پهنه‌بندی توزیع مکانی سرب، روی و کادمیم و ارزیابی آلودگی خاک‌های منطقه‌ انگوران، استان زنجان

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

آلودگی منابع خاک به عناصر سنگین و اثرات مخرب و دراز مدت آن بر طبیعت و سلامت انسان از نگرانی‌های متخصصین علوم محیطی در عصر حاضر است. هدف از انجام این تحقیق پهنه‌بندی توزیع مکانی فلزات سنگین در خاک سطحی (صفر تا 10 سانتی‌متر)، با استفاده از 315 نمونه با فواصل 500 متری در یک الگوی شبکه‌بندی منظم در منطقه انگوران استان زنجان است. مقادیر کل و قابل جذب سرب، روی و کادمیم برای نمونه‌ها با استفاده از HNO3 و DTPA-TEA استخراج و اندازه‌گیری شدند. میانگین غلظت کل سرب، روی و کادمیم 96/109، 57/165 و 02/6 و برای شکل قابل جذب به ‌ترتیب 36/46، 54/61 و 63/2 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. داده‌ها دارای توزیع چولگی مثبت و مقادیر پرت و دور از مرکز بودند. رویکرد Box-Cox برای نرمال‌سازی داده‌ها استفاده شد. همبستگی مثبت قوی بین سه فلز سنگین مشاهده شد. نتایج نشان داد که مدل کروی بهترین نتیجه را برای توصیف تغییرپذیری مکانی سرب، روی و کادمیم داشته است. دامنه تأثیر برای تغییرنماهای سرب، روی و کادمیم به‌ ترتیب 4800، 3987 و 4845 متر بود. استفاده از روش کریجینگ معمولی نتایج مطلوبی در برآورد غلظت فلزات سنگین در مناطق نمونه‌برداری نشده داشت. نتایج نقشه‌های کریجینگ نشان داد که غلظت فلزات سنگین در اطراف کارخانه‌های تولیدی افزایش یافته و با افزایش فاصله غلظت آن‌ها کاهش می‌یابد. بر اساس نقشه‌های کریجینگ غلظت کل و قابل جذب فلزات سنگین یک الگوی مکانی قوی در جنوب شرق و مرکز منطقه مورد مطالعه را نشان داد. این نقشه‌ها اطلاعات با ارزشی د‌رخصوص ارزیابی آلودگی فراهم می‌سازد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Spatial Distribution Mapping of Pb, Zn and Cd and Soil Pollution Assessment in Anguran Area of Zanjan Province

نویسندگان [English]

  • S. Abdollahi
  • M.A. Delavar
  • P. Shekari
چکیده [English]

Soil contamination by heavy metals and its long-term detrimental effects on environment and human health is a present-day concern of environmental scientists. The aims of this paper is to present the results of spatial distribution mapping of heavy metals in topsoils (0-10 cm) using 315 georeferenced soil samples regularly spaced grid pattern with an interval of 500 meters from Anguran area located in the Zanjan province. Total and available forms of Pb, Zn, and Cd were extracted by HNO3 and DTPA-TEA and measured for the samples. The average for total concentrations of Pb, Zn, and Cd were 109.96, 165.57 and 6.02 mg/kg and for available forms were 46.36, 61.54 and 2.63 mg/kg, respectively. The heavy metal concentration data tended to be positively skewed and outlying values were observed. The Box-Cox transformation technique was applied to normalize the data. Strong positive correlations were observed between the concentrations of heavy metals studied. The results showed that spherical model revealed the best result for describing the spatial variability of Pb, Zn, and Cd. The ranges of influence for variograms of Pb, Zn, and Cd were 4800m, 3987m and 4845m, respectively. The application of the Ordinary Kriging method showed a good performance for estimating heavy metals concentration in the areas not being sampled. The results based on the Kriging Maps showed that the concentration of heavy metals increased around the procreation factories, while decreased in longer distances from the factories. The Kriging Maps of total heavy metals concentration indicate a strong spatial pattern in the Southeast and Center of the study area. These maps can provide valuable information for assessing the pollution hazard.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Soil pollution
  • Box-Cox transformation
  • Spatial mapping
  • Ordinary kriging