پایان نامه با واژگان کلیدی استان کرمان، استان همدان، دندانپزشک

ک و دومي هگزاگونال6 است. به ميزان کم‌تر ديگر کاني‌هاي روي شامل کربنات روي (اسميت زونيت با فرمول شيميايي ZnCO3) و يا سيليکات روي (همي مورفيت با فرمول شيميايي Zn?[(OH)?-Si?O?].H?O ) مي‌باشند (Alloway, 2013).
کاني‌هاي روي حاوي عناصر مختلفي از جمله سرب، مس، نقره و کادميوم هستند که در اين ميان کادميوم بيش‌ترين تجمع با روي را دارا مي‌باشد (et al., 2007 Kabata-Pendias).
کاربردهاي مهم آن در صنايع ريخته گري، صنعت ساخت و ساز و آلياژهايي از قبيل برنج و برنز است. غبار روي به عنوان کاتاليست داراي استفاده‌ي گسترده‌اي در توليدات شيميايي مختلف (به عنوان مثال لاستيک، رنگدانه، پلاستيک، گريس و آفت کش) است. از اين عنصر همچنين به عنوان يک عامل کاهنده و رسوب دهنده در شيمي آلي و تحليلي استفاده مي‌شود. ترکيبات و اجزاي غيرآلي روي در موتور خودروها، ذخيره سازي و باتري‌هاي خشک و لوله‌ها بکار مي‌روند. سولفيد، سولفات و کلريد روي داراي کاربردهاي دندانپزشکي و پزشکي مي‌باشند. اکسيد روي اغلب در پمادها، پودرها و ديگر فرمولاسيون‌هاي پزشکي استفاده مي‌شود. نمک‌هاي روي به عنوان عوامل انحلال در داروها (مثلأ انسولين تزريقي) به کار برده مي‌شوند. ترکيبات روي به عنوان قارچ کش، آنتي بيوتيک‌هاي موضعي و گريس استفاده مي‌شوند. از صابون‌هاي روي (پالميتات روي، استئارات روي و اولئات روي) براي از بين بردن خشکي، عوامل ضد سائيدگي براي لاستيک‌ها و عوامل ضد آب براي منسوجات، کاغذ و بتن استفاده مي‌کنند. از آن جا که فسفيد روي آزاد کننده‌ي گاز سمي فسفين مي‌باشد از آن جهت تهيه‌ي سم موش استفاده مي‌کنند (Merian et al., 2001).
1 – 1 – 7 – 1 روي در خاک
EPA (2003) حد مناسب روي براي خاک‌ها را 200 ميلي گرم بر کيلو گرم معرفي کرده است.
غلظت‌هاي روي در خاک‌هاي غيرآلوده در محدوده‌ي بين 10 تا 300 ميلي گرم برکيلوگرم گزارش شده است. روي در pHهاي معمول خاک نسبتأ متحرک است. در pHهاي بالاي خاک (بيش‌تر از 5/6) واکنش با ليگاندهاي آلي شيمي روي را تحت تأثير قرار مي‌دهد. شيمي روي در خاک بدليل ترکيبات يوني مختلف و قابليت انحلال آن همراه با همه‌ي فلزات سنگين، بسيار پيچيده است. روي به صورت اوليه در لايه‌هاي سطحي خاک به حالت‌هاي محلول در آب و خاک، به طور قابل تبادل متصل به ذرات خاک، متصل به ليگاندهاي ارگانيک، همراه با کاني‌هاي رسي ثانويه و هيدروکسيدها و اکسيدهاي فلزي و حاضر در کاني‌هاي اوليه تجمع مي‌يابد. فقط بخش‌هايي از روي که قابل حل هستند و يا ممکن است محلول شوند مي‌توانند در دسترس گياه قرار گيرند (Merian et al., 2001).
اگرچه روي در اغلب خاک‌ها بسيار متحرک است اما بخش‌هاي رسي و آلي خاک به خصوص در pH‌هاي خنثي و قليايي قادر به نگهداري شديد روي مي‌باشند. طبق محاسبات مشخص شده است که بخش رسي حدود 60 درصد از روي توزيع شده در خاک را کنترل مي‌کند (et al., 2007 Kabata-Pendias).
