سنگها و کانیهای تشکیل دهنده ی مسیر حرکت آبهای زیرزمینی و دگرسانی های رخداده در سنگها از عوامل مهم تعیین کننده کیفیت آبها هستند. برهمکنش های بین آّب و سنگ باعث می شود تا غلظت عناصر و کیفیت آبها تغییر یابند. در صورت افزایش غلظت بیش از حد مجاز عناصر در آب، مصرف آن توسط انسان و دیگر موجودات زنده باعث به خطر افتادن سلامتی و در پی داشتن عوارض سوء زیست محیطی می شود. این تحقیق جهت بررسی کیفیت آبهای زیرزمینی حاشیه جنوبی دشت مختاران در جنوب بیرجند و شناسایی برخی از عوامل تعیین کننده آن صورت گرفته است. بدین منظور پس از جمع آوری اطلاعات و مطالعات صحرایی و انتخاب محل های مناسب جهت نمونه برداری، از آب طی دو مرحله، 6 منبع آبی در آبان 1387 (انتهای فصل خشک) و 12منبع آبی در خرداد 1388 (انتهای فصل تر) نمونه گیری شد. همچنین از خاک و سنگهای محل نیز نمونه برداری صورت گرفت. 19 نمونه سنگی جهت تهیه مقطع نازک و 13 نمونه سنگی جهت آنالیز icp-ms و 18 نمونه آبی جهت اندازه گیری غلظت آنیونها و کاتیونها و تعیین غلظت عناصر به روش icp-ms انتخاب شدند. از میان عناصر آنالیز شده به روش icp-ms با توجه به اولویت های زیست محیطی و شرایط زمین شناسی منطقه، 12 عنصر شامل al, as, b, ba, cr, cu, fe, k, pb, sb, si, zn جهت ادامه مطالعات انتخاب شدند. مطالعات سنگ شناسی منطقه حاکی از حضور سنگهای ولکانیکی (آندزیتها) و ولکانوکلاستیکی (توفها) هستند. براساس شدت دگرسانی های رخداده در سنگها، آنها به سه گروه i (نمونه های با دگرسانی ضعیف)، گروه ii (نمونه های با دگرسانی شدید) و گروه iii(نمونه های خاک و رسوب) تقسیم شدند. آنالیزهای ژئوشیمیایی نشان می دهند که در سنگهای شدیداً دگرسان شده (گروه ii)، عناصر fe, kو pb بیشترین غلظت و عناصر al, ba, cr, cu, sb و znکمترین غلظت را در میان دیگر عناصر داشته اند. با استفاده از نتایج آنالیزهای انجام شده بر روی آّبها و رسم نقشه توزیع غلظت عناصر و آنیونها و کاتیونها و دیگر پارمترهای اندازه گیری شده در منابع آبی منطقه مشخص گردید که دگرسانی باعث افزایش مجموع جامدات حل شده (tds)، مجموع ذرات معلق در آب (tss) و افزایش غلظت al, fe, k, cu, pb, sb, b, ca و so42-و کاهش غلظتcr, ba و as در آب شده است. همبستگی بالای بین پارامترهای مختلف نشانه تشابه رفتار ژئوشیمیایی آنها می باشد. بالاترین همبستگی ها بین ca با so42- (0.914+)، mg با si (0.800+) و bبا tds (0.973+)، bبا cl (0.967+)، bبا na (0.994+) در آبها و ca با sr (0.884+) و fe با k (0.901+) در سنگها اندازه گیری شده است. محاسبه mi (شاخص فلزی) برای منابع آبی نشان داد که چشمه بیدخت، قناتهای رود کاج، یوش و بیدستان و چاههای کوشه، ولیعصر و دولت آباد دارای mi بالاتر از یک می باشند. کانیهای مونتموریلونیت، کائولینیت، هماتیت، گوتیت و هیدورکسیدهای آهن از جمله کانیهایی هستند که در منابع آبی با شاخص اشباع شدگی (si) بزرگتر از صفر بیشترین احتمال رسوبگذاری را دارند. دگرسانی باعث افزایش تغییرات si برخی از کانیها در منابع آبی گردیده است. با توجه به مطالعات زمین شناسی، سنگ شناسی، ژئوشیمیایی، بررسی نقشه پراکنش عناصر در منابع آب، جداول همبستگی عناصر در آب و سنگ و نمودارهای شاخص اشباع شدگی عناصر، مدل مفهومی چگونگی برهمکنشهای بین آب و سنگ و انتقال و تغییرات برخی از عناصر در محیطهای حد واسط و ورود آنها به آب ارائه گردیده است. در این مدل عناصر از محیطهای اولیه شامل سنگهای اولیه، سنگهای دگرسان شده توسط سیالات هیدروترمالی و کانه زایی احتمالی توسط هوازدگی و دیگر واکنشهای شیمیایی می توانند وارد محیط حد واسط شوند. این عناصر در نهایت با انجام شستشو و واکنشهایی نظیر انحلال، تبادل یون و آزاد سازی به صورت محلول در منابع آبی ظاهر می گردند. در صورت به حالت اشباع رسیدن محلول از عناصر و یونها، رسوبگذاری صورت پذیرفته و عناصر از فاز محلول جدا شوند.

