بررسي انباشت عناصر سنگين و شاخص‌هاي كيفي رسوبات در سد كلان ملاير

Heavy Metals and Quality Index Monitoring in the Sediment of Kalan Dam, Malayer

رسوبات يكي از مهم­ترين منابع در بررسي تاريخچه آلودگي­هاي يك بوم سازگان آبي مي­باشند و به عنوان يك مخزن و حامل براي آلاينده­ها در محيط­هاي آبي عمل مي­كنند. هدف از اين تحقيق ارزيابي درجه آلودگي عناصر سنگين در سد كلان ملاير و بررسي كيفيت آن براساس سه شاخص تعيين كيفيت رسوب بود. در اين مطالعه، عناصر سنگين مانند آرسنيك، كادميم، كروم، مس، منگنز، جيوه، نيكل و روي در 12 ايستگاه از رسوبات بستر رودخانه و درياچه سد اندازه‌گيري شدند. سپس، كيفيت رسوبات توسط شاخص زمين­انباشت، شاخص آلودگي و فاكتور غني­شدگي تعيين شد. بيش‌ترين مقادير شاخص آلودگي به ترتيب به آرسنيك (2/520)، نيكل (1/225) و جيوه (1/138) اختصاص داشت. نتايج برآورد شاخص­ها نشان داد بيش‌ترين مقدار مربوط به عناصر آرسنيك، نيكل و جيوه در ايستگاه­هاي 9 تا 12 بود. آناليز مؤلفه اصلي داده ­هاي بدست آمده را تائيد كرد و دو مؤلفه بيش از 85 درصد واريانس را به خود اختصاص داده و مقدار ارزش ويژه بيش‌تر از واحد داشت. تمام عناصر سنگين بررسي شده (به جز منگنز) وابستگي مثبتي با يكديگر داشتند. با توجه به موقعيت ايستگاه­هاي 9 تا 12 كه در نزديكي مزارع كشاورزي قرار دارند، بالا بودن ميزان غلظت برخي عناصر سنگين در اين ايستگاه­ها را مي­ توان ناشي از منابع انساني و طبيعي همچون استفاده بيش از حد از نهاده­هاي كشاورزي، كاربرد سموم و كود شيميايي و ورود زه­آبهاي اراضي زراعي نسبت داد.

Sediments are the most important sources in the study of aquatic ecosystems. Bottom marine sediments are sensitive indicators for monitoring pollutants as they act as a sink and a carrier for contaminations in aquatic environment. The objective of this research was to evaluate the degree of heavy metal contamination in Kalan Malayer dam and the extent of sediment quality according to three indices. In this study, heavy metals such as As, Cd, Cu, Cr, Mn, Hg, Ni and Zn in 12 station were measured of lake bed sediments. Then, sediment quality was analyzed by calculating of geo-accumulation index, pollution index and enrichment factor. The highest amount of pollution index respectively belonged to As (2.520), Ni (1.225) and Hg (1.138). The results obtained from pollution index, geo-accumulation index and enrichment factor indicated that the As, Ni and Hg were high in 9 to 12 stations. Multivariate principal component analysis (PCA) was performed on the indices data, and two components were extracted which explain 85% of the total variance, and the eigenvalues >1. All heavy metals (except Mn) had positive coefficients with each other. The stations 9 to 12 were located near agricultural farms and the high concentration of some heavy metals in these stations can be due to human and natural resources such as excessive use of agricultural field, the intensive use of pesticides and the entrance of chemical fertilizers aquifers.