Evaluation of mercury contamination in soils of industrial estates of Arak city

Transcript

1 4 Evaluation of mercury contamination in soils of industrial estates of Arak city Eisa Solgi 1 *, Abbas Esmaili-Sari 2, Alireza Riyahi Bakhtiari 3 1. Assistant Professor, Department of Environment, Faculty of Natural Resources and Environment, Malayer University, Malayer, Hamedan, Iran 2. Professor, Department of Environment, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran 3. Associate Professor, Department of Environment, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran ABSTRACT Background and Aims: Mercury is generally considered one of the most toxic heavy metals that rapid industrial development and industry uses of mercury cause accumulation of mercury in soil. The purpose of this study was to investigate the concentration and degree of mercury pollution in topsoil of three major industrial estates of Arak city. Materials and Methods: In this study three estates was investigated. Soil samples were collected from the depth of 0 to 20 cm. 22 samples were taken and analyzed. Mercury concentrations in soil samples were determined by Advanced Mercury Analyzer (Model; Leco, AMA 254). Results: The mercury concentrations in soil samples range from to μg/ kg for soils, with a mean value of μg/ kg. Means comparison showed significant difference among industrial town 2 with other industrial towns.also there was no significant correlation between soil ph and Hg concentration. Conclusion: The result of this research showed that: Compared to earth crust, surface soils in industrial towns had higher mercury concentrations, but compared to other soils around the world, it did not show high levels of mercury and it seems that most of the sources of mercury pollution are natural. Despite the concentration of total Hg in soils are not acute, however the planning for emission control of this metal and other pollutants, with application of green plants purification technology should be considered seriously. Key words: Mercury, Soil, Industrial estate, Arak city *Corresponding Author: Department of Environment, Faculty of Natural Resources and Environment, Malayer University, Malayer, Iran Tel: e.solgi@yahoo.com Received: 21 Jul Accepted: 15 Sep. 2013

2 فصلنامه بهداشت در عرصه دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي دانشكده بهداشت دوره ۱ شماره ۲ تابستان ۱۳۹۲ صفحات ۲۲ تا ۲۸ بررسي ميزان ا لودگي جيوه در خاك شهرك هاي صنعتي اراك ۳ عيسي سلگي ۱ عباس اسماعيلي ساري ۲ عليرضا رياحي بختياري ۱ دكتري ا لودگي محيط زيست دانشكده منابع طبيعي دانشگاه تربيت مدرس و استاديار گروه محيط زيست دانشكده منابع طبيعي و محيط زيست دانشگاه ملاير ۲ استاد گروه محيط زيست دانشكده منابع طبيعي دانشگاه تربيت مدرس ۳ استاديار گروه محيط زيست دانشكده منابع طبيعي دانشگاه تربيت مدرس چكيده زمينه و هدف: جيوه يکي از سمي ترين فلزات سنگين مي باشد که توسعه سريع صنعتي و استفاده هاي صنعتي از اين فلز سبب تجمع ا ن در خاک مي شود. اين تحقيق با هدف تعيين مقادير و درجه ا لودگي جيوه در