مطالعه پراکنش آلودگی خاک به عناصر سنگین با استفاده از زمین آمار و خوشه بندی فازی در منطقه دیزج آباد، استان زنجان

این پژوهش با هدف شناخت الگوی پراکنش و شدت آلودگی خاک در اطراف مجتمع کارخانه های شرکت ملی سرب و روی ایران در منطقه دیزج آباد استان زنجان انجام شد. برای این منظور تعداد 272 نمونه خاک سطحی از عمق 10-0 سانتی متری در قالب یک شبکه با فواصل 250 و 500 متر برداشت شد و پس از عصاره گیری با اسید نیتریک غلظت عناصر سرب، روی و کادمیم در نمونه ها تعیین شد. میانگین غلظت سرب، روی و کادمیم در خاک به ترتیب 181/03، 182/28 و 1/48 میلی گرم بر کیلوگرم بود. تبدیل گر باکس- کوکس برای نرمال سازی داده ها استفاده شد. الگوی مکانی متغیرها توسط محاسبه تغییرنماهای تجربی و مدل های برازش داده شده زمین آماری مورد بررسی قرار گرفت. مدل نمایی بهترین نتیجه را برای توصیف تغییرپذیری مکانی عناصر نشان داد. دامنه تاثیر برای تغییرنماهای سرب، روی و کادمیم به ترتیب 1131، 1073 و 1026 متر می باشد. روش کریجینگ معمولی نتایج قابل قبولی برای برآورد غلظت فلزات سنگین در نقاط نمونه برداری نشده نشان می دهد. خوشه بندی داده ها از طریق کمینه سازی یک تابع عضویت در قالب الگوریتم FCM در نمای فازی 1/2 انجام شد. براساس توابع شاخص عملکرد فازی، آنتروپی نرمالیزه شده و شاخص جداشدگی مناسب ترین خوشه بندی با تعداد 7 کلاس تعیین شد. کلاس های A، B، E و G با آلودگی بالا در قسمت مرکزی و اطراف کارخانه و کلاس های C، D و F با آلودگی کم در شمال، شمال شرقی و جنوب شرقی منطقه قرار داشتند. کلاس نامعمول در بخش بزرگی از منطقه پراکنده بود و به طور عمده با محل کارخانجات و دفن پسماندها مطابقت داشت.