ارزیابی تاثیر یک نمونه پساب صنعتی بر آلودگی خاک با فلزات سنگین

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد خاکشناسی، عضو باشگاه پژوهشگران جوان دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان(خوراسگان)

2 دانشیار گروه خاکشناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحداصفهان(خوراسگان)، *(مسوول مکاتبات).

چکیده

زمینه و هدف: فعالیت های کشاورزی و به خصوص صنعتی منجر به آزادسازی مقادیر بالایی فلزات سنگین به محیط شده که می­تواند به عنوان یک خطر جدی برای سلامتی اکوسیستم و انسان مطرح باشد. آلودگی خاک، آب های زیرزمینی، آب های سطحی و هوا با فلزات سمی و خطرناک یک مشکل جدی و جهانی محسوب می­شود. در رابطه با ارزیابی خطر خاک های آلوده با فلزات سنگین، مشکل اساسی، جذب فلزات به وسیله زنجیره غذایی می­باشد، بنابراین ارزیابی و کنترل غلظت فلزات سنگین در پساب های صنعتی قبل از تخلیه به محیط های طبیعی از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. حضور فلزات سنگین مثل نیکل، کروم، مس، کادمیوم، و سرب که غالباً در فاضلآب های صنعتی مشاهده می شوند، حتی در مقادیر و غلظت های پایین، می­تواند برای موجودات زنده و انسان سمی باشد. امروزه در مکان های زیادی خاک ها با فلزات سنگین آلوده شده­اند، به گونه­ای که یکی از مهم ترین مشکلات در مکان های تخلیه پساب های خطرناک هستند.
مواد و روش ها: در این مطالعه به منظور ارزیابی تاثیر یک نمونه پساب صنعتی بر آلودگی خاک با فلزات سنگین، از 4 نقطه به فاصله 50 متر، در 4 عمق 25-0، 50-25، 75-50 و 100-75، در طول زهکش خاکی نمونه­برداری صورت گرفت. نمونه­های خاک برداشت شده و پس از انتقال به آزمایشگاه، در برابر هوا خشک و به کمک چکش پلاستیکی کوبیده و الک شدند و خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و غلظت فلزات سنگین در آن ها  اندازه­گیری شد. هدایت الکتریکی[1] عصاره اشباع توسط دستگاه هدایت‌سنج در عصاره گل اشباع،  بافت  به روش هیدرومتر ، درصد آهک خاک به روش تیترومتری و غلظت کل فلزات سنگین به روش هضم با اسید نیتریک تعیین واندازه‌گیری گردید. ظرفیت تبادل کاتیونی[2] خاک نیز به روش استات سدیم اندازه­گیری شد. در نهایت آنالیز آماری نتایج این مطالعه با استفاده از نرم­افزار SAS انجام گردید.
نتایج و بحث: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با توجه به استانداردهای ارایه شده برای اراضی کشاورزی و اطراف مناطق صنعتی در مورد غلظت فلزات سنگین و مقایسه نمونه­های خاک با استانداردهای جهانی، می­توان خاک منطقه را تنها از نظر فلز نیکل آلوده دانست که این مساله ممکن است به آلودگی پایین پساب مورد مطالعه با فلزات سنگین نسبت داده شود. هم چنین نتایج همبستگی بین عمق خاک و غلظت فلزات سنگین نشان داد که بین این دو عامل همبستگی منفی وجود داشته که این موضوع با حرکت کند فلزات سنگین در لایه­های خاک به خصوص در خاک های با درصد آهک و pH  بالا، قابل توجیه است.



4 - Cation Exchangeable Capacity


 

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست ، دورهشانزدهم، شماره ویژه 93

 

ارزیابی تاثیر یک نمونه پساب صنعتی بر آلودگی خاک با فلزات سنگین

 

آزاده نصرآزادانی [1]

مهران هودجی [2]*

M_Hoodaji@khuisf.ac.ir

 

تاریخ دریافت:15/3/88

تاریخ پذیرش:29/4/89

 

