ارزيابي غلظت كل، آلودگي و گونه‌سازي فلزات بالقوه سمي در خاك‌هاي كشاورزي دشت جوين (سبزوار، استان خراسان رضوي)

سابقه و هدف: امروزه آلودگي خاك‌ به فلزات سمي از مهم‌ترين چالش‌هاي حوضه سلامت مواد غذايي و سلامتي انسان است. بيشتر ارزيابي‌هايي كه در ايران بر روي آلودگي‌هاي خاك‌هاي كشاورزي صورت گرفته با در نظر گرفتن غلظت كل فلزات در خاك انجام شده است در صورتي كه فلزات در خاك‌ها به شكل‌ها يا گونه‌هاي مختلف شيميايي حضور دارند كه بايستي در ارزيابي‌هاي دقيق زيست‌محيطي مدنظر قرار گيرند. هدف از اين پژوهش ارزيابي غلظت كل، آلودگي، منشاء و گونه‌سازي فلزات بالقوه سمي در خاك‌هاي كشاورزي دشت جوين استان خراسان رضوي است.مواد و روش‌ها: 27 نمونه خاك از كل دشت به صورت تصادفي و از عمق حدود 50 سانتي‌متري برداشت گرديد. پارامترهاي فيزيكي و شيميايي خاك شامل ماده آلي، pH، درصد كربنات و بافت خاك، به همراه غلظت كل فلزات بالقوه سمي (روي، كادميم، آرسنيك، مس، كروم و نيكل) به روش‌هاي استاندارد اندازه‌گيري شد. شدت آلودگي فلزات از طريق شاخص‌هاي آلودگي (ضريب غني‌شدگي و شاخص زمين انباشت) و منشاء و رابطه آنها با خواص خاك با استفاده از روش‌هاي آماري چند متغيره (همبستگي و تحليل مؤلفه اصلي) تعيين گرديد. از روش BCR چهار مرحله‌اي براي تعيين گونه‌ها يا فازهاي شيميايي در نمونه‌هاي خاك استفاده شد.نتايج و بحث: نمونه‌هاي خاك از نظر pH و ميزان كربنات داراي ماهيت قليايي، از نظر بافتي در رده لومي رسي و از نظر ميزان ماده آلي در حد متوسط بودند. در بيشتر نمونه‌هاي خاك غلظت همه فلزات مورد مطالعه از ميانگين پوسته‌اي و ميانگين خاك‌هاي جهاني بالاتر بود. شاخص‌هاي ارزيابي شدت آلودگي فلزات نيز نشان داد كه كروم، نيكل و مس در گروه آلودگي متوسط تا شديد و كادميم، آرسنيك و روي در گروه آلودگي شديد قرار داشتند. همچنين نتايج حاصل از تحليل‌هاي آماري مشخص ساخت كه در خاك‌هاي منطقه كروم و نيكل منشاء عمدتاً طبيعي داشته و از سنگ بستر افيوليتي منطقه ناشي شده‌اند در حاليكه روي، كادميم و آرسنيك عمدتاً غيرطبيعي بوده و از (فعاليت‌هاي كشاورزي) منشاء گرفته‌اند. بر اساس مطالعات گونه‌سازي مشخص گرديد كه كروم و نيكل عمدتاً در فاز بازماندي (F4)، روي و مس در فاز اكسيدپذير (F3)، آرسنيك در فاز كاهش­پذير (F2) و كادميم عمدتاً در فاز انحلال‌پذير/تبادل پذير حضور دارند. قرارگيري دو فلز كروم و نيكل در فاز بازماندي (پايدار) نشان‌دهنده منشاء عمدتاً طبيعي اين فلزات در نمونه‌هاي خاك بوده و ضريب تحرك پذيري اندكي دارند. در مقابل درصد بالاي فلزاتي چون روي، مس، كادميم و آرسنيك در سه فاز اول (F1+F2+F3) بيانگر منشاء عمدتاً غيرطبيعي (فعاليت‌هاي كشاورزي در منطقه) و تحرك­پذيري با زيست­دسترس‌پذيري بالاتر آنها نسب به ساير فلزات در نمونه‌هاي خاك مورد مطالعه است .نتيجه‌گيري: بر اساس ارزيابي انجام شده در اين پژوهش، فلزات خاك‌هاي كشاورزي منطقه جوين از حدود استاندارد و مجاز فراتر رفته و به غير از كروم و نيكل كه منشاء عمدتاً طبيعي دارند ساير فلزات مورد مطالعه در اثر فعاليت‌هاي انساني (فعاليت‌هاي كشاورزي) وارد خاك‌هاي منطقه شده‌اند. مطالعه گونه‌سازي نشان داد كه فلزات در خاك‌هاي منطقه در شكل يا فازهاي شيميايي مختلفي حضور دارند كه ناشي از شدت آلودگي و منشاء متفاوت اين فلزات در خاك‌هاي منطقه است كه ماحصل آن تحرك پذيري يا زيست دسترس‌پذيري متفاوت اين فلزات در نمونه‌هاي خاك است.