ارزیابی پتانسیل خطر اکولوژیک و منشاء یابی فلزات سنگین سرب، آرسنیک، کادمیوم و روی درآب و رسوبات سطحی رودخانه قشلاق سنندج

زمینه و هدف: فلزات سنگین به علت سمیت، ماندگاری در شرایط طبیعی، قابلیت ورود و تجمع در زنجیره‌ی غذایی به عنوان آلوده‌کننده‌های جدی تلقی می‌شوند. بنابراین مطالعه پیش‌ رو به منظور ارزیابی پتانسیل خطر اکولوژیک و منشاء‌یابی فلزات سنگین سرب، آرسنیک، کادمیوم و روی درآب و رسوبات سطحی رودخانه قشلاق سنندج انجام گرفت. روش بررسی:  به این منظور در این پایش 16 نمونه‌ از آب و رسوبات سطحی رودخانه قشلاق جمع‌آوری شد. سپس نمونه‌ها برای تعیین غلظت عناصر آرسنیک، سرب، کادمیوم و روی با روش طیف سنجی جذب اتمی مورد سنجش قرار‌گرفتند. هم چنین از شاخص پتانسیل خطر اکولوژیک [1](peri) و شاخص غنی‌شدگی [2](ef) جهت ارزیابی خطر اکولوژیک و از شاخص آلودگی فلزات سنگین [3](hpi) جهت بررسی اثر عناصرسنگین بر سلامت انسان استفاده شد. آنالیز چند متغیره مانند آنالیز هم بستگی و آنالیز مولفه‌های اصلی [4](pca)و شاخص غنی‌شدگی جهت شناسایی پتانسیل منابع انسانی آرسنیک، سرب، کادمیم و روی در رودخانه قشلاق مورد استفاده قرار گرفتند. یافته ها: نتایج نشان داد که میانگین غلظت یک گروه از عناصر شامل pb، cd و zn بیش تر از مقادیر ‌زمینه بودند، درصورتی که میانگین غلظت as به طور قابل ملاحظه‌ای کمتر از مقادیر ‌زمینه بود. عامل غنی‌شدگی فلزات سنگین مورد مطالعه در رودخانه قشلاق به صورت pb>zn>cd>as به دست آمد. از سویی، نتایج به دست آمده از شاخص پتانسیل خطر اکولوژیک (peri) درجه خطر کم را برای فلزات pb، as و zn نشان داد اما فلز cd برای نقاط نمونه ای تحت تاثیر تردد جاده ای دارای خطر اکولوژیک متوسط بود. بحث و نتیجه گیری: . براساس نتایج حاصل از عامل غنی‌شدگی، آنالیز هم بستگی و آنالیز مولفه‌های اصلی می‌توان گفت که میزان غلظت as بیش تر تحت تاثیر ساختار زمین‌شناسی منطقه (لیتوژنیک) بوده است. غلظت pb و cd در چهار منطقه نمونه برداری به طور یکسان تحت تاثیر کشاورزی و تردد جاده ای بوده است. هم چنین مشخص شد که غلظت zn تحت تاثیر فاضلاب‌های مسکونی قرار دارد.

Ecological risk assessment and source identification of heavy metals including lead, arsenic, cadmium and zinc in surface water and sediments from Gheshlagh river, Sanandaj

Abstract Background and Objective: Heavy metals are considered as serious pollutants due to their toxicity, persistence in natural conditions and ability to enter and accumulate in the food chain. Therefore, this study was carried to assess the potential ecological risk and identify the source of heavy metals including lead, arsenic, cadmium and zinc in the surface water and sediments from Gheshlagh river, Sanandaj. Method: For this purpose, 16 samples of surface water and sediment were collected. Then, concentrations of arsenic, lead, cadmium and zinc were determined by atomic absorption spectrometry. Moreover, potential ecological risk index (PERI) and enrichment factor (EF) were utilized to assess the ecological risk, and heavy metals pollution index (HPI) was used to survey the effects of heavy metals on human health. Multivariate analyses such as correlation analysis, principal component analysis (PCA) and EF were used to identify human resource potential of arsenic, lead, cadmium and zinc. Findings: The results showed that the average concentration of a group of elements, including Pb, Cd and Zn, was higher than background levels, whereas average concentration of As was significantly lower than the background levels. Enrichment of the studied heavy metals was obtained as Pb>Zn>Cd>As in Gheshlagh river.  The results of PERI showed a low risk for Pb, As and Zn and a moderate risk for Cd in the samples under the influence of road traffic. Discussion and Conclusion: Considering the results of EF and PCA, it can be concluded that the concentration of As has been mostly affected by the geological structure. Pb and Cd concentrations in four sampling areas were equally affected by agriculture and road traffic. It was also found that the concentration of Zn is influenced by residential wastewater.