جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « فلزات سنگین » در نشریات گروه « زمین شناسی »
تکرار جستجوی کلیدواژه « فلزات سنگین » در نشریات گروه « علوم پایه »-
دریاچه ارومیه با بیش از 51 هزار کیلومتر مربع مساحت، یکی از 6 حوضه آبریز اصلی ایران است. رودخانه های نازلوچای، شهرچای، بازاندوزچای، گدارچای، مهابادچای و سیمینه رود واقع در غرب و جنوب غرب دریاچه ارومیه از جمله مهم ترین رودخانه های تامین کننده آب دریاچه هستند. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی ریسک سلامتی فلزات سنگین شامل کادمیوم، سرب، نیکل، کبالت، ارسنیک و کروم در رسوبات سطحی بستر رودخانه های غرب و جنوب غرب دریاچه ارومیه می باشد که بدین منظور 22 نمونه رسوب از عمق 10-0 سانتی متر به طور تصادفی برداشته شد و پس از تجزیه نمونه ها به روش ICP-OES، ریسک غیرسرطان زایی برای همه عناصر مورد مطالعه و ریسک سرطان زایی برای عناصر با سرطان زایی قطعی (کادمیوم، نیکل و کروم) محاسبه گردید. بر اساس نتایج، بیشترین غلظت نیکل، کبالت و کروم در رودخانه های باراندوزچای و گدارچای، بیشترین غلظت ارسنیک در دلتا و پایین دست رودخانه های نازلوچای و مهابادچای و بیشترین غلظت کادمیوم در دلتای نازلوچای و پایین دست سیمینه رود ثبت گردید که در موارد ذکر شده غلظت فلزات سنگین بسیار بیش از مقدار زمینه است. دوزهای میانگین روزانه فلزات سنگین مورد مطالعه برای کودکان و بزرگسالان بدین ترتیب اندازه گیری شد: کادمیوم< سرب < ارسنیک < کبالت < کروم< نیکل. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین ریسک غیر سرطان زایی برای کودکان به ترتیب مربوط به کبالت، کروم و نیکل بوده که ریسک غیر سرطان زایی کبالت (51/0) و کروم (215/0) به آستانه نزدیک است. ریسک کلی (HI) همه فلزات سنگین مورد مطالعه برای کودکان نیز در نزدیکی حد آستانه قرار دارد. ریسک کلی کروم و کبالت به ترتیب در 5 و 4 نمونه نزدیک به حد آستانه است و تنها در یک نمونه واقع در پایین دست باراندوزچای، ریسک کلی کبالت از مقدار آستانه فراتر رفته است. ریسک سرطان زایی کادمیوم و نیکل در نمونه های مورد مطالعه سلامت انسان را تهدید نمی کند درحالی که ریسک سرطان زایی کروم به حد آستانه نزدیک شده و به تبع آن ریسک سرطان زایی کل نیز در نزدیکی حد آستانه قرار دارد.کلید واژگان: فلزات سنگین, رسوبات سطحی رودخانه, ریسک سلامتی, ریسک سرطان زایی, دریاچه ارومیه}Urmia Lake, with more than 51,000 Km2 area, is one of 6 main Iran’s catchments. Nazluchai, Shaharchai, Bazandozchai, Gadarchi, Mahabadchai and Siminehroud located in west and southwest of Urmia Lake are among the most important rivers supplying the lake. This study aims to evaluate heavy metals health risk including cadmium, lead, nickel, cobalt, arsenic and chromium in surface sediments of western and southwestern rivers of Urmia Lake, for which 22 sediment samples from depth of 0-10 cm was randomly taken and after analyzing by ICP-OES method, non-carcinogenic risk for all studied elements and carcinogenic risk for elements with definite carcinogenicity (cadmium, nickel and chromium) were calculated. According to results, the highest concentrations of nickel, cobalt and chromium were recorded in Baranduzchai and Gadarchai, the highest arsenic concentration was recorded in delta and downstream of Nazluchai and Mahabadchai and the highest cadmium concentration was recorded in Nazluchai delta and downstream of Siminehrood. In mentioned cases, heavy metals concentration is much more than the other parts. Average daily doses of studied heavy metals for children and adults were measured as follows: cadmium <lead <arsenic <cobalt <chromium <nickel. Results also showed that the highest non-carcinogenic risk for children was related to cobalt, chromium and nickel, respectively, while non-carcinogenic risk of cobalt (0.51) and chromium (0.215) is close to the threshold. The overall risk (HI) of all studied heavy metals for children is also close to threshold. Total risk of chromium and cobalt is close to the threshold in 5 and 4 samples, respectively, and in only one sample located in downstream of Baranduzchai, total risk of cobalt has exceeded threshold value. Carcinogenic risk of cadmium and nickel in studied samples does not threaten human health, while carcinogenic risk of chromium is close to threshold and consequently total carcinogenicity risk is close to threshold.Keywords: Heavy metals, River surface sediments, Health risk, Carcinogenic risk, Urmia lake}
-
در این پژوهش غلظت فلزات سنگین، گونه سازی ژئوشیمیایی و میزان تحرک پذیری آن ها به همراه کانی شناسی غیرآلی باطله های کارخانه زغال سنگ البرز شرقی مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده این باطله ها نسبت به زغال سنگ های جهانی از سرب و آرسنیک دارای غنی شدگی نرمال، از مس، نیکل و کروم دارای غنی شدگی اندک و از کادمیم و روی دچار تهی شدگی شده اند. از نظر کانی شناسی و بر اساس مطالعات اشعه ایکس، کانی های کوارتز، ایلیت، کائولینیت، سیدریت، کلسیت، ژیپس و پیریت در نمونه های باطله مشاهده گردید. نتایج آنالیز گونه سازی با استفاده از روش استخراج ترتیبی 6 مرحله ای نشان داد که سرب، نیکل، مس و آرسنیک عمدتا با فاز ششم (فاصل متصل به سولفیدها)، کروم با فاز پنجم (فاز متصل به سیلیکات ها) و کادمیم و روی با فاز اول (فاز انحلال پذیر) همراه هستند. محاسبه ضریب تحرک پذیری نیز موید این مسئله است که کادمیم و روی با 32/53 و 12/44 درصد بیشترین میزان تحرک پذیری را بین فلزات مورد مطالعه دارا هستند. این روند به ویژه برای نمونه های باطله قدیمی تر (30 ساله) مشخص تر است. تحرک پذیری بالای روی و کادمیم نشان می دهد که این فلزات به ویژه دارای پتانسیل بالایی برای ورود و آلوده کردن محیط های پیرامونی (آب و خاک) هستند و این مسئله می باید در ارزیابی ها و مدیریت پسماندها و باطله های زغال سنگ در منطقه مورد مطالعه مدنظر قرار گیرد.کلید واژگان: باطله زغال شویی, فلزات سنگین, گونه سازی, کانی شناسی, البرز شرقی}This study aims to investigate the content, geochemical speciation and mobility of heavy metals as well as mineralogical characteristics of wastes in a coal washing plant (Alborz-e-Sharghi Company). The obtained results revealed that coal wastes as compared to world coal mean are normal to enriched in terms of Pb, Cu, Ni, Cr and As while are depleted with respect to Cd and Zn. XRD analysis indicated that quartz, kaolinite, illite, calcite, calcite, siderite, gypsum and pyrite are present in the studied samples. The results obtained from speciation analysis showed that Pb, As, Cu, Ni and Cr were mainly associated with phases 6 and 5 (sulfide and silicate bound fractions) while Zn and Cd were mostly retrieved from phase 1 (water soluble fraction). The mobility factors also confirms that Zn and Cd with 53.32 and 44.12 % are the most mobilizable elements. This is particularly prominent for 30 years aged coal wastes. This study generally concludes that most mobilized metals such as Zn and Cd have the high potential to find their ways into the surrounding environments and this should be considered in future assessments and management of coal waste produced in the study area.Keywords: Coal washing wastes, Heavy metals, Speciation, mineralogy, Alborz–e-Sharghi}
-
استخراج معادن یک فعالیت ضروری برای توسعه کشورهاست، اما تاثیرات مستقیم و غیرمستقیم بر مناطق مورد بهره برداری و اطراف آن ها دارد. معدن سنگ آهن سنگان یکی از بزرگ ترین معادن سنگ آهن در خاورمیانه است که به صورت روباز استخراج می شود. هدف از انجام این مطالعه بررسی آلودگی خاک به فلزات سنگین در محدوده معدنی سنگان است. در این پژوهش تعداد 44 نمونه از خاک های منطقه معدنی سنگان (خاک سطحی و عمقی) برداشته شده و آلودگی خاک پس از تجزیه با دستگاه ICP-MS، با استفاده از ضرایب زمین شیمیایی و تحلیل های آماری ارزیابی شد. توصیف آماری نتایج نشان داد که سرب با میانگین 4/138میلی گرم بر کیلوگرم بیشترین و کادمیم با میانگین 2/0 میلی گرم بر کیلوگرم کمترین غلظت را در خاک های سطحی دارند. همچنین کروم با میانگین 2/102 میلی گرم بر کیلوگرم بیشترین وکادمیم با میانگین 2/0 میلی گرم بر کیلوگرم کمترین غلظت را در خاک های عمقی، در میان عناصر مورد مطالعه داشتند. میانگین غلظت عناصر آرسنیک، کروم و آهن در منطقه، بیشتر از غلظت آنها در ترکیب خاک میانگین جهانی است. در بین عناصر، سرب در دو ایستگاه با ضریب غنی شدگی 149 و 8/23 دارای غنی شدگی خیلی زیاد و شدید است. نتایج نشان داد که ازنظر شدت آلودگی بجز به صورت نقطه ای و در مناطق خاص، آلودگی و خطر اکولوژیکی زیادی خاک منطقه را تهدید نمی کند. مهم ترین این نقاط شامل واحدهای برداشت پلاسر و حوضچه باطله شرکت احیاسپاهان، و نیز محل انباشت ضایعات شرکت صنعتی و معدنی توسعه فراگیر سناباد است
کلید واژگان: آلودگی, فلزات سنگین, خاک, معدن کاری, سنگان}Mining is a necessary activity for the development of countries, but it imposes direct and indirect negative impacts on the exploited areas and their surroundings. Sangan iron mine is one of the largest iron ore deposits in the Middle East, where the ore is extracted by open pit mining. The present study aims to investigate the soil’s concentration of heavy metals and to assess the level of soil’s contamination in the Sangan mining area. For these purposes, 44 samples of the soils (including both topsoils and subsoils) of the Sangan mining area were collected, and were analyzed by an ICP-MS device. The obtained data were analyzed by calculating the geochemical indices and statistical methods. On the basis of descriptive statistics of the analytical data, Pb with an average content of 138.39 mg/kg and Cd with an average concentration of 0.19 mg/kg had the highest and lowest concentrations in top soils, respectively. Moreover, Cr with an average value of 102.19 mg/kg, showed the highest, and Cd with an average of 0.2 mg/kg showed the lowest concentrations in subsoils. The average concentrations of As, Cr and Fe in the study area were higher than their respective values in the World-Soil Average composition. Among the elements, Pb had very high and severe enrichment in two stations with enrichment factor values of 149 and 23.85. The results indicated no severe soil pollution and ecological risk in the study area, except in some sampling sites. The most polluted soils were collected near the placer extraction units and tailing ponds of Ehya-Sepahan Company, as well as the waste rock pile of Sanabad Comprehensive Development Industrial and Mining Company.
