ارزیابی ژئوشیمیایی و زیست‌محیطی برخی از فلزات سنگین خاک اطراف معدن سرب و روی در شمال‌غرب ایران

زمینه و هدف: امروزه آلودگی خاک و آب با فلزات سنگین یکی از چالش‌های مهم در سراسر جهان است. هدف از این مطالعه بررسی وضعیت آلودگی خاک‌های اطراف یک معدن سرب و روی است.روش بررسی: در تابستان 1398 تعداد 100 نمونه خاک از اطراف معدن برداشت و خصوصیات بافت، اسیدیته، شوری، کلسیم کربنات، ماده آلی و فلزات سنگین کروم، کبالت، روی، سرب و کادمیوم اندازه‌گیری شدند. شاخص‌های فاکتور آلودگی (pi)، ضریب غنی‌شدگی (ef)، انباشت ژئوشیمیایی (igeo)، ‌احتمال سمیت (mermq)، بار آلودگی (pli)، غنی‌شدگی زمینه (pin)، امنیت آلودگی (csi) و نمرو (pinemerow) فلزات سنگین محاسبه شدند. همبستگی بین متغیرهای خاک و تعیین منشا فلزات با استفاده از همبستگی پیرسون و تحلیل مولفه‌های اصلی (pca) انجام شد.یافته‌ها: میانگین غلظت کروم، کبالت، روی، سرب و کادمیوم به‌ترتیب 92، 21/33، 453/98، 351/24 و mg/kg 4/28 است. میزان آلایندگی فلزات براساس شاخص‌های‌ pi، ef و igeo برای عناصر کروم و کبالت (متوسط)، روی (قابل توجه) و سرب و کادمیوم (خیلی شدید) است. نتایج شاخص‌های mermq، pli، pin، csi و pinemerow آلودگی بالای خاک منطقه به فلزات سنگین را نشان داد. براساس آنالیز pca عناصر سرب، روی و کادمیوم در یک گروه قرار می‌گیرند که دارای منشا انسان‌زاد هستند. کروم و کبالت نیز با همبستگی 88 درصد دارای منشا زمین‌شناسی یکسان هستند.نتیجه‌گیری: فعالیت‌های معدن‌کاوی بایستی با احتیاط بیشتری صورت گیرد و تمهیداتی جهت کاهش آلودگی صورت بگیرد.

Geochemical and ecological assessment of some heavy metals in the soil around the lead and zinc mine in northwestern of Iran

Background and Objective: Today, soil and water pollution with heavy metals is one of the major challenges around the world. The aim of this study is to investigate the contamination of soils around a lead and zinc mine.Materials and Methods: In the summer of 2019, 100 soil samples were taken from the mine vicinity and the characteristics of texture, acidity, salinity, calcium carbonate, organic matter and heavy metals chromium, cobalt, zinc, lead and cadmium were measured. Pollution indices including pollution factor (PI), enrichment coefficient (EF), geoaccumulation (Igeo), toxicity probability (MERMQ), contamination load (PLI), background enrichment (PIN), pollution security (CSI) and Nemerow index (PINemerow) ) Were calculated. Correlation between soil variables and determination of metal origin were determined using Pearson correlation and principal component analysis (PCA) analysis.Results: The average concentrations of chromium, cobalt, zinc, lead and cadmium were obtained as 92, 21.33, 453.98, 351.24 and 4.28 mg/kg, respectively. The metals pollution evaluated based on PI, EF and Igeo indices were moderate for chromium and cobalt, considerable for zinc and significant for lead and cadmium. The results of MERMQ, PLI, PIN, CSI and PINemerow indices showed high soil contamination with heavy metals. According to the PCA test, the elements lead, zinc and cadmium are in a group with high correlation with each other that are of anthropogenic origin. Chromium and cobalt with a correlation of 88% also showed the same geological origin.Conclusion: mining activities should be done with more caution and measures should be taken to reduce pollution.