شناسایی محدوده آنومال U-235 با روش هندسه فراکتالی بر روی شبکه تخمین یافته از روش کریجینگ در محدوده تالاب بندر انزلی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری معدن دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران

2 دانشجوی دکتری فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

این مطالعه بر روی داده‌های حاصل از 26 نمونه­ از رسوبات درون باتلاق و 7 نمونه خاک محدوده تالاب بندر انزلی، جهت بررسی خاصیت رادیواکتیو (Ra-226, U-235, Th-232, Cs-137, K-40) منطقه صورت گرفته است. شناسایی روند، چگونگی تغییرات و عوامل موثر در ایجاد این ناهمگنی در منطقه متناسب با ماهیت و شرایط جغرافیایی آن مبنای کار بوده است و اهمیت آن از نظر زیست محیطی و شرایط استراتژیک تالاب انزلی چه از نظر توریستی و چه از نظر ملی مورد توجه بوده است. با اعمال تکنیک تخمین شبکه‌ای مناسب توسط روش کریجینگ به هر شبکه با ابعاد کوچکتر مقداری نسبت داده می‌شود که هزینه‌های نمونه‌برداری را کاهش و دقت را بالا می‌برد. 238 داده معنادار بدست آمده از روش تخمین شبکه‌ای، با روش هندسه فراکتالی بررسی و جوامع آماری مختلف مشخص و  محدوده آنومالی عناصر رادیواکتیو از زمینه تفکیک گردید. محدوده تغییرات اورانیوم در نمونه‌ها Bq/Kg 05/1 تا Bq/Kg 49/13 می‌باشد که پس از انجام هندسه فراکتالی مقادیر بالای Bq/Kg 8/3 به عنوان آنومالی معرفی می‌گردد. کاربرد کودهای کشاورزی، سرازیر شدن آب رودها به تالاب که ممکن است آلودگی‌های صنعتی و شهری را در خود داشته باشند و شرایط گردشگری منطقه‌ ممکن است عامل وجود آنومالی رادیواکتیو باشد.
 

کلیدواژه‌ها


دارابی گلستان ف.، (1391). تعیینارتباط عناصر رادیواکتیو تالاب بندر انزلی با روش‌های تحلیل چند متغیره و شناسایی ناهنجاری آنها توسط هندسه فرکتال، گزارش فعالیت تحقیقاتی نخبگان وظیفه بخش دفاع، دانشگاه صنعتی مالک اشتر. 

 

Ajayi IR, Kuforiji OO, 2001:  Natural radioactivity measurements in rock samples of Ondo and Ekiti states in Nigeria. Radiat Meas 33:13–16.

Babaei H., Khodaprast, S. H, 2009. Study on the total Petroleum Hydrocarbon (TPH) and heavy metals (Zn, Cu, Fe, Pb, Cr, Cd and Hg ) concentrations in Anzali Wetland outlets, Islamic Azad  University Ahvaz Branch, Ecobiology of Wetlands V 1, 33-46.

Becegato, V. A., Ferreira F, J.F., Machado, W.C.P., 2008. Concentration of Radioactive Elements (U, Th and K) Derived from Phosphatic Fertilizers in Cultivated Soils, Brazilian archives of  biology and technology, Vol. 51, n. 6 : pp.1255-1266.

Bohling, G., 2005- Introduction to Geostatiatics and variogram analysis; Kansas geological  survey, 20p.

Dickson, Bruce, L., 2004, "Recent advance in aerial gamma ray surveying"  Journal of Environmental Radioactivity 76, 2004 225-236.

Changjiang, Li., Tuhua, Ma., Junfa, Shi., 2003, "Application of a fractal method relating concentrations and distances for separation of geochemical anomalies from background". Journal of Geochemical Exploration 77 , 167–175.

Cheng, Q., Agterberg, F.P., Bonham-Carter, G.F., 1996, "A spatial analysis method for geochemical anomaly separation", Journal of Geochemical Exploration 56,183- 195.

Cheng, Q., Li, Q., 2002, "A fractal concentration–area method for assigning a color palette for image representation", Computers and Geosciences 28 , 567–575.

71

 
Clayton, V. Deutsch., Andre, G. Journel., 1998, "GSLIB Geostatistical Software Library and User's Guide", New York- Oxford, OXFORD UNIVERSITY PRESS.

Darabi-Golestan, F., Ghavami-Riabi, R., Khalokakaie, R., Asadi-Haroni, H., Seyedrahimi-Nyaragh, M., 2012. Interpretation of lithogeochemical and geophysical data to identify the buried mineralized area in Cu- Au porphyry of Dalli- Northern Hill, Arab J Geosci 5, 10.1007/s12517-012-0686-3.

El-Reefy, H. I., Sharshar, T., Zaghloul, R., Badran, H. M., Distribution of gamma-ray emitting radionuclides in the environment of Burullus lake: I. soils and vegetations. J. Environ. Radioact. 87, 148–169 (2006).

