دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

 آمار

تعداد نشریات14
تعداد شماره‌ها689
تعداد مقالات7,127
تعداد مشاهده مقاله11,356,416
تعداد دریافت فایل اصل مقاله10,289,569
رضوی نسب, اعظم, فقیه خراسانی, عباس. (1405). بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک‌های اطراف شهرک صنعتی یزد. , 15(4), 35-61. doi: 10.22069/ejsms.2026.23412.2184
اعظم رضوی نسب; عباس فقیه خراسانی. "بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک‌های اطراف شهرک صنعتی یزد". , 15, 4, 1405, 35-61. doi: 10.22069/ejsms.2026.23412.2184
رضوی نسب, اعظم, فقیه خراسانی, عباس. (1405). 'بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک‌های اطراف شهرک صنعتی یزد', , 15(4), pp. 35-61. doi: 10.22069/ejsms.2026.23412.2184
رضوی نسب, اعظم, فقیه خراسانی, عباس. بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک‌های اطراف شهرک صنعتی یزد. , 1405; 15(4): 35-61. doi: 10.22069/ejsms.2026.23412.2184

بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک‌های اطراف شهرک صنعتی یزد

مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
دوره 15، شماره 4، فروردین 1405، صفحه 35-61    اصل مقاله (1.09 M)
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejsms.2026.23412.2184
نویسندگان
اعظم رضوی نسب* 1؛ عباس فقیه خراسانی2
1استادیار، بخش تحقیقات خاک و آب.مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان یزد.سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی.یزد.ایران.
2دکترای جامعه شناسی، توسعه اجتماعی دانشگاه تهران و مدیر بازار آب یزد.یزد. ایران
چکیده
سابقه و هدف: فلزات سنگین در خاک‎های کشاورزی ممکن است تحت تاثیر مواد مادری خاک، به‎طور طبیعی در خاک وجود داشته باشند (زمین زاد) و یا اینکه در اثر فعالیت‏های انسانی به خاک افزوده شوند (بشرزاد). آلودگی فلزات سنگین نه تنها باعث کاهش کیفیت فیزیکی و شیمیایی خاک، کاهش فعالیت زیستی و دستیابی زیستی مواد مغذی خاک می‎شوند، بلکه تهدیدی جدی برای سلامتی انسان و امنیت زیست محیطی از طریق ورود به زنجیره غذایی و نفوذ به آبهای زیرزمینی به شمار می‎روند. صنایع، یکی از منابع اصلی تولید عناصر سنگین هستند که از دو طریق تولید پساب‌های آلوده و آلایندههای ناشی از دودکش کارخانه‌ها، منجر به ورود این مواد به خاک و تجمیع آن از طریق آبیاری با آبهای آلوده و طریق فرونشست جوی میشوند. خاصیت سمی و قابلیت تجمع زیستی فلزات سنگین در خاک و گیاهان و همچنین ورود به زنجیره غذایی انسان، خطرات آنها را دوچندان میسازد. از اینرو، صنایع میتوانند با ابتکارات اجتماعی و زیستمحیطی، انتظار جامعه از مسئولیتپذیری خود را پاسخ دهند و از دغدغه سلامت بشری بکاهند.
مواد و روشها: یک طرح آزمایشی کامل تصادفی در قالب فاکتوریل، در سه تکرار و سه عمق (20-0، 40-20 و 60-40 سانتیمتری) و سه منطقه (پاک یا شاهد (هامانه)، نیمه آلوده (خضرآباد) و آلوده (شحنه)) در غرب شهرستان یزد انجام شد. مزارع مورد نظر به ترتیب زیر کشت پسته، انار و گردو بود. آبیاری همه مزارع به صورت غرقابی انجام میشد. از هر مزرعه از سه نقطه و در هر نقطه از سه عمق، به کمک اوگر، حدود یک کیلوگرم نمونه خاک برداشت شد و در مجموع 27 نمونه به آزمایشگاه منتقل گردید. غلظت کل فلزات سنگین سرب، کادمیم، آرسنیک، نیکل، سلنیم، جیوه، برلیم، کروم و تالیم با دستگاه جذب اتمی مجهز به کوره تعیین و آنگاه شاخصهای زمین انباشتگی و فاکتور غنی شدگی اندازهگیری شد و داده ها مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت.