مجموعه دگرگونی گرگان که تحت عنوان شیست های گرگان معرفی و شناخته می شود، طبق مطالعات مختلف، در گستره ی خود، سنگ شناسی یکنواختی نداشته و متشکل از سنگهای متنوعی است که در حد رخساره شیست سبز دگرگون شده اند. با توجه به ماهیت آذرین بازیک بخش مهمی از سنگ والد این مجموعه دگرگونی، فلزات سنگین در آن حضور دارند. علاوه بر این، بخش دیگری از سنگ والد این مجموعه از مواد ریزدانه ای تشکیل شده ( به خصوص شیل) که توانایی نسبتاً بالایی در جذب فلزات سنگین دارند. با توجه به فراهم بودن کلیه شرایط اقلیمی و ساختاری جهت هوازدگی اجزای مختلف این مجموعه، خاک های منطقه از پتانسیل بالایی جهت داشتن آلاینده های فلزی طبیعی برخوردار هستند. در این تحقیق، غلظت عناصر سنگین موجود در خاک های نواحی جنوبی گرگان و کردکوی، جهت ارزیابی نقش مجموعه دگرگونی گرگان به عنوان منبعی طبیعی و مهم در آزاد سازی فلزات سنگین، به خاک های حاصل از این مجموعه مورد بررسی قرار گرفت. جهت نیل به این هدف، به بررسی و مطالعه پارامترهای شیمیایی خاک از قبیل ph, ec و cec، تعیین غلظت فلزات در نمونه های خاک و سنگ (به روش aas)، و تهیه و مطالعه چندین مقطع نازک سنگی پرداخته شد. عناصر as، cd، co، cr، cu، mn، mo، pb، v و fe، عناصری بودند که جهت بررسی تغییرات رفتاری آنها از استانداردهای مختلف و ضرایب ژئوشیمیایی از قبیل ضریب غنی شدگی، شاخص زمین انباشتگی، ضریب آلودگی و درجه آلودگی استفاده شد. جهت بررسی همبستگی و روابط پاراژنزی، روشهای آماری چند متغیره شامل روش همبستگی پیرسون، آنالیز خوشه ای و تحلیل مولفه اصلی به کار گرفته شد. نتایج آنالیز سنگها نشان می دهد که عناصر آرسنیک، آهن، وانادیم، نیکل، کبالت، سرب و مس، به ترتیب با میانگینی برابر با 22/2، 33/140093، 56/145، 83/115، 30/33، 77/20 و 90/80 (بر حسب ppm) دارای مقادیر بالاتری نسبت به میانگین پوسته ای خود هستند. در خاک ها نیز عناصری همچون آهن، وانادیم، نیکل، کبالت و مس، به ترتیب با میانگینی برابر با 86/80502، 09/165، 56/56، 06/25 و 62/32 (بر حسب ppm)، مقادیر بیشتری نسبت به میانگین خاک جهانی نشان می دهند. بر اساس محاسبه ضریب غنی شدگی مولیبدن بدون غنی شدگی، آرسنیک و آهن غنی شدگی متوسط و بقیه عناصر غنی شدگی اندکی نشان دادند. از نظر آهن، ناحیه مورد مطالعه با داشتن بالاترین میزان زمین انباشتگی (14/0)، غیرآلوده تا اندکی آلوده محسوب می شود. آهن، کبالت و وانادیم بر حسب میانگین مقادیر ضریب آلودگی (به ترتیب 71/1، 32/1 و 18/1)، دارای آلودگی متوسطی بوده و در مجموع ناحیه مورد مطالعه از نظر کیفیت زیست محیطی، با داشتن درجه آلودگی اصلاح شده کمتر از 5/1، جزو مناطق فاقد آلودگی یا با آلودگی بسیار اندک طبقه بندی می شود. بر اساس آنالیز فلزات سنگین و آنالیزهای آماری، در خاک نواحی با سنگ شناسی شیستی به خصوص دره توسکستان کمترین غلظت فلزات سنگین وجود دارد. در سایر نواحی بررسی شده به فراخور سنگ شناسی مقادیر متفاوتی از این عناصر موجود است، به طوری که مشخصاً می توان گفت، نواحی دارای سنگهایی با ماهیت بازیک مثل دره ناهارخوران مقادیری بالاتری از عناصر سنگین (fe, cr, ni, v) را به خود اختصاص داده اند. به طور خلاصه می توان گفت که نتایج حاصل از مطالعات ذکر شده موید منشأ طبیعی زمین زاد فلزات سنگین مورد بررسی و نقش ترکیب شیمیایی سنگهای مجموعه دگرگونی گرگان در آزاد سازی این فلزات در خاکهاست.

فلزات سنگین از مهمترین آلاینده های محیط زیست در هر سه فاز خاک، آب و هوا می باشند. این تحقیق با هدف بررسی ژئوشیمیایی عناصر آلاینده در منابع آب زیرزمینی در بخشی از جنوب دشت بیرجند و تعیین منشاء احتمالی آلودگی با تاکید ویژه بر سنگ شناسی و ژئوشیمی منطقه صورت پذیرفته است. بدین منظور پس از جمع آوری اطلاعات و مشاهدات صحرایی و انتخاب محل های مناسب ، از آب طی دو مرحله، 27 منبع آب در اردیبهشت ماه 1389(انتهای فصل تر) و 30 منبع آب در مهرماه 1389(انتهای فصل خشک) نمونه گیری گردید. غلظت کاتیون ها و آنیون ها با روش های استاندارد و غلظت عناصر به روش icp-ms در نمونه های آب اندازه گیری گردید. از رسوبات و سنگ های منطقه نیز نمونه برداری صورت گرفت. 18 نمونه سنگی جهت تهیه مقاطع نازک و 25 نمونه رسوب جهت آنالیز icp-ms برداشت شدند. مطالعات سنگ شناسی منطقه حاکی از حضور توالی افیولیتی می باشد. مجموعه سنگ های اولترامافیک و همچنین گدازه های بازیک (اسپیلیت ها) با گسترش نسبتا زیاد در ارتفاعات جنوب دشت بیرجند قرار دارند که بیشترین تاثیر را بر کیفیت آب منطقه داشته اند. لیستونیت ها منشاء بیشتر عناصر مورد بررسی در منطقه از جمله pb، cu، zn، b، as، au، ag، ni، cr، fe، ba، mg، k، ca و cl می باشند. محاسبه فاکتور غنی شدگی نشان می دهد که رسوبات منطقه نسبت به ni غنی شدگی شدید و نسبت به as، cr و cu غنی شدگی نسبتا شدید و نسبت به zn، pb و mg غنی شدگی متوسط نشان می دهند. محاسبه درجه آلودگی عناصر در رسوبات نشان دهنده آلودگی اندک در بیشتر رسوبات منطقه هستند. نتایج بررسی کیفیت منابع آب معلوم می سازد که بیش از %80 از منابع آب به cr و b و 50% آنها به mg آلوده می باشند. همچنین مقادیر na، cl و tds در برخی از منابع آب بیش از حد مجاز هستند. بالاترین همبستگی ها در منابع آب بین pb و b (943/0+)، mg با ca(614/0+) و na با cl (713/0+) محاسبه شده است. mi نیز برای تمامی منابع آب به جزء چشمه بالاتر از یک بدست آمد که نشان-دهنده آلودگی تمامی منابع آب در منطقه می باشد. با توجه به آلودگی منابع آب به cr و مزیت هایی که روشهای بیولوژیک در حذف فلزات سنگین از آب دارند، در این تحقیق برای اولین بار در جهان از هسته پودرشده میوه عناب به عنوان یک ماده جاذب، جهت حذف کروم vi از محلول استفاده شد. عملکرد پودر هسته میوه عناب در دمای اتاق برای 5 فاکتور ph، زمان، اندازه ذرات، نسبت جاذب به محلول و غلظت کروم در محلول بهینه سازی گردید. نتایح نشان دهنده عملکرد و قابلیت بالای پودر هسته میوه عناب در جذب کروم از محلول ( 95% تا 100%) در شرایط بهینه می باشد.