خاک سطحي سه شهرک صنعتي عمده واقع در شهر اراک صورت گرفت. مواد و روش ها: در اين مطالعه سه شهرك مورد بررسي قرار گرفت. نمونه ها از عمق ۰ تا ۲۰ سانتي متري خاک شهرک هاي مورد مطالعه جمع ا وري شدند. تعداد ۲۲ نمونه مركب مورد ا زمايش قرار گرفت. ميزان جيوه نمونه هاي خاك به كمك دستگاه (AMA) Advanced Mercury Analyzer مدل ۲۵۴ ساخت شرکت LECO ا مريکا انجام شد. يافته ها: در اين مطالعه غلظت جيوه کل در خاک در محدوده ۶۸/۴۳ تا ۱۳۷/۰۳ ميکرو گرم بر کيلوگرم با ميانگين ۱۰۲/۰۷ ميکروگرم بر کيلوگرم تعيين شد. مقايسه ميانگين ها اختلاف معني داري بين شهرک ۲ با ساير شهرک ها نشان داد. همچنين ارتباط معني داري بين جيوه و ph خاک يافت نشد. نتيجه گيري: يافته هاي پژوهش نشان داد که مقادير جيوه کل در خاک در مقايسه با مقادير پوسته زمين بالاتر بود اما در مقايسه با محدوده ا ن در خاک هاي جهان مقادير كمي بالاتر است. هر چند غلظت اين ا لاينده در منطقه مورد مطالعه حاد نمي باشد ولي برنامه ريزي جهت كنترل انتشار اين فلز و ا لاينده هاي ديگر بايد مورد توجه جدي قرار گيرد. همچنين كاربرد فن ا وري سبز گياه پالايي به عنوان روش جديد جهت رفع ا لودگي خاک مورد استفاده قرار گيرد. کليد واژه ها: جيوه خاک شهرک صنعتي شهر اراک *ا درس نويسنده مسي ول: ملاير-گروه محيط زيست دانشكده منابع طبيعي و محيط زيست دانشگاه ملاير نمابر : ۰۸۵۱-۳۳۳۹۸۴۴ تلفن: ۰۸۵۱-۳۳۳۹۸۴۱ تاريخ دريافت مقاله: ۱۳۹۲/۴/۳۰ تاريخ پذيرش مقاله: ۱۳۹۲/۶/۲۴

3 ۲۳/ مقدمه: ا لودگي صنعتي از علل عمده تخريب محيط زيست بوده و همچنان ادامه دارد. در حال حاضر مطالعات متعدد نشان مي دهند که مناطق مجاور با فعاليت هاي صنعتي با ا لودگي قابل توجه هوا خاک و ا ب مواجه شده اند. از اين رو چنين فعاليت هايي در هوايي که ما تنفس مي کنيم ا بي که استفاده مي کنيم و خاکي که بر روي ا ن زندگي مي کنيم تاثير گذار است و در نهايت مي تواند منجر به بيماري و يا ا سيب به ساکنان منطقه شود [۱]. در ميان مواد مختلف سمي منتشره توسط فعاليت هاي صنعتي فلزات سنگين به عنوان شاخص کليدي هستند که به طور موثر و مداوم در اکثر ماتريس هاي زيست محيطي تجزيه و تحليل شده اند.بر خلاف ا لاينده هاي ا لي که ممکن است در نتيجه فرا يندهاي بيولوژيکي يا شيميايي به اجزاي کمتر مضر تجزيه شوند فلزات توسط فرا يندهاي طبيعي و زيستي قابل تجزيه نيستند به ويژه هنگامي که فلز به صورت عنصري باشد [۲]. از جمله سميترين اين عناصر جيوه (Hg) است و مي تواند سبب ايجاد اثرات کليوي و عصبي در انسان و حيات وحش شود که به عنوان يک ماده سمي با اولويت در بسياري از کشورها شناخته شده است [۳]. جيوه به اشکال عنصري ((0) (Hg فلزي (Hg(II)) و ا لي Hg) (Me در طبيعت يافت مي شود. هرسه شکل جيوه سمي مي باشد ولي جيوه فلزي و ا لي از سميت بيشتري براي موجودات زنده برخوردار هستند.[۴] مقدار جيوه وارد شده به محيط زيست از زمان ا غاز عصر صنعتي افزايش يافته است [۵]. ا لودگي جيوه در درجه اول به دليل فعاليت هاي انساني است که ۶۰ تا ۹۰ درصد از کل جيوه منتشره ناشي از فعاليت هاي انساني به دليل فعاليت هاي صنعتي است [۶]. بين سالهاي ۱۹۹۵ و ۱۹۹۹ انتشار جيوه از طريق فعاليت هاي انساني در ا سيا از حدود ۳۰ درصد از کل انتشار جهاني تا ۵۶ درصد افزايش يافته است [۷]. بسياري از صنايع در جهان در مناطق شهري واقع شده اند و بخش زيادي از جيوه از صنايع به صورت محلي رسوب مي کند [۸]. بيشترين مقادير جيوه در خاک مناطق صنعتي مشاهده شده است و حداقل ۲۰ برابر بيشتر از غلظتهاي زمينه بوده است [۹]. منابع