ارزيابي وضعيت فلزات سنگين در منطقه شهرك صنعتي روي زنجان به كمك شاخص بار آلودگي

سابقه و هدف: همگام با رشد روزافزون صنعت و فناوری، ورود آلاینده‌های زیست‌ محیطی و در صدر آنها فلزات سنگین به خاك‌ها، موجب نگرانی رو به رشد جامعه‌ی جهانی در رابطه با خطرات احتمالی آلودگی خاك شده است. درك الگوی توزیع مكانی آلاینده‌ها و شناسایی عوامل مؤثر بر آن و تعیین منابع احتمالی ایجاد آلودگی، از اساسی‌ترین اهداف مطالعات آلودگی‌های زیست‌محیطی به شمار می‌روند. پژوهش حاضر می‌كوشد تا با مدل‌سازی روند تغییرپذیری مكانی شاخص بار آلودگی (PLI) فلزات آلاینده، به اطلاعات سودمندی در راستای تفكیك نقش عوامل طبیعی و یا انسانی ایجاد آلودگی در شهرك صنعتی روی زنجان دست یابد. مواد و روش‌ها: برای انجام این پژوهش، 85 نمونه‌ی خاك سطحی (20-0 سانتی‌متر) در قالب یك الگوی شبكه‌ای منظم برداشت شد و غلظت كل فلزات روی، سرب، كادمیوم، نیكل و مس آنها با استفاده از اسید نیتریك و به كمك دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری شد. برای ارزیابی شدت آلایندگی فلزات سنگین در خاك‌های مورد مطالعه، عامل آلودگی (CF) فلزات سنگین محاسبه شد و بر این اساس، نقاط مشاهده‌ای در كلاس‌های مختلف آلودگی خاك طبقه‌بندی شدند. به‌منظور ارزیابی هم‌زمان وضعیت كلی آلودگی خاك به عناصر آلاینده‌ی اندازه‌گیری شده، شاخص بار آلودگی فلزات سنگین محاسبه شد. سپس با مد نظر قرار دادن آن به‌عنوان یك متغیر محیطی، مقادیر این شاخص در نقاط نمونه‌برداری نشده با استفاده از تخمین‌گر كریجینگ معمولی درون‌یابی گردید. یافته‌ها: مقایسه‌ی میانگین غلظت كل فلزات سنگین مورد بررسی با حدود مجاز آنها در خاك‌های كشور نشان داد كه خاك‌های منطقه به عناصر روی، سرب و كادمیوم آلوده هستند؛ در حالی‌كه آلودگی خاك به نیكل و مس مشاهده نشد. ضرایب تغییرات غلظت كل فلزات سنگین روی، سرب و كادمیوم در خاك‌های مورد مطالعه نسبتاً بالا و از 140/5 درصد برای كادمیوم تا 185/6 درصد برای سرب متغیر بود. این مشاهده می‌تواند نشانه‌ای از این حقیقت باشد كه غلظت كل عناصر مزبور در خاك‌های منطقه توسط فعالیت‌های انسانی كنترل می‌شود. از سوی مقابل، با توجه به پایین بودن نسبی ضریب تغییرات عناصر نیكل (78/1 درصد) و مس (80/3 درصد)، به‌نظر می‌رسد كه عوامل طبیعی، كنترل‌كننده‌ی توزیع آنها در خاك‌های منطقه هستند. طبقه‌بندی مشاهدات بر اساس عامل آلودگی هر یك از فلزات سنگین مورد بررسی، نشان داد كه اغلب نقاط نمونه‌برداری از نظر عناصر روی و سرب در كلاس آلودگی خیلی زیاد قرار دارند (به‌ترتیب 65/9 و 68/2 درصد)؛ حال آن‌كه از لحاظ عناصر كادمیوم، مس و نیكل، بیش از نیمی از نقاط در كلاس آلودگی متوسط واقع شده‌اند (به‌ترتیب، 57/7، 51/8 و 68/2 درصد). ترسیم روند تغییرپذیری مكانی شاخص بار آلودگی فلزات سنگین حاكی از آن بود كه پهنه‌های دارای بیشترین مقادیر بار آلودگی در اطراف شهرك تخصصی روی متمركز شده‌اند. نتیجه‌گیری: به‌طور كلی، فعالیت‌های صنعتی مربوط به فرآوری فلز روی، موجب ورود هم‌زمان چندین فلز سنگین به خاك‌های اطراف و كاهش كیفیت اراضی منطقه شده است. نظر به ناكارآمدی نقشه‌های تك‌عنصری فلزات سنگین در انعكاس كیفیت كلی خاك از نقطه‌نظر آلاینده‌های زیست‌ محیطی، مدل‌سازی تغییرات مكانی شاخص بار آلودگی فلزات سنگین، راهكاری سودمند در راستای درك الگوی توزیع مكانی آلاینده‌ها و اثرات آنها بر تنزل كیفیت خاك می‌باشد.