بررسی پتانسیل آلودگی رسوبات تالاب انزلی به فلزات سنگین بر اساس فرایند استخراج متوالی چهار‌مرحله‌ای

زمینه و هدف: آلودگی محیط زیست به ویژه در قرن حاضر به سبب رشد جمعیت، توسعه تکنولوژی و کشاورزی رو به افزایش است. یکی از آلاینده‌های مهم زیست‌محیطی فلزات سنگین هستند که به اکوسیستم های آبی راه یافته و سبب آن ها آلودگی می گردند. این عناصر بسیار پایدار بوده و به دلیل قابلیت تجمع زیستی و سمیت دارای اهمیت هستند. میزان فلزات سنگین در اکوسیستم‌های آبی با اندازه‌گیری غلظت آن‌ها در آب، رسوبات و بافت های بدن موجودات زنده مشخص می‌گردد. رسوبات بستر، منبع بالقوه آلودگی در محیط‌های آبی بوده و به‌عنوان شاخصی برای آلودگی محیط‌های آبی مطرح می‌باشند که با مطالعه آن می‌توان به سادگی کمیت و کیفیت آلودگی را در محیط تعیین نمود. با توجه به این که اشکال گوناگون فلزات دارای تحرک، دسترسی زیستی و سمیت متفاوت هستند، اندازه‌ گیری غلظت کل به‌تنهایی نمی‌تواند اطلاعات کاربردی در مورد آلودگی فراهم سازد؛ از این رو فرایند استخراج متوالی به‌منظور تعیین آلودگی فلزات سنگین توسعه ‌یافته است.روش بررسی: در این پژوهش غلظت عناصر کادمیوم، مس، سرب، روی و کروم در رسوبات سطحی تالاب انزلی با روش تفکیک شیمیایی چهار مرحله‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. براى تعیین میزان آلودگى رسوبات سطحى نمونه‌ها از 6 ایستگاه در بخش جنوب غربی تالاب انزلی و توسط دستگاه نمونه‌بردار گرب ون وین برداشت گردید. پس از هضم اسیدی رسوبات و ورود عناصر هر بخش به فاز محلول، به منظور تعیین غلظت عناصر مورد مطالعه از دستگاه جذب اتمى استفاده شد.یافته‌ها: غلظت متوسط فلزات سنگین در مراحل مختلف تفکیک شیمیایی نشان می‌دهد که میزان عناصر در فازهای مختلف رسوب متفاوت بوده است. بیش ترین و کم ترین غلظت به ترتیب در بخش مقاوم و قابل تبادل مشاهده گردید: مقاوم > اکسیداسیون آلی > سولفیدی > سست. میانگین غلظت فلزات سنگین نیز در رسوبات منطقه محاسبه شد که به ترتیب شامل cu > pb > cr cd به دست آمد.بحث و نتیجه‌گیری: بر اساس داده‌های حاصل، شاخص شدت آلودگی برای عناصر موردبررسی محاسبه گردید. نتایج حاکی از این است که فلز کادمیوم در رسوبات منطقه دارای شدت آلودگی متوسط بوده و آلودگی سایر عناصر مشاهده نگردید. محاسبه فاکتور آلاینده فردی (icf) برای فلزات نیز نشان می‌دهد که سرب و کروم دسترسی زیستی بالایی داشته و می توانند برای موجودات زنده خطرساز باشند، درحالی که عناصر کادمیوم، مس و روی دارای دسترسی زیستی کمی هستند.

Study of the Potential Pollution of Heavy Metals in Sediments of Anzali Wetland Based on Sequential Extraction Technique

Background and Objective: In present century, population growth, technology development and agriculture development are causing environmental pollutions. Many pollutants are entering into the environment by humans; one of the major environmental pollutants is heavy metals which enter to the aquatic ecosystems. These elements are very stable and because of their toxic effects and accumulation have a particular importance. Level of heavy metals in aquatic ecosystems like wetland by measuring their concentration in water, sediments and organisms is considered. Sediments are the potential source of contamination in aquatic environments and act as sink for pollutants. As forms of heavy metals are varying to make different mobility, bioavailability and toxicity, the measurement of total elements cannot provide the complete information of the characteristics of heavy metals. Therefore, sequential extraction processes of elements of sediments have been developed.Material and Methodology: In this study, concentration of cadmium, copper, lead, zinc and chromium in surface of sediments at the southwest regions of Anzali wetland were studied by sequential extraction process in four stages. Sediments were sampled from six sites by Grab sampler. Concentration of elements in these samples was determined by Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS).Findings: Average concentrations of elements in the sequential extraction method showed that metals rates in the different fractions was: Residual > Organic Oxidation > Acid Reduction > Exchangeable. In total, metals concentration in sediment samples of the southwest of Anzali wetland was: Zn>Cu>Pb>Cr>Cd.Discussion and Conclusion: Geochemical Accumulation Index (Igeo) was calculated for these elements. According to this factor, cadmium pollution in this area was moderate (Igeo=1.65). Other elements had shown no pollution. Individual Contamination Factor (ICF) for heavy metals calculated, also. These results showed that lead and chromium had the highest bioavailability so they can be dangerous for organisms.