توزیع و منشأ فلزات سنگین در رسوبات ماسه‌ای رودخانه های واقع در حوالی معدن طلای داشکسن، شمال شرق شهرستان قروه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

2 استادیار گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته رسوب شناسی و سنگ شناسی رسوبی، گروه زمین شناسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

در این تحقیق نقش لیتولوژی و کانه‌زایی در فراوانی عناصر سنگین با منشا طبیعی در رسوبات ماسه‌ای رودخانه‌‌های حوالی معدن طلای داشکسن مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور تعداد 30 نمونه رسوب از عمق 20 سانتیمتری سطح زمین نمونه‌برداری گردید. میزان عناصر Fe، Ba، Zn، Cr، Pb، Cu، As، Sb، Co و Cd در نمونه‌های رسوب ماسه‌ای دانه متوسط و آب‌های سطحی و زیرزمینی اندازه‌گیری گردیده و مقاطع نازک صیقلی از کانی‌های سنگین رسوبات تهیه شده است. بر طبق نتایج این پژوهش، فراوانی کانی‌های سنگین تیره با تمرکز عناصر باریوم، سرب، روی، آرسنیک، آنتیموان، آهن و کادمیوم همبستگی داشته و فلدسپات با عناصر آرسنیک و باریوم مرتبط است. خرده سنگ‌های ولکانیکی با عناصر سرب، روی، آنتیموان، باریوم، آرسنیک و آهن و خرده سنگ‌های دگرگونی با عنصر کروم همبستگی مثبت دارند. کانی هورنبلند با کبالت و کانی بیوتیت با عناصر کبالت، کادمیوم و باریوم همبستگی مثبت نسبتاً پایین نشان می‌دهند. عناصر Sb، As، Pb و Ba دارای غنی‌شدگی فوق العاده زیاد، Cd دارای غنی‌شدگی کم و سایر عناصر فقیر شدگی در رسوبات مورد مطالعه نشان می‌دهند. بر اساس شاخص انباشت آلودگی (PLI) اکثر نمونه‌ها در رده آلوده قرار می‌گیرند. بر اساس شاخص زمین انباشت (Igeo)، رسوبات مورد بررسی نسبت به عناصر As و Sb در رده های خیلی آلوده تا شدیداً آلوده و نسبت به بقیه عناصر مورد مطالعه بین رده های غیره آلوده تاکمی آلوده قرار می‌گیرند.