Ford, A., Blenkinsop, T.G. 2008, "Combining fractal analysis of mineral deposit clustering with weights of evidence to evaluate patterns of mineralization: Application to copper deposits of the Mount Isa Inlier, NW Queensland, Australia", Ore Geology Reviews 33,435–450.

Ganjidoust, H., Ayati, B., Khara, H., Khodaparast, S. H., Akbarzadeh, A., Ahmadzadeh Layeghi, T., Nezami, S. A., Zolfi Nejhad, K., 2009. Investigation of Environmental Pollution in Shiah Keshim Wetland, Environmenal Sciences Vol.6, No.3, 117-132.

Hassani, H., Daya, A.A., Alinia, F., 2009, "Application of a Fractal Method Relating Power Spectrum and Area for Separation of Geochemical Anomalies from Background" , Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 3(4): 3307-3320.

L´opez-Granados, F., Jurado-Exp´osito, M., Pe˜na-Barrag´an, J.M., Garc´ıa-Torres, L., 2005, "Using geostatistical and remote sensing approaches for mapping soil properties", Europ. J. Agronomy 23, 279–289.

Matiullah, Ahad. A., Rehman, S., Feheem, M., 2004. Measurement of radioactivity in the soil of Bahawalpur division, Pakistan. Radiat Prot Dosim 112:443–447.

McBratney, A.B., Pringle, M.J., 1999. Estimating average and proportional variograms of soil properties and their potential use in precision agriculture. Precision Agriculture 1, 125– 152.

Minasny, B., McBratney, A. B., 2005. The Mate´rn function as a general model for soil variograms, Geoderma 128,192– 207.

Nasr, S., El-Gamal, A., Hendawi, I., Naim, M., 2006. Statistical evaluation of natural radioactivity in sediments along the Egyptian Mediterranean coast, Proceedings of the 2nd Environmental Physics Conference, 18-22 Feb. 2006, Alexandria, Egypt.

Papaefthymiou, H.V., Chourdakis, G., Vakalas, J., 2011. Natural radionuclides content and associated dose rates in fine-grained sediments from patras-rion sub-basines, Greece. Radiation Protection Dosimetry  Vol. 143, No. 1, pp. 117–124.

Rani, A., Singh, S. 2005. Natural radioactivity levels in soil samples from some areas of Himachal Pradesh, India using g-ray spectrometry. Atmos. Environ. 39, 6306–6314.

Reglia, Ch., Rosenthaler, L., Huggenberger, P., 2004. "GEOSSAV: a simulation tool for subsurface applications", Computers and Geosciences 30, 221–238.

Saghatchi, F., Salouti, M., Eslami, A., Sharafi, A., 2010.Natural radioactivity levels of 226Ra and 40K in soil of Zanjan province, Iran, Radiation Protection Dosimetry , pp. 1–4.

Saueia, C. H., Mazzilli, B. P., Fávaro, D. I. T., 2004. Natural radioactivity in phosphate rock, phosphogypsum and phosphate fertilizers in Brazil. Journal of Radioanalytical and Chemistry, v. 264, no.2 445-448.

Singh, S., Rani, A., Mahajan, RK., 2005. 226Ra, 232Th and 40K analysis in soil samples from some areas of Punjab and Himachal Pradesh, India using gamma ray spectrometry. Radiat Meas 39:431–439.

Sumfleth, K., Duttmann, R., 2008. "Prediction of soil property distribution in paddy soil landscapes using terrain data and satellite information as indicators", ecologic al indicators 8, 485 – 501.

UNSCEAR (2000) Sources and effects of ionizing radiation. United Nations, New York.

Veiga, R., Sanches, N., Anjos, RM., Macario, K., Bastos, J., Iguatemy, M., Aguiar, JG., Santos, AMA., Mosquera, B., Carvalho, C., Baptista, FM., Umisedo, NK., 2006. Measurement of natural radioactivity in Brazilian beach sands. Radiat Meas 41:189–196.

Wang, Huizan., Zhang, Ren., Liu, Kefeng., 2008. "Improved Kriging Interpolation Based on Support Vector Machine and Its Application in Oceanic Missing Data Recovery", International Conference on Computer Science and Software Engineering.

Webster, R., Oliver, M. A., 2001. Geostatistics for Environmental Scientists. John Wiley and Sons, Chichester.

Xinwei, L., 2004. Natural radioactivity in some building materials and by-products of Shaanxi, China. J Radional Nucl Chem 262:775– 777.

Yang, Y. X., Wu, X. M., Jiang, Z. Y., Wang, W. X., Lu, J. G., Lin, J., Wang, L. M., Hsia, Y. F., 2005. Radioactivity concentrations in soils of the Xiazhuang granite area, China. Appl Radiat Isot 63:255–259.

Yamazaki, I. M., Geraldo, L. P., 2003. Uranium content in phosphate fertilizers commercially produced in Brazil. Appl. Radiat. Isot. 59:133-136.