انساني انتشار جيوه به محيط از طريق محصولات فرعي فرا يندهاي صنعتي مختلف از جمله احتراق زغال سنگ احتراق سوختهاي فسيلي لامپ بخار جيوه و توليد کلرا لکالي مي باشد [۱۰]. منبع اصلي انتشار جيوه به اتمسفر احتراق سوخت است. در نتيجه اين فرايند ۲۶ تن جيوه به اتمسفر در هر سال منتشر مي شود. فرا يندهاي احتراق زغال سنگ سخت و ذغال سنگ چوب نما مسي ول رهاسازي ۴۴ درصد و ۱۸/۳ درصد از کل جيوه منتشر شده به اتمسفر هستند. منابع ديگر جيوه مانند فرايند توليد سيمان و استفاده از لامپهاي فلورسنت مسي ول رهاسازي ۱۶/۶ و ۶/۴ درصد به ترتيب هستند [۱۱]. جيوه در درجه اول به ا ب و هوا منتشر مي شود و در نهايت در خاک تجمع مي يابد. جيوه به طور طبيعي در غلظتهاي بسيار کم در خاک وجود دارد. غلظت اين عنصر در خاکهاي سراسر جهان در محدوده بين ۰/۰۱ و ۰/۲ ميلي گرم بر کيلوگرم است [۱۲]. خاک به منزله بزرگترين مخزن جيوه در اکوسيستمهاي زميني و مسير اصلي ا لودگي براي سيستمهاي ا بزي و زنجيره غذايي است [۱۳]. مطالعه Al-Khashman در سال ۲۰۰۴ به منظور بررسي توزيع فلزات سنگين در گرد و غبار خيابانها و خاک کارگاه هاي شهرک صنعتي کاراک در اردن نشان داد که غلظت فلزات سنگين در خاک بيشتر در سطوح رويي خاک تجمع يافته و در بخشهاي پاييني خاک روند کاهشي دارند. فعاليت هاي صنعتي و انساني در کارگاههاي شهرک منابع احتمالي تجمع فلزات سنگين (روي مس نيکل و سرب) در خاک بودند که سهم قابل توجهي از ا ن مربوط به منابع صنعتي در اين شهرک بود [۱۴]. در تحقيقي که توسط Etim و Onianwa در سال ۲۰۱۳ انجام شد ا لودگي فلزات سنگين در خاک سطحي اطراف شهرک صنعتي واقع در جنوب غربي نيجريه مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج حاکي از ا ن بود که دفع نامناسب زباله هاي صنعتي منبع احتمالي ا لودگي فلزي در اين شهرک صنعتي و اطراف ا ن مي باشد [۱۵]. احمدي پور و همکاران در سال ۲۰۱۳ مقادير جيوه را در خاک و گياه برنج در مزارع اطرف شهرک صنعتي ا مل مطالعه کردند که البته با هدف بررسي جذب تجمع و انتقال اين فلز توسط گياه برنج در شرايط طبيعي انجام شد. در اين تحقيق مقادير جيوه در خاک و اين گياه تعيين شد [۱۶]. Elbagermi و همکاران در سال ۲۰۱۳ پايش محتواي فلزات سنگين در خاک جمع ا وري شده از مراکز شهر و مناطق صنعتي شهر مصراته در ليبي را انجام دادند. هدف از اين مطالعه نشان دادن عوامل مو ثر بر سلامت انسان از طريق تجزيه تحليل نمونه هاي خاک جمع ا وري شده از مناطق صنعتي مناطق غير صنعتي و مناطق با ترافيک سنگين در مرکز شهر مصراته بود. بالاترين غلظت در نمونه هاي جمع ا وري شده در جاده هاي شلوغ تشخيص داده شد و روند کاهشي تدريجي در محتويات

4 /۲۴ فلز با افزايش فاصله از جاده ها وجود داشت. همچنين غلظت فلزات سنگين در منطقه صنعتي در مقايسه با منطقه غير صنعتي بالاتر بود [۱۷]. در مطالعه Conko و همکاران در سال ۲۰۱۳ ا لودگي عناصرا رسنيک و جيوه در خاکهاي شهر صنعتي در حوضه دونتس اکراين بررسي شد. همه مقادير به دست ا مده در مقايسه با خاکهاي منطقه بالاتر بودند. ميانگين غلظت ا رسنيک وجيوه در نمونه هاي به دست ا مده از زمين بازي و فضاهاي عمومي در ۱۲ کيلومتري از مرکز صنعتي به ترتيب ۶۴±۳۸ و ۱۲± ۹/۴ ميلي گرم بر کيلوگرم بود [۱۸]. مطالعه Boszke و همکاران در سال ۲۰۰۶ در رسوبات پاييني و خاک شهر پوزنان لهستان به منظور بررسي توزيع مکاني جيوه صورت گرفت. نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد که توزيع جيوه در نمونه هاي ا ب و رسوبات پايين جمع ا وري شده از مکانهاي