توزيع مكاني كروم، كبالت و نيكل در خاك سطحي و تجمع آنها در تعدادي از محصولات زراعي استان همدان
چكيده:
عناصر سنگين به دليل خواص سمي و تجمعپذيري از اهميت زيست محيطي بالايي برخوردار هستند. هر چند اين عناصر معمولاً داراي غلظت كمي در خاك هستند اما افزايش غلظت آنها چه به صورت طبيعي و چه از طريق فعاليتهاي انساني مشكلاتي را در برخواهد داشت. عناصر سنگين بيشتر در لايههاي سطحي خاك تجمع مييابند و در نتيجه بيشتر در معرض جذب و انتقال به گياه قرار ميگيرند. آگاهي از توزيع مكاني فلزات سنگين پيش شرط مهمي در پايش و ارزيابي كيفيت زيست محيطي- اكولوژيكي در اراضي كشاورزي ميباشد. هدف از اين مطالعه، ارزيابي توزيع مكاني كروم، كبالت و نيكل در خاك سطحي استان همدان، تعيين ميزان تجمع اين فلزات در تعدادي از محصولات زراعي استان و ارزيابي ريسك سلامتي ناشي از گندم و سيب زميني ميباشد. بدين منظور با استفاده از روش نمونهبرداري سيستماتيك تصادفي، نمونههاي خاك سطحي (cm 20-0) برداشت گرديد و غلظت فلزات سنگين و برخي پارامترهاي خاك از جمله pH، EC، درصد ماده آلي و درصد شن، سيلت و رس در نمونههاي خاك آناليز شد. با استفاده از تصاوير ماهوارهاي نقاط نمونهبرداري خاك واقع بر روي اراضي كشاورزي تعيين گرديد و نمونههاي گياه سيبزميني (غده)، گندم، جو و ذرت (دانه) و يونجه (اندام هوايي) برداشت شد. براي درونيابي و تهيه نقشه توزيع مكاني فلزات، دقت روشهاي مختلف كريجينگ و مدلهاي آنها با استفاده از مقادير خطاي قدر مطلق ميانگين و خطاي باياس ميانگين مقايسه و روشي كه داراي كمترين ميزان خطا بود انتخاب گرديد. نقشههاي توزيع كروم و نيكل با استفاده از كريجينگ معمولي با مدل كروي و با روش كريجينگ گسسته با مدل نمايي براي كبالت تهيه شدند. مناطق غربي استان همدان داراي بيشترين غلظت عناصر كروم، كبالت و نيكل بودند. مطابقت نقشههاي بدست آمده در مناطقي با بيشترين غلظت عناصر با سنگ بستر آذرين و دگرگوني نشان داد زمين شناسي از مهمترين فاكتور مؤثر بر غلظت اين عناصر ميباشد. ميانگين غلظت عناصر مورد مطالعه در خاك استان همدان بجز غلظت نيكل در دامنه حداكثر غلظت قابل قبول در زمينهاي كشاورزي قرار داشت. به غير از فلز نيكل، غلظت زمينه عناصر كروم و كبالت در استان همدان در دامنه ميانگين جهاني قرار داشت. ارزيابي وضعيت آلودگي خاك با استفاده از شاخص زمين انباشتگي با توجه به ميانگين غلظت زمينه در منطقه و ميانگين غلظت عناصر در پوسته زمين، حاكي از آلودگي كم تا ناچيز در منطقه بود. از طرفي به دليل مطابقت نقاط با غلظت بالاي عناصر با كاربري كشاورزي، محاسبه شاخص جامع آلودگي نشان داد فعاليتهاي كشاورزي نيز ميتواند موجب افزايش غلظت اين عناصر در خاك گردد. ميانگين غلظت عناصر در گياهان زراعي به جز غلظت كروم و نيكل در يونجه، در دامنه نرمال اين عناصر در گياه قرار داشتند. تجمع زيستي عناصر در گياهان پايين بوده و بيشترين ميزان اين فاكتور، در گياه يونجه بدست آمد. محاسبه پتانسيل ريسك سلامتي در ارتباط با غلظت هر يك از عناصر در گياهان سيب زميني و گندم با استفاده از شاخص نسبت خطر نشان هنده عدم ريسك براي سلامتي انسان بود، اما محاسبه شاخص خطر، پتانسيل ريسك سلامتي ناشي از تركيبي از سه عنصر در گياه گندم را نشان داد.
