تحليل ارتباط بين ميزان فلزات سنگين در نمونه‌هاي آب و رسوب تالاب انزلي

Relationship between Heavy Metal Concentration in Water and Sediments in Anzali Wetland, Iran

مقدمه: رسوبات ظرفيت بالايي در پيوند با فلزات سنگين آب‌هاي آلوده دارند. به دليل تغيير شرايط محيط‌هاي آبي، اين گونه رسوبات همواره به عنوان يك منبع بالقوه آلودگي منابع آب محسوب مي‌شوند. تالاب انزلي در حاشيه جنوبي درياي خزر به عنوان يك محيط آبي كه از جنبه اكوسيستم داراي اهميت بالايي مي‌باشد، همواره در معرض ورود آلودگي فلزات سنگين قرار داشته است. هدف از اين تحقيق، بررسي ميزان اثرپذيري رسوبات كف تالاب از آلودگي‌ فلزات سنگين محيط آبي فوقاني بود. روش‌ها: در اين تحقيق نمونه‌هاي آب و رسوب از كف تالاب انزلي در 12 ايستگاه برداشته شد و ميزان فلزات سنگين Pb، Ni، Cr، V و Hg در آن‌ها مورد اندازه‌گيري قرار گرفت. روش هضم كامل اسيدي جهت سنجش ميزان كل فلزات سنگين رسوبات مورد استفاده قرار گرفت. در ادامه جهت بررسي ارتباط بين ميزان عناصر در آب و رسوب از روش تحليل همبستگي كانونيك (Canonical correlation analysis يا CCA) استفاده گرديد. يافته‌ها: نتايج سنجش ميزان فلزات سنگين حاكي از غلظت بالاي فلزات سنگين به خصوص در نمونه‌هاي رسوب بود. اين مقادير براي سرب، نيكل، كروم، واناديوم و جيوه به ترتيب 5/19، 1/60، 1/90، 3/99 و 8/2 ميلي‌گرم در كيلوگرم وزن خشك خاك مشاهده گرديد. همچنين يافته‌هاي حاصل از CCA بيانگر وجود ارتباط قوي بين دو دسته ميزان عناصر در آب و رسوب بود. بررسي‌هاي بيشتر بر روي نتايج حاصل از CCA بيانگر تاثيرپذيري دسته پارامتر رسوب از عناصر كروم و جيوه و تاثيرپذيري دسته پارامتر آب از عناصر كروم، جيوه و سرب بود. نتيجه‌گيري: روش آماري مورد استفاده در اين تحقيق مي‌تواند به عنوان روشي مناسب و كم ‌هزينه در تحليل آلودگي محيط‌هاي آبي مورد استفاده قرار گيرد.

Background: Sediments in marine environment have a large capacity in binding with heavy metals; therefore, they are potential pollutants of water resources. The Anzali Wetland, located in the southern region of the Caspian Sea, Iran, has been consistently threatened by heavy metal pollutants because of urban, agricultural and industrial wastewater inflow. The purpose of this study is to investigate the affectability of wetland sediments by heavy metal contamination of the upper environment. Methods: In this study, water and sediment samples were collected from 12 stations in Anzali Wetland and the concentration of Pb, Ni, Cr, V, and Hg were measured by acid digestion method. Canonical correlation analysis was applied to investigate the relationship between the results of water and sediment samples. Findings: The results of acid digestion revealed a high concentration of heavy metals especially in sediment samples. The dry weight of Pb, Ni, Cr, V, and Hg were 19.5, 60.1, 90.1, 99.3, and 2.8 mg/kg respectively. The results of canonical correlation analysis showed a strong relationship between water and sediment samples’ heavy metal concentrations. Further studies on the CCA results indicated that Cr and Hg were effective on sediment parameters and Cr, Hg and Pb were effective on water parameters. Conclusion: The statistical method applied in this study can be an appropriate and low-price method of analysis of pollution in marine environments.