Keywords: Pollution, heavy metals, soil, mining, Sangan} -
نفوذ شیرابه حاصل از دفن پسماندها به داخل زمین و رسیدن آن به سفره های آب زیرزمینی منجر به آلودگی منابع آب زیرزمینی می گردد. با توجه به اهمیت منابع آب در وضعیت بحرانی کشور ایران، انجام تحقیقات جدی جهت حفاظت منابع موجود ضروری است. این تحقیق یک مطالعه موردی از شبیه سازی فرآیند نشت و انتقال شیرابه از لندفیل به آب زیرزمینی و میزان گسترش و مهاجرت چهار فلز سنگین (سرب، آهن، روی و کادمیوم) در آبخوان آبرفتی آزاد شهرستان بابلسر است. لندفیل مورد مطالعه در این تحقیق با مساحت 5 هکتار روزانه 150 تن زباله جامد شهرستان بابلسر را دریافت می کند. نفوذ و انتقال شیرابه به این آبخوان با استفاده از تکنیک تفاضل محدود و کدهای MODFLOW, MT3DMS در نرم افزار GMS شبیه سازی شده است. پس از اجرا و کالیبراسیون مدل کمی، مدل کیفی برای چهار فلز سنگین (سرب، آهن، روی و کادمیوم) اجرا گردید. با اعمال فرآیندهای همرفت، پراکنش هیدرودینامیکی و جذب، پتانسیل پاکسازی طبیعی هر عنصر بررسی شد و مدل کیفی انتقال آلاینده واسنجی و مقدار و نرخ جذب در محدوده مورد مطالعه برای هر عنصر تعیین گردید. بر اساس نتایج حاصل از شبیه سازی، ساختار و جنس زمین شناسی بیشترین تاثیر را در انتقال شیرابه حاصل از زباله های جامد شهری در لندفیل سنتی بابلسر داشته است. رس و مواد آلی موجود در خاک محدوده مورد مطالعه به دلیل تراوایی کم و ظرفیت بالای جذب آلاینده ها از انتقال و گسترش ابر آلودگی در آبخوان آبرفتی بابلسر جلوگیری نموده است. جهت پیش بینی پتانسیل پاکسازی طبیعی آبخوان در سال های آتی و تعیین سرنوشت این عناصر، نمودار تغییرات غلظت این عناصر تا رسیدن به غلظت استاندارد مجاز نسبت به زمان ترسیم گردید و معادله مربوط به هر عنصر تعیین شد. معادلات پاکسازی حاصل از مدل کیفی، ابزار مناسبی برای پیش بینی توسعه هاله آلودگی در آبخوان و تعیین تغییرات طبیعی غلظت این عناصر با زمان جهت مدیریت بهینه آبخوان در دست متخصصان است.
کلید واژگان: آلودگی آب زیرزمینی, لندفیل, فلزات سنگین, MT3DMS, MODFLOW}The infiltration of leachate resulting from waste disposal into the ground and reaching the groundwater aquifers leads to the pollution of groundwater resources. Considering the importance of water resources in the critical situation of Iran, it is necessary to carry out serious research to protect the existing resources. This research is a case study to simulate the process of leakage and transfer of leachate from landfill to groundwater and the spread and migration of four heavy metals (lead, iron, zinc and cadmium) in the unconfined alluvial aquifer of Babolsar city. The 5 ha landfill investigated in this study receives 150 tons of solid waste per day from Babolsar city. Infiltration and transfer of leachate to this aquifer is simulated using finite difference technique and MODFLOW, MT3DMS codes in GMS software. After the implementation and calibration of the quantitative model, the qualitative model was implemented for four heavy metals (lead, iron, zinc and cadmium). By applying the processes of convection, hydrodynamic dispersion and absorption, the natural cleaning potential of each element was investigated and the qualitative model of pollutant transport was calibrated and the amount and rate of absorption in the studied range were determined for each element. Based on the simulation results, the structure and geological material have had the greatest impact on the transfer of leachate from municipal solid waste in the traditional landfill in Babolsar. Due to their low permeability and high capacity to absorb contaminants, clay and organic matter in the soil of the studied area have prevented the transmission and spread of pollution plume in the alluvial aquifer of Babolsar. In order to predict the potential of natural cleaning of the aquifer in the coming years and determine the fate of these elements, the graph of changes in the concentration of these elements until they reach the standard allowed concentration was drawn with respect to time and the equation for each element was determined. The cleaning equations obtained from the qualitative model are a suitable tool for predicting the development of the pollution plume in the aquifer and determining the natural changes in the concentration of these elements with time for the optimal management of the aquifer in the hands of experts.
Keywords: Groundwater Pollution, Landfill, Heavy metals, MT3DMS, MODFLOW} -
نتایج نشان داد که As، Cd و Mo در نمونه های رسوبی دارای غنی شدگی قابل توجه میباشند. عناصر (Fe > Pb > Ni > Cr > Mn) در رده غنی شدگی متوسط و عناصر (Cu > Zn > Ba > V > Co) در رده غنی شدگی کم قابل طبقه بندی میباشند. خطر اکولوژیکی کادمیوم در سطح متوسط و برای سایر عناصر در سطح کم ارزیابی گردید. میانگین کلی شاخص پتانسیل خطر اکولوژیکی (RI) در تمام ایستگاههای نمونه برداری نشان دهنده سطح کم خطر اکولوژیکی است. میانگین شاخص خطر سمیت (TRI) نشانگر رده بدون خطر سمیت میباشد. نیکل با 52% اثر، بیشترین سهم را در شاخص خطر سمیت دارد. کروم با 19% سهم دوم را در شاخص خطر سمیت دارد.غلظت کروم و نیکل در رسوبات عمدتا زمین زاد است، که با همبستگی بالای آنها با آلومینیوم تایید میشود. غنی شدگی متوسط کروم و نیکل را میتوان به غلظت طبیعی بالای آنها در خاک جنوب ایران نسبت داد. با این حال، مقادیر کمتری از این عناصر نیز منشا انسان ساخت دارند. غنی شدگی قابل توجه As و Cd در رسوبات نشان دهنده منشا غالب انسان ساخت این عناصر است.
کلید واژگان: آرسنیک, آلودگی, خلیج فارس, رسوب, فلزات سنگین}IntroductionThe Persian Gulf is an incredibly important and sensitive ecosystem that has garnered increased attention in the 21st century due to ongoing changes in international relations. There is an evident need for marine geological studies in this area, given the development plans, limited understanding of the seabed's geological condition, abundant oil resources, environmental concerns, and pollution of potentially toxic elements along the Persian Gulf's shores. The Persian Gulf holds a significant global importance as a water body with a delicate ecological balance. Given the sensitivity of the Persian Gulf and the detrimental impacts it endures from diverse polluting industries, environmental monitoring of this region is essential. This study presents a comprehensive analysis of geochemical changes, origin, and environmental and ecological risk assessment of potentially toxic elements in 140 sediment samples collected from the Iranian waters of the northeastern Persian Gulf.
