توزيع مكاني و بررسي شكل‌هاي شيميايي فلزات سنگين در خاك‌هاي اطراف كارخانه زغال شويي زرند

سابقه و هدف: آلودگي محيط زيست به فلزات سنگين، يكي از ره‌آوردهاي صنعتي شدن اجتماعات بشري مي‌باشد. فلزات سنگين از آلاينده‌هاي پايدار محيط زيست مي‌باشند، كه از نتايج مهم پايداري اين فلزات، انباشته شدن تدريجي فلزات در خاك مي‌باشد. اگرچه مقدار كل فلزات سنگين در خاك يك شاخص مفيد براي ارزيابي آلودگي خاك است، اما نمي‌تواند معيار مناسبي در ارتباط با فراهمي، تحرك و سميت فلزات باشد. فلزات سنگين در خاك به شكل‌هاي مختلف شامل شكل محلول، شكل تبادلي، شكل متصل به مواد آلي، شكل متصل به اكسيدها و شكل باقي‌مانده وجود دارند كه قابليت دسترسي آن‌ها متفاوت است. با توجه به اطلاعات كم در ارتباط با آلودگي منطقه زرند، اين پژوهش با هدف بررسي وضعيت آلودگي و توزيع شكل‌هاي شيميايي فلزات مس، سرب و كادميوم در خاك‌هاي اطراف كارخانه زغال‌شويي در زرند انجام شد. مواد و روش‌ها: منطقه مورد مطالعه در 75 كيلومتري شمال غربي شهرستان كرمان و در نزديكي شهر زرند قرار گرفته است. در اين مطالعه بر اساس پوشش گياهي غالب، چهار منطقه در اطراف كارخانه زغال‌شويي تفكيك و با استفاده از روش نمونه‌برداري سيستماتيك تصادفي، تعداد 135 نمونه مركب (5 نمونه در هر نقطه) از عمق صفر تا 30 سانتي‌متري خاك جمع آوري و به آزمايشگاه انتقال يافت. براي تعيين غلظت كل فلزات سنگين، 20 ميلي‌ليتر محلول پنج نرمال اسيد نيتريك به 2/0 گرم نمونه خاك افزوده و به مدت 10 دقيقه حرارت داده شد. بعد از 24 ساعت، نمونه‌ها سانتريفيوژ و غلظت فلزات در عصاره با استفاده از دستگاه جذب اتمي اندازه‌گيري شد. جهت تفكيك شكل‌هاي شيميايي فلزات سنگين شامل شكل تبادلي، قابل اكسيد (متصل به مواد آلي)، قابل احيا (متصل به اكسيدهاي آهن و منگنز) و شكل باقيمانده از روش عصاره‌گيري متوالي استفاده شد. در پايان هر مرحله، غلظت فلزات سنگين درعصاره‌ها با استفاده از دستگاه جذب اتمي تعيين شد. شاخص زمين‌انباشتگي جهت تعيين ميزان آلودگي در منطقه مورد مطالعه با استفاده از غلظت كل فلزات تعيين شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد ميانگين غلظت كل فلزات مس، سرب و كادميوم در منطقه از ميانگين غلظت استاندارد ارائه شده توسط دفتر آب و خاك معاونت محيط زيست انساني بيشتر بود. براساس نتايج شاخص زمين‌انباشتگي، هر چهار ناحيه مورد مطالعه داراي آلودگي شديد سرب هستند، در حالي‌كه مس و كادميوم در محدوده غيرآلوده تا كمي آلوده قرار دارند. همچنين نتايج بررسي تغييرات مكاني فلزات مورد مطالعه بيانگر اين بود كه بيشترين مقدار كادميوم و مس در جهت شمال غربي و غرب كارخانه با كاربري كشاورزي مشاهده شد. اين نتايج نشان دهنده وضيعت نگران كننده فلزات مس، سرب و كادميوم در منطقه چهار با كاربري كشاورزي مي‌باشد. نتايج تفكيك شيميايي فلزات مس و سرب در منطقه مطالعاتي نشان داد در هر چهار منطقه شكل باقيمانده اين فلزات داراي بيشترين مقدار و شكل تبادلي كمترين مقدار را به خود اختصاص داده و از روند شكل باقيمانده شكل متصل به اكسيدهاي آهن و منگنز شكل متصل به مواد آلي شكل تبادلي تبعيت مي‌كند. نتيجه‌گيري: فلزات مس، سرب و كادميوم باتوجه به ميانگين غلظت ارايه شده توسط دفتر آب و خاك معاونت محيط زيست انساني در وضيعت نگران كننده‌اي قرار دارند با اين وجود نتايج جزء‌بندي شيمايي نشان داد كه شكل باقي‌مانده فلزات سنگين كه قابليت دسترسي پاييني دارد بيشترين شكل را به خود اختصاص داده است. براساس نتايج شاخص زمين‌انباشتگي فلز سرب در محدوده آلودگي قرار دارد، اما بررسي توزيع فلزات در مناطق مورد مطالعه نشان داد كه در مقايسه با كادميوم و مس بخش عمده‌اي از سرب كل به شكل باقيمانده در خاك رسوب كرده است. بر اساس اين نتايج فلزات كادميوم و مس دراين مناطق نسبت به فلز سرب خطرسازتر بوده و امكان انتقال اين فلزات به چرخه غذايي بيش از فلز سرب مي‌باشد.