پژوهش حاضر جهت ارزیابی آلودگی منابع آب موجود در بخش جنوب شرقی دشت طبسین و بررسی زمین پزشکی منطقه صورت پذیرفته است. به این منظور 4 نمونه سنگی و 16 نمونه رسوب به روش icp-ms آنالیز شدند. به علاوه 18 نمونه آب شامل 11 نمونه مربوط به چاهها، 3 نمونه مربوط به قنوات، 3 نمونه مربوط به رودخانه و 1 نمونه مربوط به چشمه، به منظور تعیین غلظت آنیونها و کاتیونها و نیز تعیین عناصر فرعی به روش icp-ms آنالیز گردیدند. از بین عناصر و فلزات سنگین آنالیز شده در نمونههای سنگ، رسوب و آب، عناصر si، sr ،br ،b ،f ، zn، v،sr ،s ، p، ni، mg، fe، cu، cr، as و al بر حسب اهمیت زیستمحیطی و غلظت آنها در منطقه، انتخاب شدند. مطالعات زمینشناسی نشان میدهد که سنگهای منطقه بیشتر از جنس سنگهای آذرین اولترامافیک و روانههای بازالتی-آندزیتی و سنگهای رسوبی مانند سنگ آهک، مارن، شیل و توالیهای تبخیری هستند. نتایج تحقیقات ژئوشیمیایی نشان میدهد که غلظت برخی از عناصر مانند آرسنیک، مس، آهن و وانادیم در نمونه رسوب سرچشمه گرفته از روانههای بازالتی-آندزیتی بیشتر از سایر نمونههای رسوب است. همچنین در نمونه های رسوب مشتق شده از سنگهای اولترامافیک، غلظت کروم، نیکل و منیزیم بسیار بیشتر از سایر نمونههای رسوب است، در حالی که بسیاری از عناصر در این نمونه های رسوب تهیشدگی نشان میدهند. به لحاظ مقادیر درجه آلودگی اصلاح شده، نمونه های رسوب حاصل از سنگهای اولترامافیک، بالاترین درجه آلودگی را به خود اختصاص داده اند. مقادیر به دست آمده از فاکتور غنیشدگی، شاخص زمینانباشتگی و فاکتور آلودگی نشاندهنده آلودگی نسبتاً بالای کروم و نیکل در نمونه رسوب سرچشمه گرفته از تودههای اولترامافیک است. همچنین با استفاده از نتایج به دست آمده از ماتریس همبستگی، آنالیز خوشهای و تحلیل مولفه اصلی، میتوان عناصر مذکور را به سه گروه تقسیمبندی کرد: 1- cr، ni و mg 2- sr، p و f و 3- v، fe، al و zn.. نتایج آزمایشات انجام شده بر روی منابع آب مشخص میکند که غلظت سولفات، کلر، سدیم، منیزیم، سختی کل، کل جامدات محلول، هدایت الکتریکی، برم و استرانسیم در نمونههای آب موجود در اطراف محیط دریاچهای قدیمه، واقع در قسمتهای شرقی حوضه، بالاتراز سایر منابع آب است. همچنین غلظت کروم در منابع آب موجود در نزدیکی نوار افیولیتی واقع در بخشهای غربی حوضه بالاتر از سایر منابع آب است. پراکندگی غلظت عناصر و فلزات سنگین در منابع آب منطقه همچنین نشان میدهد که غلظت عناصری همچون مس، وانادیم، سیلیسیم و فلوئور در قنات واقع در بالادست حوضه، که در تماس مستقیم با رسوبات مشتق شده از روانههای بازالتی-آندزیتی هستند، از سایر نمونههای آب بالاتر میباشد. مقایسه غلظت عناصر در منابع آب با مقادیر استاندارد مجاز اداره استاندارد ایران (1053)، نشان داد که مقدار فلوئور در کلیه منابع آب منطقه و از جمله در منبع آب شرب منطقه (q1) بالاتر از حد مجاز است. مطالعات آماری صورت پذیرفته بر روی ساکنین منطقه در بازه سنی 16-7 سال، نشاندهنده بالا بودن شیوع فلورورسیس دندانی در ساکنین منطقه است به طوری که درجه فلوروسیس دندانی در حدود 65% از افراد با سن 16-13 سال 3 و بالاتر از 3 است. مطالعات نشان دادند که شدت فلوروسیس دندانی با افزایش سن افزایش می یابد، ضمن آنکه در بین جنس ذکور نیز بیشتر شایع می باشد.

چکیده رودخانه کشکان یکی از مهمترین رودخانه های استان لرستان و منبع مهم تامین آب شرب، کشاورزی و صنعتی درمنطقه محسوب می شود. جهت جریان این رودخانه از شمال شرق به جنوب غرب می باشد و از مهمترین سرشاخه های رودخانه کرخه می باشد. در این مطالعه سعی شده است که غلظت فلزات سنگین در آب و رسوبات سطحی آن (از محل اتصال سرشاخه مادیانرود تا محل اتصال به رودخانه سیمره) مورد ارزیابی و بررسی قرار گیرد. به این منظور 15نمونه رسوب و 15 نمونه آب برای اندازه گیری پارامترهای فیزیکو شیمیایی و تعیین کاتیون ها و آنیون ها و انجام آزمایشات icp – ms برداشت گردید . از بین عناصر و فلزات آنالیز شده، یازده عنصر آهن، آلومینیوم، نیکل، مس، سرب، کبالت، استرانسیوم، سلنیوم، روی، آرسنیک وکروم با توجه به اولویت های زیست محیطی و مقدار و تغییرات غلظت آنها در منطقه انتخاب شد. بطورکلی سازندهای منطقه به سه دسته تبخیری، کربناته و تخریبی آواری تقسیم می شوند. مطالعات رسوب شناسی معلوم ساختند که بافت رسوبی بستر رودخانه از گراول ماسه ای تا ماسه گلی گراولی در مسیر رودخانه در حال تغییر می باشد. از بالادست منطقه مطالعاتی به پایین دست آن درصد مواد آلی افزایش و میزان کربنات کلسیم رسوبات بیشتر متاثر از سازند گچساران می باشد. نیکل، آهن، کبالت، آلومینیوم و کروم در رسوبات متاثر از سازندهای کشکان و امیران و استرانسیوم و سلنیوم در رسوبات متاثر از سازند گچساران بیشترین غلظت و غنی شدگی را دارا بوده و احتمالا دارای منشاء زمین زاد می باشند. مس، روی، سرب و آرسنیک در رسوبات احتمالا دارای منشاء زمین زاد و بشرزاد بوده، بطوریکه حداکثر غلظت این عناصر در ایستگاه اول که متاثر از تلمبه خانه نفت افرینه و باغات انجیر زورانتل می باشد به بالاترین مقدار می رسد. حداکثر درجه آلودگی در ایستگاه اول(متاثراز عوامل بشرزاد) و ششم ( متاثر از عوامل زمین زاد ) محاسبه گردید. سازندهای تخریبی آواری بیشترین و سازندهای تبخیری کمترین بار آلودگی فلزی(pli) را در رسوبات رودخانه کشکان ایجاد می کنند. مقایسه غلظت عناصر با مقادیر tecو pec نشان می دهد که کیفیت رسوبات در ایستگاههای سوم و نهم بیشتر از سایر ایستگاهها نگران کننده می باشد. نتایج بررسی کیفیت آب نشان میدهد که کیفیت آب رودخانه کشکان بیشتر تحت تاثیر سازندهای تبخیری وکربناته قرار می گیرد. تیپ آب رودخانه کربناته کلسیک و ph آن قلیایی می باشد. آب رودخانه کشکان نسبت به کانیهای دولومیت، کلسیت، آراگونیت، هماتیت و گوتیت فوق اشباع می باشد. غلظت آلومینیوم و آهن بالاتر از استاندارد who 2008 می باشد و غلظت مس، سلنیوم،کبالت، نیکل، آهن، واسترانسیوم بالاتر از متوسط غلظت عناصر در آب رودخانه ها می باشند. شاخص فلزی در غالب ایستگاههای رودخانه کشکان بالاتر از یک بوده، بنابراین آب در این ایستگاهها آلوده محسوب می شود.

