ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در خاک منطقه معدن متروکه سرب- روی آی‎قلعه‎سی، جنوب خاور تکاب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده علوم‌زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

3 استادیار، دانشکده زمین‌شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 کارشناسی ارشد، سازمان زمین‎شناسی و اکتشافات معدنی کشور، تهران، ایران

چکیده

خاک یکی از مهمترین اجزای لیتوسفر بوده و به عنوان بخشی از اکوسیستم نقش بسیار مهمی در چرخه حیات ایفا می‎کند. هدف از این تحقیق ارزیابی تأثیر کانه‎زایی و معدن متروکه سرب- روی آی‎قلعه‎سی بر نحوه توزیع فلزات سنگین و آلودگی خاک منطقه است. در این راستا 4 نمونه از خاک حاصل از باطله‎های رها شده در اطراف معدن متروکه و 23 نمونه خاک برجا در کل حوضه آبریز مورد مطالعه، از عمق 5 تا 25 سانتی‌متری با در نظر گرفتن چینه‎شناسی منطقه و فاصله از معدن متروکه، برداشت شد. نمونه‏های خاک حاصل از باطله و خاک برجای منطقه توسط پلاسمای جفت شده القایی (ICP-OES) برای تعیین غلظت فلزات سنگین (Pb، Zn، As، Cd، Cuو Ag) آنالیز شدند. نتایج نشان می‎دهند که متوسط غلظت فلزات Pb (2/9187)، Zn (3/9392)، As (8/630)، Cd (2/0)، Cu (9/1005) و Ag (1/61)، برحسبmg/kg  در نمونه‎های خاک حاصل از باطله‎ها نسبت به متوسط خاک جهانی، به‎جز Cd و نسبت به استاندارد خاک هلند به‎جز Ag بالا است. در نمونه‎های خاک اطراف معدن نیز غلظت فلزات بالا است و با دور شدن از رگه معدنی و معدن متروکه از غلظت آنها کاسته می‎شود. در نمونه‎های شاهد غلظت فلزات Pb، Zn، As و Ag نسبت به متوسط خاک جهانی و استاندارد کشور هلند بالا است که این امر نشان دهنده بالا بودن غلظت زمینه این عناصر در منطقه می‏باشد. خاک منطقه از نظر شاخص‎های زمین‎انباشت، ضریب غنی‎شدگی، ضریب آلودگی و درجه آلودگی و شاخص بار آلودگی برای عناصر Pb و Zn در اطراف محدوده معدنی دارای آلودگی بالا تا بی‎نهایت است. بر اساس ضریب همبستگی، عناصر Pb، Zn، Cu و Ag دارای همبستگی بالایی هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of Heavy Metals Contamination in the Soil of Ay Ghalasi Abandoned Lead-Zinc Mine Area, Southeast Takab

نویسندگان [English]

  • B Dahrazma 1
  • A Azarpeykan 2
  • S Modabberi 3
  • A Sayyareh 4
1 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
2 M. Sc. Student, Faculty of Earth Science, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
3 Assistant Professor, Department of Geology, University College of Sciences, University of Tehran, Tehran, Iran
4 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
چکیده [English]

Soil, as one of the important elements of lithosphere and a part of ecosystem plays a crucial role in the life cycle. The goal of the present research was to assess the influence of mineralization and abandoned Ay-ghalasi lead-zinc mine on the distribution of heavy metals and pollution in soil throughout the region. In this regard, 4 soil samples from tailing around the mine and 23 residual soil samples from whole basin, 5 to 20 cm depth, considering the stratigraphy of the region and the distance to the mine were taken. The ICP-OES techniques were employed to determine the concentration of heavy metals (Pb, Zn, As, Cd, Cu, and Ag) in tailing and residual soil samples. The results show that the mean concentration of the heavy metals namely Pb, Zn, As, Cd, Cu, and Ag are 9187.2, 9392.3, 630.8, 0.2, 1005.9 and 61.1 respectively (all in mg/kg), which  all are higher than the mean of world soil (MWs) except for the Cd, and also higher than the Dutch standard except for the Ag. In the vicinity of the mine, the concentrations of the metals are high, decreasing with the distance from the mine and the mineral vein. The concentration of Pb, Zn, As, and Ag in the control samples were higher than the MWs and the Dutch standard that is an indication of high background concentration of these elements in the region. In terms of Geo-accumulation Index, Enrichment Factor, Contamination Factor, Contamination Degree, and Pollution Load Index, the soil of the mine area shows high to infinite level of contamination. The elements Pb, Zn, Cu, and Ag have a high Pearson correlation factor.

کلیدواژه‌ها [English]

  • heavy metals
  • Pollution
  • Abandoned mine
  • Lead and zinc
  • Ay-ghalasi