بررسی غلظت برخی فلزات سنگین در زمین‌های پایین‌دست انباشت‌گاه پسماند جنوب شهر کرمانشاه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

2 استادیار پیدایش و رده بندی خاک گروه علوم و مهندسی خاک- پردیس کشاورزی و منابع طبیعی - دانشگاه رازی

3 بخش تحقیقات خاک و آب، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

چکیده

در سال­های گذشته به­دلیل تغییر الگوی استفاده از زمین، آلودگی خاک به­مثابة موضوع مهمّ زیست‌محیطی در کشورهای توسعه­یافته و درحال توسعه مطرح است. درمیان آلاینده­های متعدّد خاک، آلودگی به عناصر سنگین به­دلیل سمّیت بالا و ماندگاری زیاد در محیط، خطر زیادی دارد. در نوشتار پیش رو میزان آلودگی زمین­های پایین­دست انباشت­گاه پسماند در جنوب شهر کرمانشاه به عناصر سنگین بررسی شده است. 208 نمونه خاک سطحی (0 تا 20 سانتی­متری) در قالب الگوی شبکه­بندی منظّمی با فاصله 50 متری تهیه شد. الگوی مکانی غلظت کلّ عناصر با تغییرنمای تجربی محاسبه و مدل برازش داده­شدة زمین­آماری بررسی شد. میانگین غلظت کلّ عناصر آهن، منگنز، مس و روی در زمین­های پایین­دست انباشت­گاه پسماند به­ترتیب 4077، 943، 8/41 و 102 میلی­گرم بر کیلوگرم بود. براساس پارامترهای تغییرنما مدل کروی بهترین مدل برای توصیف تغییرپذیری مکانی عناصر سنگین مورد مطالعه بود. غلظت کلّ عناصر سنگین مورد مطالعه دارای وابستگی مکانی قوی بوده که بیانگر مقیاس مناسب مطالعه است. با توجّه به نقشه­های کریجینگ معمولی غلظت کلّ عناصر در قسمت­های مرکزی منطقة مورد مطالعه کمتر از سایر نقاط است. چه­بسا این امر به­دلیل شیب کمتر قسمت­های مرکزی منطقه و نفوذ کمتر شیرابة پسماند به این قسمت باشد. غلظت عناصر در قسمت جنوب شرقی به سمت شمال شرقی به­دلیل شیب بالای منطقه و نزدیکی به محلّ انباشت پسماند، بیشتر است. نتایج نشان از روند فزایندة آلودگی خاک در درازمدّت داشت؛ بنابراین با توجّه به آنچه گفته شد با درنظرگرفتن افزایش جمعیّت، نرخ تولید پسماند، فاصله از مرکز شهر و دیگر عامل‌های تعیین مکان انباشت­گاه پیشنهاد می‌شود که مکان­یابی انباشت­گاه پسماند مورد بازنگری علمی قرار ‌گیرد؛ همچنین انجام خدماتی همچون جداسازی پسماند در مبدأ، بازیافت، کمپوست‌سازی و موارد دیگر لازم است.

