تأثیر مواد مادری و تحول خاک بر مقدار و توزیع عمقی برخی فلزهای سنگین در خاک های منطقه کبودرآهنگ، همدان

سابقه و هدف: غلظت و توزیع فلزهای سنگین در خاک توسط دو عامل اصلی وراثت (ژئوژنیک) و غیر وراثت (پدوژنیک یا آنتروپوپدوژنیک) کنترل می شوند؛ به طوری که در مراحل اولیه تشکیل خاک، وضعیت این فلزها در خاک بیشتر تابع ماهیت مواد مادری است، اما با گذشت زمان، فرایندهای پدوژنیک و انسانی حاکم بر شرایط خاک نیز تأثیرگذار خواهند شد (11، 12). این پژوهش با هدف بررسی تأثیر این عوامل بر مقدار و توزیع عمقی برخی فلزهای سنگین در خاک های اطراف نیروگاه شهید مفتح استان همدان صورت گرفت.مواد و روشها: شش نوع ماده مادری مختلف شامل شیل، شیست، سنگ آهک، دشت آبرفتی، پادگانه آبرفتی و نهشته مخروط افکنه ای در منطقه مطالعاتی شناسایی و نحوه تشکیل و تحول خاک در آن ها بررسی شد. غلظت کل فلزهای cd، cu، mn، ni، zn، pb و fe در همه افق های پدوژنیک و مواد مادری تعیین و ترکیب کانی های موجود در مواد مادری مشخص شد. یافته ها: توسعه و تحول خاک های پدیده آمده بر روی تمام مواد مادری مورد مطالعه، حداکثر در حد خاک های جوان اینسپتی سول (تیپیک هاپلوزراِپتز و تیپیک کلسی زراپتز) صورت گرفته است. مهم ترین دلیل این امر، نبود رطوبت کافی برای فرایند هوازدگی و آبشویی، به دلیل اقلیم نیمه خشک منطقه می باشد. با این حال، شدت فرایندهای خاکسازی و به تبع آن شدت تحول خاک، در خاک های آهکی بیشتر از سایر خاک هاست. علت این امر، حساسیت بالای مواد مادری آهکی به هوازدگی شیمیایی است. در مقابل، مقاومت نسبی بیشتر شیل به هوازدگی موجب تحول کم خاک های تشکیل شده بر روی این ماده مادری شده است. به طور کلی در خاک های بررسی شده، مواد مادری به شدت غلظت فلزهای سنگین را کنترل می کند. بیشترین مقدار فلز روی، مس و نیکل در خاک های شیلی دیده شد (به ترتیب، 0/136، 3/31 و 7/57 میلی گرم بر کیلوگرم)؛ بالاترین غلظت این فلزها نیز در ماده مادری شیل اندازه گیری شد (به ترتیب، 1/121، 1/37 و 5/53 میلی گرم بر کیلوگرم). خاک های آهکی دارای کمترین مقادیر کادمیوم، مس، منگنز، نیکل، روی، سرب و آهن هستند؛ کمترین مقدار مس، منگنز، نیکل، روی و آهن نیز در سنگ آهک اندازه گیری شد. این در حالی است که غلظت کادمیوم در سنگ آهک نسبت به سایر مواد مادری بیشترین است. با گروه بندی افق های خاکساز و مواد مادری به روش تحلیل خوشه ای، بیشتر افق های c در خوشه های مربوط به افق های خاکساز متناظرشان قرار گرفتند؛ این مشاهده بیانگر شباهت افق های خاکساز با افق های مواد مادری از نظر عناصر مورد مطالعه، و به تبع اهمیت عامل وراثت در کنترل غلظت فلزهاست. با این حال غلظت فلزها در افق های خاکساز، به ویژه در خاکرخ های آهکی، بیشتر از مقدار آن ها در مواد مادریشان است؛ این پدیده ناشی از غنی شدن فلزها در خاک های آهکی در طی فرایندهای خاکسازی، به ویژه آبشویی کربناتها، است. نتیجه گیری: در خاک های منطقه، غلظت فلزها (بجز منگنز) عمدتاً تحت کنترل ماده مادری بوده و سهم فرایندهای خاکسازی در مرتبه دوم می باشد.