Materials and methodsWe examined 140 surface sediment samples collected from varying depths of the waters under Iran's jurisdiction in the northeastern Persian Gulf during the MG-PG-2008 cruise. Our goal was to assess the level of contamination and ecological risk posed by elements such as As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb, V, and Zn. The concentrations of these elements in the sediment samples were analyzed using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) to provide a comprehensive understanding of their presence. Additionally, we quantified the pollution intensity in the sediments using indicators such as the geo-accumulation index (Igeo), enrichment factor (EF), and modified degree of contamination (mCd). Furthermore, we evaluated the ecological risk of potentially toxic elements in the sediment samples based on the potential ecological risk index (RI) and determined the toxicity risk of trace elements using the toxic risk index (TRI).
Results and discussionThe sediment samples indicate significant enrichment of elements such as As, Cd, and Mo. Elements like Fe, Pb, Ni, Cr, and Mn fall into the medium enrichment category, while Cu, Zn, Ba, V, and Co are classified as having low enrichment. Comparatively, Fe, Ba, V, Zn, Pb, and Cu in the sediment samples show lower concentrations than their corresponding values in the upper continental crust. The enrichment factor (EF) values for these elements are less than 1.5, suggesting a terrestrial source for these elements. Additionally, the modified degree of pollution (mCd) values indicate very low levels of pollution at almost all stations.The ecological risk evaluation of potentially toxic elements in the surface sediments of the northeastern Persian Gulf reveals that Cd poses a medium ecological risk, while other elements exhibit a low ecological risk. The overall average ecological risk potential index (RI) at all sampling stations indicates a low level of ecological risk. Cd has the greatest influence on the ecological risk potential index, accounting for 61% of the total index, followed by As with 27%. The average toxicity risk index (TRI) suggests no toxicity risk, with Nickel being the most influential, contributing 52%, while Chromium has a 19% share.Notably, the significant enrichment of As and Cd in the northeastern Persian Gulf suggests their predominantly anthropogenic origin. This high concentration of arsenic may stem from the release of wastewater from urban and agricultural sources, various industries, gas and oil fields, and dust particles. Likewise, the presence of cadmium can be attributed to sources like oil tankers' transportation and industrial wastewater from factories.The significant correlation between aluminum, nickel, chromium, and vanadium (Al, Ni, Cr, V) indicates their terrestrial origin, mainly attributed to riverside erosion, weathering, and atmospheric precipitation. While the average enrichment of chromium and nickel can be linked to their high natural concentrations in the soil of southern Iran, industrial processes, including oil refining, can also contribute to their sediment concentrations.
ConclusionThe ecological risk assessment indicates medium-level risk for cadmium and low-level risk for other elements. The overall average potential ecological risk index (RI) suggests a low level of ecological risk across all sampling stations. The average toxicity risk index (TRI) indicates no toxicity risk, with nickel contributing the largest share (52%) followed by chromium (19%). Chromium and nickel concentrations in sediments are primarily of geogenic origin, evidenced by their strong correlation with aluminum. The average enrichment of these elements is attributed to their high natural concentration in the soil of southern Iran, although some man-made sources also contribute. The significant enrichment of As and Cd in sediments suggests their predominant human origin, possibly from wastewater discharge, industrial activities, and oil and gas fields. Cadmium in the Persian Gulf may originate from anthropogenic sources such as oil tanker transportation and industrial wastewater discharge.
Keywords: Arsenic, pollution, Persian Gulf, Sediment, heavy metals} -
دفن پسماندهای شهری از معضلات اصلی قرن حاضر به شمار می رود. تا جایی که منابع حیاتی زندگی بشر را تحت تاثیر خود قرار داده است. شهرستان لنگرود در استان گیلان، مانند هر شهر دیگری در دنیا، درگیر مسیله پسماند شهری است. عدم راه اندازی کارخانه کمپوست این شهرستان در منطقه اطاقور سبب دپوی حجم عظیم زباله و نفوذ شیرابه های سمی در طی بیش از یک دهه و بروز مشکلات عدیده برای ساکنین شده است. هدف از این مطالعه، بررسی وضعیت آلایندگی خاک های کواترنری منطقه می باشد. روش این مطالعه مبتنی بر هشت شاخص آلایندگی شامل شاخص زمین انباشتگی (Igeo)، ضریب غنی شدگی (Ef)، درجه آلودگی اصلاح شده (mCd)، ضریب آلودگی (CF)، شاخص بار آلودگی (PLI)، شاخص خطر سمی (TRI)، ضریب خطر اصلاح شده (mHQ) و خطر زیست محیطی بالقوه (RI) هستند. نتایج نشان می دهد خاک های کواترنری منطقه، آلوده به فلزات سنگین هستند. هر دو عامل زمین زاد و انسان زاد نقش اساسی در این آلودگی ها ایفا نموده اند. فرسایش واحدهای دگرگونی، عامل اصلی در تجمع برخی از فلزات سنگین به صورت زمین زاد است. باید توجه داشت که به جز دو فلز سرب و روی، سهم آلایندگی انسان زاد بسیار کمتر از عامل زمین زاد است.
کلید واژگان: پسماند شهری, خاک کواترنری, آلایندگی خاک, فلزات سنگین, شیرابه}Burial of urban waste is one of the main problems of the current century. To the extent that it has affected the vital resources of human life. Langrod City in Gilan province, like any other city in the world, is involved in the problem of urban waste. Failure to set up the compost plant of this city in the Atakor region has caused a huge amount of waste to be stored and the infiltration of toxic leachate for more than a decade and many problems for the residents. The purpose of this study is to investigate the pollution status of Quaternary soils in the region. The method of this study is based on eight pollution indices including land accumulation index (Igeo), enrichment factor (Ef), modified pollution degree (mCd), pollution factor (CF), pollution load index (PLI), toxic risk index (TRI). , modified hazard quotient (mHQ) and potential environmental risk (RI). The results show that the quaternary soils of the region are contaminated with heavy metals. Both earth-born and man-born factors have played a major role in these pollutions. Erosion of metamorphic units is the main factor in the accumulation of some heavy metals in the form of ground deposits. The location of the waste depot can be considered the only man-made factor of pollution in the region. It should be noted that, except for the two metals lead and zinc, the contribution of man-made pollution is much lower than the earth-made factor. Setting up a compost factory and building a sewage drainage network can have a significant impact on reducing the rate of pollution.
Keywords: urban waste, quaternary soil, Soil pollution, heavy metals, Leachate} -
در تابستان 1401 به منظور بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک مناطق شهری اصفهان از 23 ایستگاه نمونه برداشت شد. نمونه ها پس از آماده سازی با استفاده از روش ICPOES با هضم 4 اسید تجزیه شیمیایی شدند. شاخص زمینانباشتگی نشان داد به ترتیب فلزات CdAs بیشترین میزان آلودگی را دارا هستند. نتایج حاصل از فاکتور غنی شدگی تمام فلزات حاکی از زمین زاد بودن منشا تمامی فلزات به جز Pb، Cd و As مورد مطالعه در خاک مناطق شهری و زمین زاد بودن تجمع آن ها بود. نتایج فاکتور آلودگی بیشترین ضریب آلودگی را برای فلزات Pb و Cr نشان داد. نتایج حاصل از شاخص بار آلودگی نشان داد که 8 نمونه دارای آلودگی و 15 نمونه فاقد آلودگی در خاک مناطق شهری اصفهان می باشند. نتایج بررسی خطر اکولوژیکی و خطر محیط زیستی فلزات سنگین نشان داد، تمام نمونه های مورد بررسی به جز 9 نمونه برای فلز Cd و 1 نمونه برای فلز Pb، دارای خطر اکولوژیک طبقه پایین هستند. همچنین یافته های بررسی شاخص خطر محیط زیستی با توجه به مقادیر به دست آمده برای خاک مناطق شهری اصفهان نشان داد که خطر محیط زیستی فلزات سنگین پایین می باشد. طبق نتایج مشخص شد که پتانسیل خطرپذیری فلزات سنگین در خاک مناطق مورد مطالعه به بیماری های سرطانی و غیرسرطانی در کودکان بیش تر از بزرگسالان است.
کلید واژگان: آلودگی, فلزات سنگین, ژئوشیمیایی, زیست محیطی, شهر اصفهان}In order to investigate urban soil areas of Isfahan for heavy metals, in the summer of 2022 from 23 sampling stations and after preparation, the samples were chemically analyzed by ICPOES method with 4-acid digestion. The soil accumulation index shows that CdA metals have a large consumption rate. The results of the enrichment factor of all metals indicated that the origin of all the metals except Pb, Cd, and As studied in the soil of urban areas was terrestrial and their accumulation was terrestrial. The pollution factor results showed the highest pollution factor for Pb and Cr metals. The results of the pollution load index showed that 8 samples have pollution and 15 samples have no pollution in the soil of the urban areas of esfahan. The results of the study of ecological risk and environmental risk of heavy metals showed that all the studied samples, except for 9 samples for Cd metal and 1 sample for Pb metal, have low ecological risk. Also, the findings of the study of the environmental risk index according to the values obtained for the soil of the urban areas of Isfahan showed that the environmental risk of heavy metals is low. According to the results, it was found that the risk potential of heavy metals in the soil of the studied areas to cancerous and non-cancerous diseases is higher in children than in adults.