مختلف در پوزنان نسبتا يکنواخت است. برخلاف رسوبات و ا ب غلظت جيوه در نمونه هاي خاک تغييرپذيري بيشتري داشت [۱۹]. با توجه به تحرک جيوه در محيط زيست و توانايي تجمع ا ن در زنجيره غذايي ا گاهي از وقوع جيوه در محيط هاي مختلف زيست محيطي براي درک و پيش بيني در معرض قرارگيري انساني و ارزيابي خطر اکولوژيکي جيوه کاملا ضروري است. هدف اصلي از اين مطالعه ارزيابي ا لودگي شهرک هاي صنعتي به جيوه و تعيين درجه ا لودگي اين عنصر در خاک شهرک هاي صنعتي بود. از جمله مناطق صنعتي در شهر اراک شهرک هاي صنعتي سه راهي خمين ايبک ا باد و خيرا باد مي باشند که به دليل حضور صنايع و کارخانجات صنعتي مختلف به عنوان هدف جهت تعيين پتانسيل ا لودگي جيوه مورد تحقيق قرار گرفت. مواد و روشها: منطقه مورد مطالعه در اين مطالعه سه شهرک صنعتي عمده اراک به منظور بررسي ا لودگي جيوه در خاک شهرک هاي صنعتي انتخاب شدند. اين مناطق شامل شهرک صنعتي ۲ ۱ و ۳ بودند که با نامهاي شهرک صنعتي سهراهي خمين ايبک ا باد و خيرا باد شناخته مي شوند. همچنين از شهرک قطب صنعتي اراک هم ۲ نمونه جمع ا وري شد. نمونه برداري در اين پژوهش مجموع ۲۲ نمونه مرکب از عمق ۲۰-۰ سانتي متري خاک از سه شهرک صنعتي عمده و قطب صنعتي اراک جمع ا وري شد. در هر موقعيت ۹ زير نمونه جمع ا وري شده و به طور کامل مخلوط شدند تا يک نمونه مرکب به دست ا يد. همچنين موقعيت هر نمونه توسط GPS ثبت شد. ا ناليز خاک خاکها در يک اتاق تميز در ا زمايشگاه هوا خشک شده و سپس از يک غربال با مش ۲ ميليمتر رد شدند. نمونه هاي خاک هوا خشک شده در هاون کاملا خرد شدند و در مرحله بعدي با الک ۰/۱۴۹ ميلي متري الک شدند. ميزان جيوه نمونه هاي خاك به كمك دستگاه Analyzer Mercury Advanced شماره 6722-D ASTM مدل ۲۵۴ بر طبق استاندارد AMA انجام شد. اين دستگاه ساخت شرکت LECO ا مريکا است که به طور خاص براي اندازه گيري غلظت جيوه در نمونه هاي جامد و مايع طراحي شده است. در اين سيستم نمونه ها براي ا ناليز به تيمار يا ا ماده سازي خاص يا مواد شيميايي نياز ندارند. زمان لازم براي هر اندازه گيري تقريبا ۳۰۰ ثانيه (زمان خشك كردن ۶۰ ثانيه زمان تجزيه ۲۰۰ ثانيه و زمان انتظار ۴۰ ثانيه) است. در مرحلة اول تجزية نمونه در حضور اكسيژن انجام مي شود و در مرحلة جمع ا وري جيوه موجود در نمونه در يك ا مالگاتور جمع ا وري و تا ۹۰۰ درجه گرم مي شود. در مرحلة ا شكارسازي بخار جيوه در معرض طول موج ۲۵۳/۱ نانومتر قرار گرفته توسط دستگاه Quicksilver به نمايش در مي ا يد. حد تشخيص اين دستگاه ۱ ميکروگرم بر کيلوگرم است. در اين دستگاه از استاندارد هاي b۱۶۳۳ ۲۷۰۹ و ۲۷۱۱ استفاده شد كه درصد بازيابي بين ۹۴/۴۴ تا ۱۰۴/۲۵ بود. جهت اندازه گيري جيوه کل به مقدار ۵۰ تا ۱۰۰ ميلي گرم از هر نمونه خاک توسط ترازوي ديجيتالي وزن شده و در ظرف نيکلي دستگاه قرار داده شد و سپس ميزان غلظت جيوه توسط دستگاه تعيين شد. اندازه گيري ph خاک Eutech متر با الکترود (مدل ph خاک از طريق دستگاه ph 300) و به کارگيري مخلوط ۱:۵ خاک (۵ گرم خاک) و ا ب مقطر (۲۵ سي سي) اندازه گيري شد. تجزيه و تحليل ا ماري تجزيه و تحليل ا ماري داده ها توسط نرم افزار SPSS ويرايش ۱۷/۵ انجام شد. قبل از هر ا ناليز ا ماري ابتدا تابعيت داده ها از توزيع نرمال بررسي گرديد. با استفاده از ا زمون شاپيروويلکس

