ارزیابی تاثیر صنایع آلاینده بر میزان فلزات سنگین در خاکهای اطراف آن (مطالعه موردی: کارخانه سیمان ایلام)

محورهای موضوعی : محیط زیست

بتول نوروزی ¹ (دانشجوی کارشناسی ارشد، بیابانزدایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران)
نورالدین رستمی ² (استادیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاوزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران)
محسن توکلی ³ (استادیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاوزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران)
محمود رستمی نیا ⁴ (استادیار، گروه آب، دانشکده کشاوزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران)

تاریخ دریافت : 1394/12/25 تاریخ پذیرش : 1395/07/01 تاریخ انتشار : 1395/08/11

کلید واژه: فلزات سنگین, آلودگی خاک, شاخص زمین انباشت, کارخانه سیمان ایلام,

چکیده مقاله :

امروزه آلودگی محیط زیست با فلزات سنگین به مسئله ای جهانی تبدیل شده است. فلزات سنگین می توانند از طریق منابع انسانی و طبیعی وارد محیط زیست شوند. خاک می تواند آلودگی های زیست محیطی را در خود نگه دارد و از طریق آنالیز شیمیایی خاک می توان به این آلودگی ها پی برد. هدف از این تحقیق میدانی، بررسی میزان آلودگی خاکهای اطراف کارخانه سیمان ایلام به فلزات سنگین و سمی می باشد. در این راستا تعداد 20 نمونه خاک در جهات مختلف برداشت و غلظت عناصر روی، کبالت، منگنز، مولیبدن، کادمیوم، مس، سرب، کروم و نیکل در نمونه های خاک با استفاده از دستگاه جذب اتم اندازه گیری شد. به منظور درک بهتر چگونگی پراکنش فلزات مورد مطالعه از روش های زمین انباشت، فاکتور آلودگی، درجه آلودگی اصلاح شده و شاخص بار آلودگی استفاده شد. نتایج نشان داد که هرچند منطقه مورد مطالعه نسبت به همه فلزات سنگین غیر آلوده بوده است اما ضریب همبستگی عناصر در جهات مختلف نشان می دهد که بیشترین ضریب همبستگی برای عناصر به طرف شمال غرب منطقه و همسو با باد غالب منطقه می باشد. بنابراین جهت وزش باد در پراکنش عناصر مؤثر بوده و در اکثر نقاط با دور شدن از کارخانه غلظت عناصر کاهش یافته است.

چکیده انگلیسی:

Nowadays, environmental pollution with heavy metals has become a global issue. Heavy metals can enter the environment through human and natural resources. Soil can hold environmental pollution and these pollutants can be checked by chemical analysis. The purpose of this field survey is assessment of soil pollution by heavy metals around Ilam Cement factory. In this regard, a total of 20 soil samples taken in different directions and the concentration of Zinc, Cobalt, Manganese, Molybdenum, Cadmium, Copper, Lead, Chromium and Nickel in soil samples was measured using atomic absorption spectrometry. In order to better understand about distribution of heavy metals, Geoaccumulation Index, Contamination Factor, modified Contamination Degree, Pollution Load Index methods applied. Results showed that although the concentration of all of heavy metals in the study area is less than standard but the correlation coefficient (R2) of elements in different directions show that the highest correlation coefficient for elements is in the North West direction of study area which is in agreement with main winds direction in the region. So wind direction is effective in elements distribution and their concentration decreased with distance from the factory.

منابع و مأخذ:

1. امیرحسینی، ا، مهرابی، ب، مسعودی، ف (1389)، ارزیابی اثرات زیست­محیطی کارخانه سیمان زرند ساوه برخاک مناطق اطراف آن، مجموعه مقالات چهاردهمین همایش انجمن زمین­شناسی ایران، دانشگاه ارومیه، 25صفحه.


2. باسمنجی، بابک، سردار شهید، علیرضا، رضایی، ال ناز (1392)، ارزیابی و مدیریت ذرات معلق خروجی از دودکش­ها در کارخانه سیمان کاوان بوکان، سومین کنفرانس بین­المللی برنامه­ ریزی و مدیریت محیط زیست.


3. روان خواه، ندا، میرزایی، روح اله، معصوم، سعید (1394)، ارزیابی شاخص­های زمین انباشتگی و فاکتور آلودگی و تحلیل مولفه­های اصلی در برآورد آلودگی خاک، مجله سلامت و محیط ­زیست، فصلنامه­ی علمی ­پژوهشی انجمن علمی بهداشت محیط ایران، شماره 3، صص 345 تا 356.


