ارزیابی شاخص های آلودگی فلزات سنگین در آب های سطحی معدن مس سرچشمه با روش های آماری چندمتغیره و GIS

معدن مس سرچشمه دومین معدن روباز مس بزرگ جهان است که فعالیت های معدنی، عملیات آبگیری و سدسازی آن می تواند سبب آلودگی منابع آب سطحی و زیرسطحی منطقه شود. در این مطالعه به منظور ارزیابی غلظت فلزات سنگین در 82 نمونه آب سطحی (924 پارامتر کیفی) از شاخص آلودگی فلزات سنگین (HPI)، شاخص ارزیابی فلزات سنگین (HEI) و درجه آلودگی (Cd) استفاده شده است. همچنین متغیرهای اصلی موثر بر شاخص های آلودگی با استفاده از تحلیل مولفه های اصلی (PCA) شناسایی و از ترکیب PCA و مدل رگرسیون خطی چندگانه (MLR) به منظور تدوین روابط جدید برای محاسبه شاخص های HPI, HEI, Cd با حداقل پارامترهای مورد نیاز استفاده شد. منطقه مورد بررسی به سه زیربخش با فعالیت های مختلف تقسیم و غلظت عناصر سنگین آب در هر زیربخش با حداکثر مجاز قابل شرب WHO مقایسه شد. با توجه به نقشه های پهنه بندی GIS، بیشترین مقادیر فلزات در سایت های معدن کاری و در سد رسوبگیر و کمترین آنها در رودخانه شور مشاهده شد. طبق نتایج شاخص HPI، 70 درصد نمونه ها در محدوده بحرانی 100 تا 3/482245 قرار گرفتند و فقط 30 درصد از نمونه ها در طبقه آلودگی کم قرار داشتند. نتایج شاخص های HEI و Cd نشان دادند که به ترتیب 79 (96%) و 69 (٪2/84) نمونه به فلزات سنگین آلوده می باشند. چهار مولفه اصلی با روش PCA انتخاب که مولفه اول با 3/63 درصد از واریانس کل داده ها شامل بارگذاری عناصر آلومینیوم، کادمیوم، کبالت، آهن، روی، منگنز و نیکل بود. علیرغم محدوده بسیار وسیع تغییرات شاخص ها، کارآیی مطلوب روابط پیشنهادی MLR-PCA با تعداد متغیرهای کمتر برای منطقه مطالعاتی تائید شد. از یافته های تحقیق حاضر و روابط خطی پیشنهادی می توان به منظور بررسی اقدامات پیشگیرانه و کنترل آلودگی آب ها به فلزات سنگین در آینده در منطقه مس سرچشمه و توسعه روابطی برای مناطق مشابه استفاده کرد.