مطالعه حاضر به‎منظور ارزیابی آلودگی منابع آب و خاک به فلزات سنگین و عناصر بالقوه سمی در اثرکانه‎زایی و معدن متروکه سرب- روی آی‎قلعه‎سی صورت پذیرفته است. کانه‎زایی سرب- روی آی‎قلعه‎سی در 30 کیلومتری جنوب شرق تکاب و در شمال غربی زون آتشفشانی ارومیه- دختر واقع شده است. جهت نیل به اهداف تحقیق تعداد 23 نمونه خاک برجا از مناطق مختلف محدوده مورد مطالعه، 4 نمونه خاک باطله، 2 نمونه سنگ باطله، 14 نمونه آب، شامل آب آبراهه (آبراهه زهاب معدنی و آبراهه پشت دره) و چشمه‎های موجود در منطقه و 18 نمونه رسوب در مسیر آبراهه اصلی در منطقه، از بالا‎دست تا پایین‎دست (خروجی حوضه) مورد مطالعه برداشت گردید. در نمونه‎های برداشت شده پارامترهای فیزیکوشیمیایی مختلف و غلظت عناصر (با استفاده از دستگاه icp-oes) اندازه‎گیری گردید. در تحقیق حاضر با توجه به عوامل مختلف از جمله غلظت عناصر، نوع کانه‎زایی و اولویت‎های زیست محیطی، عناصر pb، zn، as، cd، ni، hg، sb و cu برای مطالعه و بررسی انتخاب گردیدند. از نرم افزارهای. arc gis 9.3، spss 17 ،2.15 phreeqc، aq.qa، جهت جمع بندی ، ترسیم و تجزیه و تحلیل نتایج بدست آمده استفاده گردید. مطالعات زمین‎شناسی انجام شده در منطقه نشان می‎دهد که واحدهای مارنی، مارن ماسه‎ای و آهکی در منطقه بیشترین گسترش را دارند و کانه زایی در واحد مارن ماسه ای الیگومیوسن و در امتداد گسل اصلی منطقه (شمال شرق- جنوب غرب) و در شمال غربی روستای آی‎قلعه‎سی رخ داده است. نتایج مطالعات ژئوشیمیایی بر روی خاک نشان می‎دهد که غلظت عناصر pb، zn، as و cu در خاک حاصل از باطله‎ها بالا بوده و این نمونه‎ها درجه آلودگی اصلاح شده بی‎نهایت دارند. غلظت cd در خاک حاصل از باطله‎ها و خاک برجای منطقه مقادیر کم و یکنواختی را نشان می‎دهد که بیان کننده عدم تاثیر کانه‎زایی بر غلظت آن در منطقه می‎باشد. توزیع غلظت ni و hg در خاک منطقه نیز وابسته به کانه‎زایی نمی‏باشد و sb در تمام نمونه‎های خاک منطقه، غلظت بالا داشته و با کانه‎زایی غلظت آن در نمونه‎های اطراف معدن افزایش یافته است. در خاک برجای منطقه غلظت pb، zn، as، ni و sb در بیشتر نمونه‎ها نسبت به میانگین غلظت خاک جهانی و غلظت زمینه بالا و غلظت عناصر pb، zn و as در نمونه‎های خاک برجای نزدیک به محدوده معدنی افزایش نشان داده است. نتایج آزمایشات انجام شده بر روی زهاب‎ها (amd) , منابع آب سطحی و آب آشامیدنی در منطقه مورد مطالعه، بیان کننده غلظت بالای عناصر zn و cd در زهاب‎های معدنی نسبت به استاندارد خروجی فاضلاب می‎باشد و در منابع آب سطحی با دور شدن از منطقه معدنی متروکه غلظت آن کاهش می‎یابد. منابع آب شرب منطقه (چشمه‎ها) بهsb آلوده می‎باشند. تیپ آب‎های منطقه در مناطق نزدیک به کانه‎زایی و روستاهای آی‎قلعه‎سی و خان‎کندی سولفاته کلسیک بوده که تأثیر کانه‎زایی و فعالیت‎های انسانی را روشن می‎سازد. براساس نمودار شولر منابع آب منطقه با توجه به مقادیر آنیون‎ها و کاتیون‎ها در محدوده خوب و قابل قبول قرار دارند. محاسبه شاخص اشباع شدگی نشان داد که تمام نمونه‎های آب منطقه نسبت به انیدریت، هالیت و ژیپس زیر اشباع و بیشتر نمونه‏ها نسبت به کلسیت، دولومیت و آراگونیت فوق اشباع می‎باشند. محاسبه بار فلزی نمونه‎های آب منطقه نشان می‎دهد که نمونه‎های زهاب معدنی در محدوده اسیدی با بار فلزی بالا و نمونه‎های آب سطحی نزدیک به محل کانسار در محدوده خنثی با بار بالای فلزی و دیگر نمونه‎ها در محدوده نزدیک به خنثی با بار پایین فلزی قرار گرفته‎اند. بالاترین میزان غلظت عناصرpb ، zn، cu و as در رسوبات زیر زهاب معدنی و در پایین‎دست باطله‎های نزدیک تونل اصلی اندازه‎گیری گردید. محاسبه میانگین ضریب غنی‎شدگی نشان می‎دهد که رسوبات منطقه نسبت به سرب و روی غنی‎شدگی بالا و نسبت به آرسنیک غنی‏شدگی بی‎نهایت دارند. همچنین محاسبه میانگین ضریب آلودگی نشان دهنده آلودگی بسیار بالای رسوبات منطقه به سرب، روی و آرسنیک می‏باشد.

