09 تیر 1405
زهره ابراهيمي خوسفي

زهره ابراهیمی خوسفی

مرتبه علمی: دانشیار
نشانی:
تحصیلات: دکترای تخصصی / بیابانزدایی
تلفن:
دانشکده: دانشکده منابع طبیعی

مشخصات پژوهش

عنوان
تأثیر فعالیت های انسانی و عوامل طبیعی بر پراکندگی فلزات سنگین، تحلیل روند تغییرات زمانی- مکانی و ارزیابی ریسک آن ها در مناطق مستعد تولید گردوغبار استان یزد
نوع پژوهش طرح پژوهشی خاتمه یافته
کلیدواژه‌ها
آلودگی خاک، خطر اکولوژیکی، سنجش از دور، جنگل تصادفی، تغییرات مکانی-زمانی، مناطق خشک.
پژوهشگران زهره ابراهیمی خوسفی، شمس اله ایوبی، سمیرا زندی فر، نرجس اوکاتی

چکیده

آلودگی و تخریب خاک به عنوان یک مسئله جدی و یکی از چالش های مهم محیط زیستی در دنیای امروز مطرح است. شناسایی فلزات بالقوه سمی آلاینده در کاربری های مستعد تولید گردوغبار استان یزد، تهیه نقشه پراکنش عناصر با استفاده از بهترین روش های درون یابی، تحلیل روند تغییرات مکانی و زمانی فلزات بالقوه سمی با استفاده از فناوری دورسنجی، شناسایی منبع اصلی عناصر آلاینده و ارزیابی خطرات بوم شناختی و سلامت فلزات در سه پهنه مستعد گردوغبار جنوبی، مرکزی و شرقی استان یزد از اهداف اصلی طرح حاضر است. نمونه برداری خاک در دی و بهمن ماه سال 1403انجام و تعداد 208 نمونه خاک سطحی (0-5 سانتی متر) و 32 نمونه از خاک عمقی (50 سانتیمتر) برداشت شد. پس از انتقال نمونه های خاک به آزمایشگاه و عبور از الک 2 میلی متری ، هضم نمونه ها با محلول تیزاب سلطانی انجام شدو در نهایت غلظت 13 فلز بالقوه سمی آلومینیوم، آرسنیک، کادمیم، کبالت، کروم، مس، آهن، منگنز، نیکل، سرب، آنتیموان، وانادیم و روی با دستگاه اسپکترومتری نشر پلاسما جفت شده القاییCP-OES-Avio550) ) اندازه گیری شدند. روش حجمی و روش والکی بلاک به ترتیب برای اندازه گیری معادل کربنات کلسیم و کربن آلی در نمونه های خاک استفاده شدند. قابلیت هدایت الکتریکی با استفاده از روش عصاره اشباع، نسبت جذب سدیم بر اساس غلظت کاتیون های محلول (Na⁺، Ca²⁺، Mg²⁺) عصاره اشباع و بافت خاک با استفاده از روش هیدرومتری تعیین شد. علاوه بر این، پذیرفتاری مغناطیسی در هر دو فرکانس بالا و پایین با استفاده از یک حسگر دو فرکانسه تعیین شد. به منظور بررسی سطح آلودگی خاک منطقه مطالعاتی از شاخص های تک عنصری و چند عنصری استفاده شد. از تجزیه وتحلیل مؤلفه های اصلی برای درک منشأ آلودگی فلزات بالقوه سمی و از آزمون نا پارامتریک من ویتنی برای تحلیل تفاوت معنی دار بین غلظت فلزات بالقوه سمی، پذیرفتاری مغناطیسی و سایر ویژگی های خاک درکاربری های مختلف استفاده شد. تحلیل روند تغییرات زمانی-مکانی عناصر بالقوه سمی با بکارگیری باندهای اصلی و شاخص های مستخرج از تصاویر لندست به عنوان متغیرهای پیش بینی کننده انجام شد. پس از حذف متغیرهای با بیشترین اثرهمخطی، مدل سازی با رگرسیون خطی چندمتغیره، بردار پشتیبان و جنگل تصادفی بر مبنای 80% از داده های آموزشی و 20% از داده های آزمایشی انجام شد. ننایج مدل سازی با استفاده از سه آماره ارزیابی عملکرد ضریب تعیینR²))، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین قدرمطلق خطا (MAE) در هر دو مجموعه داده مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. در منطقه جنوبی، آلودگی در نواحی شمال شرقی و به ویژه در اطراف کارخانه فولاد شمس متمرکز بود. فلزاتی مانند آرسنیک، کروم و سرب نقاط آلودگی شدید را نشان دادند. شاخص های مختلف، آلودگی کلی منطقه را متوسط تا آلوده ارزیابی کردند و آرسنیک، کادمیوم، سرب و روی را به عنوان آلاینده های اصلی شناسایی کردند. اگرچه میانگین خطر اکولوژیکی کلی پایین بود، اما خطر منفرد کادمیوم در مناطق صنعتی به سطح قابل توجهی رسید. تحلیل آماری نشان داد که آلودگی فلزاتی مانند آلومینیوم، کبالت و آهن دارای منشأ ترکیبی از فعالیت های صنعتی و عوامل طبیعی است و روند زمانی-مکانی نشان دهنده افزایش مساحت مناطق با غلظت های بالا برای برخی فلزات در طول زمان است. در منطقه مرکزی، آلودگی در نواحی مرکزی و غربی متمرکز بود که با موقعیت صنایع کاشی، سرامیک و فولاد همخوانی دارد. آلودگی سرب در امتداد جاده های اصلی نیز نشان دهنده منشأ ترافیکی بود. شاخص ها این منطقه را نیز آلوده ارزیابی کردند و کادمیوم