نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهناز محمدی ¹
• کمال سیاه چشم ¹
• سعید محمد سرورالدّین ²

¹ گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

² گروه شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

سابقه و هدف: اکسیداسیون زون های کانی سازی شده سولفیددار طی فرآیند هوازدگی در اثر واکنش های بیولوژیکی و شیمیایی تشدید شده و زهاب اسیدی (AMD) حاصله باعث آزادسازی و تحرک عناصر فلزی سمی و سنگین از سنگ مادر و تمرکز آن‌ها در محیط خاک یا آب می‌شود. روستای دوست­بگلو در ناحیه کوهستانی واقع در شمالغرب مشگین شهر، زمین های زراعی مشرف بر زون های دگرسانی گسترده ای را شامل است. مطالعات میدانی گویای این واقعیت می باشد که متأسفانه و بطور ویژه بیماری­های پوستی، کبد و همچنین سرطان در ساکنین این منطقه شیوع دارد. اهمیت آگاهی از میزان غنی‌شدگی فلزات سنگین در منابع خاک و پتانسیل بالای منطقه دوست بگلو برای کشت محصولات زراعی و باغی و ارتباط مستقیم این مسأله با سلامت انسان لزوم انجام این پژوهش جهت ارزیابی میزان آلایندگی فلزات سنگین و شناسایی منابع احتمالی آن را آشکار می سازد.
مواد و روش ها: در این پژوهش غلظت کل و زیست دسترس‌پذیری عناصر سنگین As، Cd، Cu، Cr، Pb، Sb، Ni و Zn در 70 نمونه­ خاک­ سطحی توسط آنالیز ICP-MS مورد ارزیابی واقع شد. محاسبه میزان آلودگی نمونه ­های خاک با استفاده از شاخص­ های زمین‌زیست‌محیطی مختلفی شامل شاخص اصلاح شده‌ی درجه‌ی آلودگی، شاخص ریسک اکولوژیکی فلزات سنگین خاک، شاخص بار آلودگی و شاخص ترکیبی نمرو؛ رخداد آلودگی با اهمیت عناصر مذکور را بازگو می کند.
نتایج و بحث: نتایج بدست آمده از شاخص mCd، در بیشتر نمونه ها درجه آلودگی بالایی از عناصر Cu، Cr، Cd، Pb، Sb، Ni، Zn و As را نشان می دهد. مقادیر بالای شاخص ریسک اکولوژیکی (تا حدود 9/ 2076)، سطح خطر آلودگی جدی برخی نمونه ها را بازگو می کند. شاخص PLI در 10 نمونه مقادیر 1< PLI را داشت که بیانگر عدم آلودگی نمونه­ های مذکور می­ باشد ولی در بقیه نمونه ها، بارگذاری بالای آلودگی فلزات سنگین در خاک­ این منطقه دیده می شود. طبق شاخص نمرو، عناصر Cu، Pb، Sb و As و  Cd در رده­ی آلودگی زیاد قرار می­ گیرند. تحلیل آماری داده ها و محاسبات ضریب همبستگی ، آنالیز خوشه ­ای و آزمون PCA (چرخش واریمکس) گویای همبستگی مثبت و معنی­ دار بین عناصری چون Pb با کروم، آرسنیک و آنتیموان؛ Ni با کروم، کادمیوم و روی و همبستگی منفی آن با آرسنیک بوده و چنین ارزیابی می شود که عناصر مذکور منشأ مشابه و عمدتاً زمین­ زاد دارند.  
نتیجه گیری: بر اساس نتایج شاخص های زمین زیست محیطی؛ هر 8 عنصر مورد مطالعه، پتانسیل ریسک اکولوژیکی بالا و رخداد آلودگی قابل توجه در رسوب آبراهه و افق های سطحی خاک زراعی منطقه دوست بگلو را نشان می دهند.

کلیدواژه‌ها

• فلزات سنگین
• آلودگی
• شاخص زمین‌زیست‌محیطی
• ضریب همبستگی
• دوست‌بگلو

عنوان مقاله [English]

Environmental ecotoxicology of heavy metals contaminants in the Dostbagloo alteration area, Ardabil province

نویسندگان [English]

• Mahnaz Mohammadi ¹
• Kamal Siahcheshm ¹
• Saeed Mohammad Sorouraddin ²

¹ Department of Earth Sciences, Faculty of Natural Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran

² Department of Analytical Chemistry, Faculty of Chemistry, University of Tabriz, Tabriz, Iran

چکیده [English]

Introduction: Oxidation of sulfide-mineralized zones during weathering, intensifies by the biological and chemical reactions and the released acidic mine drainage (AMD) mobilizes toxic and heavy elements from the parent rock and concentrates them in soil or water environment. The village of Doustbaglu is located in a mountainous area to the northwest of Meshgin-shahr city, has numerous farmlands overlooking the extensive alteration zones. Field studies indicate the fact that unfortunately, especially skin diseases, liver and cancer are prevalent in the area. The importance of knowledge of heavy metal enrichment in soil resources and the high potential of Doustbaglu area for the production of agricultural and horticultural crops and its direct relationship with human health reveals the necessity of conducting this study to evaluate heavy metal contamination and identify possible sources.
Material and methods: In this study, total concentration and bioavailability of heavy metals including: As, Cd, Cu, Cr, Pb, Sb, Ni and Zn in 70 surface soil samples were evaluated by ICP-MS analysis. Calculation of contamination rates of soil samples using different environmental indices including modified contamination index, soil heavy metals ecological risk index, pollution load index and Nemerow’s index indicates high contamination occurrence of these elements.
Results and discussion: The results of mCd index show high degree of contamination of Cu, Cr, Cd, Pb, Sb, Ni, Zn and As in most samples. High values of the ecological risk index (up to 2076/9), indicate the level of serious contamination risk of some samples. The PLI index in 10 samples showed PLI values
Conclusion: Based on the results of geo-environmental indices, all eight studied elements showed high
ecological risk potential and significant contamination occurrence in stream sediments and surface horizons of
the Doustbaglu district.

کلیدواژه‌ها [English]

• Heavy metals
• Pollution
• Geo-environmental indices
• Correlation coefficient
• Doustbaglu