تحقیق حاضر با هدف ارزیابی تاثیر کانسار مس چغندر سر و معدن متروکه مس بر غلظت فلزات سنگین در خاک و گیاهان بومی غالب منطقه پایه گذاری گردید. منطقه مورد مطالعه با وسعت تقریبی 28 کیلومتر مربع بین عرض های جغرافیایی ?11?12°56 تا ?15?12°56 شمالی و طول های جغرافیایی ?3?18°36 تا ?3?22°36 شرقی قرارگرفته است. منطقه معدنی چغندرسر در استان سمنان، در 135 کیلومتری جاده شاهرود به سبزوار واقع شده است. جهت نیل به این هدف 19نمونه سنگ، 28 نمونه خاک برداشت گردید. همچنین از 5 گونه گیاهی غالب منطقه شامل گیاهان اسپند (,(peganum harmala درمنه دشتی (sieberi artemisia)، افدرا (ephedra strobilacea) ، قیچ zygophyllum eurypterum)) و کاروانکش (spinosa (atraphaxis نمونه برداری صورت گرفت. پارامترهای مختلف فیزیکوشیمیایی در خاک، غلظت عناصر در نمونه های خاک ( با روش icp-oes) و گیاه ( با استفاده از دستگاه جذب اتمی) اندازه گیری و نقشه های پهنه بندی عناصر در محیط arc gis در خاک ترسیم گردید. در تحقیق حاضر با توجه به نوع کانسار، غلظت عناصر و اولویت-های زیست محیطی، عناصر نقره، آرسنیک، کادمیم، کروم، مس، منگنز، نیکل، سرب، روی و وانادیم در خاک و عناصر مس، سرب، روی و نیکل در گیاهان ,جهت بررسی انتخاب گردید. نتایج بدست آمده با استفاده از محاسبه شاخص های ژئو-شیمیایی و بیو ژئوشیمیایی و ترسیم نمودارهای مختلف، تجزیه تحلیل و تفسیر گردید. مطالعات زمین شناسی نشان می-دهند که کانی سازی در منطقه از نوع رگه ای گرمابی و دارای ماهیت آلکالن بوده که در طی ائوسن و در یک محیط درون صفحه قاره ای تشکیل شده است. واحدهای سنگی منطقه مورد مطالعه شامل سنگهای آذرین آتشفشانی با ترکیب بازیک (تراکی بازالت، تراکی آندزیت بازالتی) و واحدهای آتشفشانی _ رسوبی و رسوبی (شیل و ماسه سنگ توفی، آهک نومولیت دار، ماسه سنگ قرمز) متعلق به محیط رسوبی کم عمق تا نیمه عمیق می باشند. نتایج بررسی غلظت عناصر در خاک منطقه نشان می دهد که بیشترین غلظت عناصر مس، سرب، روی، آرسنیک، نقره، کادمیم و منگنز در خاک منطقه معدنی متروکه مس می باشد. بیشترین میزان فاکتور غنی شدگی (54/155) و شاخص زمین انباشت (56/6) مربوط به فلز مس در خاک منطقه معدنی متروکه می باشد و خاک این منطقه به ترتیب غنی شدگی نسبتاً شدید و آلودگی بی نهایت نسبت به مس را نشان داد. روند پراکنش غلظت فلزات سرب و روی و منگنز در خاک منطقه مشابه می باشد. خاک منطقه نسبت به عناصر مس، سرب، روی، نیکل، وانادیم و کادمیم دارای آلودگی متوسط می باشد. نتایج ارزیابی غلظت عناصر در گیاهان مورد بررسی نشان می دهد که بالاترین تجمع مس در اندام زمینی درمنه mg/kg) 48/52) در منطقه معدنی متروکه دیده می شود. در بین گونه ها درمنه بالاترین تجمع مس، منگنز و نیکل، اسفند بیشترین تجمع نیکل و روی و قیچ بالاترین تجمع سرب را نشان دادند. بیشترین میزان فاکتور انتقال مربوط به سرب در گونه قیچ (76/2)، بیشترین مقدار تمرکز زیستی (26/0) و فاکتور غنی شدگی (23/0) مربوط به عنصر روی در گیاه اسپند می باشد. تنها غلظت مس و نیکل در برخی گونه های گیاهی مورد بررسی در محدوده بحرانی قرار می گیرد. غلظت مس در اندام های هوایی و زمینی قیچ و اندام های زمینی کاروانکش در منطقه بالادست معدنی متروکه، دراندام های زمینی درمنه و کاروانکش در منطقه معدنکاری و در اندام های زمینی درمنه در منطقه پائین دست معدنی متروکه در محدوده بحرانی قرار می گیرد. غلظت نیکل در اندام هوایی قیچ در بالادست منطقه معدنی متروکه، در اندام های زمینی افدرا و درمنه در منطقه معدن متروکه و در اندام های زمینی اسپند در منطقه پائین دست معدنکاری در محدوده بحرانی قرار می گیرد. بطورکلی با توجه به نتایج بدست آمده، کانه زایی مس در منطقه معدنی چغندرسر تأثیر بسزایی در غلظت و توزیع عناصر سنگین در خاک و گیاهان بومی منطقه داشته است. کلمات کلیدی: آلودگی خاک- فلزات سنگین- گیاهان بومی- معدن متروکه چغندرسر

این تحقیق با هدف بهینه سازی جذب کادمیوم از محلول آبی توسط پنج جاذب طبیعی جدید انجام گردید. گام اول در تحقیق حاضر جستجو و انتخاب جاذب های طبیعی در دسترس، کم هزینه بودن و جدید بود. در نهایت پنج جاذب شامل دانه گیاه خارشتر، هسته چوبی ولیک، دانه گیاه جغجغه، هسته چوبی انار و دانه گیاه اسفند انتخاب گردید. در گام بعد امکان استفاده از این جاذب ها در جذب کادمیوم از محلول آبی و بهینه سازی شرایط فرایند جذب توسط این جاذب ها بررسی گردید. چهار مرحله آزمایش جهت بهینه سازی شرایط جذب برای هر پنج جاذب انجام گرفت.که به ترتیب عبارتند از: بهینه سازی ph محلول، بهینه سازی مدت زمان تماس بین جاذب و محلول، بهینه سازی نسبت جرم جاذب به حجم محلول و بهینه سازی غلظت اولیه کادمیوم موجود در محلول. نتایج حاصل از آزمایشات بهینه سازی نشان داد که هر پنج جاذب توانایی قابل قبولی در جذب کادمیوم از محلول های آبی را دارا می باشند. ph بهینه برای هر پنج جاذب برابر 5/6 بدست آمد. مدت زمان بهینه برای جاذب های هسته چوبی ولیک و هسته چوبی انار 15 دقیقه ، برای جاذب های دانه گیاه جغجغه و دانه گیاه خارشتر 45 دقیقه و برای دانه اسفند 30 دقیقه بدست آمد. همچنین نسبت جرم جاذب به حجم محلول تنها برای جاذب دانه اسفند برابر 40 گرم بر لیتر بدست آمد و برای سایر جاذبها این مقدار برابر 20 گرم بر لیتر بدست آمد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش میزان غلظت کادمیوم در محلول درصد جذب کاهش می یابد. حداکثر جذب کادمیوم از محلول آبی توسط جاذب های مورد استفاده به میزان 97% ، 95% ، 93% ، 88% و 80 % محاسبه گردید که به ترتیب مربوط به جاذب های هسته چوبی ولیک، هسته چوبی انار، دانه گیاه جغجغه، دانه گیاه خارشتر و دانه گیاه اسفند می باشند. همچنین در این تحقیق سه ایزوترم جذب لانگمیر، فرندلیچ و dr برای فرایند جذب توسط هر جاذب بررسی گردید. نتایج نشان داد که فرایند جذب انجام شده توسط همه جاذب ها بجز جاذب هسته چوبی ولیک مطابقت خوبی با ایزوترم فرندلیچ دارد. فرایند جذب توسط جاذب هسته چوبی ولیک با ایزوترم dr تطابق بهتری را نشان داد. هرچند مطابقت این فرایند با ایزوترم فرندلیچ نیز قابل قبول بود. در پایان مدل های سینتیکی مرتبه شبه اول، مرتبه شبه دوم و مرتبه صفر برای هرکدام از فرایندهای جذب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد هر پنج جاذب از سینتیک مرتبه شبه دوم با ضریب همبستگی 99/0 پیروی می کنند.

