تأثیر نوع سنگ آذرین بر میزان غلظت عناصر سنگین خاک های حاصل از آن در منطقه قروه استان کردستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 استاد دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

به دلیل تجمع عناصر سنگین در خاک و خطرات ناشی از آن، تشخیص نوع، منشأ و پراکندگی این عناصر از اهمیت ویژه­ای برخوردار شده است. با توجه به اینکه مواد مادری یکی از عوامل اصلی در ارتباط با ترکیب و ویژگی خاک است، در این مطالعه به مقایسه ویژگی­های متفاوت خاک­‌های توسعه‌یافته بر روی مواد مادری متفاوت آذرین پرداخته شده است. در مجموع از 65 نقطه خاک سطحی از عمق 10-0 سانتی­متری از منطقه­ای به وسعت 260 کیلومتر مربع نمونه­برداری صورت گرفت. از سنگ­های غالب در منطقه تعداد 8 تا 10 نمونه سنگ و از سنگ­های مادری که وسعت کم‌تری دارند تعداد 6 تا 8 نمونه سنگ برداشته شد. پس از آماده­سازی نمونه­های خاک و سنگ، غلظت فلزات مس، روی، نیکل و کروم در نمونه­های خاک روش (اسید نیتریک 5 نرمال) و سنگ روش (اسید فلوریدریک، نیتریک و کلریدریک غلیظ) پس از عصاره­گیری، با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه­گیری شد. مقایسه میانگین به روش دانکن در سطح احتمال 5 درصد نشان داد که سنگ‌ مادری (گابرو-بازالت) بجز با سنگ‌های مادری گرانیت پورفیری و گرانیت با دیگر واحد‌های سنگی در میزان مس کل خاک اختلاف معنی‌داری ندارد. براساس حد مجاز مشخص شده برای کشور ایران در منطقه مورد مطالعه از لحاظ عنصر مس آلودگی وجود ندارد؛ ولی بر اساس استاندارد کشور هلند 1/23 درصد از نمونه‌ها آلودگی نشان می‌دهند؛ خاک­های توسعه­یافته بر روی  سنگ مادری گرانیت پورفیری در میزان غلظت روی کل با دیگر خاک­های توسعه­یافته بر روی سنگ‌های مادری اختلاف معنی‌داری دارند. بر اساس حد مشخص شده در کشور هلند و ایران در غلظت روی کل در خاک به ترتیب 7/4 و 5/1 درصد از نمونه­ها آلودگی نشان می­دهند، ولی بر اساس استاندارد کشور استرالیا آلودگی به این عنصر وجود ندارد. خاک­های توسعه­یافته­ بر روی سنگ‌ مادری (گابرو-بازالت) به استثنای خاک­های توسعه­یافته بر روی سنگ‌های مادری دیوریت گابرویی و گرانیت با دیگر خاک­های توسعه­یافته بر روی سنگ‌های مادری در میزان غلظت نیکل کل خاک اختلاف معنی‌داری ندارد. بر اساس حد مشخص شده در کشور هلند، استرالیا و ایران به ترتیب 8/96، 6/20 و 6/93  درصد از نمونه‌ها در خاک­های منطقه آلودگی به عنصر نیکل دارند. همچنین خاک توسعه­یافته بر روی سنگ‌ مادری اسپیلیت-بازالت با دیگر خاک­های توسعه­یافته بر روی سنگ‌های مادری در میزان کروم کل خاک اختلاف معنی‌داری دارد. 5/12 درصد از نمونه‌ها غلظتی بیش از حداکثر غلظت مجاز کشور هلند و 8/57 درصد از نمونه‌ها غلظتی بیش از حداکثر غلظت مجاز کشور ایران را دارند. از لحاظ غنی شدگی عناصر سنگین بعد از عنصر مس، عناصر کروم و نیکل بیش‌ترین غنی‌شدگی را در خاک‌های توسعه‌یافته بر روی مواد مادری منطقه مورد مطالعه دارند؛ همچنین همبستگی مثبت و معنی­داری بین غلظت مس موجود در مواد مادری و خاک­های توسعه­یافته بر روی آنها مشاهده شد که نشان­دهنده درجا بودن خاک­ها و منشأ توارثی این عنصر در خاک است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation type of igneous rock on trace elements concentration soils developed on them in Ghorveh region of Kurdistan province

نویسندگان [English]

  • M. Karami 1
  • S. Ayoubi 2
  • H. Khademi 2
1 MSc. Student, Department of Soil Science, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
2 Professor of Soil Science, Department of Soil Sciences, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
  1. Acosta, J., Martínez-Martínez, S., Faz, A., and Arocena. J. 2011. Accumulations of major and trace elements in particle size fractions of soils on eight different parent materials. Geoderma,. 161: 30-42.
  2. Alloway, B. J. 1995. Soil processes and behavior of metals. John Wiley and Sons, Inc. 11-37.
  3. Alloway, B. J. 1990. Heavy Metals in Soils. Blackie and Sons, Ltd., Glasgow-London. pp 339.
  4. Amiri, S. 2011.The effect of land use and parent material on the vertical distribution of magnetic susceptibility of soil surface East of Isfahan. M.Sc. Thesis, Department of Soil Sciences, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran. (in Persian with English abstract).
  5. Aubert, H. and Pinta, M. 1977. Trace Elements in soils. Elsevier Scientific Publishing  Company.
  6. Blaser, P., Zimmermann, S., Luster, J., and Shotyk, W. 2000. Critical examination of trace element enrichments and depletions in soils: As, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn in Swiss forest soils. Science of the Total Environment, 249: 257-280.
  7. Bloomfield, C. 1981. Translocation of metals in soils. Chemistry of soil processes, DJ Greenland and MHB Hayes Ed(s).
  8. Bradl, H. 2005. Heavy Metals in the Environment: Origin, Interaction and Remediation: Origin, Interaction and Remediation. Academic Press. Neubrucke, Germany.
  9. D Amico, M., Julitta, F., Previtali, F., and Cantellim, D. 2008. Podzolization over ophiolitic materials in the western Alps (Natural Park of Nont Avic, Aosta Valley, Italy). Geoderma, 146: 129-137.
    1. Dalzell, H. W.1987. Soil Management: compost production and use in tropical and subtropical environments Food and Agriculture Organization.
    2. Dankoob, Z. 2010. Spatial relationship magnetic susceptibility with total concentration some of heavy metals in surface soil of Isfahan region. M.Sc. Thesis, Department of Soil Sciences, Isfahan University of technology, Isfahan, Iran. (in Persian with English abstract).
    3. Deely, J. M. and Fergusson, J. E. 1994. Heavy metal and organic matter concentration and distributions in dated sediments of small estuary adjacent to a small urban area. Science of the Total Environment, 153: 97-111.
    4. Anonymous. Environmental Protection Agency of Tehran. 2013. Soil Resources quality standards and guides it. (In Persian).
    5. Farpoor, M. H. 1995. Relationship between soil and geomorphology in the region of Ghedar kabk – Chahar Mahal and Bakhtiari province, MS.C. Thesis, Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology. Isfahan, Iran. (In Persian with English abstract).
    6. Anonymous. Geological and Mineral Exploration organization of country, Ghorveh map. Scale of 1: 100,000 map, printing of Tehran, Tehran, Iran. (In Persian).
    7. Hardy, M., and Cornu, S. 2006. Location of natural trace elements in silty soils using particle-size fractionation. Geoderma, 133: 295-308.
    8. Homam, M. 2005. Igneous petrology. Publications Ferdowsi University of Mashad, Mashad. pp 138. (In Persian).
    9. Kabata, A. and Pendias, H. 2001. Trace elements in soils and plants, 3rd ed., CRC Press. pp 432.
    10. Karimzadeh, H. R. 1995. Relationship between how the evolution soils in different physiographic units and their erodibility in Lordegan region, North Aquiverous Basin of Karun River. MS.C. Thesis Soil Science, Isfahan University of Technology. Isfahan, Iran. (in Persian with English abstract).
    11. Latrille, C., Denaix, L., and Lamy, I. 2003. Intraction of copper and zinc with allophane and organic matter in the B horizon of an andosol. European Journal of Soil Science, 54: 357-364.
    12. Manta, D. S., Angelone, M., Bellanca, A., Neri, R., and Sprovieri, M. 2002. Heavy metals in urban soils: a case study from the city of Palermo (Sicily), Italy. Science of the Total Environment, 300: 229-243.
    13. Nael, M. 2009. The effect of parent material and method formation and evolution of soils on the distribution some of major and trace elements in forest soils of Fooman-Masouleh region. P.HD. Thesis, Department of Soil Sciences, Isfahan University of technology, Isfahan, Iran. (in Persian with English abstract).
    14. Oostan, Sh. 2010. Environmental soil chemistry attitude. Tabriz Univ. Press, Tabriz, pp 255. (in Persian).
    15. Shoji, S., Nanzyo, M., and Dahlgren, A. 1993. Volcanic ash soils, genesis, properties and utilization. Developmental. Soil Science. No 21. Elsevier, Amesterdam.
    16. Sierra, M., Martínez, F., and Aguilar, J. 2007. Baselines for trace elements and evaluation of environmental risk in soils of Almería (SE Spain). Geoderma, 139: 209-219.
    17. Singh, B. R., and Steinnes, E. 1994. Soil and water contamination by heavy metals. In: R. Lai and B. A. Stewart (Eds), . Soil Proc. Water Quality, pp 233-271.
    18. Sposito, G., Lund, L., and Chang, A. 1982. Trace metal chemistry in arid-zone field soils amended with sewage sludge: I. Fractionation of Ni, Cu, Zn, Cd, and Pb in solid phases. Soil Science Society of America Journal, 46: 260-264.
    19. Stalikas, C. D., Pilidis, G. A., and Tzouwara-Karayanni, S. M. 1999. Use of a sequential extraction scheme with data normalisation to assess the metal distribution in agricultural soils irrigated by lake water. Science of the Total Environment, 236: 7-18.
    20. Swartjes, F. A. 1999. Risk-based assessment of soil and groundwater quality in the Netherlands: Standards and Remediation Urgency. Risk Analysis, 19: 1235-1249.
    21. Taghi poor, M. 2009. Spatial variability some of heavy metals in surface soils some of Hamedan Province. M.Sc. Thesis, Department of Soil Sciences, Isfahan University of technology, Isfahan, Iran. (in Persian with English abstract).
    22. Toomanian, N. 2006. how lands development, variety of soils, surveying some of the pedogenic characteristics on the part of central Iran, Ph.D. Thesis, Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology. Isfahan, Iran. (in Persian with English abstract).
    23. Vahhab Zadeh, A. H. 1993. Foundations environment. University.
    24. Yoosefi Fard, M. 2012.Evolution and soils developed on some of igneous rocks in North West of Iran. P.HD. Thesis, Department of Soil Sciences, Isfahan University of technology, Isfahan, Iran. (in Persian with English abstract).