5 ۲۵/ نرمال بودن داده ها مورد بررسي قرار گرفت با توجه به نرمال بودن داده ها هيچ گونه عمل تبديل و تغيير شکل روي داده ها صورت نگرفت. بنابراين از ا زمونهاي پارامتريک استفاده شد. براي مقايسه کلي غلظت جيوه در شهرکها از ا ناليز واريانس( ANOVA ) و براي مقايسه غلظت جيوه بين شهرکها با توجه به عدم همگني واريانسها از ا زمون دانت استفاده شد. همچنين براي بررسي همبستگي بين غلظت جيوه در خاک و ph با توجه به نرمال بودن داده ها از ا زمون همبستگي پيرسون استفاده شد. براي رسم نمودارها نيز از نرم افزار اکسل استفاده شد. محاسبه شاخص زمين انباشتگي شاخص زمين انباشتگي Index) (Geoaccumulation كه توسط Muller معرفي شده است [٢٠] شاخصي است که براي تعيين درجه ا لايندگي خاک استفاده مي شود و توسط رابطه زير محاسبه مي شود: I geo = log 2 (C n /1.5B n ) B n غلظت زمينه و I geo شاخص انباشتگي بر اساس اين رابطه C n غلظت در رسوب و خاك مي باشد. فاکتور ۱/۵ براي به حداقل رساندن اثر تغييرات احتمالي در مقادير زمينهاي است که ممکن است مرتبط با تغييرات سنگ شناسي و مواد مادري در خاک و رسوبات باشد. اين شاخص از كمتر از صفر يعني غير ا لوده تا بيش از ۵ شديدا ا لوده خاك را به به هفت طبقه تقسيم مي نمايد [۲۰]. نتايج: نتايج مربوط به غلظت جيوه در خاک شهرک هاي صنعتي در جدول ۱ نشان داده شده است. جدول - ۱ خلاصه نتايج ا ماري غلظت (ميکرو گرم بر کيلوگرم) جيوه کل در خاک شهرکهاي صنعتي اراک در اين مطالعه غلظت جيوه کل در خاک در محدوده ٦٨/٤٣ تا ١٣٧/٠٣ ميکرو گرم بر کيلوگرم با ميانگين ١٠٢/٠٧ ميکرو بر کيلوگرم بود. همچنين مقادير ph در اين خاکها از ۶/۶۵ تا ۹/۰۲ بود که نتايج ا ن در جدول ۲ ا مده است. جدول - ۲ خلاصه نتايج ا ماري ph خاک در شهرک هاي صنعتي اراک 0/75 0/2 0/23-0/46 7/89 7/99 8/06 7/46 9/02 8/31 8/38 7/97 6/65 7/79 7/62 6/ نتايج همبستگي پيرسون بين غلظت جيوه در خاک و ph هيچ گونه ارتباط معني داري را نشان نداد. نتايج ا زمون ا ناليز واريانس يک طرفه براي غلظت جيوه در شهرک هاي مختلف حاکي از اختلاف معني دار بين شهرک هاي مختلف در سطح %۱ بود. همچنين نتايج به دست ا مده از ا زمون دانت نشان داد که شهرک صنعتي ۲ با دو شهرک ديگر اختلاف معني داري دارد که اين نتايج در شکل ۱ نشان داده شد است. (ppb) /94 b 9/02 a 6/ b شكل ۱- مقايسه مقادير غلظت جيوه در سه شهرک صنعتي با استفاده از رابطه مذکور شاخص زمين انباشتگي براي نمونه هاي خاك مورد مطالعه محاسبه شده و نتايج حاصله در جدول ۳ اراي ه شده است. براي غلظت زمينه از متوسط جهاني پوسته زمين( ۸۰ ميکروگرم بر کيلوگرم) استفاده شد [٢١]. جدول ۳ - نتايج مقادير شاخص زمين انباشتگي در شهرک هاي صنعتي - 0/42 0/06-0/28-0/24-0/09 0/19-0/02 0/19-0/81-0/06-0/54-0/ /49 8/54 11/78-18/87 86/36 124/28 93/28-102/42 90/69 125/54 99/08 84/68 102/07 112/45 137/03 117/91 88/87 137/03 68/43 114/80 82/01 80/5 68/

6 /۲۶ بحث: ايجاد شهرك هاي صنعتي با هدف تقويت بخش هاي صنعتي و استفاده درست از منابع طبيعي و توليد محلي تمركز زدايي ناموزون صنايع و تراكم صنعتي در محدوده شهرها و همراهي توسعه صنعتي با حفظ محيط زيست صورت گرفته است. خروج صنايع ا لاينده از شهرها و متمركز شدن ا نها در يك محل امكان كنترل بهتر ا لودگي صنايع ا لاينده را فراهم مي سازد. از طرفي حضور اين صنايع سبب ا لودگي مناطق اطراف مي شود. مقايسه مقادير اين عنصر در منطقه مورد مطالعه با مقادير ا ن در پوسته زمين و ميانگين جهاني ا ن در خاک ها نشان دهنده ا ن است که فعاليت هايي که تاکنون در اين منطقه انجام شده است منجر به ا لودگي منطقه نشده اند البته بعضي فعاليت ها ممکن است هنوز شروع نشده باشند و البته عوامل ديگر مانند خودپالايي خاک ممکن است تاثيرگذار