تولید مواد زاید یکی از مهمترین منابع تهدید کننده محیط زیست است. در حال حاضر برای مقابله با این مشکل، دفن بهداشتی پسماند به عنوان روشی کاربردی در تمام کشورهای جهان پذیرفته شده است. انتخاب مکان مناسب برای دفن زباله یک مشکل عمده در مدیریت مواد زاید است. فرایند مکان‏یابی به عوامل متعدد اجتماعی، اقتصادی و زیست‏محیطی بستگی دارد. در مطالعه حاضر به منظور انتخاب مکان مناسب برای دفن زباله‏های جامد شهری در شهر گرمسار، معیارهای بسیاری از قبیل هیدرولوژی، هیدروژئولوژی، سنگ‏شناسی، بافت خاک، کاربری اراضی، ژئومرفولوژی، شیب زمین، لرزه‏خیزی، فاصله از گسل، فاصله از مناطق مسکونی، فاصله از مناطق حفاظت شده زیست‏محیطی، جهت باد، فاصله از شبکه راه‏ها و غیره در نظر گرفته شده است. در این مطالعه برای مدیریت و نمایش داده‏های مکانی از سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis) بهره گرفته شد. تمام لایه‏های اطلاعاتی معیارها با استفاده از نرم‏افزار arcgis کلاسه‏بندی شد. سپس برای وزن‏دهی به لایه‏های اطلاعاتی از روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی (ahp) استفاده گردید. با تلفیق نتایج حاصل از سیستم اطلاعات جغرافیایی و فرایند تحلیل سلسله مراتبی منطقه مورد مطالعه از نظر مستعد بودن برای دفن زباله به چهار گروه (نامناسب، نسبتاً مناسب، مناسب و بسیار مناسب) پهنه‏بندی شد. از بین مناطق بسیار مناسب با توجه به مساحت مورد نیاز 11 پهنه برای دفن زباله مناسب تشخیص داده شد. سپس با در نظر گرفتن برخی از پارامترها، پهنه‏های منتخب مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت از بین این مناطق دو پهنه انتخاب شد. با انجام مطالعات میدانی اثرات زیست‏محیطی احتمالی که بر اثر احداث لندفیل در این دو پهنه ایجاد می‏شود با استفاده از ماتریس لئوپولد مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل از ارزیابی، پهنه‏ای که دارای امتیاز بیشتر بود به عنوان مناسب‏ترین محل برای دفن زباله معرفی گردید.

رودخانه چشمه علی در شمال غربی دامغان واقع شده و یکی از منابع مهم آب شیرین در استان سمنان می باشد. در این مطالعه به ارزیابی غلظت فلزات سنگین (fe، cd، cr، ni، cu و pb) در آب و رسوبات سطحی رودخانه چشمه علی از مظهر تا ورودی سد شاهچراغی پرداخته شده است. در این راستا بعد از مطالعات کتابخانه ای و بررسی زمین شناسی و کاربری اراضی، منطقه 24 ایستگاه در طول رودخانه چشمه علی و سرشاخه های ورودی به آن انتخاب گردید. نمونه های آب بعد از فیلتر و اسیدی شدن به منظور آنالیز به آزمایشگاه سازمان حفاظت محیط زیست سمنان ارسال گردید. پارامترهای شیمیایی رسوب از قبیل ph، ec، درصد مواد آلی و درصد کربنات کلسیم بعد از آماده سازی و دانه بندی رسوبات اندازه گیری شد. در ادامه تحلیل های آماری از قبیل آنالیز همبستگی و آنالیز مولفه اصلی (pca) در جهت آشکارسازی روابط بین داده های بدست آمده انجام گردید. به منظور بررسی دقیق روند تغییرات فلزات در طول مسیر رودخانه با استفاده از نرم افزار gis نقشه های هم غلظت عناصر ترسیم گردید. همچنین با استفاده از نرم افزارهای هیدروشیمی آب، تیپ و رخساره آب و وضعیت آب برای مصارف کشاورزی و آشامیدن سنجیده شد. به منظور ارزیابی میزان آلودگی رسوبات از شاخص های ژئوشیمیایی مانند شاخص زمین انباشت (igeo)، فاکتور غنی شدگی (ef) و درجه آلودگی اصلاح شده (mcf) استفاده گردید. براساس اندازه گیری های انجام شده، ph آب و رسوب منطقه در محدوده قلیایی قرار دارد. هدایت الکتریکی آب منطقه بین مقادیر493 تا 1183 میکروزیمنس بر سانتی متر تغییر می کند. تیپ آب بی کربناته و رخساره آن کلسیک می باشد. آب رودخانه چشمه علی و سرشاخه دامغانرود براساس نمودار ویلکاکس برای کشاورزی مناسب تا قابل استفاده می باشد و در کلاس c2s1 و c3s1 قرار می گیرد و براساس نمودار شولر، برای آشامیدن در محدوده خوب تا قابل قبول می باشد. شاخص اشباع نشان داد که نمونه های آب منطقه نسبت به آراگونیت، کلسیت، دولومیت، ژیپس و انیدریت در حالت فوق اشباع قرار دارند. براساس دانه بندی، غالب رسوبات بستر رودخانه چشمه علی گراول ماسه ای می باشند. درصد مواد آلی با توجه به کشاورزی و رشد درختان در حاشیه رودخانه بین 1/21% تا 4/4% تغییر می کند. بالاترین درصد کربنات کلسیم در ایستگاه های ابتدائی به دلیل رخنمون سازند آهکی مشاهده می گردد. نتایج آنالیز فلزات سنگین نشان داد که هیچ یک از فلزات مورد بررسی در آب منطقه از حد مجاز استاندارد آب آشامیدنی (who, 2011) تجاوز نکرده است. غلظت فلزهای نیکل، کروم، مس و روی در رسوب از میانگین رسوبات جهانی پایین تر می باشد. غلظت کادمیوم در نمونه های رسوب در تمامی ایستگاه های نمونه برداری از غلظت میانگین کادمیوم رسوبات جهانی تجاوز می کند. در 76% نمونه ها غلظت سرب از میانگین غلظت این عنصر در رسوبات جهانی تجاوز می کند. آنالیز همبستگی و مولفه اصلی نشان می دهد که فلزات کروم، مس، روی، نیکل و آهن به طور غالب از فعالیت های زمین زاد منشأ می گیرند و سرب و کادمیوم دارای منشأ دوگانه زمین زاد و بشرزاد می باشند. رسوبات نسبت به عنصر سرب از نظر فاکتور غنی شدگی در رده فاقد غنی شدگی تا غنی شدگی اندک قرار می گیرند. رسوبات نسبت به کادمیوم فاقد غنی شدگی تا غنی شدگی شدید را دارا می باشند. رسوبات برای عناصر آهن، مس، روی، نیکل و کروم در رده فاقد غنی شدگی قرار می گیرند. براساس فاکتور پتانسیل ریسک اکولوژیکی فلز کادمیوم بزرگترین ریسک اکولوژیکی منطقه محسوب می گردد.