چکیده

زمینه و هدف: فعالیت های کشاورزی و به خصوص صنعتی منجر به آزادسازی مقادیر بالایی فلزات سنگین به محیط شده که می­تواند به عنوان یک خطر جدی برای سلامتی اکوسیستم و انسان مطرح باشد. آلودگی خاک، آب های زیرزمینی، آب های سطحی و هوا با فلزات سمی و خطرناک یک مشکل جدی و جهانی محسوب می­شود. در رابطه با ارزیابی خطر خاک های آلوده با فلزات سنگین، مشکل اساسی، جذب فلزات به وسیله زنجیره غذایی می­باشد، بنابراین ارزیابی و کنترل غلظت فلزات سنگین در پساب های صنعتی قبل از تخلیه به محیط های طبیعی از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. حضور فلزات سنگین مثل نیکل، کروم، مس، کادمیوم، و سرب که غالباً در فاضلآب های صنعتی مشاهده می شوند، حتی در مقادیر و غلظت های پایین، می­تواند برای موجودات زنده و انسان سمی باشد. امروزه در مکان های زیادی خاک ها با فلزات سنگین آلوده شده­اند، به گونه­ای که یکی از مهم ترین مشکلات در مکان های تخلیه پساب های خطرناک هستند.

مواد و روش ها: در این مطالعه به منظور ارزیابی تاثیر یک نمونه پساب صنعتی بر آلودگی خاک با فلزات سنگین، از 4 نقطه به فاصله 50 متر، در 4 عمق 25-0، 50-25، 75-50 و 100-75، در طول زهکش خاکی نمونه­برداری صورت گرفت. نمونه­های خاک برداشت شده و پس از انتقال به آزمایشگاه، در برابر هوا خشک و به کمک چکش پلاستیکی کوبیده و الک شدند و خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و غلظت فلزات سنگین در آن ها  اندازه­گیری شد. هدایت الکتریکی[3] عصاره اشباع توسط دستگاه هدایت‌سنج در عصاره گل اشباع،  بافت  به روش هیدرومتر ، درصد آهک خاک به روش تیترومتری و غلظت کل فلزات سنگین به روش هضم با اسید نیتریک تعیین واندازه‌گیری گردید. ظرفیت تبادل کاتیونی[4] خاک نیز به روش استات سدیم اندازه­گیری شد. در نهایت آنالیز آماری نتایج این مطالعه با استفاده از نرم­افزار SAS انجام گردید.

نتایج و بحث: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با توجه به استانداردهای ارایه شده برای اراضی کشاورزی و اطراف مناطق صنعتی در مورد غلظت فلزات سنگین و مقایسه نمونه­های خاک با استانداردهای جهانی، می­توان خاک منطقه را تنها از نظر فلز نیکل آلوده دانست که این مساله ممکن است به آلودگی پایین پساب مورد مطالعه با فلزات سنگین نسبت داده شود. هم چنین نتایج همبستگی بین عمق خاک و غلظت فلزات سنگین نشان داد که بین این دو عامل همبستگی منفی وجود داشته که این موضوع با حرکت کند فلزات سنگین در لایه­های خاک به خصوص در خاک های با درصد آهک و pH  بالا، قابل توجیه است.

 

واژه های کلیدی: آلودگی، خاک، پساب صنعتی، فلزات سنگین، نیکل.

 

 

مقدمه


فلـزات سنگیـن از طـریق فعالیت هـای مختلـف انسانی مثل صنعت، رها کردن مواد قراضه، دفن زباله، مصرف کودها و حشره کش ها، ذوب فلزات، فعالیت های معدن و فضــولات شهری به محیط های طبیعی وارد می شوند(1، 2 و 3). در غلظت های بالا، تمامی فلزات سنگین اثر نامطلوبی بر محیط زیست دارند و به عنوان آلاینده محیطی محسوب می شوند(4و 5). آلودگی خاک یکی از اثرات نامطلوب حضور فلزات سنگین در محیط های طبیعی است که به کاهش عملکرد در کشاورزی از طریق کاهش و توقف رشد گیاه و نهایتا به آلودگی زنجیره غذایی منجر می شود(6). جذب فلزات سنگین از طریق سیستم گیاهی، به عنوان یک راه عمده برای در معرض قرار گرفتن انسان با فلزات سنگین شناخته شده است(7). افزایش توجه به غلظت فلزات سنگین در طبیعت، احتمالا مربوط به تاثیر سوء و خطر بالای این ترکیبات بر سلامتی انسان می باشد. در مناطق شهری، غلظت این فلزات بالا بوده که درصد خطر این آلاینده­ها را افزایش می دهد(8، 9 و 10).