دستاورها: غلظت عناصر جیوه، برلیم، کروم و تالیم در هیچ نمونهای معنیدار نبود در هر سه منطقه و هر سه عمق، آلودگی سرب و سلنیم در حد غیر مجاز قرار داشت. آلودگی کادمیم فقط در منطقه آلوده شحنه و آلودگی ارسنیک و نیکل در منطقه آلوده شحنه و نیمه آلوده خضرآباد ثبت گردید. اثر متقابل میزان آلودگی و عمق خاک معنیدار بوده و عمق 60-40 سانتیمتری خاک منطقه شحنه (آلوده) دارای بیشترین غلظت کادمیم، سرب، آرسنیک، نیکل و سلنیم نسبت به منطقه خضرآباد (نیمه آلوده) و هامانه (پاک) بود.. نتایج نشان داد که آلودگی فلزات سنگین بهویژه در آبیاری غرقابی قابلیت حرکت در عمق را دارد. بطوری‎که در منطقه آلوده (شحنه) با افزایش عمق غلظت کادمیم نسبت به سطح خاک 63/92%، غلظت سرب نسبت به سطح خاک 48/44%، غلظت ارسنیک 14/97% نسبت به سطح خاک، غلظت نیکل 72/71% نسبت به سطح خاک و غلظت سلنیم 75/91% نسبت به سطح خاک افزایش نشان داد. طبق دو شاخص اندازه گیری شده غلظت کادمیم، سرب و سلنیم در هر سه منطقه در وضعیت شدید و خطرناک قرار داشت. ارسنیک در منطقه خضرآباد و شحنه و نیکل تنها در منطقه شحنه در وضعیت خطرناک قرار داشت.
نتیجه‎گیری: این نتایج می‎تواند زنگ خطری مبنی بر احتمال رسیدن این آلودگی‎ها به آبهای زیرزمینی و قنوات نیز باشد. همچین به دنبال آلودگی خاک، جذب این مواد از ریشه گیاهان هم افزایش و باعث ایجاد سمیت در گیاه و به دنبال آن ورود به زنجیره غذایی هم می‎شود که نیازمند جلوگیری از این فرایند است. مسئولیت اجتماعی صنایع ایجاب می‌کند که هرگونه آلودگی از جانب ایشان که به طبیعت وارد می‎شود در حداقل مقدار و یا طبق موازین و مقادیر بین المللی باشد.
کلیدواژه‌ها
آلاینده؛ سمیت؛ خضرآباد؛ شحنه؛ هامانه
مراجع
  1. Wilson, T. & Temple, N. )2001).  Nutritional health: strategies for disease prevention. Human Press; p.16-93. 
  2. World Health Organization. (2003). Reducing risks, promoting health life: The world health report. Geneva: p.162- 163. 
  3. Zhao, Y. Wang, Z. Sun, W. Huang, B. Shi, X. & Ji, J. (2010). Spatial interrelations and multi-scale sources of soil heavy metal variability in a typical urban–rural transition area in Yangtze River Delta region of China. Geoderma, 156 (3), 216-27.
  4. Artiningsih, A., Zubair, H., Imran, A., & Widodo, S. (2019). Contamination and characteristic of Ni and Cr metal on top soil from Antang landfill, Makassar City, South Sulawesi Province, Indonesia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 175 (1), 012-021
  5. Ravankhah, N. & Mirzaei, R. S. M. (2015). Evaluation of Geoaccumulation Index, Contamination Factor, and Principal Component Analysis for Estimating Soil Contamination. Iranian Journal of Health & Environment, 8 (3), 345-56 [In Persian].
  6. Karabi, S. M., Shahcheraghi, S. M. & Nazari Jaghargh, A. (2013). The importance and necessity of soil pollution management (with emphasis on agricultural pollution). The first national conference on conservation planning, environmental protection and sustainable development. Shahid Mofateh College, Hamadan. [In Persian].
  7. Polemio, M. N., (1982). Soil contamination by metals. A survey in industrial and rural areas of Sonthem Italy. The Science of Total Environment, 25, 71-79.
  8. Hosseinzade, F., Moomeni, A. A. & Bagheri, R. (2018). Assessment of heavy metals pollution in soils around Behshahr landfill. Applied Geology, 12 (24), 77-88 [In Persian].