Keywords: pollution, heavy metals, Geochemical, Environmental, Esfahan city} -
در چند دهه اخیر آلودگی ناشی از فلزات سنگین در منابع آب زیرزمینی به عنوان یک مشکل عمده زیست محیطی شناخته شده است. در این پژوهش به منظور بررسی توانایی زئولیت کلینوپتیلولیت به عنوان یک جاذب کم هزینه برای حذف یون های فلزات سنگین سرب، کادمیوم و کبالت در منطقه ورامین، که دارای غلظت بالاتر نسبت به حدمجاز شاخص های استاندارد شرب هستند، در سیستم های جذب پیوسته مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی ویژگی های مواد جاذب، تشخیص ساختار بلوری، جنس و درصد کانی ها و بررسی غلظت عناصر، آزمایش های طیف سنجی پرتو ایکس، طیف سنجی فلوئورسانس پرتو ایکس، طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت شده القایی، استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و آنالیز برونر، امت و تلر جهت بررسی میزان تخلخل و سطح ویژه مواد، انجام گردید. مطالعات جذب تعادلی با استفاده از آزمایش های ناپیوسته برای تجزیه و تحلیل ظرفیت جذب کلینوپتیلولیت انجام شد. مدل های جذب لانگمویر و فروندلیخ بر داده ها برازش یافت و تاثیر غلظت اولیه محلول درpH مختلف با استفاده از آزمایش های جذب تعیین و برای اعتبارسنجی داده های اندازه گیری شده، از پارامترهای آماری برازش مانند ریشه میانگین مربع خطا و ضریب رگرسیون استفاده گردید و مدل لانگمویر برازش بهتری با داده های جذب عناصر فوق نشان داد. در انجام آزمایش های پیوسته، ارتفاع لایه ثابت کلینوپتیلولیت 40 سانتی متر، قطرستون 4 سانتی متر و اندازه ذرات 42/0 تا 84/0 میلی متر و همچنین نرخ حجمی جریان 65/1 میلی لیتر بر دقیقه در نظر گرفته شد. منحنی های رخنه ترسیمی با داده های آزمایشگاهی با مدل های توماس و یون نلسون دارای تطابق بالایی بودند. این تحقیق نشان می دهد که کلینوپتیلولیت می تواند یک جاذب موثر برای حذف فلزات سنگین مانند سرب، کادمیوم و کبالت باشد. و دارای پتانسیل مناسب برای توسعه رویکردهای جدید تصفیه آب زیرزمینی آلوده در محل و حذف فلزات سنگین می باشد.
کلید واژگان: آزمایش های ستون و پیمانه ای, ایزوترم های جذب, فلزات سنگین, کلینوپتیلولیت و منحنی رخنه}In the last few decades, pollution caused by heavy metals in groundwater sources has been recognized as a major environmental problem. In this research, the ability of clinoptilolite zeolite as a low-cost adsorbent for the removal of heavy metal ions specifically lead, cadmium, and cobalt (which have a higher concentration than the permissible limit of drinking standard indicators in the Varamin region) in continuous absorption systems was investigated. XRD, XRF, ICP-MS, BET, and FESEM tests were carried out to check the characteristics of the absorbent materials, to determine the crystal structure, type, and percentage of minerals, and to check the concentration of elements. Equilibrium sorption studies were carried out using discontinuous experiments to analyze the sorption capacity of clinoptilolite. Langmuir and Freundlich adsorption models were fitted to the data and the effect of the initial concentration of the solution at different pH was determined using adsorption experiments to validate the measured data, fitting statistical parameters such as root mean square error (RMSE) and regression coefficient (R2) were used and the Langmuir model showed a better fit to the absorption data of the above elements. In continuous experiments, the height of the fixed layer of clinoptilolite was 40 cm, the column diameter was 4 cm, the particle size was 0.42 to 0.84 mm, and the volumetric flow rate, was 1.65 ml/min. The breakthrough curves generated fromthe laboratory data were in good agreement with the Thomas model and Yoon-Nelson model. This research demonstrates that clinoptilolite can be an effective adsorbent for the removal of heavy metals such as lead, cadmium, and cobalt and has the potential to be used in the development a new in-situ remediation approach for the removal of these metals from polluted groundwater.
Keywords: Bach, Column experiments, Breakthrough Curve, Clinoptilolite, Heavy metals} -
هدف از انجام این مطالعه تعیین منشا فلزات سنگین و هیدرو کربن های آروماتیک چند حلقه ای درگرد و غبار خیابان شهرستان ماهشهر می باشد. در این راستا تعداد 10 نمونه گرد و غبار خیابان، از مناطق با کاربری مختلف شامل (نواحی صنعتی، تجاری، آموزشی، پر ترافیک، بیمارستان، مسکونی و پارک) از سطح خیابان برداشته شد. غلظت فلزات سنگین (Sb, Pb, Zn, Cu, Co, Cr, Mn, Ni, Mo, V, Fe) توسط دستگاه ICP-OES و نیز غلظت هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای توسط دستگاه GC-MS تعیین شد. میانگین فاکتور غنی شدگی فلزاتPb, Zn, Cu, Fe در منطقه مورد مطالعه، غنی شدگی متوسط را نشان داد. محاسبه شاخص زمین انباشت نشان داد که عناصر Pb, Zn, Cu, Feدر محدوده غیر آلوده تا متوسط آلوده و عناصر Co, Sb Cr, Mn, Ni, Mo, V, در محدوده غیر آلوده قرار می گیرند. تحلیل های آماری همچون تحلیل مولفه های اصلی (PCA)و تحلیل خوشه ای (CA)، برای تعیین منشا طبیعی و انسان زاد آلاینده ها به کار رفت، نتایج این تحلیل ها، بیشتر منشا انسان زاد را برای فلزات سنگین و هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای نشان داد که بیشتر ناشی از ترافیک وسایل نقلیه و وجود صنایع پتروشیمی در منطقه می باشد. ترکیبات غالب PAH در همه نمونه های گرد و غبارخیابان PAH های با وزن مولکولی بالا (HMW) بودند. همچنین مشخص شد که PAH های گرد و غبار دارای منشا پیروژنیک هستند. مجموع PAH های سرطان زا در همه نقاط نمونه برداری بالاتر از مجموع PAH های غیر سرطان زا بود. نسبت های (BaA/(BaA + Chr به IND/(IND+BghiP) نشان داد که منشا PAHهای موجود درنمونه ها، احتراق نفت و زغال سنگ و زیست توده می باشد.کلید واژگان: گرد و غبارخیابان, فلزات سنگین, فاکتور غنی شدگی, هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای, شهرستان ماهشهر}The aim of present work is the assessment of source of heavy metals,and polycyclic aromatic hydrocarbons in the dust streets of Mahshahr city. Samples were collected from areas with different utility (e.g., industrial, commercial, educational, high traffic, hospitals, residential, and park). Heavy metals concentration like, Sb, Pb, Zn, Cu, Co, Cr, Mn, Ni, Mo, V, Fe and PAHs were measured using ICP-OES and GC-MS analyses; respectively. The average values of enrichment factor for Fe, Cu, Zn and Pb is intermediate. Calculation of geoaccumulation index (Igeo) indicate that heavy metals such as Fe, Cu, Zn and Pb in the dust samples belong to contaminated to medium contaminated categories, while other heavy metals (i.e., Co, Sb Cr, Mn, Ni, Mo, and V) belong to uncontaminated class. Statistical analyses such as principal component analyses (PCA) and clustering analyses (CA) was used to assess the natural and/or anthropogenic origin of pollutions. The results of these analyses indicate that heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons mostly originated from anthropogenic sources, owing to the presence of petrochemical industries, and vehicles traffic. PAHs with high molecular weight (HMW) are dominant in all selected dust street samples. Also, it is confirmed that PAHs in dust have a pyrogenic origin. Importantly, the sum of carcinogenic PAHs in all sampling sites is higher than sum of non-carcinogenic PAHs. The ratios of IND/(IND+BghiP) vs. (BaA/(BaA + Chr) proved that biomasses, together with oil and coal combustion could be considered as the source of PAHs in the dust street samples of Mahshahr.Keywords: Dust street, heavy metal, Enrichment factor, Polycyclic aromatic hydrocarbons, Mahshahr city}
-
این تحقیق به منظور ارزیابی میزان آلودگی خاک های محدوده معدن سرب و روی گل زرد به فلزات سنگین انجام شده است. به همین منظور، فلزات سنگین 33 نمونه خاک سطحی محدوده معدن با دستگاه طیف سنج جذب اتمی شعله ای AAS آنالیز شدند. شاخص های منشا یابی و تعیین درجه آلودگی شامل شاخص غنی شدگی (Ef)، شاخص زمین انباشت (Igeo) و شاخص آلودگی (Cf) برای ارزیابی آلودگی خاک به فلزات سنگین محاسبه گردید. بر اساس نتایج، میانگین غلظت فلزات سنگین شامل اسکاندیم، آرسنیک، ایتریم، کادمیوم، مس، نیکل، وانادیم، کروم، سرب، باریم، منگنز و روی به ترتیب93/20، 19/28، 84/35، 2/56، 90/63، 69/71، 39/141، 39/176، 22/197، 87/404، 55/475، 27/492 میلی گرم بر کیلوگرم بود که عنصر روی بیشترین و اسکاندیم کمترین میانگین رادارند. همچنین نتایج نشان داد که منطقه موردمطالعه آلودگی کلی نسبت به فلزات سنگین ندارد. غلظت برخی از فلزات سنگین مانند سرب، روی و کادمیوم به صورت نقطه ای در برخی از نقاط بسیار زیاد است که سبب بالا رفتن آلودگی خاک شده است. این موضوع به دلیل نوع کانی های منطقه معدنی شامل اسفالریت و گالن می باشد.
