ترکیب پارامترهای مغناطیسی: راهی مؤثر در تشخیص منابع آلودگی خاک (مطالعه موردی: خاک های اطراف شهر زنجان)
محورهای موضوعی : آب و محیط زیست
علی افشاری
1
(
دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران
)
حسین خادمی
2
(
استاد مهندسی علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
)
کلید واژه: خاک, پارامترهای مغناطیسی, آلودگی های انسانی, فلزات سنگین,
چکیده مقاله :
مطالعه حاضر با هدف ارزیابی آلودگی خاک های اطراف زنجان با استفاده از تکنیک پذیرفتاری مغناطیسی می باشد. برای این منظور از منطقه ای به وسعت 2000 کیلومتر تعداد 241 نمونه به صورت شبکه بندی انتخاب گردید. در نمونه های خاک پذیرفتاری مغناطیسی با استفاده از دستگاه بارتینگتون مدل MS2 قرائت گردید. برای تعیین ارتباط بین فلزات سنگین، خصوصیات فیزیکوشیمیایی و پارامترهای مغناطیسی تجزیه به مؤلفه های اصلی (PCA) و آنالیز خوشه ای (CA) صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که میانگین پذیرفتاری مغناطیسی (χlf) در کاربری کشت دیم، کشت آبی، باغ، مرتع و شهری به ترتیب 0/314، 4/265، 5/321، 6/455 و 2/519 (10-8m3kg-1) بدست آمد. میانگین پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس (χfd) در کاربری های اراضی فوق به ترتیب 5/1، 0/2، 8/1، 2/1 و 1/1 درصد مشاهده شد. در تجزیه به مؤلفه های اصلی (PCA) پنج مؤلفه اول شناسایی شده، که مولفه های اول تا پنجم به ترتیب 5/20، 1/18، 2/16، 65/9 و 50/8 درصد از کل واریانس را توجیه می کردند. در آنالیز خوشه ای دو فاکتور شناسایی شد: فاکتور اول شامل پذیرفتاری مغناطیسی، شن، ماده آلی، EC، کادمیم، مس، روی و سرب، فاکتور دوم شامل پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس، آهک، pH، CEC، سیلت، رس، کروم، نیکل، کبالت و منگنز قرار گرفتند. گروه اول جزء پارامترهایی هستند که بیش تر تحت تأثیر فعالیت های انسانی قرار می گیرند و گروه دوم، بیش تر متأثر از ماده مادری می باشند. نتایج حاصل از توزیع مکانی پذیرفتاری مغناطیسی کاملاً منطبق بر نتایج آماری پذیرفتاری مغناطیسی در کاربری های اراضی مختلف می باشد. بیش ترین مقادیر پذیرفتاری مغناطیسی در نمونه سنگ های آذرینی (بازالت، پورفیریت، گرانیت) مشاهده شد.
The present research was aimed to assess soils in Zanjan province using magnetic susceptibility technique. For this purpose, in an area of 2,000 km2, number of 241 samples was selected in grid manner. Magnetic susceptibility of soil samples was read by using Bartington MS2 model. To determine the relationship between heavy metals, physicochemical properties and magnetic parameters the principal components analysis (PCA) and cluster analysis (CA) were considered. According to the results, magnetic susceptibility (χlf) in land uses dry farming, irrigated farming, garden, rangeland and urban area were obtained about 314.0, 265.4, 321.5, 455.6 and 519.2 (10-8m3kg-1) respectively. Frequency dependent mean magnetic susceptibility in for each land uses were found to be 1.5, 2.0, 1.8, 1.2 and 1.1% respectively. As per principal components analysis the first five components were detected where those first to fifth explained about 20.5, 18.1, 16.2, 9.65 and 8.50% of the total variance. Cluster analysis identified two factors: The first factor in clouded magnetic susceptibility, sand, organic matter, EC, cadmium, copper, lead and zinc, the second one was frequency dependent magnetic susceptibility, lime, pH, CEC, silt, clay, chrome, nickel, cobalt and manganese. The formers are most affected by anthropogenic activities and the latter are controlled by parent materials. The spatial distributions of magnetic susceptibility results are quite consistent with the statistical results of magnetic susceptibility in different land uses. The maximum values of magnetic susceptibility was observed in samples of igneous rocks (basalt, porphyritic, granite).