ارزیابی میزان آلودگی و توزیع عناصر کروم، نیکل و کبالت در خاک منطقه افیولیتی جغتای (شمال غرب سبزوار)، بر اساس تحلیل های آماری و استخراج ترتیبی

زمینه و هدف: دشت جغتای در جوار معدن کرومیت و زون افیولیتی سبزوار قرار گرفته است. هدف از این تحقیق بررسی آلودگی فلزات سنگین در خاک دشت جغتای ، از لحاظ ژئوشیمیایی، شاخص های آماری و زیست محیطی می باشد.مواد و روش ها: نمونه برداری از خاک دشت جغتای در اردیبهشت 39 انجام گرفته و غلظت فلزات سنگین با استفاده از روش icp-msاندازه گیری شد. جهت تعیین فاز های ژئوشیمیایی فلزات در خاک، از روش استخراج ترتیبی bcr استفاده شد.یافته ها:بررسی نتایج آنالیز عناصر سنگین در نمونه های خاک منطقه مورد مطالعه نشان از غلظت بالای برخی عناصر از قبیل کروم، نیکل و کبالت در بخش های جنوبی منطقه دارد. ارزیابی فلزات سنگین در خاک های منطقه جغتای توسط روش های آماری چند متغیره( ضریب همبستگی پیرسون، آنالیز خوشه ای و تحلیل مولفه اصلی) نشان دهنده همبستگی مثبت و قوی عناصر کبالت، نیکل، کروم، آهن، منگنز و منیزیم می باشد که ناشی از منشا یکسان آنها ( واحدهای افیولیتی و الترامافیکی منطقه ) می باشد. بحث و نتیجه گیری:محاسبه شاخص های آلودگی ( عامل زمین انباشتگی، فاکتور غنی شدگی، فاکتور آلودگی و درجه آلودگی اصلاح شده) نشان می دهد که خاک های منطقه نسبت به عناصر کروم و نیکل آلودگی شدید و نسبت به عنصر کبالت آلودگی متوسط دارند. آزمایش استخراج ترتیبی بر روی نمونه های آلوده نشان داد که عناصر نیکل و کروم با غلظت بیش از 50 درصد در فاز تبادل پذیرتمرکز یافته اند. به عبارت دیگر وجود واحد های افیولیتی و معدن کاری بر روی واحدهای کرومیتی در منطقه سبب آزاد شدن این عناصر گردیده است ، به طوری که با دور شدن از واحدهای افیولیتی، غلظت این عناصر کاهش می یابد. هم چنین گونه سازی عناصر در فاز های مختلف نشان داد که سایر عناصر اغلب در فازهای باقی مانده تمرکز یافته و منشا لیتوژنیک دارند.

Spatial distribution and pollution assessment of Cr, Ni and Co in Joghatay ophiolitic region soils (NW Sabzevar), by statistical analysis and sequential extraction

Background and Objective: Joghatay plain is located in Sabezvar Ophiolitic Zone and next to the chromite mine. In this research, the soil pollution by heavy metals have been investigated with respect to geochemical, statistical and environmental indicators in Joghatay plain.Material and Methodology: Samples were collected seasonally from soil in Joghatay plain within May 2014, and the concentration of heavy metals were measured using ICPMS method. To the geochemical phases of metals in soil were determined using BCR sequential extraction method.Finding: The result of the analysis of heavy metals in soil samples has shown high concentrations of some elements such as Chromium, Nickel and Cobalt in the southern part of the region. Assessment and correlation of heavy metals in Joghatay region soils by multivariate statistical methods (Pearson correlation, cluster analysis and principal component analysis) show a strong positive correlation between Cobalt, Nickel, Chromium, Iron, Manganese and Magnesium due to the same source  (ophiolitic unit area).Discussion and Conclusion: The pollution index (geoaccumulation index, enrichment factor, contamination factor and modified contamination degree) indicates that soil has strongly polluted with regard to Chromium and Nickel and moderately polluted to Cobalt. Sequential extraction method has indicated that more than 50% of Nickel and Chromium concentration in intercahnageable phase. On the other hand ophiolitic rocks and Chromit mining leads releasing of these elements in the area. Though, as far as it gets away from ophiolitic rocks these elements concentration will be decreased. Also element speciation in different phases reveals that the rest elements have concentrated in residual phases and have a lithogenic source.