کلیدواژه‌ها


حاتمی­منش، مسعود؛ میرزایی، محسن؛ غلامعلی فرد، مهدی؛ ریاحی بختیاری، علیرضا؛ صادقی، مهربان (1394). بررسی میزان فلزات مس، روی و کروم در خاک­های محلّ دفن زباله­های شهری و خاکستر زباله‌های شهرکرد. سلامت محیط، فصلنامة علمی پژوهشی انجمن علمی بهداشت محیط ایران، 8 (1)، 57-66.
حسنی‌پاک، علی­اصغر (1389). زمین‌آمار (ژئواستاتیستیک). چاپ سوم، تهران: دانشگاه تهران.
علایی طالقانی، محمود؛ سنجری، فرشید؛ جلیلیان، آذر (1389). مکان‌یابی بهینه محل دفن بهداشتی پسماندهای جامد شهری به روش تجربی بر اساس ویژگی‌های ژئومورفولوژی منطقه. مطالعات و پژوهش‌های شهری و منطقه‌ای، 2 (6)، 19-34.
عمرانی، قاسم (1377). موادّ زائد جامد، مدیریت جمع‌آوری و حمل­ونقل، دفن بهداشتی و تهیة کمپوست. تهران: دانشگاه آزاد اسلامی-واحد علوم و تحقیقات.
فرهادی، مریم؛ حافظی­مقدس، ناصر (1391). بررسی اثرات زیست­محیطی ناشی از محل­های موادّ زائد جامد در مرحلة ساخت و بهره­برداری. مجموعه­مقالات دومین همایش نقش پژوهش و فنّاوری­های نوین در مدیریت پسماند صنعتی، (صص. 164-175). تهران.
محمدی، جهانگرد (1385). پدومتری آمار مکانی (ژئواستاتیستیک). تهران: پلک.
مرکز آمار ایران (1387). معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی. نتایج تفصیلی سرشماری عمومی نفوس و مسکن سال 1385 شهر کرمانشاه.
ﻣﻌﺎوﻧﺖ ﻣﺤﻴﻂ زﻳﺴﺖ اﻧﺴﺎﻧﻲ دﻓﺘﺮ آب و ﺧﺎک (1392). اﺳﺘﺎﻧﺪاردﻫﺎی آلودگی ﻣﻨﺎﺑﻊ خاک و راﻫﻨﻤﺎﻫﺎی آن. اصفهان: دانشگاه صنعتی اصفهان.
منوری، سید مسعود؛ سلیمی، سمیه؛ لاهیجان­زاده، احمدرضا؛ کعبی، هلنا (1391). بررسی آلودگی خاک محل دفن پسماند شهر اصفهان با استفاده از آنالیز خوشه­ای. مجموعه­مقالات اوّلین همایش بین­المللی بحران­های زیست‌محیطی ایران و راهکارهای بهبود آن، (صص. 3011-3019). جزیرة کیش: جزیره کیش، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات خوزستان، ICECS01_308.
موسوی، الهه؛ سفیانیان، علیرضا؛ میرغفاری، نورا...؛ خداکرمی، لقمان (1390). بررسی توزیع مکانی برخی فلزات سنگین در خاک­های استان همدان. پژوهش­های خاک (علوم خاک و آب)، 4 (25)، 323-336.
References
Agamuthu, P. & Fauziah, Sh. H. (2010). Heavy metal pollution in landfill environment: A Malaysian case study. In Bioinformatics and Biomedical Engineering (iCBBE), 2010 4th International Conference, 1-4.
Aiman, U., Mahmood, A., Waheed, S. & Malik, R. N. (2016). Enrichment, geo-accumulation and risk surveillance of toxic metals for different environmental compartments from Mehmood Booti dumping site, Lahore city, Pakistan. Chemosphere, 144, 2229-2237.
Alaei Taleghani, M., Sanjari, F. & Galileans, A. (2010). Optimized siting municipal solid waste landfill for Kermanshah city using experimental method and based on the regional geomorphologic characteristics. Urban Regional Studies and Research, 2 (6), 34-19. (In Persian)
Banu, Z., Chowdhury, M. S. A., Hossain, M. D. & Nakagami, K. I. (2013). Contamination and Ecological Risk Assessment of Heavy Metal in the Sediment of Turag River, Bangladesh: An Index Analysis Approach. Journal of Water Resource and Protection, 5 (02), 239-248.
Cambardella, C. A., Moorman, T. B., Parkin, T. B., Karlen, D. L., Novak, J. M., Turco, R. F. & Konopka, A. E. (1994). Field-scale variability of soil properties in central Iowa soils. Soil science society of America, 58 (5), 1501-1511.
Chen, X., Xia, X., Zhao, Y. & Zhang, P. (2010). Heavy metal concentrations in roadside soils and correlation with urban traffic in Beijing, China. hazardous materials, 181(1), 640-646. https:// doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.05.060.
Department of Environment Islamic Republic of Iran, Office of Water and Soil. (2014). Soil pollution standards and the ways. Isfahan: Isfahan University of Technology. (In Persian)
Esmaeili, A., Moore, F., Keshavarzi, B., Jaafarzadeh, N. & Kermani, M. (2014). A geochemical survey of heavy metals in agricultural and background soils of the Isfahan industrial zone, Iran. Catena, 121, 88-98.
Farhadii, M. & Hafezi Moghadas, N. (2013). Environmental Impact Assessment of Solid Waste Areas at Construction and Operation. Proceedings of the Second International Conference on Waste Management and Biomass. P. 164-175. Tehran. (In Persian)
Hassanipak, A. A. (2010). Geostatistical (Geostatistics). Third edition, Tehran: University of Tehran. (In Persian)
Hatami Manesh, M., Mirzaei, M., Gholamali Fard, M., Riahi Bakhtiari, A. & Sadeghi, M. (2015). Investigation of Copper, Zinc and Chromium Metals in Municipal Landfill Soils and Hospital Waste Ash.Iranian Journal of Health and Environment, Journal of Medicine, 8 (1), 57-66. (In Persian)
Hong, K. J., Tokunaga, Sh. & Kajiuchi, T. (2002). Evaluation of remediation process with plant-derived biosurfactant for recovery of heavy metals from contaminated soils. Chemosphere, 49 (4), 379-387.‏ https:// doi: 10.1016/s0045-6535(02)00321-1.
Iran Statistics Center (2008). Deputy of Strategic Planning and Supervision. Detailed Results of the 2006 Census of Kermanshah City Population and Housing. (In Persian)
