تغييرپذيري عناصر سنگين و پذيرفتاري مغناطيسي در خاك‌هاي تحت تأثير فعاليت‌هاي صنعتي و ريزگرد خياباني در شهرستان نايين

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي كشاورزي

كارشناسي ارشد

افزايش روزافزون جمعيت، شهرنشيني، استفاده از وسايل نقليه موتوري، احداث كارخانه‌هايي مانند سيمان، كاشي و سراميك و استفاده از سوخت فسيلي پس از انقلاب صنعتي در جهان، سبب افزايش چشمگير عناصر سنگين و سمي در محيط‌ زيست و آلودگي منابع خاك و گردوغبار و تأثيرات منفي بر سلامت موجودات زنده به خصوص انسان گشته است. در سال‌هاي اخير به جهت بررسي آلودگي خاك و گردوغبار به عناصر سنگين از اندازه‌گيري‌هاي پذيرفتاري مغناطيسي به عنوان روشي سريع و غير مخرب به عنوان جاگزيني براي انداز‌گيري‌هاي شيميايي هزينه‌بر و وقت¬گير استفاده شده است. هدف از اين پژوهش تعيين تأثير كاربري‌هاي مختلف بر غلظت عناصر سنگين، پذيرفتاري مغناطيسي و سطوح آلودگي به عناصر سنگين در خاك اطراف اراضي شهري، كارخانه كاشي و سراميك، سيمان خاكستري و سفيد و گردوغبار خياباني در شهرستان نايين است. به همين منظور تعداد 32 نمونه خاك از اراضي اطراف هر كارخانه و20 نمونه خاك از داخل منطقه شهري نايين و حومه آن (مجموعاً 116 نمونه خاك) از عمق 10-0 سانتي‌متري و 100 نمونه گردوغبار خياباني نيز از منطقه شهري نايين برداشت و موقعيت جغرافيايي نقاط نمونه برداري توسط GPS ثبت گرديد. نتايج نشان داد كه ميانگين غلظت كل عناصر روي، كروم، مس و نيكل در خاك شهري، عناصر آهن و كبالت در خاك اطراف كارخانه سيمان سفيد و عنصر منگنز در خاك اطراف اراضي كارخانه كاشي و سراميك نسبت به ساير كاربري‌ها بيشتر بود. اين اختلاف غلظت را مي‌توان به دليل تأثير نوع كاربري و ماده مادري منطقه بر ميزان غلظت كل عناصر دانست. همچنين غلظت عناصر كبالت، سرب و مس در گردوغبار خياباني بيشتر از خاك شهري و ميانگين غلظت كل عناصر روي، منگنز، آهن، نيكل و كروم در خاك شهري بيشتر از گردوغبار خياباني بود. البته حداكثر غلظت كل عناصر روي و آهن در برخي نقاط نمونه‌برداري در گردوغبار خياباني بيشتر از حداكثر غلظت كل اين عناصر در خاك شهري بدست آمد. ميانگين پذيرفتاري مغناطيسي در فركانس پايين در خاك اراضي اطراف كارخانه كاشي و سراميك بيشتر از خاك اطراف ساير كاربري‌ها و درصد پذيرفتاري مغناطيسي وابسته به فركانس در خاك شهري نسبت به ساير موارد بيشتر بود. همچنين مقدار ميانگين پذيرفتاري مغناطيسي در فركانس پايين در گردوغبار خياباني بيشتر از مقدار ميانگين اين پارامتر در خاك شهري و مقدار ميانگين پذيرفتاري مغناطيسي وابسته به فركانس در خاك شهري بيشتر از گردوغبار خياباني بود. نتايج مربوط به تجزيه و تحليل همبستگي ارتباط مثبت و معني‌داري (p<0.01) را بين همه‌ي عناصر سنگين با يكديگر در همه كاربري‌ها و گردوغبار خياباني نشان‌داد و ضرايب همبستگي مثبت و معني‌داري بين عناصر روي، سرب، كروم و نيكل در خاك شهري و بين عناصر روي، مس و نيكل در گردوغبار خياباني با پذيرفتاري مغناطيسي مشاهده شد. نتايج همبستگي بين عناصر سنگين و پذيرفتاري مغناطيسي در خاك منطقه منفي و معني‌دار بود كه علت آن را احتمالاً مي‌توان وجود ماده‌ مادري رسوبي و انتشار كاني‌هاي ديا مغناطيس مانند كلسيت همراه با عناصر سنگين در اثر فعاليت كارخانه‌هاي كاشي و سيمان دانست. نتايج تجزيه رگرسيون چند متغيره غير خطي نشان داد كه هدايت الكتريكي، درصد رس و سيلت خاك و غلظت كل منگنز توانسته است 54 درصد از تغييرات پذيرفتاري مغناطيسي را در خاك سطحي كل منطقه مورد مطالعه و عناصرآهن و مس، منگنز و كبالت 55 درصد از تغييرات پذيرفتاري مغناطيسي را در گردوغبار خياباني توجيه كنند. با توجه به شاخص غني‌شدگي، احتمالاً عناصر روي، منگنز، سرب ، نيكل و مس در در هر كاربري و گردوغبار خياباني‌ با غني‌شدگي بيشتر از 1 (به جز كروم با غني‌شدگي كمتر از 1 و منشأ زمين‌زاد)، داراي منشأ تركيبي و عناصر كبالت (فقط در گردوغبار خياباني و تا حدودي درخاك كارخانه كاشي) و نيكل (به جز خاك كارخانه سيمان خاكستري) با غني‌شدگي بيشتر از 10 داراي منشأ انسان‌زا هستند. نتايج تجزيه و تحليل خوشه‌اي نيز، منشأ احتمالي در خاك شهري براي عناصر روي، سرب و مس را بيشتر انسان‌زاد، براي عناصرآهن، نيكل، كبالت و كروم تركيبي از انسان‌زاد و زمين‌زاد و براي عنصر منگنز بيشتر زمين‌زاد و در گردوغبار خياباني براي عناصر نيكل، كروم، كبالت و مس، تركيبي و بيشتر انسان‌زاد ، عناصر آهن، منگنز و روي بيشتر زمين‌زاد و عنصر سرب انسان‌زاد نشان داد و گروه‌بندي عناصر بر اساس منشأ توليد در ساير كاربري‌ها عمدتاً از نوع تركيبي بود. نتايج اين پژوهش به طور كلي نشان‌ مي‌دهد كه اندازه‌گيري‌هاي پذيرفتاري مغناطيسي مي‌تواند به عنوان شاخصي براي بررسي غير مستقيم آلودگي برخي از عناصر سنگين در خاك و گردوغبار خياباني استفاده شود.

215244

مديريت منابع خاك و ارزيابي اراضي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمدعلي حاج عباسي، نورالله ميرغفاري

شمس الله ايوبي، حسين خادمي