توزیع مکانی کادمیوم، روی و وانادیوم در خاک سطحی و تجمع آنها در تعدادی از محصولات زراعی استان همدان

چکیده پایان نامه کارشناسی ارشد

آلودگی های زیست محیطی

توزیع مکانی کادمیوم، روی و وانادیوم
 در خاک سطحی و تجمع آنها در تعدادی از محصولات زراعی
استان همدانامین گلشاهی

چکیده :نگرانی جهانی در رابطه با سمیت فلزات سنگین در محیط زیست وجود دارد. آلودگی خاک به عناصر سنگین می ­تواند به طور مستقیم و غیرمستقیم بر سلامتی موجودات زنده اثر گذارد. با افزایش غلظت فلزات در خاک، احتمال ورود آن­ها به گیاهان نیز افزایش می  یابد. در نتیجه، تجمع آن­ها به خصوص در محصولات کشاورزی برای سلامتی انسان مخاطره ­آمیز خواهد بود.

هدف از این مطالعه، تعیین توزیع مکانی کادمیوم، روی و وانادیوم در خاک سطحی استان همدان، ارزیابی وضعیت آلودگی این فلزات در خاک و تعدادی از محصولات کشاورزی و بررسی ریسک ناشی از عناصر سنگین موجود در گیاهان مصرفی کشت شده در اراضی کشاورزی می  باشد.

بدین منظور با استفاده از روش نمونه­ برداری سیستماتیک تصادفی، نمونه ­های خاک سطحی (cm 20ـ0) برداشت گردید و غلظت عناصر سنگین و برخی از پارامترهای خاک از جمله pH، EC، درصد ماده آلی و درصد شن، درصد سیلت و درصد رس تمامی نمونه­ ها آنالیز شد. با استفاده از تصاویر ماهواره­ای نقاط نمونه ­برداری خاک واقع بر روی اراضی کشاورزی تعیین گردید و نمونه­ های گیاهان سیب زمینی (غده)، گندم، جو و ذرت (بذر) و یونجه (اندام هوایی) برداشت شد.

دقت روش­های کریجینگ با مدل­های مختلف با استفاده از خطای قدرمطلق میانگین و خطای بایاس میانگین مقایسه شد و روشی که دارای بالاترین میزان دقت بود برای تهیه نقشه فلزات سنگین خاک مورد استفاده قرار گرفت. غلظت زمینه برای کادمیوم و وانادیوم با استفاده از پارامتر میانه و برای فلز روی با استفاده از شاخص توزیع زمین شیمیایی محاسبه شد و وضعیت آلودگی خاک با استفاده از شاخص بار زمین شیمیایی تعیین گردید. فاکتور انتقال فلزات سنگین از خاک به گیاه نیز برای تعیین میزان انباشتگی آن­ها در گیاهان زراعی محاسبه شد. پتانسیل ریسک سلامتی در ارتباط با عناصر سنگین محصولات زراعی (گندم و سیب زمینی) نیز با استفاده از شاخص ریسک سلامتی، ارزیابی گردید.

نتایج نشان داد که غلظت عناصر مورد مطالعه در خاک استان همدان در دامنه طبیعی قرار دارد و کمتر از حداکثر غلظت مجاز با توجه به سمیت آن­ها برای گیاه می  باشد. میزان کادمیوم، روی و وانادیوم گیاهان نیز پایین­تر از حد سمیت آن­ها در گیاهان است. برای پهنه­ بندی فلزات سنگین خاک، کریجینگ گسسته با مدل نمایی برای کادمیوم و وانادیوم و کریجینگ ساده با مدل گوسی برای فلز روی، دارای بالاترین میزان دقت در بین روش­های کریجینگ بودند. روی  هم­گذاری توزیع مکانی فلزات سنگین خاک با نقشه­ های زمین شناسی و کاربری اراضی نشان داد که کادمیوم منشأ زمین شناسی و کشاورزی دارد. برای فلز روی علاوه بر ماده مادری خاک، فعالیت­های کشاورزی در غنی شدن خاک منطقه به این عنصر نقش به  سزایی داشته است. برای وانادیوم عامل اصلی که غلظت این عنصر را کنترل می­کند، زمین شناسی منطقه می­باشد. براساس شاخص بار زمین شیمیایی به جز تعداد 10 نمونه خاک که از نظر کادمیوم آلوده و بر روی اراضی کشاورزی واقع بودند، آلودگی خاک به فلزات سنگین وجود ندارد. بالاترین مقدار فاکتور انتقال نیز مربوط به کادمیوم در گیاه سیب زمینی می­ باشد.

منبع : دانشګاه صنعتی اصفهان-دانشکده منابع طبیعی-ګروه محیط زیست

استاد راهنما : دکتر نورالله میرغفاری