کلید واژگان: آلودگی خاک, درجه آلودگی, فلزات سنگین}This research was conducted in order to evaluate the level of heavy metal contamination of the soils in the vicinity of the Yellow Flower lead and zinc mine. For this purpose, heavy metals of 33 surface soil samples of the mining area were analyzed with AAS flame atomic absorption spectrometer. The indices of origin and determination of the degree of pollution including enrichment index (Ef), accumulation index (Igeo) and pollution index (Cf) were calculated to evaluate soil contamination with heavy metals. According to the results, the average concentration of heavy metals including scandium, arsenic, yttrium, cadmium, copper, nickel, vanadium, chromium, lead, barium, manganese and zinc are 20.93, 28.19, 35.84, 56.2, and 90 respectively. 63/69, 71/69, 141/39, 176/39, 197/22, 404/87, 475/55, 492/27 mg/kg, where zinc is the highest and scandium is the lowest. Also, the results showed that the studied area has no general pollution with heavy metals. The concentration of some heavy metals such as lead, zinc and cadmium is very high in some places, which has caused the soil pollution to increase. This issue is due to the type of minerals in the mining area, including sphalerite and galena
Keywords: Soil pollution, degree of pollution, heavy metals} -
نشریه علوم زمین، پیاپی 126 (زمستان 1401)، صص 337 -354هدف از این مطالعه بررسی میزان غلظت فلزات سنگین در محصول برنج شالیزارهای شهرستان ساری است. در این پژوهش از 32 ایستگاه از بخش دانه خوراکی برنج (Seed) نمونه برداری انجام گرفت. سپس جهت بررسی ارتباط خاک - گیاه در 6 ایستگاه از خاک پای گیاه برنج و دیگر بخش های گیاه مانند ریشه، ساقه، برگ و سبوس نیز نمونه برداشت شد. نمونه های خاک پس از آماده سازی به روش استاندارد توسط دستگاه ICP-OES و نمونه های گیاه نیز پس از آماده سازی به روش استاندارد توسط دستگاه ICP-MS مورد تجزیه شیمیایی قرار گرفتند. نتایج تجزیه شیمیایی نمونه های برنج نشان داد که میزان جیوه به طور معمول حدود 07/0 پی پی ام است و در برخی مناطق به صورت نقطه ای (30 درصد نمونه ها) غلظت تا حدود 09/0 پی پی ام می رسد. میزان غلظت عنصر سرب به طور میانگین 91/0 پی پی ام است که این حد نزدیک به حد مجاز است. عناصر آرسنیک، کادمیم، نیکل و روی نیز در تعداد محدودی از نمونه ها انحراف از میزان معمول غلظت را نشان می دهند. نتایج بررسی ها منشا عنصر سرب را ناشی از مصرف کودشیمیایی روی در مزارع و شالیزارهای برنج تایید می نماید. میزان غلظت آرسنیک در منطقه عیسی خندق انحراف از میزان معمول بالایی نشان می دهد. غلظت در عیس خندق 15/1 پی پی ام است که انحراف بالایی را از سطح طبیعی معرفی می کند. افزون بر این، غلظت عناصر کمیاب در محصولات برنج در مناطق مختلف شهرستان ساری در مقایسه با محصولات برنج در برخی از شهرهای کشورهای خارجی، همبستگی بالایی برای کروم (Cr)، کبالت (Co)، آرسنیک (As)، منیزیم (Mg)، منگنز (Mn)، سدیم (Na)، و روی (Zn) نشان می دهد.کلید واژگان: فلزات سنگین, خاک, برنج, کود شیمیایی, سلامت, شهرستان ساری}The present study aims to determine the concentration of heavy metals and toxic metalloids in rice of Sari paddy fields in the Mazandaran province of Iran. In this study, sampling was performed from 32 stations of the rice seed section. The soil-plant relationship was investigated in 6 stations using samples taken from rice soil and other plant parts such as roots, stems, leaves, and bran. Soil and plant samples were prepared using ICP-OES and ICP-MS methods, respectively, and then analyzed chemically. The results of the chemical analysis of rice samples showed that the mercury (Hg) concentration is usually about 0.07 ppm. However, it reaches about 0.09 ppm in some points (30% of the samples). The mean concentration of lead (Pb) is 0.91 ppm, which is close to its allowable limit. In some samples, elements arsenic (As), cadmium (Cd), nickel (Ni), and zinc (Zn) are different from normal concentrations. The study results attribute the origin of lead elements to the use of chemical zinc fertilizer in rice fields and paddy fields, as Pb concentration in areas with zinc (Zn) fertilizer consumption is about 3.99 ppm. The as concentration in Isa Khandagh is 1.15 ppm, suggesting a high deviation from the normal level. In addition, the concentration of trace elements in rice crops in different regions of Sari city compared with rice crops in some foreign cities shows a high correlation for chromium (Cr), cobalt (Co), Arsenic (As), magnesium (Mg), manganese (Mn), sodium (Na), and Zinc (Zn).Keywords: heavy metals, Soil, rice, Frertilizer, Health, Sari city}
-
همگام با رشد صنعت وفناوری،ورود آلاینده های زیست محیطی ودرصدرآن فلزات سنگین به خاک، موجب افزایش نگرانی جامعه بشری در رابطه با امنیت غذایی شده است. این مطالعه با هدف بررسی غلظت فلزات سنگین درخاک های سطحی زمین های کشاورزی جنوب بردسکن واقع دراستان خراسان رضوی انجام شده است. برای این منظورنمونه های خاک ازعمق 10 تا30 سانتی متری سطح خاک برداشت گردید. با فت خاک غالب گراول ماسه ای وPH خاک 7.3 ونیمه قلیایی است.میانگین غلظت کل کادمیوم،مس،منگنز ومولیپدن به ترتیب0.66 و215،2167و6.67(برحسبppm) اندازه گیری شدند.بیشترین مقدارشاخص زمین انباشتگی ،فاکتورغنی شدگی وشاخص آلودگی به ترتیب مربوط به مس(0.6)،مولیپدن(6.26) ومولیپدن(4.44) است.شاخص جامع آلودگی که ازمیانگین شاخص آلودگی کلیه فلزات محاسبه شد برابربا 2.36 است ودرکلاس آلودگی متوسط قرار گرفت. بالا بودن غلظت فلزات سنگین مس،مولیپدن،منگنز وکادمیوم درجنوب بردسکن می تواند تهدیدی برای کشاورزی دراین منطقه باشد.وجود رخساره های سنگی مختلف همرا ه باساختارهای زمین شناسی مانند گسل ها وفعالیت های انسانی مانند معدن کاری، کشاورزی وصنعتی می تواند زمینه های لازم را برای آلودگی خاک به فلزات سنگین فراهم نماید وموجب افزایش غلظت فلزات سنگین درخاک های کشاورزی منطقه شده باشد . نظارت مستمر برغلظت آلاینده ها درخاک ومحصولات کشاورزی برای حفظ منابع تولید ودست یابی به امنیت غذایی ضروری است.
کلید واژگان: فلزات سنگین, جنوب بردسکن, آلودگی خاک, فاکتور غنی شدگی, شاخص زمین انباشت.}Considering the development of industry and technology, the accumulation of inviromental contaminants,especially heavy metals in the soil led to increasing concern about food security.The aim of this study was to investigate the concentration of heavy metals in the surface soils of agricultural lands south of Bardaskan located in Khorasan Razavi. The soil samples were taken from depth of 10 to 30 cm soil by filed assessment.The dominant soil texture is gravelsandy and PH 7.3 and subalkaline. Mean total concentration of Cd,Cu,Mn and Mo were0.66,251,2176,6.67(ppm).The highest values of Igeo,EF and CF indicators were found for Cu(0.6),Mo(6.26) ,Mo(4.44).Pollution index calculated using the average of total CF was 2.36,indicating the medium contamination class in the area. High concentration of heavy metals Cu,Mo,Mn and Cd in the south of Bardaskan can be a threat to agricultural land in this area. geological structures such as faults, and human activities such as mining, agriculture, and industry can provided the necessary grounds for soil contamination with heavy metals and increase the concentration of heavy metals in the agricultural soil of the region. Monitoring the pollutants concentration in the agricultural soils as well as in agriculutral products is essential to conserve natural resources and ensure the food security.
