اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات286
تعداد نشریات سازمان84
تعداد شماره‌ها2,873
تعداد مقالات32,555
تعداد مشاهده مقاله42,418,933
تعداد دریافت فایل اصل مقاله19,194,575
خالقی, شبنم, صفادوست, آزاده, کلاه چی, زهرا. (1398). وضعیت آلودگی یک زمین کشاورزی به برخی فلزات سنگین در حاشیه بزرگراه اراک-قم. سامانه مدیریت نشریات علمی, 33(3), 387-400. doi: 10.22092/ijsr.2019.127315.467
شبنم خالقی; آزاده صفادوست; زهرا کلاه چی. "وضعیت آلودگی یک زمین کشاورزی به برخی فلزات سنگین در حاشیه بزرگراه اراک-قم". سامانه مدیریت نشریات علمی, 33, 3, 1398, 387-400. doi: 10.22092/ijsr.2019.127315.467
خالقی, شبنم, صفادوست, آزاده, کلاه چی, زهرا. (1398). 'وضعیت آلودگی یک زمین کشاورزی به برخی فلزات سنگین در حاشیه بزرگراه اراک-قم', سامانه مدیریت نشریات علمی, 33(3), pp. 387-400. doi: 10.22092/ijsr.2019.127315.467
خالقی, شبنم, صفادوست, آزاده, کلاه چی, زهرا. وضعیت آلودگی یک زمین کشاورزی به برخی فلزات سنگین در حاشیه بزرگراه اراک-قم. سامانه مدیریت نشریات علمی, 1398; 33(3): 387-400. doi: 10.22092/ijsr.2019.127315.467

وضعیت آلودگی یک زمین کشاورزی به برخی فلزات سنگین در حاشیه بزرگراه اراک-قم

پژوهش های خاک
مقاله 10، دوره 33، شماره 3، آذر 1398، صفحه 387-400    اصل مقاله (561.07 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijsr.2019.127315.467
نویسندگان
شبنم خالقی1؛ آزاده صفادوست* 2؛ زهرا کلاه چی2
1دانشجوی کارشناسی ارشد گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا
2استادیار گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا
چکیده
در این پژوهش وضعیت آلودگی و توزیع فلزات سنگین نیکل (Ni)، کادمیم (Cd)، سرب (Pb) و روی (Zn) در خاک حاشیه بزرگراه اراک-قم تحت کشت یونجه بررسی شد. نمونه­های خاک با فواصل 0، 50، 100، 150، 200، 250 و 300 متر از کنار جاده از دو لایه صفر تا 10 و 10 تا 20 سانتی­متر برداشت شدند. غلظت کل و قابل جذب فلزات سنگین در خاک به عنوان تابعی از فاصله از جاده و عمق خاک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش فاصله از جاده غلظت کل و قابل جذب فلزات سنگین کاهش معنی­داری داشت که نشان­ می­دهد غلظت فلزات سنگین در خاک سطحی شدیداً تحت تأثیر حجم ترافیک می­باشد. همچنین مقدار ماده آلی و پ-اچ (pH) خاک با فاصله از جاده کاهش یافت که می­تواند به سبب حضور گیاهان در سطح و تجمع مواد آلی شامل کاغذ، پلاستیک و هیدروکربن­ها (زباله­های دورریخته شده از خودروها) در مسیر جاده باشد. غلظت فلزات سنگین اندازه­گیری شده فراتر از مقدار استاندارد آن­ها (FAO/WHO) در خاک­ها بوده و در عمق صفر تا 10 سانتی­متر بیشتر از عمق 10 تا 20 سانتی­متر مشاهده گردید.  مقدار متوسط غلظت کل فلزات Ni (60/109)، Cd (11/47)، Pb (41/553) و Zn (95/241) بر حسب میلی­گرم بر کیلوگرم به ترتیب Pb> Zn> Ni> Cd تغییر یافت. همچنین خاک منطقه مورد مطالعه از نظر شاخص­های زمین­انباشت و ضریب آلودگی برای عناصر Ni، Cd و Pb دارای آلودگی شدید بود، به طوری­که شاخص زمین­انباشت برای Ni، Cd و Pb به ترتیب برابر با 75/6، 71/6 و 21/4 و شاخص ضریب آلودگی آن­ها به ترتیب برابر با 18/161، 02/157 و 67/27 بود، که نشان می­دهد باید دقت زیادی بر میزان فلزات سنگین در خاک­های کنار جاده انجام شود، چرا که این خاک­ها اغلب تحت کشت گیاهان خوراکی هستند. در یونجه، تجمع بالای فلزات سنگین مشاهده شد و همچنین جذب و ذخیره آن­ها در اندام هوایی بیشتر از ریشه بود. مقادیر میانگین Ni، Cd، Pb و Zn به ترتیب برابر با 44/29، 64/15، 79/5 و 50/10 میلی­گرم بر کیلوگرم در ریشه و 98/47، 77/19، 14/7 و 53/13 میلی­گرم بر کیلوگرم در اندام­های هوایی بود. نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که لازم است مطالعات پیوسته و بیشتری در زمینه تجمع فلزات سنگین و ارزیابی خطرات اکولوژیکی برای حفاظت و مدیریت بهتر مناطق شهری و دیگر اقدامات محیط زیستی انجام گردد.
