بررسی تأثیر کاربری اراضی بر آلودگی فلزات سنگین در خاک سطحی شهرستان آران و بیدگل

سطح کل خاک کره زمین در حدود 14477 میلیون هکتار تخمین زده می¬شود که بیش از 3000 میلیون هکتار آن در معرض آلودگی با مواد شیمیایی قرار دارد. مهم¬ترین آلاینده¬های خاک¬های شهری، فلزات سنگین می¬باشند که به علت کم تحرکی به مرور در خاک انباشته می¬شوند. در دهه¬های گذشته بررسی عمده فلزات سنگین در خاک شهری به تعیین مقدار این فلزات محدود شده بود، در حالیکه با توجه به تغییرات مکانی و زمانی فلزات سنگین خاک، شناخت منشأ، مقدار و الگوی تغییرات مکانی و زمانی این فلزات ضروری است. این پژوهش با هدف تعیین توزیع مکانی فلزات سنگین در شهرستان آران و بیدگل، تأثیر کاربری اراضی بر غلظت فلزات سنگین، ارزیابی خطر بوم¬شناختی عناصر در خاک و شناسایی منابع بالقوه آلاینده¬ها انجام شد. 135 نمونه خاک سطحی (20-0 سانتیمتر) با استفاده از سیستم نمونه¬برداری سیستماتیک تصادفی جمع¬آوری شد. غلظت فلزات سنگین در نمونه¬های خاک پس از هضم به روش اسیدی توسط دستگاه طیف ¬سنجی جذب اتمی قرائت شد. به منظور بررسی اثر کاربری اراضی بر غلظت فلزات از آزمون تجزیه واریانس یک¬طرفه استفاده شد و برای منشأیابی غلظت عناصر در خاک نیز از تحلیل مؤلفه¬های اصلی استفاده شد. شاخص¬های آلودگی مولر، فاکتور آلودگی و بار آلودگی به منظور برآورد میزان آلودگی این فلزات استفاده شد. نتایج نشان داد که میانگین غلظت کادمیوم، سرب، روی، مس و نیکل در خاک سطحی شهرستان آران و بیدگل به¬ترتیب 72/0، 41/11، 59/48، 82/14 و 87/21 میلی¬گرم بر کیلوگرم بود. نتایج تجزیه واریانس حاکی از آن بود که نوع کاربری، عامل مؤثر بر روند افزایشی غلظت این فلزات در خاک سطحی بوده است و بیش¬ترین غلظت کادمیوم در منطقه صنعتی و پس از آن در منطقه مسکونی دیده شد. کاربری کشاورزی با بیابانی نیز دارای اختلاف معنی¬دار بوده است که احتمالاً به واسطه کاربرد کودهای کشاورزی فسفاته حاوی کادمیوم در مناطق کشاورزی است. بهترین مدل برازش داده شده به غلظت فلزات کادمیوم، نیکل، روی و مس مدل کروی بود و مدل نمایی بهترین مدل برازش شده به غلظت عنصر سرب در خاک سطحی منطقه بود. نتایج تحلیل مؤلفه¬های اصلی نشان داد که احتمالاً غلظت نیکل، روی و مس به طور مشترک به¬وسیله فعالیت¬های انسانی و مواد مادری تغییر می¬کند ولی غلظت کادمیوم و سرب، بیش¬تر توسط فعالیت¬های انسانی کنترل می¬شود. بر اساس نتایج فاکتور غنی¬شدگی و شاخص زمین¬انباشتگی کادمیوم و مس، بیش¬ترین غنی¬شدگی را در میان نمونه خاک¬های مورد بررسی داشتند. نتایج میانگین فاکتور خطر بالقوه بوم شناختی (er) نشان داد که میانگین این فاکتور برای فلز کادمیوم بالاتر از سایر فلزات بوده است. بر اساس شاخص ارزیابی خطر بوم شناختی (ri)، بیش از 80% منطقه دارای خطر بوم شناختی قابل توجه است. بیش¬ترین و کم¬ترین میانگین شاخص ارزیابی خطر بوم شناختی (ri) به ترتیب در کاربری¬¬های مسکونی و بیابانی ثبت شده است.