حمید رضا پاکزاد؛ هاشم باقری؛ فرزانه تیموری اصل
دوره 15، شماره 4 ، دی 1396، ، صفحه 125-140
چکیده
سابقه و هدف:
معادن سرب و روی ایرانکوه در20 کیلومتری جنوب غربی اصفهان و در حوضه آبریز رودخانه زاینده‌رود واقع شده است. سنگ‌های کربناته و شیلی، سنگ‌های میزبان کانسار سرب و روی را تشکیل می‌دهند. تمرکز بالای فلزات سرب و روی در این سنگ‌ها مجموعه معادن ایرانکوه را به وجود آورده است. هوازدگی و فرسایش سنگ‌های میزبان مواد معدنی، مواد باطله ...
بیشتر
سابقه و هدف:
معادن سرب و روی ایرانکوه در20 کیلومتری جنوب غربی اصفهان و در حوضه آبریز رودخانه زاینده‌رود واقع شده است. سنگ‌های کربناته و شیلی، سنگ‌های میزبان کانسار سرب و روی را تشکیل می‌دهند. تمرکز بالای فلزات سرب و روی در این سنگ‌ها مجموعه معادن ایرانکوه را به وجود آورده است. هوازدگی و فرسایش سنگ‌های میزبان مواد معدنی، مواد باطله و فاضلاب‌ها و پسماندهای ناشی از معدن‌کاری در این معادن پتانسیل بالقوه‌ای برای آلودگی آب‌های جاری، زیرزمینی و خاک‌های کشاورزی به عناصر سرب و روی و سایر فلزات سنگین همراه فراهم کرده است. هدف این پژوهش بررسی میزان غلظت کل عناصر سنگین روی، سرب، نیکل، مس، کبالت، نقره و کادمیوم در نهشتههای شیلی معدن و بررسی نقش عوامل فیزیکی‌شیمیایی بر میزان غلظت و آلایندگی این عناصر است.
مواد و روش‌ها:
برای تعیین غلظت عناصر سنگین تعداد 12 نمونه در فواصل معین از نهشتههای شیلی برداشت شد. برای شناسایی کانی‌های تشکیل‌دهنده سنگ‌های شیلی مقاطع نازک تهیه و توسط میکروسکپ پلاریزان بررسی شد. برای شناسایی نوع کانی‌های رسی، پلاک رسی تهیه و پس از تیمار اولیه (دمای عادی، 550 درجه سانتی‌گراد، اتیلن گلیکول) توسط دستگاه اشعه ایکس آنالیز شد. میزان کربن آلی، کربنات کلسیم و Eh و pH نمونه‌ها تعیین شد. غلظت عناصر سنگین نمونه‌ها پس از محلول‌سازی توسط دستگاه جذب اتمی محاسبه شد. ضرایب همبستگی ماده آلی و منگنز با فلزات و همچنین فلزات با فلزات محاسبه شد. برای مقایسه غلظت عناصر سنگین نسبت به میزان طبیعی آنها (غلظت عنصر در شیل) از فاکتور غنی‌شدگی استفاده شد.
نتایج و بحث:
شیل‌های خاکستری تیره تا زیتونی رنگ منطقه مورد بررسی از ذراتی به ریزی رس تا حداکثر سیلت تشکیل شده‌اند. کانی‌های این سنگ‌ها شامل کوارتز، مسکوویت، فلدسپار وکانی‌های رسی هستند. کانی‌های رسی به ترتیب فراوانی شامل ایلیت (70-60 درصد)، کائولینیت (27- 9 درصد) و کلریت (22-7 درصد) هستند. کانی‌های سولفیدی این نهشته‌ها را اسفالریت، گالن و پیریت تشکیل می‌دهند. مقدار میانگین مواد آلی موجود در شیل‌های منطقه 2 درصد (% 5/5 - 35/0) است و مقدار کربنات کمتر از یک درصد است. pH نمونه‌ها از تقریباً خنثی تا اندکی قلیایی (8/7-8/6) متغیر است و Eh آنها از اکسیدان تا کمی احیایی ( V100-تا18) در نوسان است.
نتیجه‌گیری:
میانگین غلظت کل فلزات سنگین مورد بررسی در شیل‌ها بر حسب ppmبه ترتیب فراوانی به‌صورت روی (05/128)، سرب (55/42)، نیکل (24/35)، مس (18/24)، کبالت (40/7)، نقره (33/3) و کادمیوم (79/0) است. همبستگی مثبت و بالایی نقره با سرب، کادمیوم، روی، سرب و کبالت با نیکل و منگنز و نیز همبستگی مثبت عنصر روی با ماده آلی نشان‌دهنده وجود شرایط فیزیکی‌شیمیایی مناسب برای تمرکز این عناصر است. محاسبه فاکتور غنی‌شدگی عناصر نشان‌دهنده آن است که غنی‌شدگی نقره فوق‌العاده زیاد، کادمیوم در حد متوسط و میانگین غنی‌شدگی سایر عناصر حداقل است. با توجه به غلظت نسبتاً بالای این عناصر و گسترش زیاد سنگ‌های شیلی در منطقه، با فعال شدن این عناصر در شرایط مناسب زمین‌شیمیایی و ورود آنها به آب‌های جاری و زیرزمینی می‌تواند آلودگی زیست‌محیطی آب و خاک منطقه را باعث شود.
