بکارگیری شاخص بهبود یافته وزنی و مقایسه ی آن با شاخص های تجمیعی در ارزیابی آلایندگی فلزات سنگین

Abstract

زمینه و هدف: به جهت وجود اهمیت کیفیت خاک در بستر حیات و محیط زیست، روش‌های ارزیابی مختلفی برای توصیف تأثیر آلاینده‌هایی همچون فلزات سنگین بر کیفیت خاک پیشنهاد شده‌اند. در این مطالعه ما با استفاده از مدل ریاضی، شاخص بهبود یافته وزنی به عنوان رویکردی نو، کیفیت خاک اطراف مجتمع سرب و روی زنجان واقع در شهرستان زنجان را مورد ارزیابی قرار داده و با نتایج حاصل از شاخص‌های آلودگی نمرو و شاخص بار آلودگی مورد مقایسه قرار دادیم.مواد و روش‌ها: در این مطالعه، نتایج حاصل از 71 ایستگاه نمونه‌‌‌برداری خاک اطراف مجتمع سرب و روی زنجان، واقع در شمال غربی ایران، توسط دستگاه اسپکترومتری نشری پلاسمای جفت شده القایی برای قرائت غلظت فلزات سنگین سرب، روی، آرسنیک، کادمیوم، تالیوم، باریم، آنتیموان، وانادیوم، کبالت، مولیبدن، نیکل و مس مورد استفاده قرار گرفت. همچنین مقدار اسیدیته خاک مورد آنالیز قرار گرفت. در این رویکرد، در طی محاسبه‌ی شاخص بهبود یافته وزنی، وزن‌ها با استفاده از ابزارهای آماری، از جمله تجزیه و تحلیل خوشه‌ای سلسله مراتبی و تحلیل مؤلفه‌های اصلی، به فلزات سنگین مختلف اختصاص داده شد. نتیجه‌ی حاصل از شاخص به صورت کمّی مقدار آلایندگی را مشخص می‌سازد.یافته‌ها: براساس شاخص بهبود یافته وزنی، 9/19 درصد نمونه‌ها در آلودگی متوسط و 2/4 درصد نمونه‌ها در آلودگی شدید، و سایر نمونه‌ها فاقد آلودگی و یا با آلودگی اندک بودند. برحسب شاخص بار آلودگی 8/5 درصد نمونه‌ها در آلودگی متوسط و 8/2 درصد در آلودگی شدید و شاخص آلودگی نمرو 9/19 درصد نمونه‌ها در آلودگی متوسط و 2/42 درصد در آلودگی شدید قرار دارند. مقایسه همبستگی نتایج حاصل از مدل با شاخص بهبود یافته وزنی با شاخص بار آلودگی، مقدار همبستگی 907/0 و با شاخص نمرو، مقدار همبستگی 701/0 می‌باشد که نشان دهنده‌ی نزدیکی بیشتر آن با شاخص بار آلودگی بود. نتایج شاخص بهبود یافته وزنی نشان داد که فلزات سنگین روی، سرب، کادمیوم و آرسنیک با منشأ انسان‌زاد و در نتیجه‌ فعالیت‌های صنعتی مجتمع سرب و روی زنجان نشان می‌دهد. در حالی که فلزات سنگین باریم، وانادیوم، تالیوم، مولیبدن، کبالت، مس، نیکل و آنتیموان دارای منشأ زمین زاد می‌باشند.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که شاخص بهبود یافته وزنی با شاخص‌های قبلی تطابق خوبی داشته و می‌توان در محدوده‌های وسیع بکار برده شود. همچنین کاستی‌های شاخص‌های قبلی را برطرف نموده و به عنوان یک مدل جدید می‌تواند برای ارزیابی آلودگی خاک و خطر اکولوژیکی خاک مورد استفاده قرار گیرد. از این شاخص می‌توان در جهت شناسایی و تعیین منابع محتمل آلودگی استفاده نمود.

Keywords

• کلمات کلیدی: شاخص بهبود یافته وزنی
• زنجان
• فلزات سنگین
• شاخص نمرو