Islam, J. & Singhal, N. (2002). A one-dimensional reactive multicomponent landfill leachate transportmodel. Environmental Modelling and Software, 17 (6), 531-543. https:// doi: 10.1016/S1364-8152(02)00009-9Source: DBLP.
Issak, E. & Srivastava, M. (1989). An introduction to geostatistics. New York: Oxford University Press.
Ji, Y. Q., Feng, Y. C., Wu, J. H., Zhu, T., Bai, Z. P. & Duan, C. Q. (2008). Using geo-accumulation index to study source profiles of soil dust in China. Journal of Environmental Sciences, 20 (5), 571-578. https:// doi: 10.1016/s1001-0742(08)62096-3.
Jiachun, S., Hazian, W., Jianming, X., Jinjun, W., Xingmei, L., Haiping, Z. & Shunlan, J. (2007). Spatial distribution of heavy metals in soil: A case study of Changing, China. Environ ment al Geology, 52 (1), 1-10. https:// doi: 10.1007/s00254-006-0443-6.
Kabata-Pendias, A. (2010). Trace elements in soils and plants. New Jersey: CRC press.
Kanmani, S. & Gandhimathi, R. (2013). Assessment of heavy metal contamination in soil due to leachate migration from an open dumping site. Applied Water Science, 3 (1), 193-205.‏ https://doi.org/10.1007/s13201-012-0072-z.
Lam, C. H., Ip, A. W., Barford, J. P. & McKay, G. (2010). Use of incineration MSW ash: a review. Sustainability, 2 (7), 1943-1968.‏ https:// doi:10.3390/su2071943.
Lu, A., Wang, J., Qin, X., Wang, K., Han, P. & Zhang, S. (2012). Multivariate and geostatistical analyses of the spatial distribution and origin of heavy metals in the agricultural soils in Shunyi, Beijing, China. Science of the total environment, 425, 66-74. https:// doi: 10.1016/j.scitotenv.2012.03.003.
Ma, W., Tai, L., Qiao, Zh., Zhong, L., Wang, Zh., Fu, K. & Chen, G. (2018). Contamination source apportionment and health risk assessment of heavy metals in soil around municipal solid waste incinerator: A case study in North China. Science of the Total Environment, 631 (1), 348-357. https:// doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.03.011.
Marzougui, A. & Mammou, A. B. (2006). Impacts of the dumping site on the environment: case of the Henchir El Yahoudia Site, Tunis, Tunisia. Comptes Rendus Geoscience, 338 (16), 1176-1183.‏ https:// doi: 10.1016/j.crte.2006.09.020.
McGrath, S. P. & Cunliffe, C. H. (1985). A simplifield method for the extraction of the metals Fe, Cu, Ni, Cd, Pb, Cr, Co and Mn from soils and sewage sludges. Journal of the Science of Food and Agriculture, 36 (9), 794-798.
Mohammadi, J. (2003). Pedometer of Spatial Statistics (Geo Statisties). Tehran: Pelk. (In Persian)
Mohobane, T. (2008). Characteristics and impacts of Landfill leachate from Horotin. New Zealand and Maseru Lesotho a comparative study. Athesis submittes in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Environmental Science. Hamilton: university of Waikato.
Monavari, S.M., Salimi, S., Lahijanzadeh, A. R. & Kaabi, H. (2013). Survey of Soil Contamination in Isfahan Landfill by Cluster Analysis. First International Conference on Environmental Crises and its Solutions. P: 3011-3019. Kish Island: Kish Island, Islamic Azad University, Khouzestan. (In Persian)
Mousavi, E., Safaids, A., Nouraleh, M. & Khodakarami, L. (2011). Spatial distribution of some heavy metals in soils of Hamadan province. Soil Research (Soil and Water Seiences), 4 (25), 323-336. (In Persian)
Omrani, Gh. (1999). Solid Waste, Collection and Transport Management, Sanitation and Composting. Tehran: Islamic Azad University - Science and Research Branch. (In Persian)
Papa, S., Bartoli, G., Pellegrino, A. & Fioretto, A. (2010). Microbial activities and trace element contents in an urban soil. Environmental monitoring and assessment, 165 (1-4), 193-203. https:// doi: 10.1007/s10661-009-0938-1.
Vandana, P., Murthy, N. N. & Praveen, R. S. (2011). Assessment of heavy metal contamination in soil around hazardous waste disposal sites in Hyderabad city (India): natural and anthropogenic implications. Environmental Research and Management, 2 (2), 27-34.
Vural, A., Gundogdu, A., Akpinar, I. & Baltaci, C. (2017). Environmental impact of Gümüşhane City, Turkey, waste area in terms of heavy metal pollution. Natural Hazards, 88 (2), 867-890. https://doi.org/10.1007/s11069-017-2896-1.
Webster, R. & Oliver, M, A. (2007). Geostatistics for environmental scientists. New Jersey: John Wiley & Sons, Chichester.
Yang, P., Mao, R., Shao, M. H. & Gao, Y. (2009). The spatial variability of heavy metal distribution in the suburban farmland of Taihang Piedmont Plain, China. Comptes rendus biologies, 332 (6), 558-566.
Zhao, K., Fu, W., Qiu, Q., Ye, Z., Li, Y., Tunney, H. & Qian, X. (2019). Spatial patterns of potentially hazardous metals in paddy soils in a typical electrical waste dismantling area and their pollution characteristics. Geoderma, 337 (3), 453-462.