آلودگی رسوبات رودخانه‌ای دانه‌بندی‌شده به فلزات سنگین مطالعۀ موردی:رودخانۀ سفیدرود

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی عمران- آب، دانشگاه علم و صنعت ایران

2 استاد گروه آب و محیط‌زیست، دانشکدۀ عمران- دانشگاه علم و صنعت ایران

3 استادیار پژوهشکدۀ علوم زمین

چکیده

منابع فلزات سنگین موجود در اکوسیستم‌های آب شیرین از جمله رودخانه‌ها میتواند منابع طبیعی یا انسانساخت باشد. در تحقیق حاضر میزان آلودگی فلزات سنگین در رسوبات دانهبندیشدۀ رودخانۀ سفیدرود بررسی شده است. بدین منظور از رسوبات سطحی پنج ایستگاه در طول رودخانۀ سفیدرود نمونهبرداری شد. سپس، نمونه‌ها به طور کامل دانهبندی شدند. در ادامه شش اندازۀ ذرات رسوبات برای انجام آنالیزهای شیمیایی، محاسبۀ شاخصهای آلودگی و آنالیزهای آماری انتخاب شدند. نتایج آنالیز فلزات سنگین نشان داد که با کاهش اندازۀ ذرات غلظت تعداد فلزات بیشتری از میانگین رسوبات جهانی و پوستۀ زمین فراتر و برای برخی همانند منگنز افزایش اندازۀ ذرات همراه افزایش میزان غلظت اینگونه فلزات بوده است. نتایج شاخصهای درجۀ آلودگی اصلاحشده و ریسک اکولوژیک نشان داد که رسوبات 63 تا 125 میکرون به ترتیب دارای آلودگی شدید و ریسک اکولوژیک زیادند. همچنین، میزان درجۀ سمیت فلزات سنگین با کاهش اندازۀ ذرات افزایش یافت. نتایج آنالیزهای آماری چندمتغیره نیز نشاندهندۀ تأثیر فعالیتهای انسانساخت در بالابودن غلظت برخی از فلزات از جمله کرومونیکل و منشأ طبیعی فلزاتی همانند آهن و منگنز در رسوبات دانهبندی شده بود.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


جمشیدی زنجانی، ا، سعیدی، م. 1392. «ارزیابی آلودگی و پهنه‌بندی کیفی رسوبات سطحی تالاب انزلی براساس نتایج شاخص‌های سنجش آلودگی فلزات سنگین»، محیط‌شناسی، دورۀ سی و نهم، شمارۀ 4، صص 157-170.

-سازمان‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 1392، گزارش طرح جامع استان گیلان.

- سعیدی، م.1382. «غلظت، سرنوشت و اثر مکانیزم‌های جذب/دفع و لخته‌سازی عناصر سنگین در فاز محلول و غیرمحلول رودخانۀ تجن»، رسالۀ دکتری، دانشگاه تهران.

-شرکت مهندسین مشاور کنکاش عمران، 1388. «گزارش بهنگام‌سازی تلفیق مطالعات منابع آب حوزۀ آبریز رودخانه‌های سفیدرود بزرگ و تالش تالاب انزلی».

-غضبان، ف، زارع خوش‌اقبال، م، 1390. «بررسی منشأ آلودگی فلزات سنگین در رسوبات تالاب انزلی (شمال ایران)» محیط‌شناسی، دورۀ سی و هفتم، شمارۀ 57، صص 45-56.

-کرباسی، ع.، بیاتی، آ.، نبی بیدهندی، غ. 1385. «بررسی شدت آلودگی عناصر سنگین در رسوبات رودخانۀ شفارود»، محیط‌شناسی، دورۀ سی و نهم، صص 41-48.

-کرباسی، ع. 1389. «تفکیک شیمیایی عناصر و بررسی شدت آلودگی در رسوبات رودخانۀ سیاهرود»، محیط‌شناسی، دورۀ سی و ششم، شمارۀ 53، صص 11-20.

Abrahim, G.M.S.2005. Holocene sediments of Tamaki Estuary: Characterisation a nd impact of recent humanactivity on an urban estuary  in Auckland, New Zealand. Ph.D. thesis, University of  Auckland, Auckland, NewZealand, 361p.

