رويكردي جهت بررسي تأثير منابع زمين‌زاد و انسان‌زاد بر غلظت فلزات سنگين، مطالعه موردي: آب‌خوان دشت زنجان

An Approach to Investigate the Impact of Anthropogenic and Geogenic Sources on Heavy Metals Concentration (Case Study: Zanjan Plain Aquifer)

زمينه و هدف: رشد صنايع و افزايش تقاضا جهت تأمين نيازهاي آبي و تخليه غيراصولي پساب به آب‌خوان، معضلات عديده‌اي را براي دشت‌ها به‌وجود آورده است. از بين اين عوامل آلاينده، فلزات سنگين به دليل كاربرد گسترده در صنعت و جوامع شهري، عامل شايع‌تري محسوب مي‌شوند. در اين راستا دشت زنجان با توجه به تمركز صنايع آلوده‌كننده از اين امر مستثني نبوده و نمونه‌هاي كيفي برداشت شده حاكي از وجود انواع مختلفي از فلزات سنگين مي‌باشد. با هدف بررسي نقش عوامل طبيعي و مصنوعي در ايجاد اين آلاينده‌ها، رويكردي بر مبناي مطالعات زمين‌شناسي، هيدروژئوشيمي، روابط بين كاتيون‌ها و آنيون‌ها و وضعيت پراكنش غلظت فلزات سنگين پيشنهاد گرديد. روش بررسي: با اعمال ساختار پيشنهادي بر داده‌هاي كيفي اندازه‌گيري شده در دو دوره تر و خشك، ابتدا هر يك از عوامل مؤثر در بروز آلودگي مورد شناسايي قرار گرفت. سپس با تلفيق عوامل مؤثر در آلودگي، نقش فعاليت‌هاي انسان‌زاد و منابع زمين‌زاد تعيين گرديد. يافته‌ها: نتايج نشان مي‌دهد كه عمده آلودگي در نيمه شمالي دشت ناشي از منابع زمين‌زاد بوده و به صورت طبيعي در آب‌خوان بروز مي‌نمايد. در بخش مركزي آب‌خوان نيز با توجه به تمركز صنايع و وجود شهر زنجان، فعاليت‌هاي انسان‌زاد به عنوان منشأ وجود فلزات سنگين مورد شناسايي قرار گرفت. در ساير بخش‌هاي دشت نيز هر دو عامل انسان‌زاد و زمين‌زاد در ايجاد آلودگي آب‌خوان نقش داشته‌اند. بحث و نتيجه‌گيري: عمده منشأ آلودگي فلزت سنگين كروم، مس، آهن و سرب در آب‌خوان دشت زنجان به صورت طبيعي و زمين‌زاد بوده و وجود عناصري هم‌چون روي، منگنز و كادميوم عمدتاً مرتبط با فعاليت‌هاي انساني و صنايع پراكنده در سطح دشت مي‌باشد. با توجه به شناسايي صورت گرفته مي‌توان براي آن بخش از دشت كه آلودگي متأثر از فعاليت‌هاي انسان‌زاد مي‌باشد، راهكارهاي مديريتي جهت احياء و كنترل آلاينده‌هاي ورودي به آب‌خوان ارايه نمود.

Background and Objective: Industrial development, increasing demand for water supply and illegal waste discharge into the aquifers have created major problems in most of the plains. Among the pollutants, heavy metals are considered as common factors due to their wide application in industry and urban communities. Thus, Zanjan plain as the hub of polluting industries is not exempted and the qualitative samples taken from it indicate the presence of different kinds of heavy metals. To investigate the role of natural and artificial factors in creation these pollutants, the used methodology is proposed based on geology, hydro-geochemistry study, the relationship between cations and anions and the distribution of heavy metals. Method: Using the proposed framework for measuring water quality data in both wet and dry periods, initially, all the factors leading to pollution were identified. Then, the role of anthropogenic and geogenic activities was determined based on a combination of factors involved in pollution of the plain. Findings: The results indicate that the main part of contamination in the northern half of the plain is due to anthropogenic sources and appears naturally in the aquifer. In the central part of the aquifer, due to the centralization of industry and presence of Zanjan city, geogenic activities were identified to be the source of heavy metals. In other parts, both anthropogenic and geogenic activities were jointly involved in aquifer pollution. Conclusion: The main source of pollution by heavy metals including Cr, Cu, Fe and Pb in Zanjan aquifer have been natural and geogenic factors. Also, the elements such as Zn, Mn and Cd are mainly associated with human activities and industries that are scattered throughout the plain. According to the evaluations, management strategies can be presented for restoration and control of pollutants input into the aquifer in that part of the plain whose contamination is due to geogenic activities.