آبیاری خاک ها و اراضی کشاورزی یکی از راه های ورود آلاینده های فلزی به محیط های طبیعی و به خصوص اراضی کشاورزی است. در آبیاری با پساب باید به تأثیر اجزای معدنی و آلی موجود در آن بر روی خواص شیمیایی و فیزیکی خاک مثل انباشتگی عناصر مختلف از جمله فلزات سنگین، نیتروژن، فسفر و نیز تغییر در مقدار pH و دیگر خواص شیمیایی و نیز برخی خصوصیات فیزیکی مثل نفوذپذیری، هدایت هیدرولیکی و غیره توجه نمود. تجمع فلزات سنگین در خاک یکی از مشکلات اصلی آبیاری با پساب است.  برای استفاده مجدد پساب ها در کشاورزی، استانداردهای مختلفی وجود دارد. هدف اصلی و اولیه از استاندارد کردن پساب های شهری، جلوگیری از شیوع عوامل بیماری­زا است و در پساب های صنعتی هدف، پایین آوردن مقدار عناصر سمی است، زیرا در این گونه پساب ها امکان حضور موجودات زنده کمتر می­باشد. البته این نکته را باید در نظر داشت که میزان خسارت وارد شده از طریق پساب، به عواملی چون نوع گیاه، بافت خاک و اقلیم منطقه بستگی دارد(11). آلودگی خاک با فلزات سنگین یکی از مشکلات بزرگ جوامع امروزی می­باشد. فلزات سنگین به طور متناوب در نتیجه فعالیت های صنعتی و توسعه تکنولوژی، در محیط پیرامون افزایش می­یابند و افزایش این آلاینده­ها در محیط، یک تهدید بزرگ و جدی برای سلامتی بشر و بهداشت محیط زیست محسوب می­شود(12).

فعالیت های روزافزون انسان بر روی کره زمین سبب شده است که کارکرد خاک که خود جزئی فراگیر از پیوسته زمین است در مواردی دچار اختلال شود. بدیهی است اگر جمله بالا را تعریف آلودگی خاک بدانیم، آلودگی خاک را یک پدیده نامطلوب می­انگاریم و باید برای آن مرز مشخصی تعیین نماییم. از دیدگاه جهانی، پس از آب و هوا، پوسته خاک، سومین جزء عمده محیط زیست انسانی تلقی می­شود. خاک ها و اراضی که تحت تاثیر پساب های صنعتی قرار می­گیرند و یا با پساب آبیاری می­شوند، با گذشت زمان با مقادیر بالایی از فلزات سنگین آلوده     می­گردند(13) که نهایتاً با افزایش غلظت عناصر کمیاب در این محیط، دسترسی گیاه به عناصر فوق زیاد شده و عامل بروز مشکلاتی برای تولیدات کشاورزی می­شوند(13).

مطالعات بسیاری نشان داده است که خاک های مناطق شهری به دنبال فعالیت های بشر مثل ساخت و ساز مصنوعی اختلاط، به هم خوردگی، فشردگی، تخلیه، ترافیک، فعالیت های معادل و صنایع مدرن، توسط مقادیر بالایی از فلزات سنگین آلوده شده­اند(14و 15).

بررسی غلظت فلزات سنگین در خاک اطراف مناطق صنعتی دارای اهمیت است. شاید آبیاری با پساب تنها عامل تجمع فلزات سنگین در خاک های کشاورزی نباشد، ولی یکی از دلایل مهم تجمع فلز در خاک و نهایتاً محصولات کشاورزی محسوب می­شود(16). البته عوامل دیگری نظیر pH، مقدار ماده آلی و بافت خاک نیز بر قابلیت استفاده فلزات سنگین تاثیر گذاشته و با اهمیت به شمار می­آیند. مدت زمان تماس خاک با پساب هم در غلظت فلزات سنگین تجمع یافته، حایز اهمیت است(17). در آزمایشی که در آن خاک های منطقه­ای از آلمان، با پساب آبیاری شده بود، مشخص شد که پس از مدت 16 و 25 سال آبیاری با پساب، هیچ یک از فلزات سنگین خاک به مرز زیان آور نرسیده است و تنها عناصر نیکل، کادمیوم و روی به مرز زیان­آور نزدیک شده­اند.

