توزيع مكاني كادميوم در شاليزارهاي جنوب غربي اصفهان با استفاده از زمين آمار و GIS

آب و خاک  

دوره 28 - شماره 4

نوع مقاله: Original Article
چكيده: در اثر تخليه و دفع كنترل نشده فاضلاب‌هاي صنعتي و شهري، كاربرد غيراصولي كودهاي شيميايي و لجن فاضلاب، خاك هاي شاليزاري منطقه لنجان واقع در استان اصفهان بطور گسترده در معرض آلودگي قرار دارند. از آنجائيكه درباره وضعيت پراكنش كادميوم در شاليزارهاي اين منطقه اطلاعات دقيقي وجود ندارد، اين تحقيق با هدف بررسي تغييرات مكاني كادميوم كه به عنوان يكي از فلزات سمي ‌مطرح است، انجام گرديد. بدين منظور، تعداد ۹۰ نمونه خاك سطحي (۲۰-۰ سانتي‌متر) از منطقه مورد مطالعه جمع آوري گرديد. برخي از خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك مانند pH، هدايت الكتريكي، كربنات كلسيم معادل، بافت خاك، ماده آلي و ظرفيت تبادل كاتيوني در نمونه ها اندازه گيري شد. مقدار كادميوم كل و قابل‌جذب در نمونه‌ها نيز با استفاده از دستگاه جذب اتمي ‌تعيين گرديد. ضمناً تخمين مكاني داده‌ها از طريق روش هاي درون يابي كريجينگ معمولي و كريجينگ بلوكي و با استفاده از GIS صورت گرفت. ميانگين غلظت كادميوم كل و قابل‌جذب در منطقه مطالعاتي به‌ترتيب 1.747 و 0.073 ميلي گرم بر كيلوگرم بدست آمد كه بالاتر از حدود استاندارد تعريف شده است و در كلاس آلودگي زياد قرار دارد. نتايج آناليزهاي زمين‎آماري نشان داد كه بهترين مدل تغييرنما براي داده هاي غلظت كادميوم كل و قابل‌جذب، بترتيب نمايي و كروي بودند. بيشترين دامنه تاثير براي كادميوم كل و قابل جذب به ترتيب ۱۰۱۱ و ۱۰۵۰ متر و نسبت همبستگي در اين دامنه براي هر دو ضعيف بود. ارزيابي پارامترهاي ضريب همبستگي، MEE و RMSE نشان داد كه هر دو روش كريجينگ در تخمين داده ها نسبت به داده هاي واقعي به‎نحو مطلوبي عمل نموده اند. همچنين بر اساس نتايج اين مطالعه، فعاليت‌هاي انساني از قبيل ورود فاضلاب‌هاي صنعتي و شهري به منابع آب‌رساني و كاربرد بيش از اندازه كودها در افزايش غلظت كادميوم در منطقه مطالعاتي تاثير بسزايي داشته است.
Spatial Distribution of Cadmium in Paddy Soils Southwest of Isfahan Using Geostatistics and GIS
Article Type: Original Article
Abstract: The paddy soils in Lenjan area exposed to pollution owing to uncontrolled discharge of sewage sludge, wastewater and unessential fertilizers. Little information exists on Cadmium (Cd) distribution in paddy soils of Isfahan Province, this study was therefore investigated the spatial variability of cadmium which is considered as the most toxic metals. 90 soil samples (0-20 cm) were collected from study area. Soil properties such as pH, EC, calcium carbonate equivalent, soil texture, organic matter and cation exchange capacity were measured. The total and available Cd concentrations of soil samples analyzed by atomic absorption spectrophotometer. In addition, estimation of spatial data performed via kriging interpolation method (ordinary and blocky kriging) and by GIS. The total and available concentration of Cd in the study area were averagely 1.747 and 0.073 mgkg-1 respectively, which were much higher than the standard limit and classified in high pollution. Geostatistical analysis result was shown that exponential and spherical models for the total and available Cd concentration were best model, respectively. The most effective range of total and available Cd was 1011 and 1050 meter respectively and correlation ratio was weak in this range. Evaluation of correlation coefficient, MEE and RMSE parameters showed that both methods of kriging for data estimation in comparison with real data had acted in an appropriate manner. The result also showed that human activities such as industrial and urban wastewater entering to the water resources and application of excessive fertilizers had an impact on cadmium concentrations significantly.
قیمت : 20,000 ريال