Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Lotfi,Saeed Pourmanafi,Norolah Mirghafari
علی لطفی (استاد راهنما) سعید پورمنافی (استاد مشاور) نوراله میرغفاری (استاد مشاور)
 
STUDENT
MOHAMMAD REZA ATABAKI
محمدرضا اتابکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

The effect of land use on spatial distribution of soil heavy metals in the range of Esfahan
Heavy metal contamination of Soils is a significant environmental problem in the world and can affect the natural resources health and food security of societies. Identifying the pollution sources, especially human sources, and the spatial distribution of pollutions on the landscape is necessary to prevent and control of these pollutions. The aim of this research is to study the relation between spatial distribution of different land uses and heavy metal concentration in the soil of study area, through the quantification of land use patterns by the landscape metrics. 30 soil samples (0-20 cm depth) were collected randomly and total concentration of Pb, Cd, Zn and Cu were measured. Soil properties such as pH, EC, organic carbon and organic matter soil texture were measured. The inverse distance weighting (IDW) method was used for interpolatioforheavy metals (Pb, Cd, Zn, Cu) concentration. Landscape metrics were calculated in the 1,000 hectares hexagonal grid by ArcGIS extensions (Patch Analyst وPatch Grid) for quantifying land-use patterns in patch class and landscape scales. Pearson correlation and regression analysis were performed as statistical analyses to quantify the relationship between landscape metrics and heavy metals concentrations. Results showed that concentrations of Pb and Cd in the soil samples are above the global average and Cu and Zn concentration are below global average. The quantifying of landscape metrics indicate that the center and southern of region is more affected by human activities than northern and northeastern parts. The results of correlation analysis showed significant correlation between heavy metals concentrations and landscape patterns. The results of correlation analysis indicated that zinc sources are parent soil materials and human activities but copper and lead contamination is caused mostly by human activities. Resultofmultipleregressioanalyseestimating the ability of number of patches and especially Shannon'diversityindex for interpretation of soil contamination by lead.
امروزه آلودگی خاک ناشی از فلزات سنگین به دلیل سمیت و پایداری آن ها، به یک معضل زیست محیطی مهم در سطح جهان تبدیل شده و سلامت منابع طبیعی و در نتیجه امنیت غذایی جوامع را تهدید می کند. لازمه کنترل و پیشگیری این آلاینده ها، شناخت منابع آلوده کننده به خصوص منابع انسانی و نحوه پراکنش آنها در سرزمین و ارتباط آنها با الگوهای کاربری اراضی می‌باشد. هدف از این تحقیق بررسی ارتباط بین نحوه پراکنش و توزیع کاربری‌های مختلف و غلظت فلزات سنگین در منطقه مطالعاتی از طریق کمی‌سازی الگوهای کاربری اراضی با استفاده از متریک های سیمای سرزمین می باشد. در این تحقیق تعداد 30 نمونه خاک از عمق 0-20 سانتی متر با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی جمع آوری گردید و غلظت کل عناصر سرب، کادمیم، روی و مس در آن ها اندازه گیری شد. برخی از ویژگی های خاک شامل pH، هدایت الکتریکی، درصد کربن و ماده آلی، درصد آهک و بافت خاک نیز در نمونه ها اندازه گیری گردید. جهت درونیابی غلظت کل فلزات سنگین سرب، کادمیم، روی و مس به دلیل کم بودن تعداد نمونه ها از روش وزن دهی عکس فاصله (IDW) استفاده گردید. جهت کمی کردن الگوی کاربری اراضی منطقه با استفاده از متریک های سیمای سرزمین از نقشه کاربری اراضی منطقه مطالعاتی استفاده گردید. متریک ها با استفاده از افزونه Patch Analyst وPatch Gride در محیط GIS در مقیاس کلاس و سیمای سرزمین و برای پهنه بندی آن ها از شبکه شش ضلعی 1000 هکتاری استفاده گردید. برای بررسی ارتباط بین متریک های سیمای سرزمین و غلظت فلزات سنگین از آزمون های آماری همبستگی و رگرسیون استفاده گردید. نتایج حاصل از اندازه گیری میزان فلزات سنگین نشان داد که غلظت فلزات سرب و کادمیم در خاک های منطقه نسبت به استاندارد میانگین جهانی بالاتر و غلظت فلزات روی و مس نسبت به استاندارد میانگین جهانی پایین تر است. تجزیه و تحلیل حاصل از نقشه های پهنه بندی متریک های سیمای سرزمین در سطح کلاس و سرزمین نشان داد که قسمت های شمال غربی، مرکزی و به خصوص جنوبی منطقه مطالعاتی به دلیل تمرکز کاربری های شهری، صنعتی و کشاورزی به شدت تحت تأثیر فعالیت های انسانی قرار گرفته بودند. این در حالی است که قسمت های شمالی و به خصوص شمال شرقی منطقه مطالعاتی به دلیل وجود کاربری های بایر و مرتع کمتر تحت تأثیر فعالیت های انسانی قرار گرفته اند. نتایج حاصل از آزمون همبستگی نشان داد بین غلظت فلزات سنگین خاک و الگوهای سیمای سرزمین ارتباط و همبستگی معنی داری وجود دارد و همچنین با توجه به نتایج آزمون همبستگی مشخص شد که منشأ فلز روی علاوه بر مواد مادری خاک، تحت تأثیر فعالیت های انسانی و منشا فلزات سرب و مس در منطقه ناشی ازفعالیت های انسانی می باشد. نتایج آزمون رگرسیون چند متغیره نشان داد که متریک تعداد لکه و به خصوص متریک تنوع شانون نسبت به سایر متریک ها توانایی بالایی در تبیین آلودگی خاک به سرب دارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی