فصلنامه مدیریت محیط زیست شهری

ارزیابی آلودگی عناصر باریم، کبالت، مولیبدن، نیکل و وانادیم در خاک‌های سطحی مجاور سد باطله معدن مس چهارگنبد: تحلیل شاخص‌های آلودگی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران،

2 ، گروه محیط زیست، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان

چکیده
پژوهش حاضر به بررسی آلودگی و منشأ عناصر سنگین در خاک‌ها و رسوبات سد باطله معدن مس چهارگنبد پرداخته است. بدین منظور، 6 نمونه رسوب از سد باطله و 9 نمونه خاک از اطراف آن جمع‌آوری و مورد تحلیل قرار گرفتند. بر اساس نتایج، میانگین غلظت عناصر باریم، کبالت، مولیبدن، نیکل و وانادیم در رسوبات سد باطله به ترتیب 585، 22، 7/3، 1/30 و 8/79 میلی‌گرم بر کیلوگرم و در خاک‌های اطراف سد به ترتیب 8/244، 17، 63/0، 6/30 و 7/124 میلی‌گرم بر کیلوگرم به‌دست آمد. تحلیل شاخص غنی‌شدگی نشان داد که در رسوبات سد باطله، هر پنج عنصر مورد مطالعه دارای شدت غنی‌شدگی بسیار کم بوده و در محدوده بدون آلودگی قرار دارند. در خاک‌های اطراف سد، شاخص غنی‌شدگی برای تمامی عناصر در محدوده کمتر از 2 قرار گرفت که بیانگر تأثیر ناچیز فعالیت‌های انسانی است. شاخص زمین‌انباشت در رسوبات، کبالت و مولیبدن را در طبقه آلودگی کم تا متوسط قرار داد، در حالی که سایر عناصر در طبقه بندی غیرآلوده قرار گرفتند. عناصر وانادیم و نیکل در کلاس‌های 1 و 2 طبقه‌بندی شدند که نشان‌دهنده آلودگی خفیف تا متوسط در برخی نقاط منطقه می‌باشد. یافته‌های این تحقیق نشان داد که هوازدگی سنگ‌های مادر منشأ اصلی غلظت عناصر سنگین در منطقه است، اما فعالیت‌های معدنی به‌ویژه در رسوبات سد باطله، به افزایش محلی غلظت برخی عناصر از جمله وانادیم و نیکل کمک کرده است. این نتایج بر اهمیت پایش مداوم آلودگی و مدیریت زیست‌محیطی از جمله تثبیت رسوبات و به‌کارگیری روش‌های کاهش آلودگی در این منطقه تأکید دارد.

کلیدواژه‌ها


1.   Singh, S., L. B. Sukla, and S. K. Goyal, Mine Waste & Circular Economy. Materials Today: Proceedings, 2020. 30: p. 332-339.
2.   Shengo, L. M., Review of Practices in the Managements of Mineral Wastes: The Case of Waste Rocks and Mine Tailings. Water, Air, & Soil Pollution, 2021. 232(7): p. 273.
3.   Kossoff, D., W. E. Dubbin, M. Alfredsson, S. J. Edwards, M. G. Macklin, and K. A. Hudson-Edwards, Mine Tailings Dams: Characteristics, Failure, Environmental Impacts, and Remediation. Applied Geochemistry, 2014. 51: p. 229-245.
4.   Saffari, M., S. M. Moosavirad, M. J. Hassani, M. S. Ghazanfari Moghadam, M. Shakeri, and N. Nazari, Investigation of Quantitative Status and Pollution Indices of Some Pollutants in Surface Soils as Affected by Tailings Dam (Case Study: Chahar Gonbad Copper Mine). Iranian Journal of Soil and Water Research, 2021. 52(2): p. 421-437.
5.   Hatje, V., R. M. Pedreira, C. E. de Rezende, C. A. F. Schettini, G. C. de Souza, D. C. Marin, and P. C. Hackspacher, The Environmental Impacts of One of the Largest Tailing Dam Failures Worldwide. Scientific Reports, 2017. 7(1): p. 10706.
6.   Wang, Q., Cai, J., Gao, F., Li, Z., and Zhang, M, Pollution level, ecological risk assessment and vertical distribution pattern analysis of heavy metals in the tailings dam of an abandoned Lead–Zinc mine. Sustainability, 2023. 15(15): p. 11987.
7.   Buch, A. C., Sims, D. B., de Ramos, L. M., Marques, E. D., Ritcher, S., Abdullah, M. M., and Silva-Filho, E. V, Assessment of environmental pollution and human health risks of mine tailings in soil: after dam failure of the Córrego do Feijão Mine (in Brumadinho, Brazil). Environmental Geochemistry and Health, 2024. 46(3): p. 72.
8.   McLennan, S. M., and S. R. Taylor, Geochemical Constraints on the Growth of the Continental Crust. The Journal of Geology, 1982. 90(4): p. 347-361.
9.   Yousefi Sharik Abad, S. J., A. Aftabi, E. Esmailzadeh, and I. Islami, Application of Multivariate Statistical Methods for Differentiating Sediments and Determining the Source of Toxic Elements in the Chargondeh Copper Mine Area, Sirjan. In Proceedings of the 15th Conference of the Iranian Geological Society, 2012. Tehran.
10.  Akter, J., J. Juwon, T. Taesung, J. Gyu, and H. Lee, Contamination Assessment of Pollutants and Sediments of Abandoned Mines Using Integrated Pollution Index (IPI). Desalination and Water Treatment, 2020. 200: p. 383-389.
11.  Saadat, S., Evaluating a Sediment Pollution Using Contamination Indices and Risk Assessment in Mineralized Zones, Eastern Iran. Journal of Mining and Environment, 2022. 13(4): p. 1239-1253.
12.  Wu, L., W. Yue, J. Wu, C. Cao, H. Liu, and Y. Teng, Metal-Mining-Induced Sediment Pollution Presents a Potential Ecological Risk and Threat to Human Health Across China: A Meta-Analysis. Journal of Environmental Management, 2023. 329: p. 117058.
13.  Kırıs, E., and H. Baltas, Assessing Pollution Levels and Health Effects of Heavy Metals in Sediments Around Cayeli Copper Mine Area, Rize, Turkey. Environmental Forensics, 2021. 22(3-4): p. 372-384.
14.  Kırıs, E., and H. Baltas, Assessing Pollution Levels and Health Effects of Heavy Metals in Sediments Around Cayeli Copper Mine Area, Rize, Turkey. Environmental Forensics, 2021. 22(3-4): p. 372-384.
15.  Bowen, H. J. M., A. M. Ure, and M. L. Berrow, The Elemental Constituents of Soils. 1982.
16.  Liu, J., Si, W., Xiao, Z., Tang, R., Niu, P., Fu, Y., and Shen, W, Risks to Human Health of Exposure to Heavy Metals through Wheat Consumption near a Tailings Dam in North China. Polish Journal of Environmental Studies, 2023. 32(4): p. 3195-3207.
17.  Konanç, M. U., G. D. Değermenci, İ. A. Kariper, and E. Yavuz, After-Effects of a Closed Copper Mine: Detailed Analysis of Environmental Impacts in Soil and Plant Samples. Environmental Earth Sciences, 2024. 83(13): p. 412.
18.  Pecina, V., D. Juřička, J. Hedbávný, M. Klimánek, J. Kynický, M. Brtnický, and R. Komendová, The Impacts of Mining on Soil Pollution with Metal (Loid)s in Resource-Rich Mongolia. Scientific Reports, 2023. 13(1): p. 2763.
19.  Wang, N., Z. Liu, Y. Sun, N. Lu, and Y. Luo, Analysis of Soil Fertility and Toxic Metal Characteristics in Open-Pit Mining Areas in Northern Shaanxi. Scientific Reports, 2024. 14(1): p. 2273.
20.  Demková, L., T. Jezný, and L. Bobuľská, Assessment of Soil Heavy Metal Pollution in a Former Mining Area-Before and After the End of Mining Activities. Soil & Water Research, 2017. 12(4).
21.  Ma, Y., Wang, Q., Su, W., Cao, G., Fu, G., and Du, W, Potential sources, pollution, and ecological risk assessment of potentially toxic elements in surface soils on the north-eastern margin of the Tibetan Plateau. Toxics, 2022. 10(7): p. 368.
22.  Akoto, O., S. Yakubu, L. A. Ofori, N. Bortey-Sam, N. O. Boadi, J. Horgah, and L. N. Sackey, Multivariate Studies and Heavy Metal Pollution in Soil from Gold Mining Area. Heliyon, 2023. 9(1).
23.  He, Y., Zhang, Q., Li, H., Wang, W., and Hua, J, Heavy metal pollution characteristics and systemic risk assessment of the environment around the tailings site. Journal of Soils and Sediments, 2024. 24(1): p. 217-229.

  • تاریخ دریافت 30 آذر 1403
  • تاریخ بازنگری 20 دی 1403
  • تاریخ پذیرش 29 دی 1403
  • تاریخ اولین انتشار 29 دی 1403
  • تاریخ انتشار 01 دی 1403