خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بستر رشد گیاهان در باطله های زغال سنگ در مراتع منطقه کیاسر ساری، استان مازندران

استخراج معادن موجب تخریب اجزاء ساختاری و کارکردی در یک اکوسیستم مرتع می شوند. در مراتعی که استخراج معادن زغال سنگ در آنها انجام می شود معمولا انباشت های عظیمی از باطله های معدنی وجود دارد که از آلاینده های مهم برای طبیعت منطقه و اطراف هستند. احیای پوشش گیاهی در این انباشت های باطله زغال سنگ موجب کاهش آلودگی و بهبود چشم انداز در منطقه خواهد شد. هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی باطله های زغال سنگ در محدوده معادن زغال سنگ البرز مرکزی در استان مازندران بوده است. با این شناخت ضمن شناسایی محدودیت های رشد و استقرار گیاهان، می توان احیای پوشش گیاهی در این مناطق را تسریع نمود.

این تحقیق در معادن زغال سنگ کیاسر در شهرستان ساری در استان مازندران انجام شد. منطقه دارای ارتفاع متوسط 1030 متر از سطح دریا، میانگین بارندگی سالیانه 520 میلی متر و متوسط درجه حرارت سالیانه 2/13 درجه سانتی گراد است. بهره برداری از معدن منطقه از سال 1362 آغاز شده است. تعداد 10 انباشت باطله متروک زغال سنگ در منطقه شناسایی شد. با کمک مهندسان و کارکنان با تجربه شش زمان رهاسازی باطله در منطقه تعیین شد. سن رهاسازی باطله ها شامل باطله 4 تا 6 سال، 8 تا 12سال، 15 تا 18سال، 19 تا 21 سال، 22 تا 24 سال و باطله 25 تا 27 سال بوده است. مراتع اطراف معدن که تحت چرای دام هستند به عنوان منطقه شاهد انتخاب شدند. نمونه برداری باطله زغال سنگ با استفاده از روش تصادفی-منظم تا عمق 20 سانتی متری انباشت های باطله و مراتع اطراف معدن به عنوان شاهد صورت پذیرفت. بافت و میزان رطوبت در انباشت باطله و همچنین خصوصیات شیمیایی آن مانند درصد کربن آلی، آهک، اسیدیته، هدایت الکتریکی، عناصر غذایی (نیتروژن، پتاسیم و فسفر) و عناصر سنگین (مس، سرب، آهن، نیکل و کادمیم) اندازه گیری شدند. برای مقایسه خصوصیات خاک در باطله های متروک زغال سنگ و مراتع اطراف از آنالیز واریانس یک طرفه و در صورت معنی داری از آزمون دانکن جهت مقایسه میانگین ها استفاده شد.

نتایج آنالیز واریانس نشان داد که به جز میزان ازت و پتاسیم، برای سایر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی در بین باطله های زغال سنگ و خاک مراتع اطراف اختلاف معنی دار وجود دارد. باطله های زغال سنگ نسبت به خاک مراتع اطراف از درصد سیلت، درصد رس، درصد رطوبت و درصد آهک کمتری برخوردار بودند. باطله های زغال سنگ با سن مختلف رهاسازی از نظر این خصوصیات تفاوت معنی داری با هم نداشتند. بیشتر باطله های زغال سنگ در منطقه دارای اسیدیته خنثی تا قلیایی و هدایت الکتریکی کمتر از 5/1 دسی زیمنس بر متر بودند اما تنها باطله زغال سنگ با سن رهاسازی 22 تا 24 سال دارای شرایط اسیدی و هدایت الکتریکی بالاتر بوده است. میزان ماده آلی در تمام باطله های زغال سنگ و فسفر قابل جذب در باطله با سن رها سازی 22 تا 24 سال بیشتر از خاک مراتع اطراف بود. در آنالیز واریانس اثر معنی داری برای کادمیوم و نیکل مشاهده نشد اما برای سایر فلزات سنگین باطله های زغال سنگ از میزان مس و سرب بیشتری برخوردار بودند. غلظت آهن در خاک مراتع اطراف از میزان آن در باطله های زغال سنگ بیشتر بوده است. سن رهاسازی باطله ها بر برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی باطله اثر داشته و با افزایش سن باطله ها، افزایش درصد ماده آلی، میزان فسفر و سرب مشاهده شد.

در بررسی باطله های زغال سنگ که در زمان های مختلف در منطقه رها شده اند مشخص شد که میزان رطوبت از عوامل محدود کننده برای رشد و استقرار گیاهان است که در ارتباط با بافت عمدتا شنی و شن- لومی باطله ها، دامنه های ناپایدار انباشت باطله ها، و تخلخل بالای آنها است. در باطله ای که در معرض فرسایش و آبشویی بوده افزایش هدایت الکتریکی و کاهش اسیدیته مشاهده شد. مقدار ماده آلی و فسفر قابل جذب هم کمتر از محدوده رشد گیاهان بوده است. مقدار فلزات سنگین در باطله ها حتی با گذشت زمان طولانی از رهاسازی نیز برای رشد گیاهان در محدوده نرمال قرار داشتند. برای احیاء پوشش گیاهی در منطقه استفاده از تیمارهای اصلاحی به منظور بهبود شرایط رشد و استقرار گیاهان توصیه می شود.