  9. Saheed, I., Azeez, S., Jimoh, A., Obaro, V. & Adepoju, S. (2020). Assessment of Some Heavy Metals Concentration in Soil and Groundwater Around Refuse Dumpsite in Ibadan Metopolis Nigeria. Nigerian Journal of Technology, 39 (1), 301-305.
  10. Yang, X., Zhou, M., Cang, L., Ji, Q. & Xie, J. (2020) Enhanced Electrokinetic Remediation of Heavy-Metals Contaminated Soil in presence tetrasodium N, N-bis (carboxymethyl) glutamic acid (GLDA) as chelator. International Journal of Electrochem Science, 15, 696-709.
  11. Boateng, T. K., Opoku, F. & Akoto, O. (2019) Heavy metal contamination assessment of groundwater quality: A case study of Oti landfill site, Kumasi. Applied Water Science, 9 (2), 33-45.  
  12. Alam, R., Ahmed, Z. & Howladar, M. F. (2020). Evaluation of heavy metal contamination in water, soil and plant around the open landfill site Mogla Bazar in Sylhet, Bangladesh. Groundwater for Sustainable Development, 10, Article100311.
  13. Rezaei, A., Hassani, H., Mousavi, S. B. F., Hassani, S. & Jabbari, N. (2019) Assessment of Heavy Metals Contamination in Surface Soils in Meiduk Copper Mine Area, Selenium Iran. Earth Sciences Malaysia (ESMY), 3(2), 01-8 [In Persian].
  14. Nezhad, M. T. K., Tabatabaii, S. M. & Gholami, A. (2015). Geochemical assessment of steel smelter-impacted urban soils, Ahvaz, Iran. Journal of Geochemical Exploration, 152, 91-109. [In Persian].
  15. Zaheri, N., Khosravi, Y., Mokhtari, M. A. A. & Zamani, A. (2019). Distribution pattern of the heavy metals in stream sediments of the Baycheh-Bagh area, northwest of Zanjan. Journal of Stratigraphy and Sedimentology Researches, 35 (2), 135-50 [In Persian].
  16. Talaei, E. (2007). Study of role of north Meshkinshahr regions on soil pollution to arsenic. 10th congress of Iranian soil science, Tehran University [In Persian].
  17. Lacatusu, R. (1996). "Soil-plant-man relationship in heavy metal polluted areas in Romania", Application Geochemistry, 11, 105-107.
  18. Magalhaes, V. F. (2007). "As concentration and distribution in Engenho Inlet, Sepetiba Bay, Brazil", Water, Air and Soil pollution, 18, 83-91.
  19. Tao., C., Xingmei, L., Muzhi, Z., Keli, Z. J. W. J. X. & Panming, H., (2008). "Identification of trace element sources and associated risk assessment in vegetable soils of the urban-rural transitional area of Hangzhou, China", Environmental Pollution, 151, 67-78.
  20. Hans-Rudolf, P., Anne Häussermann L. & Werner, H. (2007). "Distribution and behavior of arsenic in soils and waters in the vicinity of the former gold-arsenic mine of Salanfe, Western Switzerland", Journal of Geochemical Exploration, 93, 121–134.
  21. Xiang, M., Li, Y., Yang, J., Lei, K., Li, Y., Li, F., Zheng, D., Fang, X. & Cao, Y. (2021). Heavy metal contamination risk assessment and correlation analysis of heavy metal contents in soil and crops. Environmental Pollution, 278, Article 116911.
  22. Irshad, M. K., Ibrahim, M., Noman, A., Shang, J., Mahmood, A., Mubashir, M., Khoom, K. S., Ng, H. S. & Show, P. L. (2022). Elucidating the impact of goethite-modified biochar on arsenic mobility, bioaccumulation in paddy rice (Oryza sativa L.) along with soil enzyme activities. Process Safety and Environmental Protection, 160, 958-967.
  23. Kabata-Pendias, A. (2000). Trace Element in Soils and Plants, Third edition, CRC Press, 413
  24. Müller, G.  (1969).  Index of geo accumulation in the sediments of the Rhine River.  Geo Journal, 2 108-118. doi.10.4236/ampc.2011.12005.
  1. Ghasera, K.  , & Rashid, S.  A. (2024). Assessment of Heavy Metal Contamination and Ecological Risk in Soils Developed on Different Rock Types in Southern Bundelkhand Region, Central India.  Soil and Sediment Contamination:  An International Journal,1-17.  doi.org/10.1080/ 15320383.2024. 2305414.