رودخانه حبله‎رود یکی از مهمترین رودخانه‎های استان سمنان است که سه شاخه نمرود، گورسفید و دلیچای این رودخانه را تغذیه می‎کنند. در این مطالعه سعی شده است که غلظت فلزات سنگین (سرب، روی، مس، آهن، کروم، نیکل و کادمیوم) در آب و رسوبات سطحی رودخانه حبله‏رود (از سرشاخه نمرود تا دلیچای) مورد ارزیابی و بررسی قرار گیرد. به این منظور برای اندازهگیری پارامترهای فیزیکوشیمیایی، تعیین غلظت کاتیون‎ها، آنیون‎ها و فلزات سنگین، 15 نمونه آب و 15 نمونه رسوب برداشت گردید. از نظر زمین‎شناسی منطقه مورد مطالعه دارای رخنمون سنگهای رسوبی سنوزوییک و مزوزوییک می‎باشد. نتایج بررسی کیفیت آب نشان می‎دهد که کیفیت آب رودخانه حبله‎رود ( از سرشاخه نمرود تا دلیچای) بیشتر تحت تأثیر واحدهای کربناته و تبخیری منطقه قرار دارد. تیپ آب رودخانه حبله‎رود بی‏کربناته و رخساره آن کلسیک و منیزیک بدست آمد و آب رودخانه حبله‎رود از نظر سختی در رده آب‏های کاملاً سخت قرار دارد. ph آب رودخانه قلیایی، و از نظر شرب در محدوده قابل قبول و از نظر کشاورزی در گروه‎های خوب و متوسط قرار می‎گیرید. آب رودخانه نسبت به کانیهای کلسیت، دولومیت و آراگونیت فوق اشباع و نسبت به ژیپس و هالیت تحت اشباع می‎باشد. نتایج آنالیز فلزات سنگین در آب رودخانه نشان داد که از بین عناصر مورد بررسی (سرب، روی، مس، آهن، کروم، نیکل و کادمیوم) میزان سرب در برخی ایستگاه‎ها بالاتر از حد مجاز استاندارد آب آشامیدنی (who 2011) می‎باشد. مطالعات رسوب‎شناسی نشان داد که بافت رسوبات از گراول تا ماسه گلی در طول رودخانه در حال تغییر است. متوسط مواد آلی و کربنات کلسیم در رسوبات به ترتیب 93/%0 و 13/3% می‎باشد. میزان سرب و کادمیوم در رسوبات رودخانه حبله‏رود بالاتر از میانگین این عناصر در رسوبات جهانی می‎باشد. ضریب غنی‎شدگی محاسبه شده برای عناصر مورد بررسی نشان داد که عناصر سرب و کادمیوم دارای غنی‎شدگی بیشتری نسبت به سایر عناصر می‏باشند. شاخص زمین‎انباشتگی کادمیوم در رسوبات آلودگی متوسط را نشان می‎دهد. محاسبه ضریب آلودگی، آلودگی متوسط سرب و آلودگی قابل توجه کادمیوم در رسوبات را نشان می‏دهد. با توجه به درجه آلودگی اصلاح شده، رسوبات رودخانه حبله‎رود غیرآلوده تا آلودگی اندک را نشان می‏دهند. بر اساس محاسبه شاخص بار آلودگی، رسوبات رودخانه حبله‎رود آلوده نیستند. شاخص کیفیت رسوب نشان داد که غلظت عناصر مورد بررسی در رسوبات به حد احتمالی تأثیرگذاری بر موجودات کف زی نرسیده‎اند. تحلیل‎ آماری (pca) نشان داد که منشأ عناصر مس، آهن، کادمیوم، کروم عمدتاً طبیعی و منشأ عناصر سرب و روی عمدتاً انسان‎زاد می‏باشد.

رودخانه زنجانرود یکی از مهم‎ترین رودخانه‎های استان زنجان محسوب می‎شود. محدوده مورد مطالعه بخشی از زنجانرود (طول تقریبی 45 کیلومتر) است که بین دو سرشاخه ذاکر در شرق شهرستان زنجان و سرشاخه سهرین در غرب شهرستان زنجان واقع شده است. در مطالعه حاضر به ارزیابی کیفیت آب و رسوبات و بررسی غلظت عناصر سنگین (cu، pb، zn، cd، cr، co، ni و sr) در رودخانه پرداخته شده است. پس از جمع‎آوری و انجام مطالعات مربوطه و بازدید صحرایی از منطقه، 25 ایستگاه جهت جمع‎آوری نمونه‎های آب و رسوب انتخاب گردید. پارامترهای فیزیکوشیمیایی و غلظت فلزات سنگین با استفاده از روش icp-oes در نمونه‎های آب و رسوب اندازه‎گیری گردید. ph تمامی نمونه‎های آب و رسوب در رده قلیایی قرار دارد و تغییرات زیادی را نشان نمی‎دهد. غلظت یون‎های اندازه‎گیری شده در نمونه‎های آّب پایین‎تر از حد مجاز استاندارد آب آشامیدنی (who, 2011) بودند. نتایج حاصل از نمودارهای استیف و پایپر نشان داد که تیپ و رخساره نمونه‎های آب، کلروره کلسیک (15%)، بی‎کربناته کلسیک (75%) و سولفاته کلسیک (10%) می باشد. 60% نمونه‎های آب در رده کاملاً سخت، 35% در رده سخت و 5% در رده نسبتاً سخت قرار می‎گیرند. بررسی نمودار شولر و ویلکاکس نشان داد که کیفیت آّب در محدوده مورد مطالعه جهت مصارف شرب، خوب تا قابل قبول است و برای اهداف آبیاری در مصارف کشاورزی مناسب هستند. به‎طور کلی آب رودخانه زنجانرود از نظر فلزات سنگین مورد بررسی (به‎جز سرب) آلوده نیست ولی غلظت سرب در تمامی نمونه‎های آب منطقه، بالاتر از حد مجاز استاندارد آب آشامیدنی (who, 2011) می‎باشد. به‎منظور تعیین غلظت فلزات سنگین در رسوبات، از روش icp-oes استفاده شد. پارامترهای فیزیکوشیمیایی در رسوبات، مانند دانه‎بندی، اندازه‎گیری ph و ec، درصد مواد آلی و درصد کربنات کلسیم تعیین شدند. شاخص‎های ژئوشیمیایی (ef، igeo، cf و pli) برای ارزیابی کمّی شدت آلودگی در رسوبات به‎کار برده شدند. در تحلیل آماری داده‎ها نیز از روش‎هایی چون همبستگی و تحلیل مولفه اصلی استفاده شد. نتایج حاصل از دانه‎بندی رسوبات نشان داد، در ایستگاه‎های ابتدایی رسوبات دانه درشت‏تر هستند و به سمت انتهای رودخانه، دانه ریزتر می‎شوند. موادآلی و کربنات کلسیم رسوبات به‎ترتیب بین 04/0% تا 72/0% و 18/0% تا 8/1% تغییر می‎کنند. همچنین با توجّه به غلظت کل فلزات در نمونه‎های رسوب و روند تغییرات غلظت کل آن‎ها در طول رودخانه مشخص شده است که غلظت عناصر کروم و کبالت در تمام نقاط نمونه‎برداری پایین‎تر از غلظت میانگین رسوبات جهانی است. عناصر روی، نیکل، در برخی ایستگاه‎ها، و عناصر مس، سرب و کادمیم در همه نقاط نمونه‎برداری، غلظتی بیش از غلظت میانگین رسوبات جهانی دارند. متوسط ضریب غنی‎شدگی (ef) محاسبه شده برای عناصر نشان داد که رسوبات نسبت به عناصر سرب و کادمیم غنی‎شدگی بالا و قابل توجهی دارند، نسبت به مس و روی دارای غنی‎شدگی متوسط می‎باشند، نسبت به عناصر نیکل، کروم، استرانسیم و کبالت نبود غنی‎شدگی یا غنی‎شدگی اندک را نشان می‎دهند. محاسبه متوسط شاخص زمین انباشتگی نشان داد که نمونه‎های رسوب نسبت به سرب و کادمیم در رده آلودگی متوسط قرار دارند و نسبت به عناصر کروم، نیکل و روی غیرآلوده هستند و نسبت به عناصر مس، کبالت و استرانسیم در رده غیرآلوده قرار دارند. با توجّه به میانگین مقادیر فاکتور آلودگی، رسوبات زنجانرود نسبت به سرب دارای آلودگی بسیار بالا و نسبت به کادمیم دارای آلودگی قابل توجّه می‎باشند. رسوبات نسبت به عناصر روی، مس و استرانسیم در رده آلودگی متوسط و نسبت به عناصر کروم، کبالت و نیکل در رده آلودگی پایین واقع می‎شوند. محاسبه شاخص بارآلودگی مشخص کرد که 67 درصد از رسوبات در منطقه آلوده می‎باشند و 33 درصد غیرآلوده هستند. نتایج حاصل از تحلیل‎های آماری چند متغیره نشان داد که فلزاتی چون کروم، کبالت، کادمیم، استرانسیم و نیکل دارای منشاء عمدتاً زمین زاد و فلزات سرب، روی، مس و کادمیم بیش‎تر دارای منشاء بشرزاد می باشند. عنصر کادمیم نیز احتمالاً دارای منشاء دوگانه طبیعی-انسان زاد است.