باشند. در بين شهرک هاي مختلف شهرک صنعتي ٢ (ايبک ا باد) بيشترين مقادير را داشت و با دو شهرک ديگر تفاوت معني دار داشت که احتمالا به علت حضور گروه هاي فعال مختلف صنايع شيميايي فلزي کاني غيرفلزي سلولزي و برق و الکترونيک در اين شهرک صنعتي مي باشد. زباله هاي صنعتي منبع عمده ا لودگي خاک هستند و از صنايع معدني صنايع شيميايي صنايع فلزي و ديگر صنايع سرچشمه مي گيرند. اين زباله ها شامل انواعي از مواد شيميايي مانند فلزات سنگين فنل و غيره هستند [٢٢]. در تحقيقي که توسط اتيم و ا نينوا در سال ۲۰۱۳ انجام شد ا لودگي فلزات سنگين در خاک سطحي مجاور شهرک صنعتي واقع در جنوب غربي نيجريه مورد مطالعه قرار گرفت نتايج حاکي از ا ن بود که دفع نامناسب زباله هاي صنعتي منبع احتمالي ا لودگي فلزي در اين شهرک صنعتي مي باشد بنابراين ا لودگي فلزات سنگين در شهرک با دفع سريع و مناسب مواد زاي د جامد و استفاده از اسکرابر ذرات در صنايع به طور قابل توجهي کاهش مي يابد. مقادير کم اين عنصر مي تواند نشان دهنده منشاء طبيعي ا ن باشد يا ناشي از فعاليت هاي صنعتي صنايع باشد. ميانه غلظت جيوه در خاک اين شهرکها تقريبا ٢/٥ برابر ميانه جهاني غلظت جيوه در خاک است که منعکس کننده نقش صنايع در اين مناطق است. از طرف ديگر اين مقادير به نسبت پايين جيوه و توزيع جيوه در افق سطحي خاک نشان مي دهد که رسوب اتمسفري منبع اصلي ا لودگي خاک است که حتي در شرايط عدم حضور صنايع سنگين خاکهاي شهرک هاي صنعتي افزايش قابل توجهي در غلظت جيوه را نشان مي دهد. به طور کلي در اين مطالعه محاسبه شاخص زمين انباشتگي (Igeo) براي هر نمونه مقادير بسيار کمي بود که نشان دهنده ا ن است که خاکهاي مورد مطالعه غيرا لوده (Igeo<۰) و يا کمي ا لوده (۱> Igeo >۰) هستند. همچنين نتايج حاصل از شاخص زمين انباشتگي مويد نتايج ا ماري بود و نشان داد که نمونه هاي خاک در شهرک ۱ و ۳ از نظر درجه ا لودگي در رده خاکهاي غيرا لوده قرار دارند حال ا نکه نتايج براي شهرک ۲ بر اساس اين شاخص خاکها را رده غيرا لوده تا متوسط نشان داد. در مطالعه حاضر غلظت جيوه کل در خاک در محدوده ٦٨/٤٣ تا ١٣٧/٠٣ ميکرو گرم بر کيلوگرم با ميانگين ١٠٢/٠٧ ميکروگرم بر کيلوگرم تعيين شد که در مقايسه با مطالعه احمدي پور و همکاران در سال [١٦] ۲۰۱۳ که متوسط مقادير غلظت جيوه در خاک مزارع ۳۱±۱۲ ميکروگرم گزارش شده بالاتر بود. همچنين در مقايسه با مطالعه Boszke و همکاران در سال [١٩] ۲۰۰۶ در خاک شهر پوزنان لهستان که ميانگين غلظت جيوه کل در خاک از مناطق شهري ± ۱۳۰ ۱۴۶ نانوگرم بر گرم وزن خشک (محدوده ۷۴۶-۱۷ نانوگرم بر گرم) بود مقادير مطالعه حاضر پايين تر است. مطالعه Conko و همکاران در سال [١٨] ۲۰۱۳ در اکراين نشان داد که ميانگين غلظت جيوه در نمونه هاي به دست ا مده از زمين بازي و فضاهاي عمومي در ۱۲ کيلومتر از مرکز صنعتي ۹/۴ ۱۲± ميلي گرم بر کيلوگرم بود که در مقايسه با اين تحقيق مقادير به مراتب بالاتر است. در مجموع بررسي هاي شاخص زمين انباشتگي نشان داد که درجه ا لودگي خاك توسط اين عنصر در همه نمونه ها در حد خاكهاي غير ا لوده تا متوسط است. در واقع در اين موارد که غلظت جيوه بالاتر از مقادير پوسته زمين است نشان دهنده شروع خفيف ا لودگي به دليل استفاده از ا ن در فعاليت هاي مختلف صنعتي است. نتايج تحقيق حاضر مي تواند مبنايي براي مقايسه مقادير غلظت جيوه در مطالعات ا ينده باشد. همچنين پيشنهاد مي شود که اندازه گيري غلظت اين فلز سنگين در خاکهاي اطراف منطقه و گياهان نيز انجام شود زيرا با فعاليت کارگاه ها و صنايع مختلف ا لودگي افزايش يافته و باعث ا لودگي منطقه مي شود. ا لودگي خاک توسط فلزات سنگين قطعا کيفيت گياهان را تحت تاثير قرار مي دهد که در اين زمينه ورود پسابهاي صنعتي به ويژه پساب هاي تصقيه نشده مهم است. نتيجه گيري و پيشنهادات: مطالعه حاضر نشان داد که خاکها در محدوده شهرک هاي صنعتي به جيوه ا لوده شده اند. بيشترين مقادير در شهرک