رفتار و دسترسي گياهي روي بوسيله‌ي چندين پارامتر خاک کنترل مي‌شود که تا حد زيادي در خاک‌هاي مختلف متفاوت هستند. سيليکات‌ها، کربنات‌ها، فسفات‌ها، اکسيدها و مواد آلي ممکن است به حفظ فلز در خاک کمک کنند. در محلول خاک‌ها روي به صورت آزاد و يون‌هاي کمپلکس شده به صورت کاتيون‌هاي Zn2+، ZnCl+، ZnOH+، ZnHCO+3 و همچنين آنيون‌هاي ZnO22-، Zn(OH)3- و ZnCl3- است (et al., 2007 Kabata-Pendias).
روي به حالت اکسيداسيون 2+ در خاک‌ها وجود دارد. pHفاکتور غالب مؤثر در توزيع روي در فازهاي جامد و مايع خاک است که بيش‌ترين تحرک روي هم در خاک‌هاي اسيدي يافت مي‌شود (Alloway, 2013).
متغيرهاي ژئوشيميايي زيادي وجود دارد که مي‌تواند بر غلظت روي در محلول خاک و آب‌ها بواسطه‌ي چگونگي تأثير بر حلاليت کاني‌هاي روي و چگونگي جذب روي بر روي سطوح کاني‌ها و مواد آلي اثر بگذارد.
متغيرهاي ژئوشيميايي که مستقيمأ بر حلاليت و جذب اين فلز تأثير مي‌گذارند عبارتند از دما، فشار، pH، ريداکس (Eh)، غلظت عنصر، يون‌ها و ترکيباتي که با روي تشکيل کمپلکس مي‌دهند (مانند Cl-،HS-، SO42+ و ..) و نيز فشارهاي جزيي گازها (مانند O2، CO2، H2S، S2 و NH3). به علاوه عناصر و ترکيباتي هستند که به طور غير مستقيم غلظت‌هاي روي محلول و حلاليت کاني‌ها را تحت تأثير قرار مي‌دهند، مانند افزايش غلظت‌هاي کربنات و فشار جزيي گاز CO2 که تمايل به پايداري اسميت زونيت و ديگر کاني‌هاي روي کربناته دارد (McPhail et al., 2003).
1 – 1 – 7 – 2 روي در آب
EPA (2003) حد مجاز روي در آب را 2 ميلي گرم بر ليتر و WHO (2005) اين مقدار را 3 ميلي گرم بر ليتر گزارش کرده است.
روي به حالت دو ظرفيتي در سيستم‌هاي آبزي وجود دارد. گونه زايي روي مطابق با pH متنوع است. در pH بين 4 و 7 روي در آب شيرين به صورت يوني در آب وجود دارد. در pH:7 فرم غالب روي به صورت يون آزاد است (98%) و 2% هم به صورت ZnSO4 است. و در pH:9 گونه‌ي اصلي روي به صورت يون مونوهيدروکسيد است (78%) و 16% به صورت ZnCO3 و 6% به صورت يون آزاد است (Merian et al., 2001).
در زماني که رسوبات غني از روي باشند روي به وسيله‌ي واکنش‌هايي مانند جذب و يا تبادل يوني با کاني‌هاي رسي با CEC بالا مانند کلريت به رسوبات وارد مي‌شود که ممکن است مجددأ به درون آب دفع شده و سبب بالا رفتن غلظت اين فلز در آب شود. از سوي ديگر زماني که غلظت روي در رسوبات پايين است روي تمايل دارد که به شکل يک اسيد محلول حضور داشته باشد و بنابراين فرض مي‌شود که روي به شکل هيدروکسيد يا کاني‌هاي سولفيدي باشد و در نتيجه در رسوبات تثبيت مي‌شود. در اين مورد روي نسبتأ غير محلول است و به درون آب
وارد نمي‌شود.
رگه‌هاي معدني و ورود آلودگي‌هاي معدني بر آلودگي روي آب‌هاي اين مناطق تأثير مستقيم دارد. کادميوم و روي هميشه با يکديگر در طبيعت يافت مي‌شوند و غلظت آن‌ها با يکديگر به طور نزديک در ارتباط است (Shikazono et al., 2008).
1 – 2 بيان مسئله و اهداف تحقيق
در دنياي امروز با پيشرفت صنعت، آلودگي انسان زاد خاک‌ها بوسيله‌ي عناصر فلزي همچون کادميوم، روي، سرب، مس، نيکل، آرسنيک و جيوه در بسياري از کشورها اتفاق افتاده است. در سال‌هاي اخير اين مسئله يکي از مشکلات زيست محيطي مهم در بسياري از کشورهاي توسعه يافته همچون ژاپن، آمريکا و آلمان بوده و فعاليت‌هاي معدني، استفاده از کودها و نيز استفاده از آفت کش‌ها به عنوان مهم‌ترين فاکتورهاي آلوده کننده‌ي خاک شناخته شده‌اند (Gnandi et al., 2002).
کانسار سرب و روي لنجان در20 کيلومتري جنوب غرب اصفهان واقع شده است و از بزرگترين ذخاير سرب و روي ايران به حساب مي‌آيد. کانسنگ اين ذخيره معدني از کانه‌هاي اسميت زونيت، سروزيت، اسفالريت وگالن تشکيل شده و کاني‌هاي گانگ شامل دولوميت، کلسيت، باريت، همي مورفيت، مالاکيت و مارکاسيت است. آبشويي و هوازدگي شيل‌هاي سياه رنگ، سنگ آهک دولوميتي ميزبان و کانه‌ها و گانگ‌ها در طول زمان سبب رها شدن فلزاتي مي‌شود که در کانه زايي اين کانسار يافت مي‌شوند. از جمله اين فلزات مي‌توان به نقره، آنتيموان، کادميوم، آرسنيک، سرب و روي اشاره کرد (داوودي فرد و همکاران، 1390).
از آن جا که در اين منطقه روستاهاي زيادي وجود دارد که در آن جمعيت قابل توجهي از مردم ساکن بوده و فعاليت‌هاي کشاورزي نيز در آن جا انجام شده و محصولات حاصل از آن به مصرف دام‌ها و انسان‌ها مي‌رسد لذا بررسي ميزان آلودگي خاک و آب منطقه ضروري مي‌باشد.
جهت انجام چنين بررسي‌هايي ابتدا با مشخص نمودن موقعيت زمين شناسي و مشخصات منطقه عمل نمونه گيري از آب و خاک با هدف تشخيص آلودگي فلزات سنگين انجام شد. نمونه‌هاي آب از داخل معدن ايرانکوه و چاه‌هاي آب روستاهاي منطقه برداشت شده و جهت بررسي پارامترهاي کيفي و نيز عناصر سمي مورد آناليز قرار گرفت و با استانداردهاي جهاني مقايسه گرديد. نمونه‌هاي خاک از داخل معدن و دشت‌ها و زمين‌هاي کشاورزي مجاور معدن برداشت شده و به منظور تعيين عناصر و فلزات سنگين مورد آزمايش قرار گرفتند.
1 – 3 تاريخچه‌ي مطالعات پيشين
1 – 3 – 1 مطالعات پيشين منطقه مورد مطالعه
– قاسمي تودشکچويي در سال 1374 در غالب پايان نامه کارشناسي ارشد به بررسي زمين شناسي، آناليز رخساره و ژئوشيمي کانسار روي و سرب کلاه دروازه – گود زندان – خانه گرگي در دامنه جنوبي ايرانکوه پرداخته است ولي در اين مطالعه هيچ اشاره‌اي به مسائل زيست محيطي ناشي از معدن کاري نشده است.