  2. Kuang, Y., Chen, X., & Zhu, C. (2024). Characteristics of Soil Heavy Metal Pollution and Health Risks in Chenzhou City.  Processes, 12 (3), p.  doi.org/10.3390/pr12030623.
  3. Yildiz, U., & Ozkul, C. (2024).  Heavy metals contamination and ecological risks in agricultural soils of Uşak, western Türkiye:  a geostatistical and multivariate analysis.  Environmental Geochemistry and Health, 46 (2), p.58.org/10.1007/s10653-024-01856-0.
  4. Zou, H., Li, W.  , Ren, B.  Z., Xie, Q., Cai, Z.  Q., Chen, L.  Y., & Wang, J. (2024). Heavy metal pollution and ecological risk assessment:  A study on Linli County soils based on self-organizing map and positive factorization approaches. Journal of Central South University, 1-12. doi.org/10.1007/s11771-024-5624-5
  1. European Union, (2002). Heavy Metals in Wastes, European Commission on Environment.http://ec.europa.eu/environment/waste/studies/pdf/heavy metal sreport. Pdf> (accessed 12.06.12)
  2.  Deputy for Human Environment. Water and Soil Office. Soil resource pollution standards and its guidelines. 166 pages. [In Persian].
  3. Fotovat, A. (2013). Heavy metal in soil (Alloway B. J). Ferdowsi University Press. 704 pages [In Persian].
  4. Solgi, A., Shahverdi Nik, M., and Ramezani, M. (2020). The effect of irrigation with untreated urban wastewater on the accumulation of heavy metals in surface and subsurface soils. Environmental Science and Technology, 22 (3), 317-333 [In Persian].
  5. Dragović, R., Gajić, B., Dragović, S., Đorđević, M., Đorđević, M., Mihailović, N. & Onjia, A. (2014). Assessment of the impact of geographical factors on the spatial distribution of heavy metals in soils around the steel production facility in Smederevo (Serbia). Journal of cleaner production, 84, 550-562.
  1. Yang, X., Li, Q., Tang, Z., Zhang, W., Yu, G., Shen, Q., & Zhao, F. (2017). Heavy metal concentrations and arsenic speciation in animal manure composts in China. Waste Management, 64, 333-339. doi.org/10.1016/j.wasman.2017.03.015.
  2. Marrugo-Negrete, J., Pinedo-Hernández, J., & Díez, S.  (2017).  Assessment of heavy metal pollution, spatial distribution and origin in agricultural soils along the Sinú River Basin, Colombia. Environmental Research, 154, 380-388.  org/10.1016/j.envres.2017.01.021.
  1. Goodarzi, F., Sanei, H., Labonte, L., & Duncan, W. F. (2002). Sources of lead and zinc associated with metal smelting activities in the Trail area, British Columbia, Canada. Journal of Environmental Monitoring. 4: 400-407. [In Persian].
  2. Rieuwerts, J. S., Thornton, I., Farago, M. E. & Ashmore, M. R. (1998). Factors influencing metal bioavailability in soils: preliminary investigations for the development of a critical loads approach for metals. Chemical Speciation and Bioavailability, 10 (2), 61-75 (15).
  3. Tabari, M. & Salehi, A. (2011). Studying the effect of irrigation using urban wastewater on the accumulation of heavy metals in soil. Environmental Science and Technology 13(4):49-59 [In Persian].
  4. Naderi Khorasgani, M., AzarBeig, T. & Mohamadi, J. (2023). Factors affecting the zoning of soil contamination by heavy metals in the Sirjan Plain - Kerman Province. Journal of Soil and Water Sciences, 27 (3), 165-177.
  5. Rodrigues, J. A., Nanos, N.  Grav, J. M.  & Gil, L. (2008). Multiscale analysis of heavy metal content in Spanish agricultural topsoils. Chemosphere 70: 1085- 1096.
  6. Ding, Q., Cheng, G., Wang, Y. & Zhuang, D. (2017). Effects of natural factors on spatial distribution of heavy metals in soils surrounding mining regions. Science of The Total Environment, 578, 577-585.
  7. Vali Nejad, F., Arbabi, A. & Borna, R. (2023). Investigation of heavy metal concentrations and soil pollution indices in the western region of Tehran. Iranian Natural Ecosystems Quarterly Journal 14 (52): 39-53 [In Persian].
