: در این منطقه براساس شواهد و یافته های به دست آمده، آلودگی آرسنیک مرتبط با منابع ژئوژنیک (زمین‌زاد) و فعالیت‌های آتشفشانی در نظر گرفته شده است. براساس مطالعات انجام شده می‌توان این مکانیزم ها را عامل آلودگی به آرسنیک در منطقه دانست: آزاد شدن آرسنیک از واحدهای سنگی منطقه، جذب آرسنیک توسط کانی‌های اکسیدی تحت شرایط هوازی و اسیدی تا نزدیک به خنثی، واجذبی از سطوح اکسیدی در اثر افزایش pH به شرایط قلیایی و افزایش غلظت آرسنیک در محلول و ایجاد آلودگی.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: Soil surface water and ground water contamination with arsenic (As), due to its high potential for food cycle entrance, has high risk for human safety. Evidences of as pollution in Hashtrood, in East Azerbayjan, in the form dermal disorders have been reported. Also, this pollution can lead to decrease of agricultural products in terms of both quality and quantity or some lesions in farm animals. Due to lack of knowledge the reason for this remains unknown, but it may be related to as pollution. This study was conducted to investigate the level of soil and water contamination with As in Hashtrood city.  Method: Based on the obtained information, the surface and ground waters, soil, river sediments, and rock were sampled and analyzed for physico-chemical and as in the laboratory. Results: There are significant differences for mean as contents in the samples and crust. The maximum level of as was observed in fly ash samples. Consequently, as pollution was related to geogenic and volcanic eruptions in this region. According to the results, the mechanisms for As pollution in the region are known to be: As release from rock units, As sorption by oxide minerals in aerobic and acidic to neutral conditions, desorption from oxide surfaces with increase of pH, increase of As concentration in solution, and causing pollution.   

منابع و مأخذ:

1-      Azcue, J.M., Nriagu, J.D., “Arsenic: Historical Perspectives” chapter 1, in Arsenic in the environment part I, Edited by: Nriagu, J.O., John Wiley and Sons, Inc. 1994.

2-      Eisler, R., “A review of arsenic hazards to plants and animals with emphasis of fishery and wildlife resources” chapter 11, in Arsenic in the environment part II, Edited by: Nriagu, J.O., John Wiley and Sons, Inc. 1994.

3-      Smedley, P., Arsenic occurrence in groundwater in South and East Asia – Scale, causes and mitigation. Technical Report, Vol. II, The World Bank, Report no. 31303. 2004.

4-      Nriagu, J.O., “A global assessment of natural sources of atmospheric trace metals”. Nature. 1989, Vol. 338, pp. 47–49.

5-      Pierson, A. and van Moort, J.C., 2011. Geochemical exploration using acid insoluble residues of rocks for volcanic-hosted massive sulphide deposits, Rosebery area, western Tasmania. Journal of Geochemical Exploration. Vol. 66, pp. 55– 69.

6-      U.S. geological Survey.2001.As in ground water of Willamtte basin, Oregon.

7-      Marcus Stevensson, 2007, Mobilisation of geogenic arsenic into groundwater in Västerbotten County, Sweden, thesis of Uppsala University.

8-      Magalhaes, V.F. et al. As concentration and distribution in Engenho Inlet, Sepetiba Bay, Brazil, 2000. Water, Air and Soil pollution. Vol. 18, pp. 83-91.

9-      Hans-Rudolf Pfeifer, Anne Häussermann, Jean-Claude Lavanchy, Werner Halter, 2007, Distribution and behavior of arsenic in soils and waters in the vicinity of the former gold-arsenic mine of Salanfe, Western Switzerland, Journal of Geochemical Exploration 93, 121–134.

10-  Tao Chen, Xingmei Liu, Muzhi Zhu, Keli Zhao, Jianjun Wu, Jianming Xu, Panming Huang, 2013. Identification of trace element sources and associated risk assessment in vegetable soils of the urban-rural transitional area of Hangzhou, China. Environmental Pollution 151, 67-78.

11-  Hossain M. Anawar, Junji Akai, Kaori Komaki, Hiroshi Terao, Takahito Yoshioka, Toshio Ishizuka, Syed Safiullah, Kikuo Kato, 2003, Geochemical occurrence of arsenic in groundwater of Bangladesh: sources and mobilization processes, Journal of Geochemical Exploration 77, 109–131

12-  حسین پور فیضی، محمد علی،1385، بررسی اپید میولوژیکی ارتباط فلزات سنگین و وقوع بیماری های شایع در روستاهای مایان و قوپوز در استان آذربایجان شرقی، پارک علم و فناوری استان آذربایجان شرقی ، دانشگاه تبریز.

13-   درویش زاده.علی،1385، زمین شناسی ایران، انتشارات امیر کبیر.  

14-  قربانی. منصور، 1374،زمین شناسی ایران: آنتیموان، آرسنیک، جیوه، سازمان زمین شناسی کشور.

15- مسافری. محمد و مصداقی‌نیا. علی، 1384. حذف آرسنیک از آب آشامیدنی با استفاده از آلومینای فعال اصلاح شده، مجله آب و فاضلاب، شماره 55، ص 2-14.

16- امجدی. مهدی،1384، طرح پهنه بندی میزان و نحوه انتشار آرسنیک در منابع آب‌های بیجار و قروه استان کردستان و ارائه راهکارهای اجرایی لازم جهت بهره‌برداری صحیح از آب‌های منطقه، پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشگاه تهران،گروه مهندسی عمران، محیط زیست ،رشته مهندسی عمران – محیط زیست.

17-    Page, A. L., Methods of soil analysis, Part 1. 2ed, Physical methods, Agronomy Monog. 9, ASA, Madison, WI. 1996.

18-  Sparks, D. L.  Methods of soil analysis, Part 3. Chemical methods, 2ed, Agronomy Monog. 9, ASA, Madison, WI. 1996.

19-  Kabata-Pendias, A. and H. Pendias. 2001. Trace elements in Soils and Plants, Third ed. CRC Press, Boca Raton, Florida.

20-   Gieseler, G. 1987. Contaminated land in the EEC. Dornier system Gmbh, Fridrichshafen, FRG.

21-  Netherlands Ministry of Housing, 1991. Environmental quality standards for soils and water, Ministry of Housing, Physical planning and environment.

22-  Prosun Bhattacharya, Mattias Claesson, Jochen Bundschuh, Ondra Sracek, Jens Fagerberg, Gunnar Jacks, Raul A. Martin, Angel del R. Storniolo, Juan M. Thir, 2006. Distribution and mobility of arsenic in the Rı´o Dulce alluvial aquifers in Santiago del Estero Province, Argentina, Science of the Total Environment 358, 97– 120.