کلیدواژه‌ها
آلودگی ترافیک؛ شاخص زمین‌انباشت؛ ضریب آلودگی؛ یونجه
عنوان مقاله [English]
Pollution Status of Some Heavy Metals in an Agricultural Land Along Arak-Qom Highway
نویسندگان [English]
Shabnam Khaleghi1؛ A. Safadoust2؛ Zahra Kolahchi2
1MSc. Student, Dept. of Soil Science, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamadan
2Assistant Professor, Dept. of Soil Science, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamadan
چکیده [English]
In this study, the pollution status and horizontal distribution of heavy metals of Ni, Cd, Pb and Zn was investigated along the Arak-Qom highway in an agricultural field under alfalfa. Soil samples from depths of 0-10 and 10-20 cm were collected perpendicular to the road at the distances of 0, 50, 100, 150, 200, 250 and 300 m. The content of the total and available levels of these heavy metals was investigated as a function of distance from the road and soil depth. Results showed that the total and available concentration of heavy metals decreased by increasing distance from the road, indicating that accumulation of heavy metals in top soils was greatly influenced by traffic. Also, organic matter content and pH decreased with distance from the roadway, probably due to the presence of vegetation on the surface and accumulation of organic matter including debris such as paper, plastic and hydrocarbons (garbage out of vehicles). The concentration of measured heavy metals were higher than standard (FAO/WHO) and in layer of 0-10 cm were higher than 10-20 cm. The mean total concentration of heavy metals of Ni (109.60), Cd (47.11), Pb (553.41) and Zn (241.95) all in mg kg-1 followed the order of Pb> Zn> Ni> Cd. In terms of geo-accumulation index and contamination factor for Ni, Cd and Pb, the soil showed high levels of contamination, as the geo-accumulation index for Ni, Cd and Pb were 6.75, 6.71 and 4.21, and the contamination factors were 161.18, 157.02 and 27.67, respectively,which suggests care must be taken to control the level of heavy metals concentration on roadside soils as these soils are often cultivated to produce food crops.High accumulations of heavy metals were usually found on alfalfa and accumulation of the heavy metals was higher in shoot than root. Median values of Ni, Cd, Pb and Zn were 29.44, 15.64, 5.79 and 10.50 mg kg-1 for root and 47.98, 19.77, 7.14 and 13.53 mg kg-1 for shoot, respectively. Results show that it is necessary to have continuous studies on the accumulation of heavy metals and the potential ecological risk assessment to ensure effective protection and management of urban soil and other environmental media.
