نوع مقاله : مقالات پژوهشی
نویسندگان
چکیده
روند کنونی آلودگی خاک‌ها با فلزات سنگین در پژوهش‌های خاک‌شناختی اهمیت خاصی دارد. مطالعه حاضر با هدف شناخت الگوی پراکنش و شدت آلودگی در یک محدوده 10000 هکتاری در منطقه انگوران در نزدیکی شهر زنجان انجام شد. تعداد 315 نمونه سطحی صفر تا 10 سانتی‌متری در قالب یک شبکه به ضلع 500 متر گرفته شده و پس از عصاره‌گیری با اسید نیتریک غلظت سرب، روی، نیکل، کادمیم، مس و هم‌چنین ویژگی‌های هدایت الکتریکی، واکنش خاک،کربن آلی و آهک در نمونه‌ها تعیین شد. خوشه‌بندی داده‌ها از طریق کمینه‌سازی یک تابع عضویت در قالب الگوریتم Fuzzy c-means with extragrades در نمای فازی 3/1 انجام شد. بر اساس توابع شاخص عملکرد فازی، آنتروپی نرمالیزه شده و شاخص جداشدگی مناسب‌ترین خوشه‌بندی با تعداد هشت کلاس تعیین شد. بررسی مراکز کلاس‌ها و مقادیر عضویت نشان داد که به‌رغم تعداد کم متغیرها، الگوریتم به‌خوبی قادر به خوشه‌بندی داده‌ها بوده است. مقادیر عضویت در هر کلاس، به روش زمین‌آمار واریوگرافی و سپس درون‌یابی شده و نقشه پراکنش مکانی تهیه شد. اگر چه مقادیر حدی در کلاس نامعمول قرار داشتند اما مراکز سایر کلاس‌ها نیز آلودگی بالایی نشان می‌داد. کلاس‌های C، E، F و H با آلودگی بالا در مرکز تا جنوب شرق و کلاس‌های A، B، D و G در شمال و غرب منطقه قرار داشتند. کلاس نامعمول در بخش بزرگی از منطقه پراکنده بود و عمدتاً با محل معدن و کارخانجات فرآوری انطباق داشت. نتایج این مطالعه نشان داد که رده‌بندی عددی آلودگی خاک با واقعیت انطباق مناسبی داشته و می‌تواند مبنای عملیات پیش‌گیرانه و اصلاحی بعدی باشد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Numeral Analysis of Soil Pollution Distribution of Heavy Metals in Anguran Area, Zanjan
نویسندگان [English]
- S. Abdollahi
- M. A. Delavar
- P. Shekari
چکیده [English]
Increasing soil pollution due to heavy metals is a major concern of present day soil research. This study conducted to know intensity and spatial pattern of soil heavy metals pollution in a 10,000 ha area of Anguran region near Zanjan. A number of 315 surface (0-10 cm) samples collected at nodes of a 500 meter equilateral grid. Beside HNO3-extracted Pb, Cu, Ni, Cd and Zn content, EC, pH, OC and CaCO3 of the samples were determined. To classify data in taxonomic space, a fuzzy c-means with extragrades clustering algorithm ran on the data using several fuzziness exponents (Φ). Plausible fuzzy clusters obtained at Φ=1.3. To find eight as the optimal number of classes from a 2-10 assemblage, fuzziness validation functions F, H, and S were used. Scrutiny of class centroids and membership values revealed that though number of variables was not numerous, the algorithm clustered data sensitively. Spatial distribution of classes mapped through geostatistical analysis of membership values. Though extragrade class embraced extreme values, still all centroids of regular classes showed severe pollution. Most polluted classes C, E, F and H located at center to southeast, while A, B, D and G covered northern and western parts of the study area. Extragrade class widely spread in the area that confirmed interspersed outliers among all others. Major part of extragrade class lied across southeastern part of the area. Results of the study showed that numerical classification of soil pollution is rather realistic, thus provides a pragmatic approach to the problem.
کلیدواژه‌ها [English]
- Algorithm
- Fuzzy clustering
- Dandi
- Extragrade
)
ارسال نظر در مورد این مقاله