برای استفاده مجدد پساب ها در کشاورزی، استانداردهای مختلفی وجود دارد. هدف اصلی و اولیه از استاندارد کردن پساب های شهری، جلوگیری از شیوع عوامل بیماری­زا است و در پساب های صنعتی هدف از استاندارد کردن، پایین آوردن مقدار عناصر سمی است، زیرا در این گونه پساب ها امکان کمتری برای وجود موجودات زنده می­باشد. البته این نکته را باید در نظر داشت که میزان خسارت وارد شده از طریق پساب به عواملی چون نوع گیاه، بافت خاک و اقلیم منطقه بستگی دارد(11).

از آن جایی که اکثر پساب های صنعتی نهایتاً به آب های سطحی موجود در منطقه تخلیه می­شوند، بررسی اثرات تخلیه این پساب ها به رودخانه­ها و خاک ها اهمیت داشته و ضروری به نظر می­رسد و از طرف دیگر امروزه به دلیل اعمال محدودیت ها و استانداردهای دقیق­تر در تصفیه و سپس تخلیه پساب ها به محیط های طبیعی، پاکسازی این ترکیبات سخت­تر و پرهزینه­تر می­شود(12). کنترل آلودگی آب مصرفی در بخش های صنعتی، حداقل­سازی تولید آلودگی های سمی، مثل فلزات سنگین در خاک ها و منابع طبیعی از اهداف اصلی مطالعات زیست محیطی می­باشد. هدف از این تحقیق ارزیابی شدت آلودگی خاک، تحت تاثیر تماس با پساب های صنعتی در منطقه ذوب­آهن اصفهان می­باشد.

 

مواد و روش ها

منطقه مورد مطالعه در جنوب غربی اصفهان، بین ׳19، °32 تا ׳25، °32 عرض شمالی و ׳14، °51 تا ׳34، °51 طول شرقی واقع شده است. ارتفاع از سطح دریا در بلندترین نقطه، 1692 متر و در پست­ترین نقطه، 1650 متر است. متوسط درجه حرارت سالانه منطقه،C °5/16 و متوسط بارندگی سالیانه منطقه،mm 1/169 می باشد که از پاییز شروع و تا اوایل بهار ادامه دارد. منبع اصلی آب منطقه، رودخانه زاینده­رود است که از کوه های زاگرس سرچشمه گرفته و از غرب به شرق در طول منطقه مورد مطالعه، جریان دارد. علاوه بر این، چاه های عمیق و نیمه­عمیق در منطقه حفر و برای آبیاری زمین­ها و اراضی کشاورزی در سطوح محدود مورد بهره­برداری قرار می­گیرد(18).

خاک منطقه در فلات های پست و بلند، دارای تکامل پروفیلی جزیی و معمولاً پوشیده از سنگریزه­های بیابانی[5] است و بر اساس رده­بندی آمریکایی جزء گروه های بزرگ  Typic Calciorthid طبقه­بندی می­شود. خاک تراس بالایی و میانی دارای تکامل پروفیلی بوده و براساس رده­بندی آمریکایی جزء گروه های بزرگ Typic Camborthid وTypic Calciorthid  گروه ­بندی می­گردد. خاک تراس های پایینی رودخانه بدون تکامل و یا با تکامل پروفیلی کم است که براساس رده­بندی آمریکایی جز  گروه های بزرگ Typic Torriorthent طبقه­بندی می­شود.

پساب حاصل از بخش های مختلف کارخانه تولید آهن، فولاد، شکل­دهی، تمیزکاری و تغییر ابعاد، پس از خروج از کارخانه و یک تصفیه اولیه به داخل استخرهای ذخیره پساب پمپاژ می­شوند. این استخرها شامل 5 استخر خاکی فاضلاب غیر سمی(استخر 5 در دست احداث)، 6 استخر تبخیری نگهداری پساب های سمی(استخر 6 در دست احداث) و 3 استخر خاکی فاضلاب تصفیه شده اماکن(فاضلاب انسانی) می­باشند. پساب های غیرسمی و سمی به ترتیب از طریق خطوط انتقال C1 و C2و توسط تلمبه خانه مرکزی، به استخرهای ذخیره مخصوص انتقال داده می­شوند. پساب استخرها پس از عبور از زهکش خاکی وارد کانال اصلی زهکش شده و جهت مصارف کشاورزی پمپاژ می­شوند.