  8. Yan, C., Zhuang, T., Bai, J., Wen, X., Lu, Q. & Zhang, L. (2020). Assessment of As, Cd, Zn, Cu and Pb pollution and toxicity in river wetland sediments and artificial wetland soils affected by urbanization in a Chinese delta. Wetlands, 40, 2799-2809.
  1. Nekoeinia, M., Mohajer, R., Salehi, M. H., & Moradlou, O. (2016).  Multivariate statistical approachto identify metal contamination sources in agricultural soils around Pb-Zn mining area, Isfahan province, Iran.  Environmental Earth Sciences, 75 (9), 1-10.  org/10.1007/s12665-016-5597-2.
  2. Rastmanesh, F., Safaie, S., Zarasvandi, A. , & Edraki, M.  (2018).  Heavy metal enrichment and ecological risk assessment of surface sediments in Khorramabad River, West Iran. Environmental Monitoring and Assessment, 190 (5), 1-9.  doi.org/10.1007/s10661-018-6650-2.
  3. Boudia, H., Vassalo, L., Hadjel, M., Prudent, P., & Boudenne, J.L. (2019). Spatial contamination and health risks of heavy metal (loid) s in surface soils from a petrochemical complex in the northeastern region of Algeria.  International Journal of Environmental Science and Technology, 16 (8), 4707-4718.  org/10.1007/s13762-018-02195-1.
  1. Ghadimi, F. & Mirzaie, M. (2019). Study of contamination and depth profile of heavy metals in sediments around the Arak city landfill. Iranian Quaternary Quarterly. 5 (4): 541-579 [In Persian].
  2. Kabata- Pendias, A. A. & Pendias, H. (2006). Trace elements in soils and plants. 4nd ed., CRC Press, Boca Raton, Florida.
  3. Karimi, B., Abdi, Ch., Fathi Tilko, Z., & Goililen, H. (2016). The effect of using treated urban wastewater on the amount and pattern of accumulation of some heavy metals in the soil profile under corn and tomato cultivation. Journal of Water Research in Agriculture B, 30 (1), 89-101 [In Persian].
  4. Wu, J., Song, J., Li, W., & Zheng, M. (2016).  The accumulation of heavy metals in agricultural land and the associated potential ecological risks in Shenzhen, China.  Environmental Science and Pollution Research, 23 (2), 1428-1440.  doi.org/10.1007/s11356-015-5303-z.
  5. Naimi Marandi, S., Ayoubi, S., & Khademi, H. (2013). Vertical and Horizontal Variability of Lead and Nicel in Zobahan Industrial District, Isfahan. Journal of Water and Soil , 27 (2), 394-405 [In Persian].
  6. Zhu, Y., Xu, F., Liu, Q., Chen, M., Liu, X., Wang, Y., Sun, Y. & Zhang, L. (2019). Nanomaterials and plants: Positive effects, toxicity and the remediation of metal and metalloid pollution in soil. Science of the Total Environment, 662, 414-421.
  7. Bhati, M. & Singh, G., (2003). Growth and mineral accumulation in Eucalyptus camaldulensis seedlings irrigated with mixed industrial effluents. Bioresource Technology, 88 (3), 221-228.
  8. Aghabarati, A., Hosseini, S. M. & Maralian, H., (2008). Heavy metal contamination of soil and olive trees (Olea europaea L.) in suburban areas of Tehran, Iran. Research Journal of Environmental Science, 2(5), 323-329.
  9. Sillanppa, M. & H. Janson. (2007). Status of cadmium, lead, cobalt and selenium in soils and plant of thirty countries. FAO soils Bulletin 66, Romet, Italy.
  10. Antoci, A., Galeotti, M. & Sordi, S. (2018). Environmental pollution as engine of industrialization. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 58, 262-273.
  11. Ebenstein, A. (2012). The consequences of industrialization: evidence from water pollution and digestive cancers in China. Review of Economics and Statistics, 94(1),186-201.
  12. Adimalla, N. (2020). Heavy metals pollution assessment and its associated human health risk evaluation of urban soils from Indian cities: a review. Environmental geochemistry and health, 42(1),173-190.
  13. Faghih Khorasani, A. A. (2017). Theoretical Analysis of Cultural Contexts for Realizing Social Responsibility in Iran. Culture, Art and Communication Research Institute, Ministry of Culture and Islamic Guidance. 202 pages.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 344
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 233


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب