پهنه بندی آلودگی فلزات سنگین روی، مس و آهن در رسوبات سطحی پناهگاه حیات وحش شادگان با استفاده از روشهای مختلف درونیابی و gis

تحقیق حاضر با هدف ﻣﻨﺸﺄیابی و تعیین مناسب ترین روش درون یابی فلزات روی، مس و آهن در رسوبات سطحی محدوده پناهگاه حیات وحش شادگان جهت مکان یابی نواحی آلوده انجام گردید. جهت تعیین غلظت کل و قابل دسترس زیستی این عناصر در رسوبات سطحی و دستیابی به الگوی توزیع مکانی صحیح آلاینده ها بر مبنای غلظت کل و ﻣﻨﺸﺄ آنها، نمونه برداری از 160 ایستگاه در سه بخش شمالی (آب شیرین)، میانی (لب شور) و جنوبی (آب شور) پناهگاه حیات وحش شادگان از لایه سطحی 05 سانتیمتری رسوبات در خرداد و آبان سال 1393 بعلت باتلاقی بودن بعضی از نواحی تالاب و عدم امکان دسترسی به این نواحی انجام پذیرفت. غلظت کل فلزات در رسوب سطحی با روش direct aqua regia و مقادیر آنها در فازهای ژئوشیمیایی رسوب با استفاده از روش استخراج پی در پی 4 مرحله ای آنالیز گردید، ضمن آنکه درون یابی و مدل سازی تغییرات مکانی غلظت فلزات در رسوبات منطقه از طریق روش های کریجینگ معمولی، توابع پایه شعاعی (اسپلاین) و وزن دهی معکوس فاصله در محیط arc gis ترسیم گردید و دقت آنها با استفاده از معیارهای خطاگیری rmse و mae مقایسه و مناسب ترین روش انتخاب گردید. نقشه های پراکنش غلظت عناصر روی و مس با استفاده از کریجینگ معمولی با مدل نمایی برای روی و مس و با روش وزن دهی معکوس فاصله برای آهن تهیه شدند. نتایج تجزیه و تحلیل ژئوشیمیایی رسوبات نشان داد که میانگین غلظت کل فلزات مس، روی و آهن به ترتیب 22.86، 55.20 و 25979.01 میکروگرم بر گرم وزن خشک بدست آمدند که بخش طبیعی نسبت به غلظت کل، بیش از 89 درصد و بخش انسان ساخت بیش از 10 درصد میزان کل تمام عناصر مورد بررسی را در رسوبات ایستگاه های مورد مطالعه به خود اختصاص داد. بعلاوه میزان عناصر در فاز تبادلی کمتر از 3 درصد بدست آمد که قابل اغماض شناخته شد. از سوی دیگر، تجزیه و تحلیل نقشه پهنه بندی فلزات سنگین بر اساس تفکیک شیمیایی آنها نشان داد که بالاترین میزان دسترسی زیستی روی در بخش های شمالی، غربی و جنوبی اتفاق افتاده است و برای مس و آهن نیز این انباشتگی به ترتیب بیشتر در بخش غربی برای مس و بخش های میانی و شمالی برای آهن قابل مشاهده می باشد.

Mapping of heavy metal, zinc, copper and iron contamination in surface sediments of Shadegan wildlife refuge using different methods of interpolation and GIS

The present study aimed to fractionation and determination of the most appropriate metals interpolation method such as zinc, copper and iron in surface sediments in range of Shadegan wildlife refuge was done for locating the polluted areas. Study and checking the total concentration and bioavailability of these elements in surface sediments and achieving the correct spatial distribution of pollutants based on the total concentration and their origin was carried out by sampling of 160 stations in three parts (northern, central and southern) of refuge from 05 cm of the surface layer of sediment due to the marshland of some areas of the wetland and the lack of access to these areas in May and November of 2014. The total concentrations of metals were analyzed in surface sediments by direct aqua regia method and their values were evaluated in sediment geochemical phases using 4step sequential extraction method, while interpolation and modeling of spatial variations of metal concentrations in sediments through ordinary Kriging methods, radial basis function (spline) and inverse distance weighting (IDW) were drawn in Arc GIS and their accuracy compared by using error correction criteria RMSE and MAE and most useful method was selected. Maps of the distribution of concentrations of zinc and copper were prepared by using ordinary Kriging (OK) with exponential model for zinc and copper and by using of inverse distance weighting (IDW) for the iron. Sediments geochemical analysis results showed average concentrations of metals copper, zinc and iron, were obtained respectively 22.86, 55.20, 25979.01 microgram per gram of dry weight and natural fraction in ratio to the total concentration is allocated more than 89% percent and manmade fraction more than 10% of the total amount of all elements that studied in sediments of the stations studied. In addition, the amount of elements in the exchange phase was less than 3%, which was considered negligible. On the other hand, the analysis of the zoning map of heavy metals according to their chemical speciation showed that the highest bioavailability of zinc in the northern, southern and western parts has happened and the accumulation of copper and iron are visible respectively more in the western part for copper and central and northern parts for iron.