ارزیابی اثر فعالیت های کشاورزی بر تجمع فلزات سنگین در برخی از خاک های استان همدان

مقادیر زیادی مواد شیمیایی نظیر کودهای شیمیایی و حشره کش ها و همچنین لجن فاضلاب سالیانه در خاک های کشاورزی به کار برده می شود، چنین کاربردی ممکن است نتیجه در افزایش غلظت فلزات سنگین در خاک داشته باشد. از بین آلوده کننده های متنوع خاک، فلزات سنگین حائز اهمیت زیادی هستند. آلودگی فلزات سنگین نه تنها به طور مستقیم بر خصوصیات شیمیایی خاک، کاهش فعالیت های بیولوژیکی و کاهش دستیابی زیستی عناصر غذایی در خاک تأثیر می گذارد، بلکه خطر جدی برای سلامتی انسان با ورود به زنجیره غذایی محسوب می شوند. لذا بررسی روند تجمع فلزات سنگین جهت پایش آلودگی خاک و حفظ کیفیت محیط زیست ضروری است و باید مدنظر محققین و برنامه ریزان در در سطوح مختلف مدیریتی قرار گیرد. هدف از این مطالعه، مقایسه غلظت فلزات سنگین در مناطق با قدمت متفاوت از نظر کشاورزی و بررسی اثر مدت فعالیت های کشاورزی بر روند تجمع فلزات سنگین و ارزیابی آلودگی خاک مناطق مختلف با استفاده از شاخص فاکتور آلودگی بود. به همین منظور با کمک تصاویر ماهواره ای و بررسی پوشش گیاهی در هر تصویر، مناطق مورد نظر که از نظر قدمت کشت متفاوت بودند، انتخاب شدند. 6 منطقه کشاورزی در کل استان شامل دو منطقه در نهاوند و همدان، دو منطقه در کبودرآهنگ و فامنین و 2 منطقه در رزن و شیرین سو که به ترتیب تقریباً از 65، 35 و 20 سال قبل کشاورزی در این مناطق شروع شده است، انتخاب شد. تعداد 97 نمونه خاک در مناطق کشاورزی از عمق 20-0 سانتی متر به روش سیستماتیک برداشت شد. همچنین 12 نمونه خاک از عمق 20-0 سانتی متر در مناطقی که هیچگونه فعالیت کشاورزی صورت نمی گرفت و بکر بود به عنوان نقاط کنترلی برداشت شد. غلظت فلزات سنگین و برخی پارامترهای خاک از جمله ph، ec، درصد ماده آلی، درصد شن، درصد سیلت، و درصد رس تمامی نمونه ها آنالیز شد. جهت مقایسه میانگین غلظت فلزات سنگین در مناطق مختلف از آزمون anova و lsd استفاده گردید. به منظور پی بردن به وجود روند تجمع فلزات در مناطق انتخاب شده از آزمون اسپیرمن و کندال استفاده شد. مقایسه غلظت فلزات در مناطق کشاورزی مختلف نشان داد که میانگین غلظت در کشت 65 ساله بیشتر از کشت 35 ساله و در کشت 35 ساله بیشتر از کشت 20 ساله است. همچنین میانگین غلظت برای همه فلزات در مناطق کشاورزی مختلف بیشتر از میانگین غلظت برای فلزات در نقاط کنترلی بود. نتایج نشان دهنده اختلاف معنی دار در سطح 5 درصد بین کشت 65 ساله و نقاط کنترلی برای همه فلزات بجز برای سرب بود. همچنین تفاوت معنی دار بین کشت 35 ساله و نقاط کنترلی برای بعضی از فلزات (کروم، مس و روی) دیده شد. مقایسه میانگین غلظت فلزات در نقاط کنترلی و مناطق 65 ساله نشان داد که غلظت فلزات کروم (43.3%)، مس (31.52%) وکادمیم (31.15%) درصد افزایش بیشتری نسبت به سایر فلزات داشته است. روند تجمع در خاک در مزارع 65 ساله، برای فلزات کادمیم، کبالت، کروم، مس و روی بصورت نمایی، برای نیکل این مدل به صورت معادله درجه 2، و برای سرب این مدل خطی بود. شاخص فاکتور آلودگی خاک نشان داد که کشت 65 ساله بالاترین میزان ریسک آلودگی را برای همه فلزات بجز سرب دارد. همچنین بر اساس فاکتور آلودگی نمونه های خاک برای کشت های مختلف بیشتر در طبقه بدون آلودگی و بدون آلودگی تا آلودگی متوسط قرار داشتند.