ارزیابی توزیع مکانی و زمین شیمیایی عناصر آلاینده در خاک های مجاور کوره ذوب مس خاتون آباد- شرق شهربابک

هدف از انجام این مطالعه ارزیابی توزیع مکانی و زمین شیمیایی عناصر آلاینده در خاک های مجاور کوره ذوب مس خاتون آباد واقع در شرق شهربابک می باشد. عناصر مورد بررسی بر اساس پتانسیل آلایندگی کوره های ذوب مس و همچنین زمین شناسی منطقه انتخاب شدند. پس از نمونه برداری از خاک منطقه، خواص فیزیکوشیمیایی و غلظت کل عناصر، مورد مطالعه قرار گرفت. برای تعیین کمّی شدت آلودگی از مقایسه غلظت های عناصر با استانداردهای جهانی مختلف، ضریب غنی شدگی، ضریب زمین انباشت، ضریب آلودگی و ضریب بار آلودگی استفاده گردید. بر اساس این ضرایب نمونه های خاک به طور میانگین در ایستگاه های مختلف نسبت به آرسنیک درجه آلودگی بسیار بالا، نسبت به نقره و آنتیموان درجه آلودگی قابل ملاحظه و نسبت به کادمیم و مس درجه آلودگی متوسط نشان دادند. در نهایت برای تعیین منشأ عناصر از تغییر غلظت عناصر در نیم رخ خاک و همچنین با افزایش فاصله از منبع احتمالی آلودگی (کوره ذوب)، نتایج حاصل از روش استخراج ترتیبی و روش های آماری چند متغیره استفاده شد. نتایج نشان داد که بالاترین غلظت عناصر نقره، آرسنیک، کادمیم، مس، مولیبدن، سرب، گوگرد، آنتیموان و روی در نمونه های خاک برداشت شده از فاصله 1 کیلومتری کوره به خصوص در جهت شمال شرق (جهت باد غالب) مشاهده می شود و غلظت این عناصر با افزایش فاصله از کوره ذوب و همچنین افزایش عمق نمونه برداری کاهش می یابد. با توجه به آنالیز غبار خروجی از کوره و روند تغییر غلظت این عناصر، می توان منشأ عمدتاً انسان زاد را برای این عناصر در نظر گرفت. غلظت عناصر آلومینیم، آهن، منگنز، لیتیم و اسکاندیم با افزایش فاصله از کوره و همچنین افزایش عمق نمونه برداری تقریباً ثابت است و نیز غلظت این عناصر در کنسانتره و غبار خروجی از دودکش کوره اندک است. به این دلایل، این عناصر احتمالاً منشأ زمین زاد دارند. با توجه به قرارگیری خاک های مورد مطالعه در منطقه کانه زایی سولفیدی مس- مولیبدن پورفیری و همچنین با توجه به غلظت بسیار بالای این عناصر در غبار خروجی از کوره و کنسانتره، عناصر مس و مولیبدن احتمالاً دارای 2 منشأ انسان زاد و زمین زاد هستند. نتایج تجزیه استخراج ترتیبی نیز تا حدودی این نتایج را تأیید می کند، به طوری که در نمونه های خاک منطقه چهار عنصر آرسنیک، کادمیم، سرب و روی بیشتر در چهار فاز اول (فازهای غیر بازماندی) قرار می گیرند که نشانه منشأ عمدتاً انسان زاد برای این عناصر است، درحالی که عناصر مس و مولیبدن علاوه بر چهار فاز اول در فاز بازماندی نیز غلظت قابل توجهی دارند که نشان گر منشأ دو گانه (طبیعی و انسان زاد) این عناصر است. در نهایت برای تهیه نقشه توزیع مکانی عناصر مورد مطالعه از روش کریجینگ معمولی و گسسته در محیط نرم افزار gis استفاده شد. محاسبه خطای تخمین میان یابی نشان داد که مناسب ترین روش برای ترسیم نقشه توزیع مکانی عناصر مس، کادمیم، مولیبدن، و روی کریجینگ معمولی و برای عناصر آرسنیک و سرب کریجینگ گسسته می باشد، که در نهایت نقشه توزیع مکانی عناصر بر اساس بهترین روش تخمین ترسیم شد. این نقشه‎ها نیز روند کاهش غلظت با افزایش فاصله از کوره را به ویژه برای عناصر آرسنیک، کادمیم، مس، سرب و روی نشان می دهند.