7 ۲۷/ شماره ۲ بود. با توجه به محاسبات انجام شده مقادير جيوه در خاک شهرک صنعتي اراک از مقدار زمينه و مقادير ميانگين جهاني بالاتر است که تا ييد کننده نقش فعاليت هاي انساني در ا لوده ساحتن اين منطقه مي باشد. همچنين بررسيهاي شاخص زمين انباشتگي نشان داد که درجه ا لودگي خاك توسط اين عنصر در همه نمونه ها در حد خاكهاي غير ا لوده تا متوسط است. منبع ا لودگي جيوه در خاک اين منطقه بسيار متنوع است اما عمده ترين منبع اين ا لودگي در اين شهرک حضور صنايع و استفاده از سوختهاي فسيلي مي باشد. بهتر است با انجام تحقيقات بيشتر در اين زمينه اطلاعات بيشتري در مورد غلظت اين ا لاينده در محيط زيست منطقه منابع توليد كننده و الگوي پراكندگي ا نها در اجزاي مختلف محيط زيست و به خصوص در افرداي که به طور مستقيم تحت تاثير قرار دارند را به دست ا وريم هر چند غلظت اين ا لاينده در منطقه مورد مطالعه پايين بوده و در حال حاضر خطر جدي براي ساکنين منطقه ايجاد نمي کند. همچنين پيشنهاد مي شود مطالعاتي در مورد اين ا لاينده در هواي محيط کار کارگاه ها و خروجي هاي فاضلاب صورت گيرد تا تفاوت محيط زيست هاي گوناگون مورد بررسي قرار گيرد. فعاليت هاي متعددي که در شهركهاي صنعتي صورت مي گيرد سبب تجمع فلزات سنگين در خاک شهرک صنعتي و مناطق مجاور مي شود که حتي ممکن است مقادير اين ا لاينده از حد مجاز نيز تجاوز کنند. در شهرک هاي صنعتي صنايع مختلفي وجود دارند که پتانسيل ا لودگي خاك به فلزات سنگين را در اطراف اين شهرك ها بالا مي برند لذا بايد با روش هاي مختلف سعي در کاهش فلزات در محيط داشت. روش هاي مختلف فيزيکي و شيميايي جهت رفع ا لودگي فلزات سنگين در خاك به کار رفته است که عمدتا روشهاي هزينه بري مي باشند. اخيرا تكنولوژي سبز گياه پالايي (Phytoremediation) به عنوان روش جديد جهت رفع ا لودگي خاک مورد استفاده قرار گرفته است. در اين روش با استفاده از گياهان طبيعي يا ترانسژنيك براي پالايش ا لودگي زيست محيطي ا لي و غيرا لي خاك ا ب و هوا استفاده مي شود با توجه به مزاياي قابل توجه اين تکنولوژي گياه پالايي در يك دهه اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به ا لودگي خاک در شهرك هاي صنعتي اين روش براي كاهش ا لودگي ناشي از شهرك هاي صنعتي مي تواند مورد استفاده قرار گيرد. تشکر و قدرداني نگارندگان اين تحقيق از همکاري معاونت پژوهشي و ا زمايشگاه محيط زيست دانشکده منابع طبيعي دانشگاه تربيت مدرس تشکر و قدرداني مي نمايند. REFERENCES 1. De Bartolomeo A, Poletti L, Sanchini G, Sebastiani B, Morozzi G. Relationship Among Parameters of lake Polluted Sediments Evaluated by Multivariate Statistical Analysis. Chemosphere 2004; 55(10): Amiard C, Amiard-Triquet C, M eayer C. Experimental Study of Bioaccumulation, Toxicity, and Regulation of some Trace metals in Various Estuarine and Coastal Organisms, in Proceedings of the Symposium on Heavy Metals in Water Organisms. J. Salanki, Ed, Akademiai Kiado, Budapest, Hungary 1995: Gaudet C, Lingard S, Cureton P, Keenleyside K, Smithe S, Raju G. Canadian