بررسی غلظت فلزات سنگین (سرب، کادمیم، روی و مس) در خاک مناطق مختلف اصفهان در سال 1396

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد آلودگی های محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان

2 استادیار دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

چکیده
زمینه و هدف: امروزه آلودگی خاک به فلزات سنگین، به عنوان یکی از مهم‌ترین آلاینده‌ها محسوب می­شود و از نظر سمیت و پایداری، جزء خطرناک­ترین گروه طبقه­بندی شده­اند و به دلیل خصوصیات آلایندگی­شان در خاک، سمی بودن، زمان ماندگاری بالا و تجمع آن­ها در بافت جانداران، از اهمیت اکولوژیکی و بیولوژیکی زیادی برخوردارند. مطالعه حاضر با هدف بررسی نحوه پراکنش و توزیع فلزات سنگین در خاک مناطق مختلف شمال اصفهان انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق تعداد 30 نمونه خاک از عمق cm 20-0 به‌صورت تصادفی و مرکب جمع­آوری گردید و غلظت کل عناصر سرب، کادمیم، روی و مس با استفاده از دستگاه جذب اتمی پرکین المر اندازه­گیری شد. برخی از ویژگی­های خاک شامل pH، هدایت الکتریکی، درصد کربن و ماده آلی، درصد آهک و بافت خاک نیز در نمونه­ها اندازه­گیری گردید. جهت درون‌یابی غلظت کل فلزات سنگین سرب، کادمیم، روی و مس از روش وزن­دهی عکس فاصله (IDW) استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج حاصل از اندازه­گیری میزان غلظت فلزات سنگین نشان داد که میانگین غلظت سرب، کادمیم، روی و مس در منطقه مورد مطالعه به ترتیب 47/16، 2/26، 57/35 و 22/31mg/kg  می­باشد. همچنین بر اساس نتایج حاصل از آنالیز آماری، انحراف معیار فلزات سرب، کادمیم، روی و مس در منطقه مورد مطالعه به ترتیب7/13، 0/51،5/56 و 2/84 بود.
نتیجه‌گیری: غلظت فلزات سرب و کادمیم در خاک­های منطقه نسبت به میانگین استاندارد جهانی بالاتر و غلظت فلزات روی و مس نسبت به میانگین استاندارد جهانی پایین­تر است.
نوع مقاله: مقاله پژوهشی

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of heavy metal soil concentration (Pb, Cd, Zn and Cu) in different areas of Isfahan in 1396

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Atabaki 1
  • Ali Lotfi 2
1 MSc of Environmental pollution, Department of natural resources, Isfahan university of technology
2 Assistant Prof., Department of Natural Resources, Isfahan University of Technology Isfahan
چکیده [English]

Abstract
Background and Objective:Heavy metals contamination of soils is one of the main environmental problems. Heavy metals are considered as one most dangerous groups of pollutants because of their toxicity and stability. The biological and ecological importance of heavy metals is due to their characteristics of polluting, their toxicity, persistence and bioaccumulation.. The aim of this study was to investigate the spatial distribution of heavy metals in the different north areas of Isfahan.
 
Method: In the present study, 30 soil samples (0-20 cm depth) were randomly collected and the total concentration of Pb, Cd, Zn and Cu were measured using Perkin Elmer's atomic absorption device. Also, some other soil properties including pH, EC, organic carbon, soil texture and organic matter proportions were measured. The inverse distance weighting (IDW) method was used for interpolation and mapping of the heavy metals concentration.
Findings: The results showed that the average concentrations of Pb, Cd, Zn and Cu in the study area were 47/16, 2/26, 57/35 and 22/31 mg/kg respectively. Also the results of statistical analysis showed that the standard deviations of Pb, Cd, Zn and Cu in the study area were 7.13, 0.51, 5.56 and 2.84 respectively.
Conclusion: The results indicate that the averageconcentrations of Pb and Cd in the soil of study area were higher than the global standard and Cu and Zn were lower than the global standard.

کلیدواژه‌ها [English]

  • “Soil pollution”
  • “Heavy metal”
  • “distance weighting”
  • “Spatial distribution”
1.         Kabata-Pendias A, Pendias H. Trace elements in the biological environment. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa. 1979:122-78.

2.         Zhao Y, Wang Z, Sun W, Huang B, Shi X, Ji J. Spatial interrelations and multi-scale sources of soil heavy metal variability in a typical urban–rural transition area in Yangtze River Delta region of China. Geoderma. 2010;156(3):216-27.

3.         Wu C, Zhang L. Heavy metal concentrations and their possible sources in paddy soils of a modern agricultural zone, southeastern China. Environmental Earth Sciences. 2010;60(1):45-56.

4.         Kishe M, Machiwa J. Distribution of heavy metals in sediments of Mwanza Gulf of Lake Victoria, Tanzania. Environment International. 2003;28(7):619-25.

5.         Mihailović A, Budinski-Petković L, Popov S, Ninkov J, Vasin J, Ralević N, et al. Spatial distribution of metals in urban soil of Novi Sad, Serbia: GIS based approach. Journal of Geochemical Exploration. 2015;150:104-14.

6.         Luo X-S, Xue Y, Wang Y-L, Cang L, Xu B, Ding J. Source identification and apportionment of heavy metals in urban soil profiles. Chemosphere. 2015;127:152-57.

7.         Malekzadeh Z. Distribution of lead, cadmium and nickel in Bakhtiar range of Isfahan plain [dissertation]. Isfahan University of Technology 2014 (in Persian).

8.         Yang Z, Zhang S, Liao Y, Li Q, Wu B, Wu R. Remediation of heavy metal contamination in calcareous soil by washing with reagents: A column washing. Procedia Environmental Sciences. 2012;16:778-85.

9.         Yu S, Li X-d. The mobility, bioavailability, and human bioaccessibility of trace metals in urban soils of Hong Kong. Applied Geochemistry. 2012;27(5):995-1004.

10.       Chand V, Prasad S. ICP-OES assessment of heavy metal contamination in tropical marine sediments: a comparative study of two digestion techniques. Microchemical Journal. 2013;111:53-61.

11.       Talei A. Concepts and uses of statistics: Tehran University Publishers; 2002 (in Persian).

12.       Hasanipak A. Geostatistics. Tehran: Tehran University 1998 (in Persian).

13.       Bowen HJM. Environmental chemistry of the elements: Academic Press.; 1979.

14.       Khosravi A. Spatial Distribution of Heavy Metals in Isfahan Agricultural, Urban and Industrial Soils [dissertation]. Isfahan University of Technology 2007 (in Persian).

15.       Taghipour M. Spatial variation of Selected heavy metals in Some surface soils of Hamedan province [dissertation]. Isfahan University of Technology 2009 (in Persian).

16.       Afshari A. Factors Affecting the Spatial Distribution of Some Heavy Elements of Surface Soils around Zanjan and its Prophylactic Changes [dissertation]. Isfahan University of Technology 2012 (in Persian).

17.       Azimzadeh EB. Analysis and site monitoring of some heavy metals in the surface soil of a part of Mazandaran province [dissertation]. Isfahan University of Technology 2012 (in Persian).

18.       Habashi H, Hosseini M, Shatai Sh, J M. Assessment of the accuracy of interpolation methods for estimating the total nitrogen content using GIS. Third Space Information System Conference; Tarbiat Modares University2006 (in Persian).

19.       Hosseinalizadeh M, Ayoubi Sh, Sh S. Comparison of Different Interpolation Methods in Estimating Some Surface Soil Properties (Case Study: Mehr Watershed, Sabzevar) Agricultural Sciences and Natural Resources. 2006;5:152-62 (in Persian).

20.       Rahmani H, Kalbasi M, Hajrasuliha S. Lead-Polluted Soil along Some Iranian Highways. Journal of Water and Soil Science. 2001;4(4):31-42 (in Persian).

21.       Matkan A, Kazemi A, Gilly M, Ashourloo D. Using RS and GIS for Considering Cadmium Distribution and Polluted Vegetation in Esfahan Province Environmental Sciences. 2009;6(2):65-67 (in Persian).