تجمع عناصر سنگین و آلوده شدن خاک های کشاورزی امروزه یکی از مهم ترین مباحث زیست محیطی در سطح جهانی محسوب می شود. در این زمینه، تهیه نقشه یا وضعیت پراکنش آلاینده ها با بهره مندی از فناوری ها و تکنیک های مدرن اطلاعات مکانی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و بایستی به آن، به عنوان مبنایی برای خاک پزشکی نگریست. در استان اصفهان، سرطان گوارش در میان مردان و زنان جزو سه سرطان شایع به حساب می آید و از طرفی دو فلز سرب و کادمیوم به عنوان دو فلز سرطان زا و دو عنصر روی و سلنیوم دو عنصر بازدارنده از سرطان گوارش شناخته شده اند. بنابراین، این رساله با هدف تأثیر واحدهای نقشه خاک در پراکنش مکانی برخی از فلزات سنگین در خاک و ارتباط آن ها با تجمع در محصولات زراعی، عضله دام، آب و گرد و غبار منطقه ی لنجانات اصفهان که شیوع سرطان گوارش در آن بیشتر از سایر نقاط استان بود، انجام گرفت. پراکنش مکانی و تهیه نقشه های پیوسته ی فلزات سنگین در خاک های منطقه و تأثیر واحدهای نقشه خاک بر دقت نتایج و روند تغییرات عناصر سنگین مورد تحقیق واقع شد. اراضی کشاورزی واقع در پنج واحد نقشه خاک (خمینی شهر، نکوآباد، اصفهان، لنجان و زاینده رود) و یک منطقه به نام ابریشم که فاقد نقشه خاک بود انتخاب و سپس نمونه برداری از خاک سطحی این اراضی انجام گرفت. نتایج نشان داد که به طور کلی مقدار کادمیوم در 70 درصد نمونه های خاک بالاتر از حد مجاز بودند. مقدار سرب به جز در منطقه ابریشم در سایر واحدها کمتر از حد مجاز بود که دلیل آن بایستی مجاورت این منطقه به معدن سرب و روی باما باشد. نتایج بیانگر این بودکه استفاده از داده های طبقه بندی شده بر اساس واحد نقشه خاک می تواند تغییرات مکانی عناصر مورد مطالعه را بسیار دقیق تر از تخمین بر اساس تمامی داده ها توصیف کند. رده بندی خاک ها و توزیع فلزات سنگین در پروفیل های واحد های نقشه خاک نیز مورد بررسی قرار گرفت. در هر واحد نقشه خاک، پروفیلی در اراضی کشاورزی حفر شد و تمامی پروفیل ها در دو سامانه آمریکایی تا سطح فامیل و جهانی تا سطح واحد رده بندی شدند. مقایسه رده بندی پروفیل ها در دو سامانه نشان داد که سیستم رده بندی جهانی می تواند وضعیت آلودگی برخی از این خاک ها و تأثیر آن ها را در سلامت انسان ها نشان دهد. روند توزیع پروفیلی فلزات سنگین نشان داد که غلظت اغلب عناصر در پروفیل ها با افزایش عمق، روند کاهشی نشان می دهد. غلظت فلزات سنگین و عنصر سلنیوم در برخی محصولات زراعی منطقه، عضله و کبد دام منطقه، نمونه آب چاه و همچنین گرد و غبار اتمسفری منطقه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج اندازه گیری سرب در محصولات زراعی نشان داد که همه نمونه ها میانگین بیشتری از بیشینه رواداری سرب دارند. در مورد کادمیوم تمامی محصولات زراعی به جز برنج، غلظتی بیشتر از بیشینه رواداری دارند. از طرف دیگر محصولات زراعی کمبود روی و سلنیوم نشان می دهند. مقدار میانگین سرب در دو دام گاو و گوسفند منطقه، بیشتر از حد مجاز استاندارد ایران و اتحادیه اروپا بود. همچنین تمام نمونه ها سلنیوم کمتری نسبت به مقدار توصیه شده این عنصر در عضله و کبد داشتند. مقایسه نتایج به دست آمده از میانگین سه عنصر کادمیوم، سرب و روی در غبارات اتمسفری جمع آوری شده در هر واحد نقشه خاک با میانگین این عناصر در خاک آن ها نشان می دهد که مقادیر سه عنصر کادمیوم، سرب و روی به ترتیب دو، چهار و هفت برابر بیشتر از مقادیر خاک همان مناطق بوده است. در مورد غلظت فلزات در نمونه های آب، مقدار سرب و کادمیوم به ترتیب در 4 و 10 حلقه چاه منطقه (از تعداد 20 نمونه) بیشتر از حد مجاز بود و مقادیر دو عنصر روی و سلنیوم در همه نمونه ها کمتر از حد مجاز به دست آمد. نتایج شاخص های میزان جذب روزانه عناصر و شاخص خطر سلامت برای سرب محصولات زراعی حاکی از آن بود که مصرف برخی محصولات زراعی از جمله کاهو و چغندر برای سلامت افراد خطرآفرین است. نتایج نشان داد که بین شاخص میزان بروز اختصاصی سنی سرطان گوارش (asr) و میزان کادمیوم خاک یک رابطه مستقیم و معنی دار و با سلنیوم خاک یک رابطه منفی و معنی دار وجود دارد. همچنین بین شاخص asr و میزان سرب غبارات یک رابطه مستقیم و معنی دار بدست آمد. پیشنهاد می شود که با مدیریت و اصلاح سیستم کشاورزی و جلوگیری از فعالیت بی رویه برخی معادن و صنایع در محدوده شهری اصفهان در آینده ای نه چندان دور شاهد محصولات سالم تر باشیم. در هرحال، عوامل دیگری مانند عادات غذایی و وراثت نیز بر ایجاد سرطان نقش دارند که در این مطالعه مدنظر نبوده است.

در این مطالعه ، از یک نانو کامپوزیت زمینه پلیمری با پایه پلی آنیلین و پوسته گردو به عنوان جاذب مناسب جهت حذف یونهای سرب و کادمیم از محلول آبی حاوی یونهای مذکور استفاده شده است. ابتدا نانو کامپوزیت مذکور از روش اکسیداسیون شیمیایی به روش همرسوبی درجا سنتز شده و ساختار آن مورد ارزیابی قرار گرفت . سپس اثر پارامترهایی نظیرph ، میزان جاذب ، غلظت یون فلزی و زمان واکنش بر روی میزان جذب مطالعه شد.در ادامه قابلیت مدلهای ایزوترمی لانگمیر، فروندلیچ و تمکین ، برای جاذب مورد مطالعه بررسی شد. در پایان نیز سینتیک جذب با استفاده از مدلهای سینتیکی شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم بررسی قرار گرفت