زيست‌دسترس‌پذيري فلزهاي سنگين در خاك منطقه دوست‌بگلو (مشگين شهر) و تعيين گونه‌هاي مسموميت زا به روش استخراج ترتيبي و نرم افزار Visual Minteq

سابقه و هدف:: اكسيداسيون زون‌ هاي كاني سازي شده سولفيددار طي فرايند هوازدگي در اثر واكنش‌ هاي بيولوژيكي و شيميايي تشديد شده و زهاب اسيدي1 حاصل سبب آزادسازي و تحرك عنصرهاي فلزي سمي و سنگين از سنگ مادر و تمركز آن‌ها در محيط خاك يا آب مي‌شود. در اين پژوهش، نمونه‌ هاي خاك برداشته شده از اطراف روستاي دوست‌ بگلو (شمال‌ غرب مشگين‌ شهر) كه يك منطقه كانه ‌زايي و دگرساني است، مورد بررسي قرار گرفت و گونه ‌هاي شيميايي، ميزان مسموميت ‌زايي و منشأ عنصرهاي سنگين As، Cd، Cu، Cr، Pb، Sb، Ni و Zn تعيين گرديد.مواد و روش ‌ها: در اين پژوهش، غلظت كل و زيست دسترس‌پذيري عنصرهاي سنگين As، Cd، Cu، Cr، Pb، Sb، Ni و Zn در 5 نمونه خاك سطحي توسط گونه بندي به روش استخراج ترتيبي (تسير) در پنج فاز (تبادل پذير، متصل به كربنات، متصل به اكسيدهاي آهن و منگنز، متصل به مواد آلي و فاز باقيمانده) و نرم افزار ترموديناميكي Visual Minteq مورد ارزيابي واقع شد.نتايج و بحث: نتايج حاصل از روش استخراج ترتيبي معلوم مي ‌كند كه بيشترين غلظت از مجموع غلظت كل هر 8 عنصر سنگين مورد مطالعه در فاز باقي‌مانده (تثبيت شده در ساختار كاني‌ ها) قرار دارد. اين مسئله نشان دهنده منشأ زمين‌ زاد اين عنصرها بوده و مي‌ تواند حاصل فرسايش و هوازدگي سنگ ‌هاي منطقه در نظر گرفته شود. عنصر Sb در قياس با ديگر عنصرها مورد بررسي غلظت بيشتري در فازهاي بالقوه دسترس ‌پذير (تبادل‌ پذير، متصل به كربنات، متصل به اكسيدهاي آهن و منگنز و متصل به مواد آلي) داشته و احتمال مسموميت ‌زايي اين عنصر بيشتر است. خروجي نرم افزار نشان داد كه در نمونه‌هاي بيان شده گونه‌ هاي غالب سرب به‌ صورت Pb(SO4)2^2-، Pb^+2 و PbSO4 (aq)، مس به ‌صورت CuSO4 (aq) وCu^2+ نيكل به ‌صورت NiSO4(aq)، Ni2+ و NiSO4، آنتيموان به‌ صورت Sb(OH)3، Sb(OH)2+ و -Sb(OH)6^1، به ‌صورت روي Zn(SO4)2^2-، ZnSO4 (aq) و Zn^+2، آرسنيك به ‌صورت H3AsO3 و H2AsO4- كادميوم به‌ صورت Cd(SO4)22- و Cd2+ و گونه ‌هاي غالب كروم به ‌صورت CrSO4+، CrOHSO4 (aq) و HCrO4- حضور داشتند. عموماً گونه‌هاي آبگين آزاد عنصرهاي بيان شده قابليت تحرك بيشتري نسبت به گونه‌هاي ديگر دارند، در عوض غلظت اين گونه‌ها در مقايسه بسيار اندك است و بيشتر اين عنصرها، بيشتر در قالب كمپلكس‌هايي با تحرك ‌پذيري كم حضور دارند.نتيجه گيري: براساس نتايج استخراج ترتيبي؛ هر 8 عنصر مورد مطالعه، پتانسيل ريسك اكولوژيكي بالا و رخداد آلودگي قابل توجه در رسوب آبراهه و افق‌ هاي سطحي خاك زراعي منطقه دوست بگلو را نشان مي ‌دهد. تحليل يافته ‌هاي نرم افزار Visual Minteq گوياي آن است كه فعال‌ترين گونه‌هاي اين عنصرها و غلظت مربوطه بين تمام انواع گونه‌هاي محتمل به ‌ترتيب شامل: Cd2+ (1.49%)، CrOHSO4 (aq) (25.20%)، Cu2+ (38/%10)، Pb2+ (37/%1)، ZnSO4 (aq (18.83%) مي ‌باشد. از آنجايي كه گونه‌هاي متحرك‌تر، غلظت پاييني داشته و از طرفي بنابر نتايج استخراج ترتيبي بيشترين مقدار عنصرهاي مورد مطالعه در فاز باقيمانده حضور دارند، بنابراين ميزان زيست دسترس پذيري و مسموميت زايي اين عنصرها ناچيز برآورد مي ‌شود. در حالت كلي مي‌ توان نتيجه گيري كرد كه تنها درصد اندكي از عنصرها در فازهاي زيست دسترس پذير حضور دارند و نگراني درباره احتمال تحرك عنصرها با تغيير شرايط محيطي و دسترس‌پذيري براي گياهان را از بين مي‌ برد.