تغييرات مكاني ارتباط بين انتقال فلزات سنگين و توزيع اندازه ذرات رسوبات معلق

Spatial variations of relationship between heavy metals transportation and particle size distribution of suspended sediments

توزيع اندازه ذرات رسوبات معلق، نقش به سزايي در درك تغييرات فرآيندهاي زيست محيطي، مدل سازي و انتقال رسوبات و آلودگي هاي همراه رسوبات مثل فلزات سنگين، مواد غذايي، راديونوكلوييدها و آفت كش ها در سيستم هاي رودخانه اي دارد. اين پژوهش با هدف بررسي تغييرات مكاني ارتباط بين انتقال فلزات سنگين آهن، كروم، نيكل و روي همراه رسوبات معلق به وسيله توزيع اندازه رسوبات معلق در حوزه آبخيز آموزشي و پژوهشي دانشگاه تربيت مدرس با مساحت حدود 50000 هكتار انجام گرفت. در اين مطالعه 22 نمونه رسوب معلق از ابتدا و انتهاي بازه اي به طول 700 متر طي دي ماه 1386 تا ارديبهشت ماه 1387 برداشت شد. سپس نمونه ها هضم شيميايي و در نهايت فلزات سنگين آن ها توسط دستگاه جذب اتمي اندازه گيري شد. توزيع اندازه ذرات رسوبات معلق نيز با استفاده از قانون استوكس و به روش پيپت اصلاح شده اندازه گيري شد. سپس ارتباط بين دانه بندي رسوب معلق و فلزات سنگين همراه رسوب معلق با استفاده از رگرسيون دومتغيره بررسي و برترين روابط تهيه شده براساس شاخص هاي آماري انتخاب شدند. نتايج به دست آمده از پژوهش نشانگر برقراري ارتباط بسيار خوب فلزات سنگين (آهن، كروم، نيكل و روي) با لاي و رس (اجزا كوچك تر از 63 ميكرومتر) در ابتدا و انتهاي بازه با حدود اعتماد 95 درصد و ضريب همبستگي بالاي 71 درصد بود. ولي تغييرپذيري نوع و كيفيت ارتباطات در دو نقطه مطالعاتي نيز به خوبي مورد تاييد قرار گرفت.

The particle size distribution (PSD) of suspended sediment has fundamental importance in understanding its role in a variety of environmental processes, modeling the transport of sediment and sediment-associated contaminants including heavy metals, nutrients, radionuclide and synthetic organic compounds in river systems. This paper aimed to assess spatial variation of relationship between transport of heavy metals (iron, chromium, nickel and zinc) and PSD of suspended sediment. The study was conducted in Educational and Research Watershed of Tarbiat Modares University comprises some 50000 ha. Towards this attempt, twenty two sediment samples were collected from beginning and end of a study reach (700 m) during May 2007 to June 2008. The samples were then prepared through direct digestion and finally analyzed by atomic absorption spectrophotometer (AAS). The sediment samples were also analyzed for PSD determination based on Stokes’ law with the help of modified pipette method after sample preparation. The relationship between PSD and heavy metals contents were thus evaluated applying bivariate regression models. Proposed models were then selected based on statistical criteria. The results showed a quite high correlation between iron, nickel, chromium and zinc content in suspended sediment and fine PSD (silt and clay) at confidence level of beyond 95% and with correlation coefficient greater than 0.71%. However, the variability of type and quality of relationships at two study points were also well proved.