ارزیابی آلودگی طبیعی فلزات سنگین در خاکهای حاصل از شیستهای گرگان

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.