environmental quality guidelines for mercury. Water Air and Soil Pollution 1995; 80: Gochfeld M. Cases of mercury exposure, bioavailability, and absorption. Ecotoxicology and Environmental Safety 2003; 56: Mason RP, Fitzgerald WF, Morel FMM. The biochemical cycling of elementary mercury: Anthropogenic influences. Geochimica et Cosmochimica Acta 1994;58: Nriagu JO.A global assessment of natural sources of atmospheric trace metals. Nature 1989; 338: Pacyna EG, Pacyna JM. Global emissions of mercury from anthropogenic sources in Water Air and Soil Pollution 2001;137:

8 /۲۸ 8. Landis M, Keeler G, Al-Wali K, Stevens R. Divalent inorganic reactive gaseous mercury emissions from a mercury cell chlor-alkali plant and its impact on near-field atmospheric dry deposition. Atmospheric Environment 2004 ; 38: Linde M, Bengtsson H, Öborn I. Concentrations and pools of heavy metals in urban soils in Stockholm, Sweden. Water Air and Soil Pollution 2001; 1: United Nations Environment Programme (UNEP). Global mercury assessment. United Nations Environment Programme Chemicals. Geneva, Switzerland, 2002; 254p. 11. Mniszek W. Emission of mercury to the atmosphere from industrial sources in Poland. Environmental Monitoring and Assessment 1996 ;41: Adriano DC. Trace Elements in the Terrestrial Environment. New York: Springer-Verlag 1986; 533p. 13. Gil C, Ramos-Miras J, Roca-Pérez L. Boluda R. Determination and assessment of mercury content in calcareous soils Chemosphere 2010;78: Al-Khashman OA. Heavy metal distribution in dust, street dust and soils from the work place in Karak Industrial Estate,Jordan. Atmospheric Environment 2004;38: Etim EU, Onianwa PC.Heavy Metal Pollution of Topsoil in the Vicinity of an Industrial Estate Co-Located with a Housing Estate in Southwestern Nigeria. Journal of Environmental Protection 2013; 4: Ahmadipour F, Ghasempouri SM, Bahramifar N.Absorption of Mercury from Polluted Soil by Rice Plant (Case Study: Farms of Amol Industrial Suburban Area). Water and Wastwater 2013; 24(85): (In Persian) 17. Elbagermi MA, Edwards HGM, Alajtal AI. Monitoring of Heavy Metals Content in Soil Collected from City Centre and Industrial Areas of Misurata, Libya. International Journal of Analytical Chemistry 2013; : Conko KM, Landa ER, Kolker A, Kozlov K, Gibb HJ, Centeno JA, etal.arsenic and Mercury in the Soils of an Industrial City in the Donets Basin, Ukraine. Soil and Sediment Contamination, 2013 ;22: Boszke L, Kowalski A. Spatial Distribution of Mercury in Bottom Sediments and Soils from Poznań, Poland.Polish J. Environ. Stud 2006; 15(2): Muller G. Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine River. J Geol. 1969; 2: Taylor SR, McLennan SM. The geochemical evolution of the continental crust. Rev Geophys 1995;33: Pandey A, Singh A, Garg P, Balaji Raja R. Biodetection of the mercury level in soil using Citrus limonium plant; a novel method to decrease heavy metal industrial contamination. Annals of Biological Research 2011; 2 (2):