در این مطالعه، نمونه­برداری خاک از 4 نقطه در طول مسیر تماس خاک با پساب و به فاصله 50 متر از یک دیگر انجام شد.  از هر نقطه در ترانسکت در طول زهکش، 4 عمق شامل 25-0 ، 5-25 ، 75-50 و 100-75 نمونه­برداری خاک انجام گردید. زهکش اصلی بین حوضچه­های تخلیه پساب و خاک زراعی اطراف این منطقه قرار دارد. نمونه­های خاک برداشت شده و پس از انتقال به آزمایشگاه، در برابر هوا خشک و به کمک چکش پلاستیکی کوبیده شدند. نمونه‌های خاک از الک 2 میلی متری عبور داده شدند و از خاک جمع‌آوری شده از زیر الک برای انجام تجزیه‌های فیزیکی- شیمیایی استفاده گردید. حدود 200 الی 300 گرم خاک کوبیده از هر نمونه، با آب اشباع شده و پس از حدود 24 ساعت، عصاره آن توسط پمپ و ارلن خلأ، استخراج گردید. سپس هدایت الکریکی عصاره اشباع(ECe) توسط دستگاه هدایت‌سنج مترـ اهم مدل 644، تعیین شد. مقدارpH  عصاره گل اشباع نیز  با استفاده از ­pHمتر مدل 262 اندازه­گیری گردید. بافت نمونه­های خاک، به روش هیدرومتر تعیین و درصد آهک خاک به روش تیترومتری اندازه‌گیری شد. در این تحقیق غلظت کل فلزات سنگین به روش هضم با اسید نیتریک اندازه­گیری گردید. به این صورت که 10میلی‌لیتر اسید نیتریک غلیظ به نمونه اضافه شد و سپس ارلن برای مدت 2 ساعت روی هیتر در دمای C°100 قرار گرفت. پس از خارج شدن بخار قهوه‌ای، به محتوای ارلن قطره قطره آب اضافه گردید. سپس نمونه­ها با استفاده از کاغذ صافی واتمن 42 صاف شده و در بالن 100 میلی‌لیتری مستقل، به حجم رسانده شد و با استفاده از دستگاه جذب اتمی مدل پرکین المر مدل 3030 در طول موج مشخص، غلظت هر عنصر اندازه‌گیری گردید. در این تحقیق از روش استات سدیم برای تخمین ظرفیت تبادل کاتیونی خاک استفاده شد. در نهایت غلظت فلزات سنگین در نمونه­های خاک با استانداردهای جهانی مقایسه ، آنالیز آماری داده­ها نیز با استفاده از نرم افزار آماری SAS انجام و نتایج آن به صورت جدول ارایه گردید.

 

بحث و نتیجه­گیری

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه­های خاک در منطقه مورد مطالعه در هر نقطه، در جدول 1 ارایه شده است. متوسط pH نمونه­های خاک، بالای 8 بوده که این مساله، وجود میزان آهک فراوان در خاک، امکان آبشویی فلزات سنگین به لایه­های زیرین پروفیل خاک و آب های زیرزمینی را کاهش می­دهد. وجود مقادیر EC بالای dS/m 4 در خاک های کشاورزی برای گیاه ایجاد مشکل­ می کند، زیرا رشد اغلب گیاهان زراعی در چنین خاکی محدود می­گردد، از طرف دیگر در خاک های با بافت سبک تأثیر شوری بیشتر است که دلیل آن را می­توان به کم بودن سطوح جذبی کلوییدها و درصد اشباع خاک نسبت داد(19).

 

 

 

جدول 1- میانگین برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه­های خاک در منطقه مورد مطالعه

نمونه خاک

بافت

pH

EC(dS/m)

CEC(Cmol/Kg)

CaCO3%

نقطه 1

لوم شنی

28/8

16/8

12/8

75/62

نقطه 2

لوم شنی

24/8

16/6

5/12

63

نقطه 3

لوم شنی

76/8

2/6

3/12

56

نقطه 4

لوم شنی

69/8

6/7

8/11

25/58

 

خاک می­تواند به عنوان یک فیلتر طبیعی عمل نموده و با جذب فلزات سنگین از پساب، به استخراج فلزات سنگین کمک کند(20)، ولی با توجه به خصوصیات خاک منطقه، به دلیل بافت سبک و مقادیر CEC پایین، عدم نقش موثر خاک در استخراج فلزات سنگین از پساب مورد انتظار است. بررسی غلظت فلزات سنگین در نمونه­های خاک، به منظور تعیین شدت تاثیر پساب در ایجاد آلودگی فلزی در خاک، انجام گرفت.