– قاضي فرد و شريفي در سال 1380 در غالب طرحي به بررسي تأثيرات فعاليت‌هاي صنعتي و معدني بر آلودگي آب‌هاي زيرزميني منطقه لنجان پرداخته اند. همچنين قاضي فرد و همکاران در سال 1382 ميزان آلودگي‌هاي سرب ناشي از استخراج معادن ايرانکوه بر محيط اطراف سپاهان شهر را مورد ارزيابي قرار دادند.
– غفاري در سال 1383 غلظت سرب در تعدادي از گونه‌هاي گياهي طبيعي اطراف معدن سرب و روي ايرانکوه در اصفهان را سنجيده است. در اين مطالعه غلظت سرب در خاک و پنج گونه‌ي گياهي اطراف معدن ايرانکوه سنجيده شده و محاسبات آماري نشان داد که برخي گياهان رشد يافته در اين منطقه مي‌توانند جهت کاربردهاي گياه پالايي مورد استفاده قرار گيرند.
– تيموري و همکاران در سال 1389 در غالب پايان نامه کارشناسي ارشد به بررسي عناصر سنگين در رسوبات آواري معدن ايرانکوه در جنوب غرب اصفهان پرداخته‌اند ولي اين مطالعه جنبه‌هاي زيست محيطي دارا نبوده و در آن بيش‌تر به بررسي منشأ عناصر سنگين پرداخته شده است.
– داودي فرد و همکاران در سال 1390 در غالب پايان نامه کارشناسي ارشد توزيع عناصر جزيي و گونه‌هاي شيميايي آن‌ها را در اطراف معدن بررسي کرده اند. آن‌ها عناصر سرب، روي، آنتيموان، کادميوم و باريم را به عنوان عناصر آلاينده‌ي اين منطقه معرفي کرده اند.
در موارد فوق مطالعات دقيق و کامل از نظر کيفيت آب و خاک و تأثير گونه سازي بر گسترش آلودگي در دشت پايين دست انجام نشده است.
1 – 3 – 2 مطالعات مشابه در ساير نقاط ايران
– شهبازي و ديگران در سال 1391 ميزان آلودگي فلزات سنگين خاک را با استفاده از شاخص‌هاي فاکتور آلودگي، زمين انباشتگي و شاخص جامع فاکتور آلودگي در شهرستان نهاوند بررسي کردند. در اين مطالعه شاخص‌هاي ذکر شده پس از اندازه گيري فلزات سنگين خاک‌ها بوسيله‌ي اسپکتروفتومتري جذب اتمي محاسبه گرديده و آلودگي خاک‌هاي منطقه را تأييد کردند.
– جنيدي جعفري و همکاران در سال 1391 به بررسي تأثير جنس خاک بر نشت و جذب فلزات سنگين کروم، سرب و کادميوم بعد از کاربرد کمپوست بر روي خاک‌ها پرداخته اند. از اين مطالعه نتيجه گرفته شد که جنس و ويژگي‌هاي خاک بر غلظت فلزات تأثيرگذار مي‌باشند و خاک‌هاي درشت دانه مي‌توانند سبب آلودگي آب‌هاي نواحي اطراف شوند.
– پيرزاده و ديگران در سال 1391 در مطالعه‌اي به بررسي وضعيت روي و کادميوم در خاک‌هاي شاليزاري و برنج استان‌هاي فارس، اصفهان و خوزستان پرداخته‌اند که در آن مقادير فلزات سنگين موجود در خاک‌ها و شرايط قرار گرفتن اين فلزات در دسترس گياهان مورد ارزيابي قرار گرفت.
– فرقاني و قشلاقي در سال 1390 گونه سازي ژئوشيميايي، دسترس پذي
ري و تحرک عناصر را در خاک‌هاي کشاورزي جنوب شرق شيراز مورد مطالعه قرار دادند که در آن توزيع فلزات در فازهاي مختلف خاک‌هاي منطقه ارزيابي شد.
– فرقاني در سال 1390 عوامل مؤثر بر گونه سازي فلزات سنگين در رسوبات بستر محيط‌هاي آبگين را بررسي کرده است. در اين مطالعه نوع اتصال عناصر سنگين در فصل‌تر و خشک درياچه‌ي مهارلو توسط استخراج ترتيبي مورد بررسي قرار گرفت.