Keywords: : Heavymetals, SouthBardaskan, Soil Pollution, Enrichment factor, Geoaccumulation Index.} -
در این پژوهش به منظور بررسی آلودگی رسوبات سطحی رودخانه های غرب و جنوب غرب دریاچه ارومیه، 20 نمونه سطحی از عمق صفر تا 10سانتی متری رسوبات برداشته شد. پس از عبور نمونه ها از الک 2 میلی متری، مقدار کل فلزات سنگین به دست آمد. سپس شاخص زمین انباشت (Igeo)، شاخص غنی شدگی (EF) و شاخص آلودگی (PI) فلزات محاسبه شدند. بر اساس نتایج حاصل، شاخص زمین انباشت نیکل، کبالت، کروم، آرسنیک و کادمیوم در همه رسوبات در محدوده ریسک خیلی زیاد (2<I_geo<1) یا زیاد (2I_geo>) قرار می-گیرند. ضریب غنی شدگی نیکل در رسوبات باراندوزچای و گدارچای در محدوده آلودگی فوق العاده زیاد (40<EF) و در رودخانه های شهرچای، مهابادچای، نازلو چای و سیمینه رود در بازه آلودگی خیلی زیاد است. ضریب غنی شدگی ارسنیک در تمام رسوبات، آلودگی خیلی زیاد (40> EF >20) را نشان می دهد. شاخص غنی شدگی در مورد کادمیوم، مس، کبالت و کروم تقریبا در تمام رودخانه ها گواه آلودگی زیاد و در مورد روی مبین آلودگی متوسط تا زیاد است. ارسنیک بیشترین میانگین شاخص آلودگی را رسوبات نازلوچای نشان می دهد. ماتریس همبستگی آماری، بیشترین میزان همبستگی را بین کبالت و کروم با نیکل نشان می دهد که دلیل آن، منشا زمین زاد مشترک آنها و همبستگی معنادار نیکل با ماسه مبین منشا طبیعی این عنصر در نظر گرفته می شود. همبستگی روی با ماده آلی و رس معنی دار و احتمالا به دلیل جذب روی توسط رس و ماده آلی است. بین آرسنیک با کادمیوم معنا داری رابطه وجود دارد. آنالیز مولفه های اصلی حاکی از وجود 4 منشا برای فلزات سنگین مورد مطالعه است که 4 مولفه اول با مقادیر ویژه بالاتر از 1، بیش از 85 درصد از واریانس داده ها را تعیین می کنند. در مولفه اول فلزات نیکل و کروم به همراه ماسه دارای بیشترین وزن هستند. روی، مس و pH در مولفه دوم قرار می گیرند، کادمیوم و ارسنیک در مولفه سوم و ماده آلی و سرب در مولفه چهارم دارای بیشترین وزن هستند.
کلید واژگان: رسوبات, رودخانه, شاخص های آلودگی, فلزات سنگین}In this study, in order to investigate the contamination of surface sediments in west and southwest rivers of Lake Urmia, 20 surface samples were taken from a depth of 0-10 cm. After passing the samples through a 2 mm sieve, the total amount of heavy metals was obtained by ICP-OES. Then the geo-accumulation index (Igeo), enrichment index (EF) and pollution index (PI) of metals was calculated. Based on the results, geo-accumulation indices of nickel, cobalt, chromium, arsenic and cadmium in all sediments are in the risk range of extremely high (1<I_geo<2) or high (I_geo>2). Nickel enrichment coefficient in Barandozchai and Gadarchai sediments is extremely high (EF>40) and in Shahrchai, Mahabadchai, Nazluchai and Simineh rivers in very high pollution range (20<EF<40). Arsenic enrichment coefficient in all sediments shows very high pollution. The enrichment index for cadmium, copper, cobalt and chromium indicates high pollution in almost all rivers and it is moderate to high for zinc. Arsenic shows the highest average for contamination index in Nazluchai deposits. Statistical correlation matrix shows the highest correlation between cobalt and chromium with nickel because of their common geogenic origin and the significant correlation between nickel and sand indicates the natural origin of the element. The correlation between zinc and organic matter and clay is significant and probably due to zinc uptake by clay and organic matter. There is a significant relationship between arsenic and cadmium. Principal component analysis indicates 4 sources for the studied heavy metals, the first 4 components with specific values higher than 1, determine more than 85% of data variance. In the first component, nickel and chromium along with sand have the highest weight. Zinc and copper are in second component along with pH, cadmium and arsenic in third component and organic matter and lead in fourth component have the highest weight.
Keywords: sediments, river, pollution indices, Heavy metals} -
این تحقیق به منظور بررسی آلودگی فلزات سنگین و منشا آن ها در منطقه جعفر آباد، جنوب غربی شهرستان کاشمر، در استان خراسان رضوی انجام شده است. به همین منظور فلزات سنگین 32 نمونه خاک سطحی (عمق 10 تا 30 سانتی متری) در منطقه جعفر آباد، جنوب غرب شهرستان کاشمر با دستگاه ICP-MS آنالیز شدند. شاخص های منشا یابی و تعیین درجه آلودگی، شامل فاکتور غنی سازی (Ef) و درصد آن، زمین انباشت (Igeo)، فاکتور آلودگی (Cf)، برای ارزیابی آلودگی خاک محاسبه شدند. براساس نتایج بدست آمده در بین فلزات سنگین Cu،Mo ،Mn ،Cd ،Th ،Sr ،Co ،Pb ،As ، منگنز بیشترین و کادمیوم کمترین میانگین غلظت را دارند. مقادیر حداقل و حداکثر فاکتور غنی سازی نیز به ترتیب مربوط به مولیبدن و سرب هستند. نتایج نشان می دهد که منطقه بررسی شده نسبت به فلزات مس و مولیبدن تقریبا آلودگی نشان می دهد. نتایج حاصل از مطالعات این پژوهش حاکی از آن است که آلودگی های فلزات سنگین زمین زاد و عمدتا ناشی از سنگ شناسی منطقه از قبیل شیل، ماسه سنگ، کنگلومرا، مارن های گچ دار، گرانیت و سنگ های ولکانیکی است و آلودگی های انسان زاد به استثنا فعالیت معدنکاری و تا حدودی فعالیت کشاورزی، در دیگر موارد نقش موثری نداشته اند. براساس آنالیز خوشه ای و تحلیل مولفه اصلی حضور برخی از فلزات مانند مس، مولیبدن و منگنز، در کنار یکدیگر نشان دهنده منشا مشترک آن ها می باشد.
کلید واژگان: آلودگی, فلزات سنگین, خاک, جعفرآباد, شهرستان کاشمر}This study was conducted to investigate the heavy metal contamination and their region in Jafar Abad, southwest of Kashmar in Khorasan Razavi province. For this purpose, heavy metals of surface soil samples 32 (10- 30 cm) were analyzed in the Jafar Abad, southwest Kashmar by ICP-MS origin indices and degree of contamination including enrichment factor (Ef) and its percentage, geoaccumulation index (Igeo), contamination factor (Cf) were calculated to evaluate soil contamination. Based on the results, in between heavy metals, Manganes has the highest and Cadmium the lowest average contamination. Maximum and minimum enrichment factors are also Molybdenum and lead respectively. The results show that the study area is almost contaminated with respect to copper and molybdenum metals. The results of this study indicate that heavy metals contamination is lithogenic and mainly due to the lithology of the region such as shale, sandstone, conglomerate, gypsum marls, granite and volcanic rocks, and anthropogenic contaminants, except from limited mining activities and some agricultural activities did not play a significant role in the contamination of this region. Based on cluster analysis and principal component analysis, the presence of some metal such as copper, molybdenum and manganese together indicates their common origin.
Keywords: pollution, Heavy metals, Soil, Jafar Abad, city Kashmar} -
هدف از این پژوهش تعیین تمرکز، غلظت فلزات سنگین و بررسی کانی شناسی-ریخت شناسی ذرات PM2.5 جمع آوری شده از ایستگاه سنجش آلودگی هوا در میدان هفت تیر (مرکز تهران) است. برای این منظور ذراتPM2.5 به کمک دستگاه نمونه گیر کم حجم و در طی مدت 5 ماه (اردیبهشت - شهریور 1398) بر روی فیلترهای تفلونی جمع آوری گردید. غلظت فلزات در نمونه ها پس از هضم آن ها در اسید توسط دستگاه جذب اتمی اندازه گیری گردیده و سپس از طریق روابط استاندارد به غلظت بر حسب میکروگرم بر مترمکعب تبدیل شدند. بر اساس نتایج به دست آمده تمرکز ذرات PM2.5 در خردادماه بیشتر از سایر ماه ها بوده و بالاتر از مقدار مجاز μgm−3 10 قرار می گیرد و سطح آلودگی نیز در همه ماه ها در رده آلودگی شدید تا شدیدا بالا است. از نظر غلظت فلزات سنگین تغییرات در همه ماه های نمونه برداری تقریبا مشابه بوده و از روند Zn>Ni>Pb>Cr>Cu>Cd تبعیت می کند. غلظت دو فلزPb و Cr در ذرات کمتر از حد مجاز سازمان بهداشت جهانی و میانگین غلظت دو فلز Cd و Ni در نمونه ها بالاتر از استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا قرار می گیرد. محاسبه ضریب غنی شدگی و روش تحلیل مولفه اصلی نشان داد که کروم احتمالا منشا زمین زاد، کادمیم و روی دارای منشا عمدتا انسان زاد و سه فلز دیگر سرب، مس و نیکل دارای هر دو منشا طبیعی و انسان زاد هستند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که ذرات PM2.5 به صورت بی شکل یا نامنظم، میله ای شکل، نامنظم کروی، کاملا کروی، ورقه ای و همچنین به صورت اگرگاتهای بلند زنجیره یا بلورهای منفرد مشاهده می شوند. بر اساس مطالعات پراش پرتوایکس کانی های رسی (کاندیت و ایلیت)، کوارتز و کلسیت به عنوان کانی های اصلی، کانی های ژیپس و دولومیت به عنوان کانی های فرعی و کانی های وزتیت و هالیت به عنوان فازهای کانیایی کمیاب شناسایی گردیدند.
