بررسی تغییرات عمقی و سطحی برخی عناصر سنگین و پذیرفتاری مغناطیسی در خاک های منطقه صنعتی ذوب آهن اصفهان

با توجه به روند رو به رشد صنعتی شدن مشکل آلودگی زیست محیطی برای چند دهه افزایش یافته است. در میان تعداد زیادی از آلاینده های خاک، فلزات سنگین به ویژه فلزات سنگین خطرناک به علت سمیت و طول عمر بالا در محیط زیست و بهداشت عمومی اهمیت زیادی دارد. بنابر این تهیه نقشه های توزیع مکانی فلزات سنگین برای کنترل خطرات ناشی از فلزات سنگین ضروری می باشد. عموماً از روش های شیمیایی در بررسی آلودگی خاک ها استفاده می شود که روشی دشوار و وقت گیر است. اما اخیراً از اندازه گیری پارامترهای مغناطیسی استفاده می شود که روشی سریع و غیرمخرب است. این پژوهش با هدف بررسی تغییرات عمقی و سطحی برخی عناصر سنگین و پذیرفتاری مغناطیسی در خاک های فضای سبز کارخانه ذوب آهن اصفهان به وسعت 2000 هکتار انجام شد. تعداد 202 پروفیل براساس یک شبکه بندی منظم حفر گردید و در مجموع 500 نمونه خاک از اعماق 0 تا 30، 60 تا 90 و 120 تا 150 سانتی متری برداشته شد. پس از آماده سازی نمونه ها، مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در دو فرکانس khz 46/0 (lf?) و khz 6/4 (hf?) اندازه گیری شد و مقدار پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس نیز محاسبه گردید. غلظت فلزات سرب، روی، منگنز، آهن، مس، نیکل، کروم و کبالت در نمونه های خاک نیز پس از عصاره گیری با اسید نیتریک 5 نرمال، با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. برخی از ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک شامل، کربنات کلسیم معادل، ماده آلی، هدایت الکتریکی، ph، گچ، ظرفیت تبادل کاتیونی و بافت خاک نیز در نمونه ها تعیین گردید. با استفاده از فاکتور آلودگی و نقشه های فاکتور آلودگی عناصر به بررسی آلودگی و توزیع فلزات سنگین در خاک منطقه مورد مطالعه پرداخته شد. با توجه به نتایج فاکتور آلودگی، منطقه مورد بررسی از نظر آلودگی به عناصر سنگین از بیشترین به کمترین به این صورت رتبه بندی می شود: سرب > روی > منگنز > آهن > مس > نیکل ? کبالت > کروم. نتایج حاصل از تجزیه عنصری و تصاویر میکروسکوپ روبشی نشان دادند که نواحی آلوده در منطقه مورد بررسی حاوی ذرات فری مغناطیس می باشند. نتایج نشان داد غنی شدن سطح خاک به وسیله ذرات فری مگنتیک حاوی آهن، سرب، روی و منگنز با منشاء انسانی باعث افزایش معنی دار پذیرفتاری مغناطیسی در عمق 0 تا 30 سانتی متری شده است. نتایج نشان داد که غلظت فلزات آهن، منگنز، سرب و روی درعمق 0 تا 30 سانتی متری تحت تأثیر فعالیت های صنعتی قرار دارند. از طرفی غلظت نیکل، مس، کروم و کبالت در خاک های مورد بررسی عمدتاٌ تحت تأثیر مواد مادری قرار دارند. نتایج نشان داد که غلظت فلزات سرب، روی، آهن و منگنز در عمق 0 تا 30 سانتی متری همبستگی مثبت و معنی داری با پارامترهای مغناطیسی (lf? و hf?) دارند که می تواند به دلیل انتشار آلودگی-های حاصل از فعالیت های صنعتی در منطقه مطالعاتی باشد. همچنین همبستگی منفی و معنی داری بین کبالت و پذیرفتاری مغناطیسی مشاهده شد. علاوه بر این شاخص بار آلودگی همبستگی مثبت و معنی داری با پذیرفتاری مغناطیسی نشان داد. بر اساس نتایج این پژوهش می توان از پذیرفتاری مغناطیسی به عنوان شاخصی برای بررسی غیر مستقیم آلودگی خاک به عناصر سنگین در نواحی صنعتی استفاده کرد.