Skip to main content
SUPERVISOR
Majid Afyuni,Hossein Khademi Moughari,Samsolall Ayubi
مجید افیونی مبارکه (استاد مشاور) حسین خادمی موغاری (استاد راهنما) شمس اله ایوبی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Marzyeh Taghipour
مرضیه تقی پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Spatial Variability of Selected Heavy Metals in Some Surface Soils of Hamadan Province
Due to accumulation of heavy metals in soil and its risk to human health, their recognition, origin and distribution have attracted considerable interest in recent years. No information is currently available on the distribution pattern of heavy metals concentration in soils of Hamadan province. The purpose of this research was to determine the spatial variability of selected heavy metals in some surface soils of the Hamadan Province . A total of 263 surface (0-10 cm) soil samples were collected to determine their total and plant bioavailable copper (Cu), nickel (Ni), lead (Pb) cadmium (Cd) and zinc (Zn) contents. Also, parent rock samples were collected to investigate the effect of parent material on the enrichment of selected elements in the soils studied. Selected soil properties including pH, electrical conductivity, organic matter, cation exchange capacity and texture were also determined to understand the relationships between heavy metal contents and soil properties. The spatial variability of these variables was examined by variogram models and kriging. The results of geostatistical analysis showed that the spherical model was the best model for describing the spatial variability of Pb, Zn, Ni and Cu. The major factor controlling the total concentration of Cu, Pb, Zn and the plant bioavailable concentration of Pb in the area appears to be land use. Parent material analysis shows that the concentration of Ni and Cu in shale is much higher than that in any other parent rocks. Therefore, the content of Cu in the soils studied seems to be mainly controlled by soil parent material and land use. The major factor controlling the total and bioavailable concentration of Ni in the area appears to be parent material. Multivariate geostatistical analysis was performed to identify the source of heavy metals. Co, Cr and Ni are associated with parent rocks and correspond to the first factor termed the lithologenic component. The second factor was mainly attributed to Cu. This element was also included in the first and third factors, indicating a mixed source from both lithologic and anthropogenic inputs. Zn and Pb seem to be related to the anthropogenic activities and comprised the third factors. A significant correlation was found between metals from the lithogenic sources and selected soil properties such as soil organic matter, clay and CEC indicating an interaction among them. Keyword : Heavy metals, spatial variability, kriging, multivariate analysis, anthropogenic activities, lithogenic, Hamadan
در سال های اخیر، به دلیل تجمع عناصر سنگین در خاک و خطرات ناشی از آن، تشخیص نوع، منشأ و پراکندگی این عناصر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به کمبود اطلاعات پیرامون پراکنش عناصر سنگین در خاک های استان همدان، این مطالعه با هدف بررسی تغییرات مکانی برخی فلزات سنگین در خاک های سطحی بخشی از استان همدان صورت گرفت. تعداد 263 نمونه مرکب خاک سطحی از عمق 10-0 سانتی متری از منطقه مطالعاتی به وسعت 1600 کیلومترمربع جمع آوری شد. موقعیت نقاط توسط دستگاه GPS تعیین و کاربری محل نیز شناسایی و ثبت گردید پس از آماده سازی نمونه های خاک و سنگ، مقدار کل و قابل جذب عناصر سرب، روی، نیکل، مس و کادمیم در نمونه های خاک عصاره گیری و با استفاده از دستگاه جذب اتمی تعیین شد. به منظور بررسی تأثیر مواد مادری بر غلظت عناصر سنگین مورد مطالعه از مواد مادری نیز نمونه برداری صورت گرفت. برخی از ویژگی های خاک شامل قابلیت هدایت الکتریکی، بافت، pH، ماده آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی نیز در نمونه ها اندازه گیری شد. تغییرنمای همه جهته عناصر مورد مطالعه ترسیم گردید و سپس الگوی مناسب بر آن ها برازش داده شد. در نهایت به وسیله روش کریجینگ نقشه پراکنش مکانی عناصر مورد مطالعه ترسیم گردید. نتایج تجزیه های زمین آماری نشان داد که مدل کروی بهترین مدل برازش داده شده برای غلظت کل عناصر سرب، روی، نیکل، مس و غلظت قابل جذب سرب و نیکل می باشد. بر اساس نقشه های پراکنش سرب کل و سرب قابل جذب، روی و مس کل، عامل مؤثر بر روند افزایشی این عناصر، نوع کاربری است. تجزیه سنگ های بستر در منطقه نیز نشان داد که شیل های واقع در قسمت های جنوب شرقی و غرب منطقه، دارای غلظت بالایی از عناصر نیکل و مس هستند. بنابراین، علاوه بر نوع کاربری عامل مهم دیگری که توانسته است غلظت مس را کنترل نماید، نوع مواد مادری در منطقه مورد مطالعه است. غلظت نیکل کل و قابل جذب تنها عامل کنترل کننده در منطقه، نوع مواد مادری می باشد. نتایج بررسی های آماری چندمتغیره نشان داد که کروم، کبالت و نیکل در یک گروه قرار داشته و توسط مواد مادری (عامل اول) کنترل می شوند. مس نیز یک ارتباط دو طرفه با هر دو گروه داشته، عامل دوم را تشکیل می دهد و توسط هر دو منبع انسانی و طبیعی کنترل می گردد. روی و سرب در ارتباط با فعالیت های انسانی بوده و عامل سوم را تشکیل می دهد. همبستگی بالایی بین عناصر با منشأ مواد مادری و برخی ویژگی های خاک مانند ماده آلی، رس و ظرفیت تبادل کاتیونی مشاهده شد. در حالی که روی و سرب همبستگی بالایی با این ویژگی ها نشان ندادند. توزیع فراوانی فلزات اندازه گیری شده نشان می دهد که بر اساس حد استاندارد آلودگی هلند (30 میلی گرم بر کیلوگرم)، نیکل بیشترین آلودگی (حدود 86%) را در منطقه دارد. در حالی که کبالت، روی، سرب و مس به ترتیب با 5، 5/3، 7/2 و 7/0 درصد بیشتر از حد آلودگی هلند، بعد از نیکل قرار دارند. کلمات کلیدی: فلزات سنگین، تغییرات مکانی، کریجینگ، آنالیز چندمتغیره، فعالیت های انسانی، مواد مادری، همدان

ارتقاء امنیت وب با وف بومی