کلیدواژه‌ها [English]
Traffic pollution, Geo-accumulation index, Contamination factor, Alfalfa
مراجع
  1. استاندارد کیفیت منابع خاک و راهنماهای آن. ۱۳۹7 . سازمان حفاظت محیط زیست ایران، http://www.environment-lab.ir/standards/soil-standard-environ.pdf
  2. آتش­نما، ک، گلچین، ا، اسماعیلی، م. 1385. میزان تجمع برخی از فلزات سنگین در سه گیاه علوفه­ای یونجه، خلر و اسپرس.  مجموعه مقالات همایش خاک، محیط زیست و توسعه پایدار، کرج، 17 و 18 آبان.صفحه. 304-303.
  3. رشید شمالی، ا، خداوردی­لو، ح. 1391. آلودگی خاک­ها و گیاهان پیرامون بزرگراه ارومیه-سلماس به برخی فلزهای سنگین. نشریه دانش آب و خاک. 22 (3): 157-171.
  4. Adedeji, O.H., Olayinka, O.O., and Oyebanji, F.F. 2013. Assessment of Traffic Related Heavy Metals Pollution of Roadside Soils in Emerging Urban Centres in Ijebu-North Area of Ogun State, Nigeria. Journal of Applied Science and Environmental Management. 17(4): 509-514.
  5. Alloway, B.J. 2013. Sources of heavy metals and metalloids in soils”. In Heavy metals in soils. pp. 11-50.
  6. Bowen, H.J.M. 1979. Environmental Chemistry of the Elements”. Academic Press, New York. 333.
  7. Brooks, R.R., Lee, J., Reeves, R.D., and Jaffre, T. 1977. Detection of nickeliferous rocks by analysis of herbarium specimens of indicator plants. Journal of Geochemical Exploration. 7: 49–57.
  8. Cao, H., Chen, J., Zhang, J., Zhang, H., Qiao, L., and Men, Y. 2010. Heavy metals in rice and garden vegetables and their potential health risks to inhabitants in the vicinity of an industrial zone in Jiangsu, China. Journal of Environmental Sciences. 22(11): 1792-1799.
  9. Carlosena, A., Andrade, J.M., and Prada, D. 1998. Searching for heavy metals grouping roadside soils as a function of motorized traffic influence. Talanta. 47(3): 753-767.
  10. Caron, J., Espindola, C.R., and Angers, D.A. 1996. Soil structural stability during rapid wetting: Influence of land use on some aggregate properties. Soil Science Society of America Journal. 60:901-908.
  11. Chaney, R. L. 1982. Fate of toxic substances in sludge applied to cropland. Proc. Internat. Symp. Land Appl. of Sludge 13–15 Oct., Tokyo, Japan.
  12. Chen, X., Xia, X., Zhao, Y., and Zhang, P. 2010. Heavy metal concentrations in roadside soils and correlation with urban traffic in Beijing, China. Journal of hazardous materials. 181(1): 640-646.
  13. Chen, T.B., Zheng, Y.M., Lei, M., Huang, Z.C., Wu, H.T., Chen, H., ... and Tian, Q.Z. 2005. Assessment of heavy metal pollution in surface soils of urban parks in Beijing, China. Chemosphere. 60(4): 542-551.
  14. Coelho, M.C., Farias, T.L., and Rouphail, N.M. 2005. Impact of speed control traffic signals on pollutant emissions. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 10(4): 323-340.
  15. County, N. 2006. Influence of cadmium on growth of root vegetable and accumulation of cadmium in the edible root. International Journal of Applied Science and Engineering. 3: 243-252.
  16. Dragović, S., Mihailović, N., and Gajić, B. 2008. Heavy metals in soils: distribution, relationship with soil characteristics and radionuclides and multivariate assessment of contamination sources. Chemosphere. 72(3): 491-495.
  17. Duong, T.T., and Lee, B.K. 2011. Determining contamination level of heavy metals in road dust from busy traffic areas with different characteristics. Journal of Environmental Management. 92(3): 554-562.
  18. FAO/WHO. 2001. Codex Alimentarius Commission. Food additive and contaminants. Joint FAO/WHO Food Standards Programme. Alinorm 01/12(A). Pp: 1-289.
