بررسی بیوژئوشیمیایی عناصر فلزی در گیاهان بومی و جانوران اهلی منطقه معدنی عشوند، استان همدان

چکیده فلزات سنگین از مهمترین ترکیبات آلوده کننده محیط زیست محسوب می شوند. با آلوده شدن خاک در اثر فعا لیت های صنعتی و معدن کاوی این عناصر وارد چرخه خاک-گیاه-انسان شده و در بافت بدن انسان یا حیوان جمع شده و به حد سطوح سمی برای حیوان و انسان می رسند. محدوده مورد مطالعه در این تحقیق با وسعت تقریبی 13 کیلومترمربع در استان همدان و 9 کیلومتری شرق شهر نهاوند قرار دارد. نزدیک ترین روستا به این منطقه، روستای عشوند در یک کیلومتری جنوب غربی آن می باشد. این محدوده در طی اکتشافات ژئوشیمیایی و چکشی در سال 1387 توسط کارشناسان سازمان زمین شناسی کشف گردیده است. در این تحقیق به بررسی مقدار عناصر فلزی در خاک و گیاهان بومی و جانوران اهلی این منطقه و بررسی روند تغییرات عناصر در خاک، گیاه و احشام در مناطق معدنی و پیش بینی تأثیرات استخراج معادن فلزی بر محیط زیست و در نهایت سلامتی انسان پرداخته شده است. به این منظور در این منطقه تعداد 34 نمونه خاک، 80 نمونه گیاهان غالب منطقه که مورد تغذیه دام نیز قرار دارند و همچنین تعداد 20 نمونه از کبد و کلیه گوسفندان منطقه معدنی وهمچنین منطقه شاهد (فاقد آثار معدنی) جمع آوری و مقدار عناصر فلزی آنها توسط دستگاه icp تعیین گردید. نمونه های گیاه و خاک از 5 منطقه ماده معدنی (اسکارن) ، محدوده سنگ های آهکی ، محدوده سنگ های آذرین ، محدوده آبراهه پایین دست اسکارن ، منطقه شاهد ( آبراهه فاقد ماده معدنی) جمع آوری گردید. بر اساس نتایج حاصله حداکثر مقدار عناصر در خاک برای مناطق معدنی و شاهد، به ترتیب عبارتند از (میکروگرم در گرم وزن خشک) آرسنیک 6/235 و 8/9، کبالت 9/46 و3/21، کروم 3/227 و4/111، مس 2/169 و5/40، منگنز 5/2798 و7/852، نیکل 7/146 و3/59، سرب 4/743 و49، روی 2/673 و5/93 . تعداد 80 نمونه از سه گونه گیاهی غالب موجود در منطقه عشوند جمع آوری گردید. این گیاهان شامل گونه های euphorbia capitulate و alyssum montanum و aegilops triancialis بودند. مقدار عناصر فلزی موجود در قسمت های هوایی این گیاهان با روش تهیه خاکستر خشک و تجزیه اسیدی آن و آنالیز توسط دستگاه icp تعیین گردید. بر این اساس بیشترین مقدار میانگین غلظت عناصر برای مناطق معدنی و شاهد در گیاهان، به ترتیب عبارتند از ( میکروگرم در گرم وزن خشک) آرسنیک 7/7 و1/1، کادمیوم 6/0 و3/0، کبالت 5/5 و 1/0، کروم 2/13 و1، مس 4/80 و9/9، آهن3/1795 و1/707، منگنز 7/171 و7/74، مولیبدن 1و5/0، نیکل 1/4 و9/0، سرب 8/59 و1/2 ، روی 2/128 و5/11 . کبد وکلیه 5 گوسفند تغذیه شده با علوفه منطقه معدنی و 5 گوسفند تغذیه شده با علوفه منطقه شاهد نیز جمع آوری گردید و مقدار عناصر فلزی آن ها با تجزیه اسیدی و آنالیز توسط دستگاه icp تعیین گردید. بر این اساس میانگین مقدار عناصر در بافت کبد گوسفندان برای مناطق معدنی و شاهد، به ترتیب عبارتند از (میکروگرم در گرم وزن خشک) آرسنیک 1/1 و2/0، کادمیوم 06/0 و05/0، کبالت 4/0 و1/0، کروم 2/2 و2/0، مس 2/18 و6/2، آهن 2/376 و2/183، منگنز 9/17 و5/9، مولیبدن 4/0 و1/0 ،نیکل 4/1 و2/0، سرب 2/3 و2/0 ، روی 9/28 و4/9. همچنین میانگین عناصر در بافت کلیه گوسفندان برای مناطق معدنی و شاهد، به ترتیب عبارتند از (میکروگرم در گرم وزن خشک) آرسنیک 8/0 و2/0، کادمیوم 11/0 و1/0، کبالت 5/0 و4/0، کروم 6/1 و1/0، مس 7/6 و1/1، آهن 3/139 و68، منگنز 1/5 و7/2، مولیبدن 4/0 و1/0 ،نیکل 5/1 و2/0، سرب 8/2 و2/0 ، روی 2/22 و3/7. بنابراین میانگین غلظت فلزات سنگین در خاک، گیاهان و گوسفندان محدوده معدنی بطور معنی داری بیشتر از محدوده شاهد است. از طرفی میانگین سرب در بافت کبد و کلیه گوسفندان محدوده معدنی با µg/g 2/3 و µg/g 8/2 بالاتر از حد مجاز غلظت سرب سازمان بهداشت جهانی در غذا (µg/g 2) قرار دارد که تهدیدی برای سلامتی انسان به عنوان مصرف کننده اصلی است. در نهایت می توان پیش بینی نمود که با آغاز به کار معدن و باز شدن ماده معدنی آلودگی فلزی در سطحی بسیار وسیع تر در خاک، آب، هوا، گیاهان مراتع و همچنین احشام و در نهایت انسان به عنوان مصرف کننده اصلی گسترش یابد که لزوم استفاده از سد های ژئوشیمیایی مناسب جهت پیش گیری و کنترل آلودگی های فلزی توصیه می گردد. همچنین پیشنهاد گردید با آغاز به کار معدن نمونه گیری های منظم زیست محیطی در فواصل زمانی مناسب جهت کنترل انتشار آلودگی انجام گیرد. کلمات کلیدی: بیوژئوشیمیایی، جذب عناصر فلزی، آلودگی فلزات سنگین، منطقه معدنی عشوند، استان همدان.