با افزایش غلظت عناصر سنگین در خاک، دسترسی گیاه به این عناصر زیاد شده و عامل بروز مشکلاتی برای تولیدات کشاورزی می­شود(21)، بنابراین بررسی غلظت فلزات سنگین در خاک اطراف مناطق صنعتی دارای اهمیت است.

لازم به ذکر است که غلظت عناصر را در آب مورد استفاده باید طوری در نظر گرفت که از حد مجاز ورود سالیانه به خاک تجاوز نکند. با توجه به شدت کم آلودگی پساب مورد مطالعه با فلزات سنگین، آلودگی ناچیز خاک در معرض پساب، دور از انتظار نیست. مطالعات بسیاری نشان داده است که خاک های مناطق شهری به دلیل فعالیت های بشر مثل ساخت و ساز مصنوعی،اختلاط، به هم خوردگی، فشردگی، تخلیه، ترافیک، فعالیت های معادن و صنایع مدرن، توسط مقادیر بالایی از فلزات سنگین آلوده شده­اند(22). برخی بررسی­ها در این زمینه، در شهرهای قدیمی جهان مثل مسکو در روسیه و کونتستانز در آلمان نشان داده­اند که مقادیر غیر عادی از فلزات سنگین، ناشی از فعالیت های گذشته بشر و کاربری های مختلف اراضی، در خاک ها تجمع پیدا کرده است(23). جدول 2، غلظت فلزات سنگین در نمونه­های خاک منطقه مورد مطالعه را نشان می­دهد.

 

 

جدول 2- غلظت فلزات سنگین در نمونه­های خاک منطقه مورد مطالعه (mg/Kg)

نمونه خاک

عمق

Cr

Ni

Cu

Fe

Pb

Cd

Zn

Mn

 

زهکش سمی

(نقطه 1)

25-0

57

92

30

22950

46

1

74

518

50-25

54

72

26

21650

44

0

67

446

75-50

51

63

24

21450

35

1

57

366

100-75

49

61

22

19950

34

0

51

353

 

زهکش سمی

(نقطه 2)

25-0

46

69

29

30050

48

0

68

576

50-25

43

67

27

27800

46

1

68

594

75-50

43

66

24

21800

42

0

57

418

100-75

42

66

23

21250

42

0

54

397

 

زهکش عادی

(نقطه 1)

 

25-0

47

78

26

25650

41

1

66

450

50-25

47

76

24

22150

41

1

64

429

75-50

42

75

22

21000

41

1

61

428

75-100

42

75

22

21000

41

1

60

426

 

زهکش عادی

(نقطه 1)

 

25-0

42

121

36

36350

36

1

84

581

50-25

42

105

30

34550

34

0

79

572

75-50

42

93

25

26050

34

0

67

427

100-75

35

81

22

23500

30

1

60

398

 

 

با توجه به استانداردهای ارایه شده برای اراضی کشاورزی و اطراف مناطق صنعتی و مقایسه مقادیر فلزات مورد بررسی در این نمونه­های خاک، می­توان خاک منطقه را تنها از نظر فلز نیکل آلوده دانست. غلظت استاندارد تعیین شده در مورد فلز نیکل برای اراضی کشاورزی و اراضی اطراف مناطق صنعتی، mg/Kg 50 در نظر گرفته شده است(24). مقدار نیکل در محلول خاک طبیعی که در واقع فاز فعال بخش مایع خاک می­باشد و کلیه فعل و انفعالات شیمیایی خاک ها در این قسمت انجام می­شود،  mg/kg2 (اسید استیک 5/0 نرمال) در عصاره اشباع μg/l20 است. شکل شیمیایی این عنصر در آبNi2+ ،NiCO3  می­باشد. محلول خاک به مقدار آب موجود در خاک گفته می­شود که عناصر مورد نیاز گیاه از این بخش تامین می گردد. در واقع منبع عناصر موجود و آزاد شده از خاک برای تامین گیاه، در این بخش خاک است. محلول خاک در واقع بخش فعال خاک است که تمامی واکنش های شیمیایی درون خاک در این جزء اتفاق می­افتد. نیکل برای گیاهان و حیوانات عنصری ضروری محسوب  می­شود. در طی دهه­های گذشته، نیکل به عنوان یک عنصر سمی به حساب می­آمده است، ولی اخیراً به عنوان یک عنصر ضروری برای گیاهان مورد توجه قرار گرفته است. به هر حال این عنصر در غلظت های بالا می­تواند سمی باشد. اضافه کردن آهک به خاک یکی از راه های کاهش قابلیت استفاده از نیکل است. مقدار کل نیکل در خاک 5  تا 500 میلی­گرم بر کیلوگرم متغیر است. نیکل مازاد در خاک معمولاً در اثر فعالیت­های انسان به وجود می­آید. غلظت این فلز تحت تاثیر سوخت های فسیلی، استخراج معادن، پالایشگاه ها و سوختن مواد زاید، اعضاء مصنوعی حاوی نیکل، پساب های آلوده و داروها و مواد حاصل از دیالیز خون، افزایش یافته است.