4. کرباسی، عبدالرضا، خادم بروجردی، حمیدرضا، صمدی، رضا (1391)، اثرات زیست محیطی کارخانه سیمان آبیک، اولین کنفرانس بین­المللی صنعت سیمان، انرژی و محیط­زیست.


5. نورپور، علیرضا، کاظمی شهابی، نیما (1393)، مدل­سازی پراکنش آلاینده­های هوا خروجی از دودکش کارخانه سیمان ایلام، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست، جلد 44، شماره1، صفحه 108-116.


6. مسلم­پور، محمدالیاس، شهدادی، سارا، نعیمی، راضیه (1391). ارزیابی آلودگی فلزات سمی در اطراف کارخانه سیمان خاش، جنوب­شرق ایران، اولین همایش ملی حفاظت و برنامه ریزی محیط زیست.

7. Abimbola, A.F., Kehinde-Phillip, O.O., and Olatunji, A.S. (2007). The Sagamu cement factory, SW Nigeria: Is the dust generated a potential health hazard? .Environ Geochem Health, 29:163-167.

8. Abrahim, G.M.S.(2005). Holocene sediments of Tamaki Estuary: Characterization and impact of recent human activity on an urban estuary in Auckland, New Zealand, Ph.D. thesis, University of Auckland, Auckland, New Zealand,361 p.

9. Abrahim, G.M.S. and Parker, R.J. (2008). Assessment of heavy metal enrichment factors and the degree of contamination in marine sediments from Tamaki Estuary, Auckland, New Zealand, Estuar. Coast. Shelf. Sci, 136: 227–238.

10. Ahdy, H. and Khaled, A. (2009). Heavy Metals Contamination in Sediments of the Western Part of Egyptian Mediterranean Sea. Australian Journal of Basic and Applied Sciences,3(4): 3330-3336

11. Al-Khashman, O.A. and Shawabkeh, R.A. (2006). Metal distribution in soils around the cement factory in Southern Jordan. Environmental Pollution. 140:387-394.

12. Bilen, S. (2010). Effect of cement dust pollution on microbial properties and enzyme activities in cultivated and no-till soils. African Journal of Microbiology Research. 4 (22): 2418-2425.

13. BinChen, T., Ming Zheng, Y., Lei, M., Chun Huang, Z., Tao Wu, H. and Chen, H. (2005). Assessment of heavy metal pollution in surface soils of urban parks in Beijing. Chemosphere. 60: 542-551 

14. Chen, T.B., Wong, W.J.C., Zhou, H.Y. and Wong, M.H .(1977). Assessment of trace metal distribution and contamination insurface soil of Hong Kong. Environmental Pollution. 96: 61-68.   

15. Christophoridis, C., Dedepsidis, D. and Fytianos, K. (2009). Occurrence and distribution of selected heavy metals in the surface sediments of Thermaikos Gulf, N. Greece. Assessment using pollution indicators. Journal of Hazardous Materials. 168: 1082-1091.

16. Deja, J., Uliasz-Bochenczyk, A. and Mokrzycki, E. (2010). CO₂ emissions from Polish cement industry. International Journal of Greenhouse Gas Control. 4(4):583-588.

17. Gray, C.W., McLaren, R.G. and Roberts, A.H.C. (2003). Atmospheric accessions of heavy metals to some New Zealand Pastoral Soils. The Science of the Total Environment. 305: 105-115.

18. Hakanson, L. (1980). An ecological risk index for aquatic pollution control a sedimentological approaches. Water Research. 14: 975–1001.

19. Isikli, B. and  Demir, T.A. (2003). Ürer SM, Berber A, Akar T, Kalyoncu C. Effects of Chromium exposure from a cement factory. Environmental research. 91:113-118.

20. Lafta, J.G.,  Fadhil, H.S. and  Hussein, A.A. (2013). Heavy Metals Distribution and the Variation of Soil Properties around Alqaim Cement Factory in Anbar Governorate – Iraq. International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT). 3(1):289-291.

21. Müller, G. (1969). Index of geoaccumulation in the sediments of the Rhine River. Geojournal. 2: 108–118.

Satyanarayana D, Panigrahy PK, Sahu SD. (1994). Metal pollution in Harborand coastal sediments of visakhpatnam, est of India. Indian journal of marine science. 23:52-54.

22. Ogunkunle, c.o. (2014). Contamination and spatial distribution of heavy metals in topsoil surrounding a mega cement factory. Atmospheric Pollution Research, 5(2):270-282.

23. Thomilson, D.C., Wilson, D.J., Harris, C.R., Jeffrey, D.W. (1980). Problem in heavy metals in estuaries and the formation of pollution index. Helgol. Wiss. Meeresunlter. 33(1–4): 566–575.