معدنکاری ذغالسنگ از جمله مواردی است که با آزادسازی موادی از قبیل فلزات سنگین، عناصر نادر خاکی، عناصر غیرفلزی و انواع آنیون ها و کاتیون ها، آلودگی های آب و خاک را در بسیاری از نقاط جهان به دنبال داشته است. فعالیت های طولانی مدت معدنکاری ذغالسنگ در مجموعة معدنی طزره که در 70 کیلومتری شمال غرب شهرستان شاهرود واقع شده و دارای حجم گستردة استخراج (روزانه تا 2000 تن) و سابقة طولانی معدنکاری (30 سال) می باشد، باعث شده تا آلودگی آب و خاک مناطق پایین دست این مجموعه (بویژه به فلزات سنگین) محتمل به نظر برسد. در این تحقیق در ابتدا با انجام مطالعات زمین شناسی، تهیه نقشه، مشاهدات صحرایی، تهیه مقاطع نازک و انجام آنالیز xrd به شناسایی شرایط و خصوصیات زمین شناسی منطقه پرداخته شد. جهت بررسی نحوة تأثیرگذاری منابع آلاینده از ذغالسنگ، باطله های ذغال و سینه کار (سطحی و عمقی)، زهاب خروجی تونل، فاضلاب انسانی و همچنین به منظور ارزیابی نحوة توزیع عناصر سنگین و آلودگی در آب زیرزمینی و خاک منطقه از آب و خاک بالادست، مجاور و پایین دست بخش تونل مادر از معدن ذغالسنگ طزره نمونه برداری صورت پذیرفت. پارامتر های فیزیکوشیمیایی نظیر ph، ec، مادة آلی، غلظت آنیون ها و کاتیون ها در نمونه ها اندازه گیری گردید. غلظت فلزات سنگین و عناصر مختلف شامل cu، pb، zn، fe، as، cd، sb، hg، sr، se، ba، s، na، k، ca و mg با استفاده از روش icp-ms مشخص گردید. انجام مطالعات کانی شناسی با استفاده از مطالعات میکروسکوپی مقاطع نازک سنگی، آنالیزxrd و مشاهدات صحرایی صورت پذیرفت. غلظت عناصر و پارامترهای مورد بررسی در نمونه های گرفته شده با استفاده از نرم افزار excel و توزیع آنها توسط نرم افزار surfer نمایش داده شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که ذغالسنگ بیشترین فاکتورهای غنی شدگی شامل 468، 77، 62، 5/22 و 2/18 را برای عناصر se، pb، hg، ca و sr دارا می باشد. گوگرد و آرسنیک با میانگین فاکتور غنی شدگی 41 و 34 در باطله ها، فاکتورهای غنی شدگی بیشتری نسبت به ذغالسنگ را نشان داده اند. به دلیل فراوانی مواد کربناته و آلکالین، زهاب های خروجی از تونل استخراجی به صورت namd (زهاب های قلیایی) با 6/7= ph مشخص گردید. قلیایی بودن محیط مانع حلالیت برخی عناصر سنگین در آب منطقه شده و گسترش آنها را بسیار کم و ناچیز نموده است. گوگرد، کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم و استرانسیوم که حلالیت بیشتری در آب دارند به ترتیب 3/9، 69/7، 44/4، 78/1، 6/2 و 2/4 برابر افزایش را در آب زیرزمینی پایین دست و 5/10، 84/2، 56/1، 43/1، 12/1 و 35/4 برابر افزایش را در خاک های پایین دست منطقة معدنکاری نسبت به بالادست منطقة معدنکاری نشان دادند. معدنکاری بیش از همه باعث افزایش غلظت یون های سولفات و ca (به ترتیب: ppm 4/44 و ppm 2/4) در آب های پایین دست گردیده است. مشاهدات صحرایی و حضور کا نی های کلسیت و ژیپس مقدار بالای کربنات و سولفات خنثی شده توسط عناصری مانند ca را در محیط مشخص می سازند. نتایج xrd و مطالعة مقاطع نازک حضور کانی های کلسیت، کانی های رسی و کوارتز را در محیط معلوم می سازند. آنالیز نمونه های باطله ذغال و سینه کار برداشت شده مشخص کرد که باطله های ذغال مقادیری بیشتر از مس، آنتیموان و باریم با میانگین غلظت (برحسب ppm) 35/49، 46/0 و 1/98 را نسبت به باطله های سینه کار در خود جای داده اند. از آنجایی که گوگرد، آرسنیک و آهن ارتباط بسیار زیادی با هم نشان می دهند، فراوانی آنها به محتوای پیریتی نمونه ها نسبت داده شد. به دلیل بالا بودن ph باطله ها (به طور میانگین 77/7) بسیاری از فلزات سنگین تغییرات اندکی را نشان می دهند، در صورتی که عناصر متحرک تر مانند گوگرد که در باطلة جدید سینه کار به میزان ppm 2000 وجود دارد در افق cm 0-20 و cm 20-60 روی دامنة باطله های سینه کار قدیمی (25 ساله) به ترتیب غلظت ppm 4400 و ppm 7600 را یافته است. به طور کلی با توجه به ادامة فعالیت معدنکاری، آلودگی شدید آب و خاک منطقه در آینده پیش بینی می شود.