ارتباط پذیرفتاری مغناطیسی با ویژگی های ژئوشیمیایی برخی از سنگ های آذرین و خاک های توسعه یافته روی آنها در منطقه جنوب شرق استان کردستان
چکیده
به دلیل تجمع عناصر سنگین در خاک و خطرات ناشی از آن، تشخیص نوع، منشأو پراکندگی این عناصر از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. آلودگی خاک باعث کاهش کیفیت محیط زیست شده و سلامت موجودات زنده را به خطر می اندازد. معمولاً از روش های شیمیایی در بررسی آلودگی خاک استفاده می شود که روشی دشوار، پرهزینه و مخرب است ولی امروزه روش های جدید اندازه گیری به وسیله مغناطیس سنجی به عنوان یک روش مناسب برای ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در خاک استفاده می شود که روشی سریع، ارزان و غیر مخرب است. با توجه به عدم وجود اطلاعات کافی پیرامون وضعیت و پراکنش عناصر سنگین در خاک های استان کردستان، این پژوهش با هدف ارزیابی زیست محیطی غلظت کل برخی عناصر سنگین و تعیین عوامل موثر بر آنها در خاک های توسعه یافته بر روی برخی سنگ های آذرین(گابرو-بازالت، دیوریت گابرویی، گابرودیوریت، مونزودیوریت، اسپیلیت-بازالت، گرانیت و گرانیت پورفیری) در منطقه جنوب شرق استان کردستان و ارتباط آن با ویژگی های مغناطیسی خاک صورت گرفت. در مجموع از 76 نقطه خاک سطحی از عمق 10-0 سانتی متری از منطقه ای به وسعت 260 کیلومتر مربع نمونه برداری صورت گرفت. موقعیت نقاط نمونه برداری توسط دستگاه gps تعیین شد و مواد مادری نمونه ها نیز با استفاده از نقشه زمین شناسی منطقه تعیین گردید. پس از آماده سازی نمونه های خاک و سنگ، مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در در دو فرکانس khz (χlf)0/46 khzو4/6 (χhf) اندازه گیری شد و مقدار پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس (χfd) نیز با استفاده از معادله مربوطه محاسبه گردید. غلظت فلزات آهن، منگنز، مس، روی، سرب، نیکل، کبالت و کروم در نمونه های خاک و سنگ پس از عصاره گیری، با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه گیری شد. عنصر سرب به دلیل غلظت کم و دقت پایین دستگاه قرائت نشد. برخی از ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک شامل هدایت الکتریکی، ph، کربنات کلسیم معادل، ماده آلی و بافت خاک نیز در نمونه ها تعیین گردید. نتایج نشان داد که در منطقه مورد مطالعه بین عناصر آهن، منگنز، نیکل، مس و کروم همبستگی مثبت و معنی داری با (χfd) وجود دارد که دلالت بر وجود ذرات سوپرپارا مگنتیک در منطقه دارد. بر اساس نتایج این پژوهش از اندازه گیری پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس می توان به عنوان شاخصی برای بررسی غیر مستقیم آلودگی برخی از فلزات سنگین در خاک استفاده کرد. مقدار پذیرفتاری مغناطیسی در همه خاک ها به استثنای خاک های توسعه یافته بر روی سنگ های مادری مونزودیورت و گابرودیوریت در مقایسه با سنگ مادری آن کاهش یافت. علت آن تخریب کانی های فرومغناطیس اولیه طی هوادیدگی و حذف آنها از خاکرخ می باشد. . در بین عناصر مورد مطالعه عنصر مس بیشترین غنی شدگی را دارد. عناصر نیکل و کروم دارای غنی شدگی متوسط و مابقی عناصر شاخص غنی شدگی پایینی دارند. عناصر نیکل و کبالت همبستگی مثبت و معنی داری با بخش سیلت خاک و همبستگی منفی و معنی داری با بخش شن خاک نشان داد. پذیرفتاری مغناطیسی وابسته به فرکانس همبستگی مثبتی را با بخش سیلت و همبستگی منفی با بخش شن نشان داد. همبستگی منفی و معنی-داری بین پذیرفتاری مغناطیسی با غلظت عناصر آهن، منگنز، نیکل و کروم موجود در خاک مشاهده شد. همبستگی مثبت و معنی داری بین غلظت مس موجود در مواد مادری و خاک های توسعه یافته بر روی آنها مشاهده شد که نشان دهنده درجا بودن خاک ها و منشأ توارثی این عنصر در خاک است. همبستگی مثبت و معنی داری بین عناصر موجود در مواد مادری برقرار بود. بین غلظت عناصر موجود در خاک های منطقه مورد مطالعه همبستگی مثبت و بالایی برقرار بود که نشان دهنده منشأ یکسان ورود این عناصر به خاک است. توزیع فراوانی فلزات اندازه گیری شده نشان می دهد که بر اساس حد استاندارد آلودگی هلند، نیکل بیشترین آلودگی (96/8درصد از نقاط مورد مطالعه) از نقاط را در منطقه دارد. در حالی که کبالت، مس، کروم و روی به ترتیب با 95/4، 23/1، 12/5 و 4/7درصد بیشتر از حد آلودگی هلند، بعد از نیکل قرار دارند. به طور کلی، غلظت کل co، ni، fe، mn و cu در خاک های توسعه یافته بر روی مواد مادری گابرو-بازالت و غلظت عناصر روی و کروم به ترتیب در خاک های توسعه یافته بر روی مواد مادری گرانیت پورفیری و اسپیلیت-بازالت مشاهده شد. نتایج کلی تحقیق نشان دادکه پذیرفتاری مغناطیسی در فرکانس پایین و بالا در مناطق مورد مطالعه که دور از فعالیت های بشری و صنعتی قرار دارد نمی تواند به عنوان معیار قابل اعتمادی برای ارزیابی آلودگی خاک به عناصر سنگین مورد استفاده قرار گیرد.