کلید واژگان: PM2.5, فلزات سنگین, کانی شناسی, ریخت شناسی ذرات, میدان هفت تیر, تهران}The aim of this study is to determine the ambient concentration, content of heavy metals and morphology and mineralogy of PM2.5 samples collected from air pollution monitoring station in Haft-Tir square (central Tehran). For this purpose, PM2.5 samples were collected by means of low-volume sampling device during five months (April-August 2019). Based on the obtained results, there is more loading of PM2.5 on June higher that 10 μgm−3 and showed high to very high pollution level. Variations in metal concentration in the sampling months were relatively similar, showing order of Zn>Ni>Pb>Cr>Cu>Cd. Comparing the mean concentration of metals with international permissible limits the concentration of Pb and Cr in PM2.5 samples was lower than that of recommended by the WHO while the average concentration of Cd and Ni was higher than those of USEPA recommended limit. Calculations of enrichment factor and results of principal component analysis revealed that Cr is of geogenic origin, Cd and Zn are derived from anthropic sources and Pb, Cu and Ni are probably of mixed sources. Based on scanning electron microscopy images, PM2.5 are observed as a shapeless or irregular, rod-shaped, irregular spherical, completely spherical, sheeted, as well as long chain aggregates or single crystals. According to the results of X-ray diffraction analysis, clay minerals, quartz and calcite were found as major minerals, gypsum and dolomite minerals were identified as minor minerals and wüstite and halite minerals were identified as rare mineral phases.
Keywords: PM2.5, heavy metals, mineralogy, particle morphology, Hafte-Tire, Tehran} -
نشریه کواترنری ایران، پیاپی 26 (پاییز و زمستان 1400)، صص 1006 -1023
مطالعه حاضر با هدف بررسی آلودگی عناصر سنگین در خاک محدوده شهرکرد با استفاده از شاخص های مختلف با تجزیه شیمیایی 61 نمونه خاک از عمق 25-0 سانتی متری انجام شد. غلظت کل عناصر سنگین بااستفاده از دستگاه (ICP-MS) در شرکت زرآزما اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد عناصر آرسنیک، مس، نیکل، کروم، وانادیوم، سرب و روی پایین تر از حدمجاز و عنصر کبالت برای حدود 65 درصد نمونه ها بالاتر از حد استاندارد کانادا است. براساس شاخص زمین انباشتگی خاک منطقه موردمطالعه غیرآلوده است و صرفا میزان اندکی آلودگی در ارتباط با آرسنیک مشاهده شد. براساس شاخص فاکتور تجمع، آرسنیک غنی شدگی متوسط و سایر عناصر، غنی شدگی کمی را نشان دادند. مقادیر فاکتور غنی شدگی زمین زاد بودن منشا این عناصر را تایید می کند. براساس میانگین شاخص PI، سطح آلودگی خاک منطقه مورد مطالعه برای 8 فلز مورد بررسی در کلاس آلودگی کم تا متوسط بود. به طورکلی خاک شهرستان شهرکرد در مقایسه با خاک برخی شهرهای جهان تمرکز غلظت عناصر کروم، نیکل و وانادیوم بیش تری دارد.
کلید واژگان: ژئوشیمی زیست محیطی, آلودگی, فلزات سنگین, مولفه های اصلی, شهرکرد}Quaternery journal of Iran, Volume:7 Issue: 26, 2022, PP 1006 -1023The study area is located in Chaharmahal and Bakhtiari province and includes Shahrekord and its villages. The highest outcrop of the region is related to the Mesozoic limestone formations in which the Upper and Lower Cretaceous limestones have the largest extent, and Precambrian sediments have a limited extent. The existence of different age facies along with mining, industrial, and agricultural activities can provide the necessary grounds for soil contamination with heavy elements. In the present research, considering the importance of soil health from the perspective of environmental geochemistry, the presence and distribution of these elements in the region’s soil were investigated. The present study aimed to determine the distribution of heavy metals based on zoning maps of elements and the correlation between them in the soil environment.
Materials and methodsFor this purpose, the results of the chemical analysis of 61 soil samples were taken from a depth of 0-25 cm (after removing surface contaminants). The concentration of heavy metals was analyzed using the ICP-MS method in Zarazma Company and was evaluated and interpreted using multivariate statistical methods. Also, geoaccumulation index (Igeo), Nemerow integrated pollution index (NIPI), pollution index (PI), and enrichment factor (EF) of elements were calculated.
Results and discussionThe average concentration of total heavy elements in the soils of the study area was 4.39, 13.34, 91.82, 32.18, 70.57, 11.70, and 81.64 for arsenic (As), cobalt (Cb), chromium (Cd), copper (Cu), nickel (Ni), lead (Pb), vanadium (V), and zinc (Zn), respectively. The average concentration of heavy metals in the surface soil of Shahrekord for different elements was in the following order: As
ConclusionTherefore, there is no significant environmental concern. This result is in line with the results of the present study. In all sampling sites, the PI is in the allowable category. Besides, the concentration of heavy metals such as Pb, Zn, and Cu is less in the soil of Shahrekord than in the soil of other cities, but Ni has a higher concentration. Also, since the EF was less than 10 for the study area’s soils, these elements’ natural or geogensis origin is confirmed
Keywords: Environmental Geochemistry, Pollution, Heavy Metals, Principle Components, Shahrekord} -
به علت افزایش شهرنشینی و توسعه جوامع صنعتی، آلودگی در محیط زیست افزایش یافته که فلزات سنگین یکی از آلودگی ها می باشد. رسوبات در یک محیط ساحلی به عنوان یک شاخص و یک مخزن اصلی فلزات سنگین محسوب می شوند. با هدف بررسی میزان آلودگی محیط و موجودات منطقه نمونه های رسوبات سطحی از پنج ترانسکت)گلشهر جنوبی، خواجه عطا، اسکله پشت شهر ، سهراه جهانبار و سورو (در سواحل بندر عباس) شمال شرقی خلیج فارس (در دو فصل گرم و سرد جمع آوری شدند و غلظت فلزات سنگین در آنها اندازه گیری شد. غلظت فلزات سنگین در نمونه ها توسط ICP-MS ارزیابی گردید. آنالیز آماری داده ها با نرم افزار 18.0 SPSS انجام گردید. بالاترین میزان فلز در رسوبات در فصل سرد و فصل گرم در تمامی ترانسکتها متعلق به آهن 1055.53) ± - 9375.25533.00 ± 7862.3(، آلومینیوم 1012.99) ± - 6277.2 479.94 ± (5041 و منگنز 85.26) ± - 738.52 0.94 ± 489.12(گزارش شد. کیفیت رسوبات توسط شاخص آلودگی (CF) تعیین شد. در این مطالعه مقایسه این غلظ ها با استانداردهای جهانی) (USEPA ,1996; ROPME, 2003 انجام گرفت، که میانگین غلظت کادمیوم (Cd) ، آرسنیک (As) ، جیوه (Hg) ، روی (Zn) ، مس (Cu) و سرب (Pb) از استانداردهای جهانی بیشتر بود.
کلید واژگان: فلزات سنگین, آلودگی, خلیج فارس, رسوبات, Cf}Due to increasing urbanization and industrial development, environmental pollution has increased and heavy metals are one of the most groups of pollutant. Sediments act as indicators of heavy metal in coastal environment, they are the main reservoir of heavy metals. Inorder study about environmental pollution and the andemic species, sediments and T. mutabilis samples were collected from 5 transects (South Golshahr, Khaje Ata, Posht-e- shahr, Jahanbar rahe Se, Soro) of the Bandar Abbas (NE Persian Gulf) in cold and warm season, and the metal concentrations were determined for them. Metals contents were analyzed by using ICP-MS. Statistical analysis was performed with SPSS 18.0 software. The highest amount of metals belongs to Fe, Al, Mn in warm and cold season. Sediment quality was measured by Contamination Factor. Cd, As, Hg, Zn, Cu & Pb levels in sediments from all transects higher than the recommended values of standard (USEPA ,1996; ROPME, 2003).
