تاثیر مواد مادری و تحول خاک بر مقدار و توزیع عمقی برخی فلزهای سنگین در خاک‌های منطقه کبودرآهنگ، همدان

سابقه و هدف: غلظت و توزیع فلزهای سنگین در خاک توسط دو عامل اصلی وراثت (ژیوژنیک) و غیر وراثت (پدوژنیک یا آنتروپوپدوژنیک) کنترل می شوند؛ به‌طوری‌که در مراحل اولیه تشکیل خاک، وضعیت این فلزها در خاک بیش‌تر تابع ماهیت مواد مادری است، اما با گذشت زمان، فرایندهای پدوژنیک و انسانی حاکم بر شرایط خاک نیز تاثیرگذار خواهند شد (11، 12). این پژوهش با هدف بررسی تاثیر این عوامل بر مقدار و توزیع عمقی برخی فلزهای سنگین در خاک‌های اطراف نیروگاه شهید مفتح استان همدان صورت گرفت.مواد و روش‌ها: شش نوع ماده مادری مختلف شامل شیل، شیست، سنگ آهک، دشت آبرفتی، پادگانه آبرفتی و نهشته مخروط افکنه‌ای در منطقه مطالعاتی شناسایی و نحوه تشکیل و تحول خاک در آن ها بررسی شد. غلظت کل فلزهای cd، cu، mn، ni، zn، pb و fe در همه افق‌های پدوژنیک و مواد مادری تعیین و ترکیب کانی های موجود در مواد مادری مشخص شد. یافته‌ها: توسعه و تحول خاک های پدیده آمده بر روی تمام مواد مادری مورد مطالعه، حداکثر در حد خاک های جوان اینسپتی‌سول (تیپیک هاپلوزراِپتز و تیپیک کلسی زراپتز) صورت گرفته است. مهم ترین دلیل این امر، نبود رطوبت کافی برای فرایند هوازدگی و آبشویی، به‌دلیل اقلیم نیمه‌خشک منطقه می باشد. با این حال، شدت فرایندهای خاکسازی و به‌تبع آن شدت تحول خاک، در خاک های آهکی بیش‌تر از سایر خاک هاست. علت این امر، حساسیت بالای مواد مادری آهکی به هوازدگی شیمیایی است. در مقابل، مقاومت نسبی بیش‌تر شیل به هوازدگی موجب تحول کم خاک‌های تشکیل شده بر روی این ماده مادری شده است. به‌طورکلی در خاک‌های بررسی شده، مواد مادری به‌شدت غلظت فلزهای سنگین را کنترل می‌کند. بیش‌ترین مقدار فلز روی، مس و نیکل در خاک‌های شیلی دیده شد (به‌ترتیب، 0/136، 3/31 و 7/57 میلی‌گرم بر کیلوگرم)؛ بالاترین غلظت این فلزها نیز در ماده مادری شیل اندازه‌گیری شد (به‌ترتیب، 1/121، 1/37 و 5/53 میلی‌گرم بر کیلوگرم). خاک‌های آهکی دارای کم‌ترین مقادیر کادمیوم، مس، منگنز، نیکل، روی، سرب و آهن هستند؛ کم‌ترین مقدار مس، منگنز، نیکل، روی و آهن نیز در سنگ آهک اندازه گیری شد. این در حالی است که غلظت کادمیوم در سنگ آهک نسبت به سایر مواد مادری بیش‌ترین است. با گروه بندی افق‌های خاکساز و مواد مادری به روش تحلیل خوشه ای، بیش‌تر افق های c در خوشه‌های مربوط به افق های خاکساز متناظرشان قرار گرفتند؛ این مشاهده بیانگر شباهت افق‌های خاکساز با افق های مواد مادری از نظر عناصر مورد مطالعه، و به تبع اهمیت عامل وراثت در کنترل غلظت فلزهاست. با این حال غلظت فلزها در افق-های خاکساز، به‌ویژه در خاکرخ‌های آهکی، بیش‌تر از مقدار آن ها در مواد مادریشان است؛ این پدیده ناشی از غنی شدن فلزها در خاک‌های آهکی در طی فرایندهای خاکسازی، به‌ویژه آبشویی کربنات‌ها، است. نتیجه‌گیری: در خاک‌های منطقه، غلظت فلزها (به‌جز منگنز) به‌طور عمده تحت کنترل ماده مادری بوده و سهم فرایندهای خاکسازی در مرتبه دوم می‌باشد.