نتایج همبستگی خصوصیات خاک و غلظت فلزات سنگین در خاک زهکش مجاور، برای چهار منطقه نمونه­برداری شده، به ترتیب در جداول 3 تا 6  ارایه گردیده است.

 

 

جدول 3- نتایج همبستگی خصوصیات و غلظت فلزات سنگین در خاک مجاور زهکش سمی1

CEC

CaCO3

EC

Depht

pH

Metal

80952/0

1905/0

96986/0

0301/0

90726/0

0927/0

99591/0-

0041/0

87831/0

1217/0

 

Cr

94124/0

0588/0

 

98309/0

0169/0

 

81514/0

1849/0

 

92958/0-

0704/0

 

95071/0

0493/0

 

Ni

87831/0

1217/0

 

96833/0

0317/0

 

84515/0

1548/0

 

98271/0-

0173/0

 

88571/0

1143/0

 

Cu

78666/0

2133/0

 

86414/0

1359/0

 

75175/0

2483/0

 

96655/0-

0335/0

 

72270/0

2773/0

 

Fe

67966/0

3203/0

 

95124/0

0488/0

 

98885/0

1111/0

 

94763/0-

0524/0

 

88349/0

1165/0

 

Pb

57735/0

4226/0

 

30151/0

6985/0

 

000/0

0000/1

 

44721/0-

5528/0

 

16903/0

8310/0

 

Cd

76476/0

2352/0

 

96022/0

0398/0

 

93004/0

0700/0

 

99570/0-

0043/0

86225/0

1378/0

 

Zn

84447/0

1555/0

99652/0

0035/0

92122/0

0788/0

 

96689/0-

0331/0

94509/0

0549/0

 

Mn

 

 

 

جدول 4- نتایج همبستگی خصوصیات و غلظت فلزات سنگین در خاک مجاور زهکش سمی2

CEC

CaCO3

EC

Depht

pH

Metal

94281/0

0572/0

 

68041/0

3196/0

66667/0

3333/0

 

89443/0-

1056/0

66667/0

3333/0

 

Cr

86603/0

1340/0

 

66667/0

3333/0

 

81650/0

1835/0

 

91287/0-

0871/0

81650/0

1835/0

 

 

Ni

88950/0

1105/0

 

85592/0

1441/0

 

94346/0

0565/0

 

98450/0-

0155/0

 

94346/0

0565/0

 

Cu

82101/0

1790/0

 

82683/0

1732/0

 

97637/0

1236/0

95590/0-

0441/0

 

97637/0

0236/0

 

Fe

81650/0

1835/0

 

78567/0

2143/0

 

0377/0

96225/0

 

94673/0-

0533/0

 

0377/0

96225/0

 

Pb

00000/0

0000/1

 

47140/0

5286/0

 

57735/0

4226/0

 

25820/0-

7418/0

 

57735/0

4226/0

 

Cd

78080/0

2192/0

 

90159/0

0984/0

98590/0

1141/0

 

93473/0-

0653/0

98590/0

0141/0

 

Zn

70879/0

2912/0

 

85959/0

1404/0

 

99398/0

1160/0

 

89280/0-

1072/0

99398/0

0060/0

 

 

Mn

 

 

جدول 5- نتایج همبستگی خصوصیات و غلظت فلزات سنگین در خاک مجاور زهکش عادی 1

CEC

CaCO3

EC

Depht

pH

Metal

00000/1

0001/0>

 

.

.

89443/0

1056/0

 

89443/0-

1056/0

 

00000/1

0001/0>

 

 

Cr

81650/0

1835/0

.

.

 

91287/0

0871/0

 

91287/0-

0871/0