آلودگی و منشایابی عناصر آهن، روی، کادمیم و کروم در خاک سطحی شهرستان خرم ‌آباد، ایران

زمینه و هدف: آلودگی و انباشت فلزات سنگین در خاک مهمترین چالش و نگرانی مشترک محیط ‏زیستی، اقتصادی و بهداشت عمومی در سراسر جهان است. از این‌رو، این پژوهش با هدف ارزیابی آلودگی و منشایابی عناصر آهن، روی، کادمیم و کروم در خاک سطحی شهرستان خرم ‏آباد در سال 1399 انجام یافت. روش بررسی: در این مطالعه توصیفی، پس از تفکیک منطقه مورد مطالعه به 11 واحد کاری همگن، در مجموع 65 نمونه خاک سطحی به‏ روش منظم-تصادفی از عمق 0-20 cm برداشت شد. پس از آماده‏ سازی و هضم اسیدی نمونه‏ ها در آزمایشگاه، مقادیر عناصر در آنها توسط روش طیف‌سنجی نوری پلاسمای جفت‌شده القایی (icp-oes) خوانده شد. همچنین، مقادیر شاخص‌های غنی‎ شدگی (ef)، فاکتور آلودگی (cf) و شاخص جامع آلودگی نمرو (nipi) محاسبه شدند. پردازش آماری نتایج نیز با استفاده از نرم‏ افزار آماری spss انجام یافت. یافته ‏ها: نتایج نشان داد که میانگین غلظت عناصر آهن، روی، کادمیم و کروم در نمونه‏ های خاک به ‏ترتیب برابر با 3/14، 1/13، 0/021 و (mg/kg) 0/529 بوده است. نتایج محاسبه شاخص ef نشان داد که غنی‏ شدگی عناصر روی، کادمیم و کروم بی ‏نهایت شدید و میانگین مقادیر ef برای عناصر از ترتیب نزولی کادمیم > کروم > روی تبعیت کرده است. میانگین مقادیر شاخص‌های cf و nipi نیز به‏ ترتیب در دامنه 5-^10×3/30 تا 0/182 و 0/136-0/043 متغیر و بیانگر سطح آلودگی کم و شرایط کیفی بدون آلودگی در همه مکان‌های مورد مطالعه بود. براساس نتایج تجزیه و تحلیل ‏های آماری چند متغیره (pcc، pca و hca) عنصر آهن منشا زمین‏ شناسی داشت؛ در حالی‌که مشخص شد منشاء انتشار عناصر روی، کادمیم و کروم عمدتا با فرآیندهای زمین‏ زایی و فعالیت‏ های انسانی (کشاورزی و شهری) مرتبط بوده است. نتیجه‏ گیری: هرچند میانگین مقادیر شاخص ‏های cf و nipi نشان داد که در حال حاضر کیفیت خاک در منطقه مورد مطالعه قابل ‏قبول است، ولی، نتایج محاسبه شاخص ef در نمونه ‏های خاک بیانگر تاثیر منابع انسانی (به‏ ویژه فعالیت ‏های کشاورزی و شهری) بر مقادیر عناصر روی، کادمیم و کروم بود. از این ‏رو، پایش منظم و دوره‏ای نمونه‏ های خاک و همچنین مدیریت و کنترل منابع انتشار آلاینده ‏ها به‏ منظور حفظ سلامت محیط و انسان توصیه می‌شود.

contamination and source apportionment of iron, zinc, cadmium and chromium elements in surface soil of khorramabad county, iran

background and objective: soil contamination with heavy metals is the most important challenge and common environmental, economic, and public health issue in the world. therefore, this research was conducted to evaluate the contamination and source identification of fe, zn, cd, and cr in the surface soils of khorramabad county, west of iran in 2020.materials and methods: in this descriptive study, after dividing the study area into 11 homogeneous units, a total of 65 surface soil samples were collected. after preparing the samples, the content of the elements was determined using inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy (icp-oes). also, enrichment factor (ef), pollution factor (cf), and nemrow integrated pollution index (nipi) were calculated. statistical analyses of the data were performed using spss statistical software. results: the results showed that the average content of fe, zn, cd, and cr (mg/kg) in soil samples were 3.14, 1.13, 0.021, and 0.529, respectively. the ef values showed that the enrichment of zn, cd, and cr was extremely severe and the average values of ef for the elements followed the descending order of cd > cr > zn. the average values of cf and nipi varied from 3.30×10-5 to 0.182 and 0.043-0.136, respectively, indicating the level of low pollution and quality conditions of no pollution in all the studied stations. based on the results of multivariate statistical analysis (pcc, pca and hca), fe has a geological origin; while, zn, cd, and cr mainly originated from a combination of geological processes and anthropogenic activities.conclusion: although the average values of cf and nipi showed that the study area has an acceptable soil quality, the values of ef indicated the impact of anthropogenic activities on soil contamination. therefore, regular and periodic monitoring of soil samples as well as management and control of pollutant emission sources is recommended for maintaining environmental and human health.