انباشت فلزات سنگین و مدل سازی عددی در خاک سطحی منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس

Abstract

چکیده<br /> سابقه و هدف: آلودگی فلزات سنگین به‌عنوان یک مشکل جهانی در عرصه محیط ‌زیست مطرح است. در منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس، به‌دلیل تأسیس صنایع مختلف گازی، احتمال فلزات سنگین ناشی از فعالیت‌های صنعتی،‌ بر روی خاک‌های منطقه زیاد است و به یک مشکل جدی تبدیل شده است. ورود فلزات سمی از طریق فعالیت‌های انسانی باعث آلودگی خاک و در نتیجه آب زیرزمینی شده است، به‌ طوری ‌که میزان غلظت این عناصر، در خاک و آب زیرزمینی، در بسیاری از نقاط صنعتی بیش ‌از حد مجاز است و یا به ‌زودی به بیش ‌از حد مجاز خواهد رسید. ردیابی یک فلز سنگین در خاک کار بسیار مشکل، وقت‌گیر و پرهزینه است، فلزات سنگین در خاک قادرند در اعماق زمین نفوذ کرده و باعث آلودگی شدید آب‌های زیرزمینی شوند. هدف از این مطالعه بررسی میزان غلظت فلزات سنگین با استفاده از دو معیار فاکتور غنی‌شدگی و شاخص زمین انباشتگی در خاک سطحی منطقه و مدل‌سازی حرکت فلزات روی، مس، نیکل و کادمیوم در خاک به سمت آب‌های زیرزمینی منطقه است.<br /> مواد و روش‌ها: در ارزیابی اول 10 ایستگاه و در بررسی دوم از 13 محل موردنظر نمونه‌برداری در عمق صفر تا پنج سانتی‌متر از سطح خاک انجام شد و غلظت فلزات سنگین در ارزیابی اول با استفاده از دو معیار فاکتور غنی‌شدگی و شاخص زمین انباشتگی و در ارزیابی دوم با استفاده از روش‌های تجزیه کامل و دسترسی بیولوژکی به دست آمد. سپس حرکت فلزات روی، مس، نیکل و کادمیوم با استفاده از مدل‌های SEEP/W و CTRAN/W شبیه‌سازی شدند.<br /> یافته‌ها: نتایج آزمایش‌های انجام‌شده نشان داد که فلزات کادمیم، کبالت، مس، نیکل، سرب، روی، آهن، آلومینیوم، وانادیوم، کلسیم و آرسنیک وجود دارد. نتایج بیانگر این است که عناصر سرب، کادمیم و کبالت در همه نمونه‌ها نسبت به بقیه عناصر غنی‌شدگی بیشتری و عناصر مس، آهن و کروم، کمترین غنی‌شدگی را نشان می‌دهند. شاخص زمین‌ انباشتگی در دو عنصر سرب و کادمیم در تمام نمونه-ها و عنصر کبالت در چهار نمونه آلودگی خاک را نشان می‌دهد.<br /> نتیجه‌گیری: بیش‌ترین غلظت میانگین فلز سنگین موجود در خاک منطقه عسلویه با استفاده از تجزیه کامل، مربوط به فلز منگنز به مقدار 09/1323 میلی‌گرم بر کیلوگرم و کمترین آن مربوط به فلز آرسنیک به مقدار 28/12 میلی‌گرم بر کیلوگرم است. دسترسی بیولوژیک عنصر منگنز به مقدار 48 میلی‌گرم بر کیلوگرم و از سایر عناصر بیش‌تر است و کادمیوم به مقدار 09/0میلی‌گرم بر کیلوگرم از بقیه عناصر کم‌تر است. مدل‌سازی حرکت چهار فلز نشان می ‌دهد حرکت فلز کادمیم به سمت آب‌های زیرزمینی بیش از سایر فلزات است و 156 روز طول می‌کشد که به سطح آب زیرزمینی در محل مورد نظر برسد، حرکت فلز مس نیز کمتر از سایر فلزات است.