– کرباسي و ديگران در سال 1388 ميزان غلظت عناصر سنگين در منابع تأمين کننده‌ي آب شرب شهرستان الشتر را مورد مطالعه قرار داده‌اند که در آن ميزان فلزات سنگين آب‌ها اندازه گيري شده و ميزان آلودگي آب‌ها نسبت به اين عناصر بررسي شده است.
– شريعتي و ديگران در سال 1388 مطالعه‌اي جهت بررسي ميزان آلايندگي ناشي از صنايع معدني و فراوري سرب و روي بر آب و خاک منطقه‌ي انگوران – دندي انجام داده اند. ايشان با اندازه گيري فلزات سنگين باطله‌ها و خاک‌هاي ديگر روند آلودگي منطقه را مورد ارزيابي قرار دادند.
– چراغي و بلمکي در سال 1386 اثرات زيست محيطي معدن سرب و روي آهنگران را بر منطقه حفاظت شده‌ي لشگردر استان همدان بررسي کرده اند. در اين مطالعه غلظت فلزات سنگين در نمونه‌هاي آب، خاک و گياه منطقه اندازه گيري شده و با توجه به پارامترهاي آماري ميزان آلودگي منطقه سنجيده شده است.
– کلانتري و ديگران در سال 1385 آلودگي زيست محيطي ناشي از فلزات سنگين کادميوم، سرب و جيوه را در برخي مناطق صنعتي استان کرمان مورد بررسي قرار داده‌اند و نتيجه گرفتند که ميزان اسيديته و ساير شرايط خاک بر مقادير فلزات سنگين آن تأثيرگذار است.
1 – 3 – 3 مطالعات مشابه در ساير کشورها
– Kashem و همکاران در سال 2011 جزء بندي و تحرک سرب، روي و کادميوم را در برخي خاک‌هاي آلوده و ناآلوده‌ي ژاپن با استفاده از استخراج ترتيبي بررسي کردند. ايشان با محاسبه‌ي فاکتور تحرک به اين نتيجه رسيدند که هرچه مقدار فاکتور تحرک بيش‌تر باشد ميزان خطراتي که از جانب فلزات سنگين منطقه را تهديد مي‌کند نيز بيش‌تر است.
– Ning و همکاران در سال 2011 آلودگي فلزات سنگين را در آب‌هاي سطحي يک ناحيه‌ي معدني در چين ارزيابي کردند و به اين نتيجه رسيدند ک در نواحي معدني، شرايط ژئوشيميايي و فاصله از معدن و نيز مقدار زهاب حاصل از معدن بر آلودگي آب‌ها تأثيرگذار مي‌باشند.
– Nikolaidis و همکاران در سال 2010 آلودگي ناشي از فلزات سنگين را با استفاده از شاخص‌هاي فاکتور غني شدگي و شاخص زمين انباشت در نزديکي يک معدن سرب و روي رها شده در شمال شرق يونان مورد مطالعه قرار دادند.
– Oros و همکاران در سال 2009 روند آلودگي آب و خاک توسط فلزات سرب، روي و کادميوم در ناحيه‌ي Copsa Mica بررسي نمودند و به اين نتيجه رسيدند که در نواحي پايين دست معدني مقدار آلودگي آب‌ها بيش‌تر از نواحي بالادست مي‌باشد. همچنين در اين مطالعه تأثير آلودگي خاک به فلزات سنگين بر روي کيفيت خاک و گياهان کشت شده در نواحي آلوده مورد ارزيابي قرار گرفت.
– Cidu و همکاران در سال 2009 در جنوب غرب ايتاليا به بررسي اثر فعاليت‌هاي معدني گذشته بر کيفيت آب زيرزميني اين منطقه پرداختند. در اين مطالعه پس از بررسي نمونه‌هاي آب منطقه مشاهده شد که مقدار اسيديته و حضور سازندهاي کربناته بر تحرک فلزات

دیدگاهتان را بنویسید