Keywords: Heavy metal, Pollution, Persian Gulf, Sediments, Cf} -
در این تحقیق نقش لیتولوژی و کانه زایی در فراوانی عناصر سنگین با منشا طبیعی در رسوبات ماسه ای رودخانه های حوالی معدن طلای داشکسن مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور تعداد 30 نمونه رسوب از عمق 20 سانتیمتری سطح زمین نمونه برداری گردید. میزان عناصر Fe، Ba، Zn، Cr، Pb، Cu، As، Sb، Co و Cd در نمونه های رسوب ماسه ای دانه متوسط و آب های سطحی و زیرزمینی اندازه گیری گردیده و مقاطع نازک صیقلی از کانی های سنگین رسوبات تهیه شده است. بر طبق نتایج این پژوهش، فراوانی کانی های سنگین تیره با تمرکز عناصر باریوم، سرب، روی، آرسنیک، آنتیموان، آهن و کادمیوم همبستگی داشته و فلدسپات با عناصر آرسنیک و باریوم مرتبط است. خرده سنگ های ولکانیکی با عناصر سرب، روی، آنتیموان، باریوم، آرسنیک و آهن و خرده سنگ های دگرگونی با عنصر کروم همبستگی مثبت دارند. کانی هورنبلند با کبالت و کانی بیوتیت با عناصر کبالت، کادمیوم و باریوم همبستگی مثبت نسبتا پایین نشان می دهند. عناصر Sb، As، Pb و Ba دارای غنی شدگی فوق العاده زیاد، Cd دارای غنی شدگی کم و سایر عناصر فقیر شدگی در رسوبات مورد مطالعه نشان می دهند. بر اساس شاخص انباشت آلودگی (PLI) اکثر نمونه ها در رده آلوده قرار می گیرند. بر اساس شاخص زمین انباشت (Igeo)، رسوبات مورد بررسی نسبت به عناصر As و Sb در رده های خیلی آلوده تا شدیدا آلوده و نسبت به بقیه عناصر مورد مطالعه بین رده های غیره آلوده تاکمی آلوده قرار می گیرند.
کلید واژگان: رودخانه شور, رسوبات ماسه ای دانه متوسط, فلزات سنگین, کانی سنگین, معدن طلای داشکسن}In this research, the role of lithology and mineralization in the abundance of naturally occurring heavy metals in sand sediments of the rivers flowing surrounding the Dashkasan gold mine located in the northeast of the Qorveh city was evaluated. For this purpose, 30 samples were taken from 20 cm deep underground surface. The concentration of Fe, Ba, Zn, Cr, Pb, Cu, Co, As, Sb and Cd was measured in the medium sand size sediments and surface/groundwater samples. Thin/polish sections were prepared from the heavy mineral content of the sediments. According to results of the study, the amount of opaque heavy minerals is positively correlated with the concentration of Ba, Pb, Zn, As, Sb, Fe and Cd. Feldspar shows significant positive correlation with As and Ba. The volcanic rock fragments are correlated with Pb, Zn, Sb, Ba, As and Fe. There is positive correlation between the metamorphic rock fragment content of the sediments and Cr concenttration. Hornblende and biotite show relatively low positive correlation with Co, Cd and Ba. Sb, As, Pb and Ba have extremely high enrichment in the sediments, Cd is slightly enriched and other elements are depleted. According to the Point Load Index (PLI), most samples are classified as polluted. Based on the Igeo index, As and Sb fall into highly to extremely polluted classes and Cu, Co, Cr, Zn, Fe, Pb, Cd and Ba place between the unpolluted to slightly polluted classes.
Keywords: Shour river, heavy metal, Heavy mineral, Dashkasan gold mine} -
رودخانه ماشلک در شمال کشور ایران قرار دارد و یکی از مهمترین رودخانه های منتهی به دریای خزر در غرب استان مازندران می باشد. به منظور پایش های زیست محیطی تعداد 25 نمونه از رسوبات بستر این رودخانه برداشت گردید. بر روی نمونه های مذکور آنالیز ICP-MS انجام گرفت. بررسی غلظت فلزات سنگین نشان داد که بیشترین غلظت فلزات سنگین به ترتیب متعلق به وانادیوم،کروم، روی، نیکل، مس، سرب، کبالت و مولیبدن می باشد. بر اساس استانداردهای کیفیت رسوب (SQGS)، رسوبات ماشلک نسبت به فلز کروم و نیکل دارای آلودگی می باشند. شاخص غنی شدگی دو فلز کروم و نیکل نشان دهنده آلودگی متوسط و سایر فلزات نشان دهنده آلودگی کم می باشد. بر مبنای شاخص زمین انباشت تنها فلز کروم آلودگی کم تا متوسط را نشان می دهد. بررسی ریسک اکولوژیک فلزات سنگین در نهشته های رودخانه ماشلک حاکی از عدم آلودگی این نهشته ها دارد و نشان دهنده ریسک اکولوژیک کم منطقه مورد مطالعه می باشد. نتایج آزمون تحلیل مولفه اصلی (PCA) ، منجر به شناسایی 2 فاکتور اصلی گردید. فاکتور اصلی شامل فلزات کبالت، آلومینیوم، وانادیوم، مس، نیکل، روی و کروم که دارای دو منشا زمین زاد و انسان زاد به صورت همزمان می باشند و فاکتور دوم منشا زمین زاد را نشان می دهد.
کلید واژگان: آلودگی, فلزات سنگین, رودخانه ماشلک, شاخص غنی شدگی, خطر اکولوژیکی}Mashalak River is located in the north of Iran and is one of the most important rivers leading to the Caspian Sea west of the Mazandaran province. To conduct environmental monitoring, 25 samples of sediments were collected from the Mashalak riverbed. The samples were analyzed by ICP-MS. A review of heavy metal concentrations suggested that the highest concentrations of heavy metals pertained to Vanadium, Chromium, Zinc, Nickel, Copper, Lead, Cobalt, and Molybdenum, respectively. According to Sediment Quality Guidelines (SQGS), Mashalak sediments are more likely to be contaminated with Chromium and Nickel. The enrichment index shows that Chromium and Nickel produce moderate pollution while other metals have low pollution. Using the Geo-Accumulation Index, only Chromium shows low to moderate pollution. Examining the ecological risk of heavy metals in the Mashalak River deposits suggests these deposits are not contaminated, indicating that the ecological risk of the area under study is low. The Principal Component Analysis (PCA) test results helped identify two main factors. The main factor includes such metals as Cobalt, Aluminum, Vanadium, Copper, Nickel, Zinc, and Chromium, which have both lithogenic and anthropogenic origins simultaneously, as the secondary factor includes the former.
Keywords: pollution, Heavy metals, Mashalak River, Enrichment index, Ecological risk} -
همگام با رشد صنعت وفناوری،ورود آلاینده های زیست محیطی و درصدر آن فلزات سنگین به خاک، موجب افزایش نگرانی جامعه بشری در رابطه با امنیت غذایی شده است. این مطالعه با هدف بررسی غلظت فلزات سنگین در خاک های سطحی زمین های کشاورزی جنوب بردسکن واقع در استان خراسان رضوی انجام شده است. برای این منظور نمونه های خاک از عمق 10 تا 30 سانتی متری سطح خاک برداشت گردید. بافت خاک غالب گراول ماسه ای وPH خاک 7.3 و نیمه قلیایی است. میانگین غلظت کل کادمیوم، مس، منگنز و مولیپدن به ترتیب 0.66 و 215، 2167 و6.67 (برحسب ppm) اندازه گیری شدند. بیشترین مقدار شاخص زمین انباشتگی، فاکتور غنی شدگی و شاخص آلودگی به ترتیب مربوط به مس (0.6)، مولیپدن (6.26) و مولیپدن (4.44) است. شاخص جامع آلودگی که از میانگین شاخص آلودگی کلیه فلزات محاسبه شد برابر با 2.36 است و در کلاس آلودگی متوسط قرار گرفت. بالا بودن غلظت فلزات سنگین مس، مولیپدن، منگنز و کادمیوم در جنوب بردسکن می تواند تهدیدی برای کشاورزی در این منطقه باشد. وجود رخساره های سنگی مختلف همراه با ساختارهای زمین شناسی مانند گسل ها و فعالیت های انسانی مانند معدن کاری، کشاورزی و صنعتی می تواند زمینه های لازم را برای آلودگی خاک به فلزات سنگین فراهم نماید و موجب افزایش غلظت فلزات سنگین در خاک های کشاورزی منطقه شده باشد. نظارت مستمر بر غلظت آلاینده ها در خاک و محصولات کشاورزی برای حفظ منابع تولید و دست یابی به امنیت غذایی ضروری است.
کلید واژگان: فلزات سنگین, جنوب بردسکن, آلودگی خاک, فاکتور غنی شدگی, شاخص زمین انباشت}Considering the development of industry and technology, the accumulation of inviromental contaminants,especially heavy metals in the soil led to increasing concern about food security.The aim of this study was to investigate the concentration of heavy metals in the surface soils of agricultural lands south of Bardaskan located in Khorasan Razavi. The soil samples were taken from depth of 10 to 30 cm soil by filed assessment.The dominant soil texture is gravelsandy and PH 7.3 and subalkaline. Mean total concentration of Cd,Cu,Mn and Mo were0.66,251,2176,6.67(ppm).The highest values of Igeo,EF and CF indicators were found for Cu(0.6),Mo(6.26) ,Mo(4.44).Pollution index calculated using the average of total CF was 2.36,indicating the medium contamination class in the area. High concentration of heavy metals Cu,Mo,Mn and Cd in the south of Bardaskan can be a threat to agricultural land in this area. geological structures such as faults, and human activities such as mining, agriculture, and industry can provided the necessary grounds for soil contamination with heavy metals and increase the concentration of heavy metals in the agricultural soil of the region. Monitoring the pollutants concentration in the agricultural soils as well as in agriculutral products is essential to conserve natural resources and ensure the food security.
Keywords: Heavy metals, South Bardaskan, Soil Pollution, Enrichment factor, Geoaccumulation index}
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.