Alloway, B. J.1990. Heavy metals in soils. Blackie and Son. Glasgow and London.

ASTM D4698-92.2013.Standard Practice for Total Digestion of Sediment Samples for Chemical Analysis of Various Metals.

Bastami,K.,Afkhami,M.,Mohammadizadeh,M., Ehsanpour,M., Chambari,S.,Aghaei,S., Esmaeilzadeh,M., Neyestani,M.,Baniamam.,M, Lagzaee.,F.2015.Bioaccumulation and ecological risk assessment of heavy metals

in the sediments and mullet Liza klunzingeri in the northern part of the Persian Gulf. Marine Pollution Bulletin, 94:pp.329–334.

Bettinetti,R.,Giarei.,C,A.Provini.,A.2003.Chemical analysis and sediment toxicity bioassays to assess the contamination of the River Lambro (Northern Italy).Arch,Environmental Contamination Toxicology,45:pp.72–78.

Caeiro, S., Costa,M.H., Ramos,T.B.,Fernandes,F.,Silveira,N.,Coimbra,A.,Medeiros,G.,Painho,M.2005. Assessing heavy  metal contamination in Sado Estuary  sediment: An index analysisapproach. Ecological Indicators,5:pp.151–169.

Calmano, W., Hong, J. and Förstner, U.1993. Binding and mobilization of heavy metals incontaminated sediments affected by pH and redox potential. Water Science and Technology, 28:pp:8–9, 53–58.

Casas,J.M., Rosas,H.,Solé,M., Lao,C.2003. Heavy metals and metalloids in sediments from the Llobregat basin, Spain Environmental Geology,44:pp.325–332.

Chabukdhara,M., Nema,A.2012.Assessment of heavy metal contamination in Hindon River sediments: A chemometric and geochemical approach, Chemosphere,87(8):pp.945–953.

Dassenakis, M.,Scoullos,M., Gaitis,A.1997. Trace metals transport and behaviour in the Mediterranean estuary of Acheloos river,” Marine Pollution Bulletin,34:pp.103–111.

Gao,X., Zhou,F.,Chen,C.T.2014.Pollution status of the Bohai Sea: An overview of the environmentalquality assessment related trace metals. Environment International,62:pp.12-30.

Guven,D. and Akinci,G.2013.Effect of sediment size on bioleaching of heavy metals from sediment of Izmir Inner Bay.Journal of Environmental Sciences.25(9):pp.1784-1794.

Hakanson, L.1980. Ecological risk index for aquatic pollution control, a sedimentlogical approach. WaterResearch, 14:pp. 975–1001.

Miller,J.1997. The role of fluvial geomorphic processes in the dispersal of heavy metals from mine sites., Journal of Geochemical Exploration,58:pp.101–118.

Jain,C.K., Sharma, M. K.2001.Distribution of trace metals in the Hindon River system, Indian. Journal of Hydrology, 253:pp. 81-90.

Jain. C.K. 2004.Metal fractionation study on bed sediments of River Yamuna, India. Water Research. 38, 569-578.

Kim, K.R., Owens, G., Naidu, R.2009. Heavy metal distribution, bioaccessibility, and phytoavailability in long-term contaminated soils from Lake Macquarie, Australia. Australian  Journal of Soil Research. 47(2):pp.166-176.

Larsen,B., and A.Jensen,A.1989.Evaluation of the sensitivity of sediment monitoring stationary in pollution Monitoring,” Marine Pollution Bulletin.20:pp.556–560.

Li, X.D. Lee, S.L., Wong, S.C., Shi, W.Z., Thorntonc, I.2004. The study of metal contamination in urban soils of Hong Kong using a GIS-based approach,” Environmental Pollution. 129: pp.113–124.

Lu, X., Wang, L., Li, L. Y., Lei, K., Huang, L., Kang, D. 2010.Multivariate Statistical Analysis of Heavy Metals in Street Dust of Baoji, NW China.Journal of Hazardous Materials.173:pp.744-749. 

