Skip to main content
SUPERVISOR
Samsolall Ayubi,Hossein Khademi Moughari
شمس اله ایوبی (استاد راهنما) حسین خادمی موغاری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Vali Adman
ولی آدمن

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Variability of Some Iron Minerals and Heavy Metals Concentration and Their Relationships with Magnetic Susceptibility in Some Soils of West Azarbaijan Province
Parent material is a key factor in controlling soil characteristics and composition. In the western Azerbaijan, little information is available about the effects of parent material on heavy metals and magnetic susceptibility in soils developed on them. Magnetic susceptibility of soil is mainly controlled by magnetite and maghemite content. Therefore, this study was conducted to explore the relationships of magnetite and maghemite concentrations with magnetic susceptibility in soils developed on sedimentary and igneous rocks in Maku district, west Azerbaijan province in Iran. A total of 105 soil samples from a depth of 0-10 cm were taken of the selected area in west of Azerbaijan. Location of the sampling site was determined using GPS and parent material of samples was determined using the geology map. After preparation and grinding of soil samples and rocks, magnetic susceptibly at low (? lf ) and high (? lf ) frequency were measured and also the dependent frequency percent (? fd ) was calculated. Moreover, the concentration of some heavy metals included Cu, Fe Zn, Mn, Ni, Co, Cr, Pb and Cd were measured in soils and rock samples after extracting with 5 N acid by atomic absorption spectroscopy. No trace of Pb and Cd was measured in the samples based upon the detection limit of our apparatus. Among the heavy metal concentrations in soil and rock samples high correlations were observed indicating inherence sources of metals in soils. Citrate bicarbonate dithionite (CBD) treatment was applied for variability of magnetic susceptibility dependent to magnetite and maghemite content. The results of CBD treatment showed that after CBD treatment maghemite has been removed and magnetic susceptibility has been reduced significantly expect for granite and Qom formation. Some soil physical and chemical properties included soil pH, EC, soil particle size distribution, organic matter, and calcium carbonate equivalent was determined. The magnetic susceptibility all soils expect for soil developed on Ultrabasic were reduced compared to parent material for all igneous rocks. This may be attributed to dilution effects of diamagnetic materials such as carbonates and organic matter. Magnetic susceptibility in soils developed on all sedimentary rocks was enhanced compared to parent material. This might be related to low magnetic particles in sedimentary rocks and pedogenesis processes which produced ferromagnetic particles and enhanced magnetic susceptibility of soils. Positive and high correlation was obtained between magnetic susceptibility at low frequency and intensity of magnetite/maghemite peaks in XRD in soils and rocks of igneous parent materials. The highest correlation coefficient was observed for andesite rocks. In Overall, our results showed that magnetite and maghemite minerals had the most impacts on enhancement of magnetic susceptibility in soils and parent materials of these soils in the studied area, especially for igneous rocks. Keywords : Magnetic susceptibility, magnetite/maghemite minerals, CBD treatment, heavy metals, parent material of igneous and sedimentary.
مواد مادری یکی از فاکتورهای اصلی در ارتباط با ترکیب و ویژگی های خاک است. با توجه به این که در استان آذربایجان غربی هیچ گونه اطلاعاتی در مورد پراکنش مکانی عناصر سنگین در خاک وجود ندارد و منشأ پذیرفتاری مغناطیسی در خاک غالباً به عوامل کنترل کننده غلظت کانی های مگنتیت و مگهمیت در خاک برمی گردد و به دلیل اهمیت تأثیر کانی های فری مگنتیت، مانند مگنتیت و مگهمیت در پذیرفتاری مغناطیسی این پژوهش با هدف بررسی رابطه فراوانی کانی های مگنتیت و مگهمیت و ارتباط آن با تغییرات پذیرفتاری مغناطیسی در خاک های توسعه یافته بر روی مواد مادری آذرین(اولترابازیک، آندزیت، بازالت و گرانیت) و رسوبی(شیل، مارن، آهکی و سازند قم) در منطقه ماکو انجام گرفت. در مجموع از 105 نقطه خاک سطحی از عمق 0 تا 10 سانتی متر از منطقه شمال غرب استان آذربایجان غربی نمونه برداری صورت گرفت. موقعیت نقاط نمونه برداری توسط دستگاه GPS تعیین شد و مواد مادری نمونه ها نیز با استفاده از نقشه زمین شناسی منطقه تعیین گردید. پس از آماده سازی نمونه های خاک و سنگ، مقدار پارامترهای مغناطیسی شامل پذیرفتاری مغناطیسی در دو فرکانس KHz 46/0 (? lf ) و KHz 6/4 (?lf) در نمونه ها اندازه گیری و همچنین درصد پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس (?fd) محاسبه شد. همچنین غلظت فلزات مس، روی، آهن، منگنز، نیکل، کبالت و کروم در نمونه های خاک و سنگ پس از عصاره گیری با اسید نیتریک 5 نرمال، به وسیله دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. بین عناصر سنگین خاک و مواد مادری همبستگی بالایی مشاهده شد که نشان دهنده منشأ توارثی این عناصر در خاک است. جهت بررسی تغییرات پذیرفتاری و فراوانی کانی های مگهمیت و مگنتیت از تیمار CBD استفاده شد. نتایج نشان داد اثر تیمار CBD به استثنای خاک های توسعه یافته بر روی مواد مادری گرانیت و سازند قم بر روی سایر خاک های توسعه یافته بر روی مواد مادری مختلف معنی دار بود که نشان دهنده وجود مگهمیت در این خاک ها بوده که در اثر تیمار CBD از بین رفته است. برخی از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک شامل pH، قابلیت هدایت الکتریکی، بافت خاک، ماده آلی و کربنات کلسیم معادل در نمونه ها تعیین شد. مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در همه ی خاک های آذرین منطقه به استثنای خاک های توسعه یافته بر روی مواد مادری اولترابازیک در مقایسه با سنگ مادری آن کاهش یافت. علت آن احتمالاً به دلیل رقیق شدن کانی های فری مغناطیس توسط کربنات کلسیم معادل و ماده آلی باشد. مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در همه ی خاک های توسعه یافته بر روی مواد رسوبی منطقه نسبت به سنگ مادری آن افزایش چشمگیری داشت که علت آن این است که سنگ های رسوبی ذاتاً پذیرفتاری مغناطیسی کمی دارند همچنین بارندگی کافی در منطقه باعث ایجاد فرآیندهای خاکسازی و تشکیل کانی های فری مغناطیس شده است. همبستگی مثبت و بالایی بین پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس پایین با میزان شدت پیک مگنتیت/مگهمیت در خاک ها و مواد مادری آذرین منطقه مورد مطالعه مشاهده شد. بیشترین مقدار همبستگی در مواد مادری آندزیتی مشاهده شد. نتایج کلی تحقیق نشان داد که کانی های مگنتیت و مگهمیت بیشترین تأثیر را در پذیرفتاری مغناطیسی خاک های منطقه و مواد مادری این خاک ها به خصوص در خاک ها و مواد مادری آذرین داشت. کلمات کلیدی: پذیرفتاری مغناطیسی، کانی های مگنتیت و مگهمیت، تیمار CBD، عناصر سنگین، مواد مادری آذرین و رسوبی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی