ارزیابی وضعیت فلزات سنگین در منطقه ی شهرک صنعتی روی زنجان به کمک شاخص بار آلودگی

همگام با رشد روزافزون صنعت و فناوری، ورود آلاینده های زیست محیطی و در صدر آنها فلزات سنگین به خاک ها، موجب نگرانی رو به رشد جامعه ی جهانی در رابطه با خطرات احتمالی آلودگی خاک شده است. درک الگوی توزیع مکانی آلاینده ها و شناسایی عوامل موثر بر آن و تعیین منابع احتمالی ایجاد آلودگی، از اساسی ترین اهداف مطالعات آلودگی های زیست محیطی به شمار می روند. پژوهش حاضر می کوشد تا با مدل سازی روند تغییرپذیری مکانی شاخص بار آلودگی (PLI) فلزات آلاینده، به اطلاعات سودمندی در راستای تفکیک نقش عوامل طبیعی و یا انسانی ایجاد آلودگی در شهرک صنعتی روی زنجان دست یابد.
برای انجام این پژوهش، 85 نمونه ی خاک سطحی (20-0 سانتی متر) در قالب یک الگوی شبکه ای منظم برداشت شد و غلظت کل فلزات روی، سرب، کادمیوم، نیکل و مس آنها با استفاده از اسید نیتریک و به کمک دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. برای ارزیابی شدت آلایندگی فلزات سنگین در خاک های مورد مطالعه، عامل آلودگی (CF) فلزات سنگین محاسبه شد و بر این اساس، نقاط مشاهده ای در کلاس های مختلف آلودگی خاک طبقه بندی شدند. به منظور ارزیابی هم زمان وضعیت کلی آلودگی خاک به عناصر آلاینده ی اندازه گیری شده، شاخص بار آلودگی فلزات سنگین محاسبه شد. سپس با مد نظر قرار دادن آن به عنوان یک متغیر محیطی، مقادیر این شاخص در نقاط نمونه برداری نشده با استفاده از تخمین گر کریجینگ معمولی درون یابی گردید.
مقایسه ی میانگین غلظت کل فلزات سنگین مورد بررسی با حدود مجاز آنها در خاک های کشور نشان داد که خاک های منطقه به عناصر روی، سرب و کادمیوم آلوده هستند؛ در حالی که آلودگی خاک به نیکل و مس مشاهده نشد. ضرایب تغییرات غلظت کل فلزات سنگین روی، سرب و کادمیوم در خاک های مورد مطالعه نسبتا بالا و از 5/140 درصد برای کادمیوم تا 6/185 درصد برای سرب متغیر بود. این مشاهده می تواند نشانه ای از این حقیقت باشد که غلظت کل عناصر مزبور در خاک های منطقه توسط فعالیت های انسانی کنترل می شود. از سوی مقابل، با توجه به پایین بودن نسبی ضریب تغییرات عناصر نیکل (1/78 درصد) و مس (3/80 درصد)، به نظر می رسد که عوامل طبیعی، کنترل کننده ی توزیع آنها در خاک های منطقه هستند. طبقه بندی مشاهدات بر اساس عامل آلودگی هر یک از فلزات سنگین مورد بررسی، نشان داد که اغلب نقاط نمونه برداری از نظر عناصر روی و سرب در کلاس آلودگی خیلی زیاد قرار دارند (به ترتیب 9/65 و 2/68 درصد)؛ حال آن که از لحاظ عناصر کادمیوم، مس و نیکل، بیش از نیمی از نقاط در کلاس آلودگی متوسط واقع شده اند (به ترتیب، 7/57، 8/51 و 2/68 درصد). ترسیم روند تغییرپذیری مکانی شاخص بار آلودگی فلزات سنگین حاکی از آن بود که پهنه های دارای بیشترین مقادیر بار آلودگی در اطراف شهرک تخصصی روی متمرکز شده اند.
به طور کلی، فعالیت های صنعتی مربوط به فرآوری فلز روی، موجب ورود هم زمان چندین فلز سنگین به خاک های اطراف و کاهش کیفیت اراضی منطقه شده است. نظر به ناکارآمدی نقشه های تک عنصری فلزات سنگین در انعکاس کیفیت کلی خاک از نقطه نظر آلاینده های زیست محیطی، مدل سازی تغییرات مکانی شاخص بار آلودگی فلزات سنگین، راهکاری سودمند در راستای درک الگوی توزیع مکانی آلاینده ها و اثرات آنها بر تنزل کیفیت خاک می باشد.