Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering (Mar 2023)
به‌کارگیری روش‌های ساختاری ژئوشیمیایی فرکتال و آمارۀ U جهت تعیین مناطق آلوده به عنصر سرب مرتبط با فعالیت‌های معدنی در منطقۀ ایرانکوه
Abstract
شناسایی عناصر سمی و آلاینده و تعیین مناطق آلودگی اطراف فعالیت‌های معدنکاری از مسائل ضروری در آلودگی‌های زیست‌محیطی معادن است. فلزات سمی می‌توانند از طریق گردوغبار، آب و فعالیت‌های انسانی به‌طور گسترده در اطراف معادن توزیع شوند. در این مطالعه، تعیین ابعاد آلودگی فلز سرب در محیط اطراف معدن سرب و روی ایرانکوه موردبررسی قرارگرفته است. بدین منظور تعداد 137 نمونه از خاک محدودۀ اطراف معدن از عمق صفر تا سی سانتی‌متری برداشت شده است. آلودگی‌های زیست‌محیطی به‌ویژه عناصر سرب و روی که در مناطق کشاورزی جنوب معدن ایرانکوه پراکنده شده‌اند نگرانی‌هایی را ایجاد کرده است. جهت تعیین مناطق آلوده و تشخیص جوامع ژئوشیمیایی عنصر سرب در قسمت‌های جنوبی این معدن، روش‌های فرکتالی عیار–مساحت و طیف توان–مساحت همراه با روش مدل‌سازی آمارۀ فضایی U در قالب روش‌های ساختاری ژئوشیمیایی مورداستفاده قرار گرفته است. روش فرکتالی طیف توان–مساحت یک روشی جدید در حوزه مطالعات زیست‌محیطی است که جوامع فرکانسی عنصر آلاینده را موردبررسی قرار می‌دهد. این روش جوامع فرکانسی سرب را در 4 کلاس فرکانس بالا، نسبتاً بالا، متوسط تا پایین و پایین تقسیم‌بندی کرد. کلاس فراوانی متوسط تا پایین به‌خوبی توانست محدوده آلودگی را نشان دهد. نتایج مدل‌سازی فرکتالی عیار–مساحت نشان داد که گستردگی آلودگی در منطقه تا مناطق کشاورزی و مسکونی هرچند با غلظت اندک وجود دارد. هاله‌های پراکندگی آلودگی زیست‌محیطی به‌دست‌آمده از این روش برای عنصر سرب با واقعیت‌های میدانی بیشتر مطابقت دارد. این روش توانست دو الگوی مقادیر آنومال آلودگی و زمینه را برای داده‌های تخمینی عنصر سرب با اطمینان بیشتری تخمین بزند. روش آمارۀ فضایی U جوامع بالاتر را به‌درستی در محدودۀ استخراجی و محل سد باطله تعیین می‌کند، اما جامعۀ میانی که غلظت این عناصر را در محدودۀ زمین‌های کشاورزی و مسکونی نشان می‌دهد، دارای گستردگی هالۀ کمتری نسبت به روش‌های دیگر است و با مشاهدات میدانی کمتر مطابقت دارد. همچنین به دلیل وجود عامل باد به‌عنوان یکی از عوامل مهم در پخش مواد از سد باطله به سمت غرب، به نظر می‌رسد تثبیت ذرات سطحی در سد می‌تواند یکی از اولویت‌های پیشنهادی در منطقه باشد.
Keywords