  19. Frey, C., Rouphail, N., Unal, A., and Colyar, J. 2001. Emission reduction through better management. North Carolina: Department of Civil Engineering, North Carolina State University.
  20. Goswami, U., and Sarma, H.P. 2008. Study of the impact of municipal solid waste dumping on soil quality in Guwahati City. Pollution Research. 27(2): 327–330.
  21. Gupta, N., Khan, D.K., and Santra, S.C. 2008. An assessment of heavy metal contamination in vegetable grown in waste water irrigated areas of Titagarh, West Bengal, India. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 80: 115–118.
  22. Hakanson, L. 1980. An ecological risk index for aquatic pollution control a sedimentological approaches, Water Research, 14: 975–1001.
  23. Harter, R.D., and Naidu, R. 1995. Role of metal-organic complexation in metal sorption by soils. Advances in Agronomy. 55: 219-263.
  24. Huang, H., Yuan, X., Zeng, G., Zhu, H., Li, H., Liu, Z., Jiang, H., Leng,L., and Bi, W. 2011. Quantitative evaluation of heavy metals’ pollution hazards in liquefaction residues of sewage sludge. Bioresource Technology. 102(22): 10346-10351.
  25. Kabata-Pendias, A. 2001. Trace Elements in Soils and Plants. CRC Press, Boca Raton, FL. Pp. 413.
  26. Kabata-Pendias, A., and Mukherjee, A.B. 2007. Trace elements from soil to Hhuman. Springer-Verlag Berlin Heidelberg Pub., 550 pp.
  27. Klute, A. (Ed.), 1986. Methods of Soil Analysis: Part I. Physical and Mineralog-ical MethodsAgronomy Monograph, second ed., vol. 9. ASA, WI, USA.
  28. Le Bissonnais, Y. 1996. Soil characteristics and aggregate stability”. In: Agassi, M. (Ed). Soil Erosion, Conservation, and Rehabilitation. Marcel Dekker, Inc. New York. PP. 41-60.
  29. Liu, H., Chen, L.P., Ai, Y.W., Yang, X., Yu, Y.H., Zuo, Y.B., and Fu, G.Y. 2009. Heavy metal contamination in soil alongside mountain railway in Sichuan, China. Environmental Monitoring and Assessment. 152(1): 25-33.‏
  30. Lorestani, B., Cheraghi, M., Yousefi, N. 2012. The potential of phytoremediationusing hyperaccumulator plants: a case study at a lead-zinc mine site. International Journal of Phytoremediation.14:786–795.
  31. Li, Q., Cai, S., Mo, C., Chu, B., Peng, L., and Yang, F. 2010. Toxic effects of heavy metals and their accumulation in vegetables grown in a saline soil. Ecotoxicology and Environmental Safety. 73(1): 84-88.
  32. Lindsay, W.L., and Norvell, W.A. 1978. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manages and copper. Soil Science Society of America Journal. 42: 421–428.
  33. Luoping Zhang, X,Y., Huan Feng, Y,J., Tong Ouyang, X,Y., Rongyuan Liang, C,G. and Weiqi, C. 2007. Heavy metal contamination in western Xiamen Bay sediments and its vicinity, China, Marine Pollution Bulletin 54, 974–982.
  34. Madany, I.M., Ali, S.M., and Akhter, S. 1990. Assessment of lead in roadside vegetation in Bahrain. Environment International. 6: 123-126.
  35. McBride, M.B. 2003. Toxic metals in sewage sludge-amended soils: has promotion of beneficial use discounted the risks?. Advances in Environmental Research. 8(1): 5-19.
  36. Minhas, P.S. and Sharma, D.R. 1986. Hydraulic conductivity and clay dispersion as affected by application sequence of saline and simulated rain water. Irrigation Science. 7: 159-161.
  37. Mico, C., Recatala, L., Peris, M., and Sanchez, J. 2006. Assessing heavy metal sources in agricultural soils of an European Mediterranean area by multivariate analysis. Chemosphere, 65: 863-872.