Madrid, F., M., Biasioli, F., Ajm one-Marsan. 2008. Availability and Bioaccessibility of Metals in Fine Particlesof Some Urban Soils. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 55:pp.21-32.

Meers, E., Lamsal, S., Vervaeke, P., Hopgood, M., Lust, N., Tack, F.M.G.2005.Availability of heavy metals for uptake by Salix viminalis on a moderately contaminated dredged sediment disposal site. Environmental Pollution. 137:pp.354-364.

Paramasivam,K., Ramasamy,V., Suresh,G.2015.Impact of sediment characteristics on the heavy metal concentration

and their ecological risk level of surface sediments of Vaigai river,Tamilnadu, India. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy.137:pp.397-407.

Pehlivan, R.2010. The effect of weathering in the Buyukmelen River basin on the geochemistry of suspended and bed sediments and the hyrogeo chemical characteristics of river water, Duzce, Turkey. Journal of Asian Earth Sciences.39:pp.62–75.

Pendias,A.K.,Pendias.,H.1992.Trace Elements in Soils and plants”, second ed. Florida CRC Press, Boca Raton.

Radha, R.M., Tripathi, K.A. Vinod, A.P.1997. Sathe, R.N.Khandekar, K.S.V. Nambi, Assessment of Pb, Cd, Cu, and Zn exposures of 6- to 10-year-old children in Mumbai,Environmental Research.80:pp.215-221.

Rath. P, Panda. U.C, Bhatta .D, Sahu .K.C.2008.Use of sequential leaching, mineralogy, morphology and multivariate statistical technique for quantifying metal pollution in highly polluted aquatic sediments-A case study: Brahmani and Nandira Rivers, India. Journal of Hazardous Material.163:pp.632-644.

Saeedi, M.,Hosseinzadeh, M., Rajabzadeh. 2011. Com petitive heavy metals adsorption on natural bedsediments of Jajrood River, Iran. Environmental Earth Sciences. 62(3):pp.519–527.

Saeedi,M.,Li,LY.,Karbassi,AR.,Zanjani,A.2013.Sorbed metals fractionation and risk assessment of release in river sediment and particulate matter, Environmental Monitoring and Assessment.185:pp.1737-1754.

Zanjani,A.,Saeedi,M.2013. Metal pollution assessment and multivariate analysis in sediment of Anzali international wetland,Environmental Earth Sciences.70:pp.1791-1808.

Sharma, V. K., Rhudy,K.B.,Koeing,R.,Baggett,S.,Vazquez,F.G.1999. Metals in sediments of Texas estuaries, USA. Journal of Environmental Science andHealth.34:pp.2061–2073.

Shrestha, S., & Kazama, F.2007.Assessment of surface water quality using multivariate statistical techniques: A case study of the Fuji river basin, Japan. Environmental Modelling& Software.22:pp.464–47.

Singh,K.P., Mohan,D.,Singh,V.K.,Malik,A.2005.Studies on distribution and fractionation of heavy metals in Gomti river sediments-a tributary of the Ganges,Journal Hydrology.312:pp.14 –27.

Tam,N.F.Y and W.S.Wong,W.S.2000.Spatial variation of metals in surface sediments of Hong Kong mangrove swamps,” Environmental Pollution.110:pp.195–205.

Wei, B., Jiang, F., Li, X., Mu, Sh. 2010.Heavy Metal Induced Ecological Risk in the City of Urumqi, NW China. Environmental Monitoring and Assessment 160, 33-45.

Yongming, H., Peixuan, D., Junji, C., Posmentier, E.S. 2006.Multivariate Analysis of Heavy Metal Contamination in Urban Dusts of Xi’an, Central China. The Science of the Total Environment.335pp.176-186.

Zhang, J., Huang, W. W.1993. Dissolved trace metals in the Huanghe: the most turbid large river in the world. Water Research Journal.27:pp.1-8.

Zhou, F., Liu, Y., & Guo, H. C.2007. Application of multivariate. statistical methods to the water quality assessment of the. watercourses in the north-western New Territories, Hong Kong. Environmental Monitoring and Assessment. 132(1–3):pp.1–13.