تاثير نوع استفاده از زمين بر توزيع فرمهاي شيميايي مس و كبالت و ارزيابي خطرات زيستي آنها در بخشي از خاكهاي استان زنجان

The Effect of Land Use on the Distribution of Chemical Forms of Copper and Cobalt, and their Biological Risk Assessment in Soils of Zanjan Province

مطالعه حاضر با هدف تعيين شكل­ هاي شيميايي كبالت و مس در خاك ­هاي زير كشت ديم و آبي و ارزيابي خطرات زيستي آنها در استان زنجان انجام گرفت. براي اين منظور تعداد 120 نمونه خاك (96 نمونه خاك ­هاي زير كشت ديم و 24 نمونه خاك­ هاي زير كشت آبي) برداشت گرديد و بعد از تعيين غلظت كل عناصر، تعداد 36 نمونه با بيشترين تنوع براي تجزيه ­هاي آزمايشگاهي انتخاب گرديد. با توجه به نتايج، غلظت كل و قابل استخراج با DTPA كبالت در كاربري ديم و آبي به ترتيب 25/6، 0/35 و 24/3 و 0/39 و مس به ترتيب 29/8، 2/1 و 62/3، 5/2 ميلي­گرم بر كيلوگرم بدست آمد. توزيع مس در خاك­ هاي زير كشت ديم شامل جزء باقيمانده (74/2%)، اكسيدي (10/5%)، آلي (8/4%)، كربناتي (4/6%) و محلول+تبادلي (2/4%) و در خاك­هاي زير كشت آبي به ترتيب جزء باقيمانده (70/0%)، آلي (13/1%)، اكسيدي (10/1%)، كربناتي (4/4%) و محلول+تبادلي (2/3%) مي­باشد. توزيع شيميايي كبالت در دو خاك تفاوتي نشان نداد و فقط در سهم هر يك از اجزاء تفاوت ملاحظه شد و به ترتيب جزء باقيمانده>اكسيدي>كربناتي>محلول+تبادلي>آلي بدست آمد. بالاترين ضريب همبستگي بين جزء متصل به مواد آلي مس با ماده آلي (0/731=r) بدست آمد. فاكتور آلودگي اختصاصي (ICF) براي مس و كبالت در كشت ديم به ترتيب 0/35 و 1/11 و در كشت آبي 0/50 و 1/28 بدست آمد. فاكتور آلودگي جهاني (GCF) به ترتيب در خاك­هاي زير كشت ديم 1/46 و آبي 1/78 بدست آمد. ميانگين عدد ارزيابي خطرپذيري (RAC) براي مس و كبالت به ترتيب 6/9 و 27/24 درصد مشاهده شد.

This study aimed to determine the chemical forms of cobalt and copper in soil under rain fed and irrigated cultivation and their biological risk assessment in Zanjan province. For this purpose, 120 samples (96 rain fed soil samples and 24 soil samples irrigated) were taken and after determination concentration of all the elements, 36 samples with maximum variation were selected for laboratory analysis. The results showed that the concentrations of total and DTPA-extractable cobalt under rain fed and irrigated land uses for Co were 25.6, 0.35 and 24.3 and 0.39 and for Cu were 29.8, 2.1 and 62.3, 5.2 mg/kg respectively. Copper distribution in the rain fed soil included residual fraction (74.2%), oxide fraction (10.5%), organic matter fraction (8.4%), carbonate fraction (4.6%) and soluble+exchangeable fraction (4/2%) and in irrigated soil included residual fraction (70%), organic matter (13.1%), oxide (10.1%), carbonate (4.4%) and soluble+exchangeable (2.3%). Chemical distribution of cobalt in soils showed no significant difference in the proportion of each fraction in order of residual fraction>oxidized>carbonate>soluble+exchangeable>organic fraction achieved. The highest correlation coefficient was found between bound to organic matter fraction of Cu with organic matter (r=0.731). Individual contamination factors (ICF) for copper and cobalt in rain fed and irrigated conditions were 0.35 and 1.11 and 0.50 and 1.28 respectively. Global contamination factor (GCF), under rain fed and irrigated were 1.46 and 1.78 respectively. Risk assessment code (RAC) for copper and cobalt was 6.9 and 27.24% respectively.