کلیدواژه‌ها


Alloway, B.J., 2013. Heavy Metals in Soils: Trace Metals and Metalloids in Soils and their Bioavailability. Environmental Pollution 22, 11-22, 516-520.
Amjadi, K., 2012. Investigation of the geological distribution of potentially toxic elements emited by natural minerlization and mining in the soil and plant of the Dashkasn mine. M.Sc. Thesis. Shiraz University, Iran.
Anderson, T.W., 1958. An Introduction to Multivariate Statistical Analysis, Wiley.
Azima, M.R., 2019. Study on distribution of heavy metals and their retention in the alluvial fine grained sediments, surrounding the Dashkasan gold mine, Kordestan. M.Sc. Thesis. Isfahan University, Iran.
Bakhtiari Nejad, M., 2009. Evaluation of heavy metals pollution in soils of the Dasksen gold mine, Qorveh, Kurdistan, M.Sc. Thesis. Bu-Ali Sina University, Iran.
Barbieri, M., 2016. The importance of enrichment factor (EF) and geoaccumulation index (Igeo) to evaluate the soil contamination. Journal Geology and Geophysics, 5(237), 1-4.
Besser, J.M., Brumbaugh, W.G., Allert, A.L., Poulton, B.C., Schmitt, C.J., Ingersoll, C.G., 2009. Ecological impacts of lead mining on Ozark streams: toxicity of sediment and pore water. Ecotoxicology and Environmental Safety 72, 516-526.
Blaxland, A.B., 1971. Occurrence of zinc in granitic biotites. Mineralium Deposita 6, 313-220.
Bourliva, A., Kantiranis, N., Papadopoulou, L., Aidona, E., Christophoridis, C., Kollias, P., Fytianos, K., 2018. Seasonal and spatial variations of magnetic susceptibility and potentially toxic elements (PTEs) in road dusts of Thessaloniki city, Greece: A one-year monitoring period. Science of the Total Environment 639, 417-427.
Bradl, H.B., 2005. Sources and Origins of Heavy Metals in the Environment. Elsevier Academic Press, Amsterdam/Boston.
Caredda, A.M., Cristini, A., Ferrara, C., Lobina, M.F., Baroli, M., 1999. Distribution of heavy metals in the Piscinas beach sediments (SW Sardinia, Italy). Environmental Geology 38, 91-100.
Cooke, J.A., Johnson, M.S., 2002. Ecological restoration of land with particular reference to the mining of metals and industrial minerals: A review of theory and practice. Environmental Reviews 10(1), 41-71.
De Vos, W., Tarvainen, T., Salminen, R., Reeder, S., De Vivo, B., Demetriades, A., Oconnor, P.J., 2006. Geochemical Atlas of Europe. Part 2. Interpretation of geochemical maps, additional tables, figures, maps and related publications. Geological Survey of Finland. Espoo, 53-425.
Donkor, A.K., Bonzongo, J.C.J., Nartey, K.V., Adotey, D.K., 2005. Heavy metals in sediments of the gold mining impacted Pra River basin, Ghana, West Africa. Soil and Sediment Contamination 14(6), 479–503.
Hosseini, M., Musouri, F., Kariminia, M., Soheili, M., Masoumi, R., Ghomeishi, A., 1999. 1:100000 map of Qorveh, Geological Survey of Iran, Tehran, Iran.
Institute of Standards and Industrial Research of Iran, 2009. Drinking water -Physical and chemical specifications (Fifth Review). Water Standard No. 1053.
Khan Nazar, N.H., Jalali, A., Saeedi, A., Helmi, F., Mohtat, T., Bahreh, M., Ghaemi. J., Zohrab, Y., Hadadan, M., 2014. 1: 100,000 Geological map of Kohin, Geological Survey of Iran, Map No. 5660, Tehran, Iran.
Mora, A., Jumbo-Flores, D., González-Merizalde, M., Bermeo-Flores, S.A., Alvarez-Figueroa, P., Mahlknecht, J., Hernández-Antonio, A., 2019. Heavy Metal Enrichment Factors in Fluvial Sediments of an Amazonian Basin Impacted by Gold Mining. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology 102(2), 210-217.
Muller, G., 1969. Index of Geo-Accumulation in Sediments of the Rhine River. Geological Journal 2, 108-118.
Neyestani, M.R., Bastami, K.D., Esmaeilzadeh, M., Shemirani, F., Khazaali, A., Molamohyeddin, N., Afkham, M., Nourbakhsh, S., Dehghani, M., Aghaei, S Firouzbakht, M., 2016. Geochemical speciation and ecological risk assessment of selected metals in the surface sediments of the northern Persian Gulf. Marine Pollution Bulletin, 109(1), 603-611.
Nkoumbou, C., Villieras, F., Barbey, P., Ngoune, C., Joussement Y., Diot, F., Njopwouo, R., Yvon, J., 2009. Ni-Co sulphide segregation in the Mmb Pyroxenite intrusion, Cameroon. Comptes Rendus Geoscience 314 (7), 517-525.
Rastad, A. Niroumand, Sh. Emami, M., Rashidnejad Omran, N., 2000. Origin of antimony, arsenic and gold deposits in volcano-plutonic assembladge of Dashkasan (east of Qorveh, north of Kurdistan), Geosciences 37-38, 2-23.
Richards, J.P., Wilkinson, D., Ullrich, T., 2006. Geology of the Sari Gunay Epithermal Gold Deposit, Northwest Iran. Economic Geology 101, 1455–1496.
Ritchie, V.J., Ilgen, A.G., Mueller, S.H., 2013. Mobility and chemical fate of antimony and arsenic in historic mining environments of the Kantishna Hills district, Denali National Park and Preserve, Alaska. Chemical Geology 335, 172–188.
Salomons, W., Förstner, U., 1984. Metals in the Hydrocycle. Springer-Verlag, New York.
Serelis, K.G., Kafkala, I.G., Parpodis, K., Lazaris, S., 2010. Anthropogenic and geogenic contamination due to heavy metals in the vast area of Vari, Attica. In: Proceedings of the 12th International Congress, Bulletin of the Geological Society of Greece.
Shehu, A., Lazo, P., 2010. Heavy metals speciation in some Albanian coastal sediments. Journal of International Environmental Application and Science 5(2), 175-180.
Smedley, P.L., Kinniburgh, D.G., 2017. Molybdenum in natural waters: A review of occurrence, distributions and controls. Applied Geochemistry 84, 387-432.
Song, J., Liu, Q., Sheng, Y., 2019. Distribution and risk assessment of trace metals in riverine surface sediments in gold mining area. Environmental Monitoring and Assessment 191(3), 191.
Suthar, S., Arvind, K.N., Chabukdhara, M., Gupta, S.K., 2009. Assessment of metals in water and sediments of Hindon River, India: impact of industrial and urban discharges. Journal of Hazardous Materials 178, 1088-1095.
Taylor, S.R., McLennan, S.M., 1995. The geochemical evolution of the continental crust. Reviews Geophysics 33(2), 241-265.
The Iranian Department of Environment, 2013. Water quality standard of Iran (according to article no. 5 of the regulations for prevention of water pollution and article no. 188 of the fifth plan law), Deputy of Human Environment, Soil and Water Office.
Toaorvi, Z., Poli, P., Djordjevi, D., and Antonijevi, S., 2001. Lead distribution in water and its association with sediment constituents of the Barje lake (Leskovac, Yugoslavia). Journal of Serbian Chemical Society Active Member 66(10), 697–708.
U.S. Environmental Protection Agency, 2018. 2018 Edition of the Drinking Water Standards and Health Advisories Tables. EPA 822-F-18-001. Office of Water, U.S. Environmental Protection Agency, Washington DC
Vidinha, J.M., Rocha, F., Patinha, C., Silva, E., Andrade, C., 2006. Heavy metals contents on beach and dune sediments from Espinho to Mondego Cape (Portugal) dinfluence of human activities. Journal of Geochemical Exploration 88, 404-407.
von der Heyden, B.P., Roychoudhury, A.N., 2015. Application, Chemical Interaction and Fate of Iron Minerals in Polluted Sediment and Soils. Current Pollution Report 1, 265–279.
Wilcox, Rand R., 2012. Introduction to robust estimation and hypothesis testing (3rd ed.). Academic Press.
Xiao, R., Wang, S., Li, R., Wang, J.J., and Zhang, Z., 2017. Soil heavy metal contamination and health risks associated with artisanal gold mining in Tongguan, Shaanxi, China. Ecotoxicology and Environmental Safety 141, 17-24.
Yamani, M., Gorabi Gh., A., Mohammadkhan, Sh., Ganjaeian, H., 2017. The Evaluation of the Land Capabilities of the Shor River's Basin (Qorveh City) for the Development of the Urban Areas Using Fuzzy and ANP Models, Hydrogeomorphology 12, 1-23.