تفکیک شیمیایی، تحرک و زیست دسترس پذیری عناصر بالقوه سمی در خاک و رسوبات مرتبط با معدن و مجتمع مس سرچشمه

هدف از انجام این پژوهش تعیین پتانسیل تحرک و زیست دسترس پذیری عناصر بالقوه سمی (فلزات و شبه فلزات) در محیط های آب، رسوب و خاک مرتبط با معدن و مجتمع مس سرچشمه با استفاده از روشهای تفکیک شیمیایی یک و چند مرحله ای می باشد. نمونه برداری از محیط های زمین شناختی مذکور با در نظر گرفتن منابع آلودگی، روند انتقال و غلظت زمینه طبیعی عناصر بالقوه سمی انجام شد. روشهای تفکیک شیمیایی انتخاب شده در دو گروه"تعیین گونه پذیری بر اساس شرایط عملیاتی تعریف شده" (روش استخراج گزینشی 9 مرحله ای و روش استاندارد توصیه شده توسط برنامه آزمون، اندازه گیری و استاندارد اتحادیه اروپا موسوم به روش bcr) و "تعیین گونه پذیری بر اساس عملکرد خاص" (روشهای استخراج گزینشی یک مرحله ای) قرار می گیرند. تحلیل نتایج از راه توصیف روند تغییرات، مقادیر زمینه طبیعی, شاخص های زیست محیطی و مفاهیم آماری یک و چند متغیره انجام شد. بر اساس نتایج حاصل از انواع روشهای تفکیک شیمیایی، عناصر cd، co، cr، cu، mn، ni، s، se، و zn دارای بیشترین پتانسیل تحرک و زیست دسترس پذیری در محیط آب و رسوب مرتبط با معدن و مجتمع مس سرچشمه می باشند؛ درحالیکه تحرک عناصر as، bi، pb، sb، sn، fe و mo بدلیل جذب آنها توسط عوامل جاذب طبیعی و یا حضورشان در اجزاء غیر دسترس پذیر به مراتب کمتر از عناصر گروه قبل می باشد. اکسیدهای بی شکل آهن و ترکیبات کربناتی بیشترین نقش را در جذب عناصر آلاینده دارند. ماهیت منشاً آلودگی، بویژه از نظر ترکیب کانی شناختی تاثیر فراوانی در الگوی تفکیک شیمیایی و پتانسیل تحرک و زیست دسترس پذیری عناصر آلاینده در محیط آب و رسوب دارد. برای مثال در رسوبات حاوی کانیهای سولفیدی مانند رسوبات پائین دست مجتمع مس سرچشمه که توسط پساب های واحدهای کانه آرایی آلوده شده اند، بخش عمده فلزات در اجزاء اکسید شونده, سولفیدی و یا باقیمانده می-باشد؛ درحالیکه در نمونه های حاوی کانیهای ثانویه و تبخیری مانند رسوبات حاشیه مسیر زهاب اسیدی و یا رسوبات سطح باطله های خشک شده سد رسوبگیر، الگوی تفکیک شیمیایی عناصر متحرک بیشتر منطبق بر اجزاء محلول در آب است. به دلیل شرایط اقلیمی منطقه انواع ترکیبات کانی شناختی ثانویه مانند کورنولایت، کوکیومبایت، باتلِرایت، آلونیت، هیدرونیوم ژاروسیت، ژیپس، بوناتایت، آرسنولیت، اِسکوردیت، اِریوکلسیت و هالیت در محیط آب و رسوب شناسایی شدند. عوامل آلاینده انسانزاد از طریق فرایند ذوب و منابع تولید گرد و غبار سبب آلودگی لایه سطحی خاک به عناصر cd، cu، bi، sb، pb، s، mo، as، se، sn، و zn نیز شده اند. در پروفیل های خاک آلوده، الگوی تفکیک شیمیایی عناصر دراجزاء تبادل پذیر و احیاء شونده خاک درمقایسه با لایه عمقی آنها تغییر کرده است. همچنین جزء زیست دسترس پذیر عناصر آلاینده در لایه سطحی خاک نیز در مقایسه با لایه عمقی آن افزایش یافته است؛ درحالیکه از این نظر عناصر غیر آلاینده (co، cr، fe، mn، و ni) تفاوتی را نشان نمی دهند. با افزایش فاصله از منابع آلودگی الگوی تفکیک شیمیایی عناصر بالقوه سمی به شرایط طبیعی خاک نزدیک می شود. با توجه به نتایج بدست آمده ارائه هرگونه راهکاری برای مدیریت منابع آلودگی عناصر در محیط های زمین شناختی مجاور مناطق معدنکاری و ذوب، باید با درنظر گرفتن ماهیت منابع آلودگی, نوع و شدت عناصر آلاینده، شکل حضور عناصر، شعاع گسترش آلودگی، ویژگی های خاص منطقه و امکان اجرائی کردن آن صورت گیرد.