كاني‌ شناسي و ارزيابي بوم‌ شناسي فلزات سنگين در رسوب‌هاي سطحي درياچه مهارلو، شيراز، ايران

Mineralogical and ecological assessment of heavy metals in the surface sediment of Maharlou Lake, Shiraz, Iran

درياچه مهارلو به ‌عنوان بزرگ‌ترين توده آبي در همسايگي كلان‌ شهر شيراز نقش بسيار مهمي را در تعديل بوم سامانه منطقه ايفا مي‌كند. در اين پژوهش، كاني شناسي و غني شدگي فلزات سنگين در رسوب­ هاي سطحي درياچه مهارلو بررسي شده است. نتايج به دست آمده، ترتيب مقدار غلظت فلزات سنگين را در رسوب­ هاي سطحي منطقه مورد بررسي به ‌صورت Sr>Ni>Cr>Zn>Cu>Co>Pb>As>Cd نشان داد. بر اساس نتايج پراش پرتوي (x (XRD براي رسوب­ هاي سطحي، فازهاي كاني‌شناسي اصلي شامل آراگونيت، كلسيت، هاليت و كوارتز و به مقدار كمتر مونت موريلونيت، دولوميت و سپوليت هستند. مقايسه با دستورالعمل‌هاي كيفيت رسوب كانادا وضعيت به نسبت سمي را براي فلزات سنگين مورد بررسي نشان داد. همچنين بر اساس واحد سمناكي، بالاترين ميزان مسموميت‌زايي براي نيكل و كروم محاسبه شدند. براساس بررسي­ هاي انجام شده، مجموع بيشترين واحد سمناكي و پتانسيل خطر ممكن بوم‌شناسي همه فلزات مورد بررسي مربوط به ورودي درياچه است كه در همسايگي رودخانه خشك قرار دارد. نتايج بررسي­ هاي آماري نشان داد كه قرار گرفتن عناصر Ni، Co و Cr با اكسيدهاي اصلي كاني ساز Al2O3، SiO2، K2O، Fe2O3 و TiO2 ناشي از سازند رازك بوده در حالي كه ارتباط معنادار بين Sr با گوگرد و اكسيدهاي كلسيم، منيزيم و سديم نشان دهنده خاستگاه تبخيري و كربناتي اين عنصر است كه اغلب مربوط به سازند ساچون در منطقه مورد بررسي است. همچنين عناصر Pb، Cu، Cd، Zn و As در اثر فعاليت هاي انساني پيرامون درياچه در رسوب سطحي آن بارگزاري شده ­اند.

Maharlou Lake, as the largest water body neighboring to the metropolis of Shiraz, plays a significant role in adjusting the ecosystem of the region. The objective of this study was to evaluate mineralogy and heavy metals enrichment in the surface sediments of the Maharlou Lake. The result showed a decreasing trend of heavy metals concentrations in studied region surface sediments as follows: Sr>Ni>Cr>Zn>Cu>Co>Pb>As>Cd. The XRD analysis revealed that main mineral phases including aragonite, calcite, halite and quartz, with lesser amount of montmorillonite, dolomite and sepolite. The result of Canadian sediment quality guidelines showed a rather toxic situation for investigated heavy metals. In addition, in terms of toxicity unit, the highest measure of generating toxicity for Ni and Cr were calculated. Among all sample stations, the most collected toxic unit and potential ecological risk were related to Lake inlet which is adjacent to the Khoshk River. In order to identify the source of heavy metals concentrations as well as major oxides, the multivariate statistical analysis used method. The result indicated that elements such as Ni, Co and Cr with major mineral- bearing oxides show can have a surce from Razak Formation, while the significant relationship between Sr, S, and calcium, magnesium and sodium oxides revealed the source from evaporate and carbonate rocks, which is mainly related to Sachun Formation in the investigated area. Also, the elements Pb, Cu. Cd, Zn and As, in the surface sediments of the lake can be related to human activities around the lake.