  38. Müller, G. 1969. Index of geoaccumulation in the sediments of the Rhine River. Geojournal, v. 2, pp: 108–118.
  39. Page, A.L., Miller, R.H., Keeney, D.R. (Eds.). 1992. Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological MethodsSoil Sci. Soc. Am. Agron.
  40. Rasiah, V., and Kay, B.D. 1994. Characterizing changes in aggregate stability subsequent to introduction of forages. Soil Science of America Journal. 58: 935-942.
  41. Pendias, A.K., and Pendias, H. 1992. Trace Elements in Soils and Plants. Boca Ratton Arbor, London.
  42. Saeedi, M., Hosseinzadeh, M., Jamshidi, A., and Pajooheshfar, S.P. 2009. Assessment of heavy metals contamination and leaching characteristics in highway side soils, Iran. Environmental Monitoring and Assessment. 151(1): 231-241.
  43. Safari Sinegani A.A. 2007. Temporal and spatial variability of lead levels in Salsola kali near Razan-Hamadan highway. Journal of Applied Sciences and Environmental Management. 11:143-146.
  44. Seshan, B.R.R., Natesan, U. and Deepthi, K. 2010. Geochemical and statistical approach for evaluation of heavy metal pollution in core sediments in southeast coast of India. International Journal of Environmental Science and Technology. 7, 291-306.
  45. Sharma, R.K., Agrawal, M., and Marshall, F.M. 2008. Heavy metal (Cu, Zn, Cd and Pb) contamination of vegetables in urban India: a case study in Varanasi. Environmental Pollution. 154(2): 254-263.
  46. Sinegani, A., Tahmasbian, I., and Sinegani, M. 2015. Chelating Agents and Heavy Metal Phytoextraction. In: I. Sherameti, A. Varma (Eds.), Heavy Metal Contamination of Soils. Soil Biology. Springer International Publishing, pp. 367-393.
  47. Smith, J.L., and Doran, J.W. 1996. Measurement and use of pH and electrical conductivity for soil quality analysis. In ‘Methods for assessing soil quality’. Soil Science Society of America Special Publication No. 49. (Eds JW Doran, AJ Jones) pp. 169–186. (SSSA, Inc.: Madison, WI)
  48. Sposito, G., Luud, J., and Change, A. C. 1983. Trace metal chemistry in arid zone field soils amended with sewage sludge: fractionation of Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in solid phases. Soil Science Society of American Journal. 46: 260–264.
  49. Sun, Y., Zhou, Q., Xie, X., and Liu, R. 2010. Spatial, sources and risk assessment of heavy metal contamination of urban soils in typical regions of Shenyang, China. Journal of Hazardous Materials. 174(1): 455-462.
  50. Trammell, T.L., Schneid, B.P., and Carreiro, M.M. 2011. Forest soils adjacent to urban interstates: Soil physical and chemical properties, heavy metals, disturbance legacies, and relationships with woody vegetation. Urban Ecosystems. 14(4): 525-552.
  51. Wang, J., Zhang, C.B., and Jin, Z.X. 2009. The distribution and phytoavailability of heavy metal fractions in rhizosphere soils of Paulowniu fortunei (seem) Hems near a Pb/Zn smelter in Guangdong, PR China. Geoderma. 148(3): 299-306.
  52. Wei, C.Y., Chen, T.B., and Huang, Z.C. 2002. Cretan brake (Pteris cretica L): an Arsenic accumulating Plant. Acta Ecologica Sinica. 22: 777– 82.
  53. WHO. 2001. Codex Alimentarius Commission Codex Twenty-Fourth Session. Geneva: World Health Organization.
  54. 54. Xie, W.Y., Fan, G.S., Zhou, H.P., Xie, J.F., and Guan, C.L. 2011. Access of heavy metals pollution of sewage irrigation region in Taiyuan, China. Journal of Agro-Environment Science. 30: 1553-1560.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 440
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 444


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب