پیش‌بینی توزیع مکانی کادمیوم، آرسنیک، کروم و مس در خاک سطحی استان گلستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده منابع‌طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس

2 استاد دانشکده منابع‌طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس

3 استادیار دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود

4 دانشیار دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود

5 استادیار دانشکده منابع‌طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان

6 استادیار دانشکده منابع‌طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع‌طبیعی گرگان

چکیده

آلودگی فلزات سنگین یک پدیده جهانی بوده و هست. وجود فلزات سنگین در خاک بر کیفیت محیط‌زیستی و غذایی مؤثر می‌باشند و ممکن است سلامت بشر را تهدید کنند. از آنجایی‌که در ارتباط با وضعیت پراکنش عناصر سنگین در خاک‌های استان گلستان اطلاعاتی وجود ندارد، این مطالعه با هدف بررسی تغییرات مکانی فلزات سنگین در خاک سطحی گلستان صورت گرفت. طی مطالعه میدانی 216 نمونه خاک سطحی (0- 30 سانتیمتر) از تمام سطح استان گلستان به‌صورت تصادفی جمع‌آوری و غلظت فلزات سنگین کل توسط دستگاه ICP اندازه‌گیری شد. درون‌یابی به روش کریجینگ معمولی برای تعیین توزیع مکانی فلزات سنگین مورد استفاده قرار گرفت. برای ارزیابی مدل‌های درون‌یابی کریجینگ معمولی (دایره‌ای، کروی، نمایی و گوسی)، روش ارزیابی متقابل با برآورد خطا مورد استفاده قرار گرفت. یافته‌ها نشان داد که غلظت میانگین کادمیوم، آرسنیک، کروم و مس در خاک استان گلستان به ترتیب 12/0، 1/9، 6/59 و 42/24 میلی‌گرم بر کیلوگرم می‌باشد که در حال حاضر برای فلزات سنگین مذکور در استان گلستان آلودگی خاک جدی نیست. نتایج تحلیل زمین آماری بیانگر آن است که مدل نمایی، دایره‌ای، نمایی و گوسی به ترتیب بهترین مدل برای تعیین تغییرپذیری مکانی کادمیوم، آرسنیک، کروم و مس می‌باشد. نتایج نشان داد که به طورکلی بر طبق استاندارهای مختلف، خاک استان گلستان عاری از آلودگی است.

عنوان مقاله [English]

Predicting the Spatial Distribution of Cd, As, Cr and Cu in Topsoil of Golestan Province

نویسندگان [English]

  • rohallah mirzaee 1
  • abbas esmaeili 2
  • hadi ghorbani 3
  • naser hafezi 4
  • mohammadreza homami 5
  • hamidreza rezaee 6
چکیده [English]

Heavy metal contamination has been and continues to be a worldwide phenomenon that heavy metals in the soil have an effect on environment and food quality, and may threaten human health. No information is currently available on the distribution pattern of heavy metals concentration in soils of Golestan province. The objective of this research was to determine the spatial distribution of Cd, As, Cr and Cu in Golestan. During a field survey 216 surface soil samples (0-30 cm) were collected randomly from the whole of Golestan Province and total concentration of heavy metals was measured by ICP. Ordinary Kriging interpolation was used to determine the spatial distribution of heavy metals. To evaluate the ordinary kriging interpolation models (inverse circular, spherical, exponential and gussian) cross validation technique was applied by error estimation. The results showed that the average concentrations of Cd, As, Cr and Cu in soil of Golestan province were up to 0.12, 9.1, 59.6 and 24.42mg/kg, respectively. I shows that heavy metals are not a serious problem at the moment in Golestan province. The results of geostatistical analysis showed that exponential, Circular, exponential and gussian models were the best model for describing the spatial variability of Cd, As, Cr and Cu respectively. Results showed that generally, the Golestan soils are free of pollution according to the various standards.

کلیدواژه‌ها [English]

  • heavy metals
  • Topsoil
  • Ordinary Kriging
  • spatial distribution
  • Golestan province