کاربرد روش‌های آماری چند‌متغیره و شاخص‌های زیست‌محیطی در ارزیابی توزیع فلزات سنگین

محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری

هاشم شمس‌الدین ¹ , وحیدرضا جلالی ² , اعظم جعفری ³

1 - دانشجوی سابق کارشناسی ارشد؛ گروه علوم و مهندسی خاک؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه شهید باهنرکرمان؛ کرمان؛ ایران
2 - استادیار؛ گروه علوم و مهندسی خاک؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه شهید باهنرکرمان؛ کرمان؛ ایران
3 - استادیار؛ گروه علوم و مهندسی خاک؛ دانشکده کشاورزی؛ دانشگاه شهید باهنرکرمان؛ کرمان؛ ایران

تاریخ دریافت : 1393/10/13 تاریخ پذیرش : 1394/03/30 تاریخ انتشار : 1394/03/31

کلید واژه: آنالیزهای چند متغیره, شاخص‌های زیست‌محیطی, فلزات سنگین, مجتمع مس سرچشمه,

چکیده مقاله :

تکنیک‌های آماری چند‌متغیره مانند تجزیه ضریب همبستگی، تجزیه مولفه های اصلی و تجزیه خوشه ای برای غلظت کل فلزات سنگین در خاک های اطراف مجتمع مس سرچشمه که یکی از بزرگترین معادن مس میوسن جهان می باشد به کار گرفته شد. تعداد 100 نمونه خاک سطحی از خاک‌های اطراف معدن و مجتمع فرآوری، برداشت و با استفاده از روش هضم چهار اسید و به کمک دستگاه (ICP-OES) غلظت کل فلزات سنگین اندازه گیری گردید. شاخص های زمین انباشتگی و فاکتور غنی‌شدگی جهت تعیین میزان آلودگی منطقه مورد مطالعه، بکار برده شد. شاخص زمین انباشتگی، خطرناک ترین عنصر را کادمیوم و کم خطرترین عنصر را روی نشان داد. فاکتور آلودگی برای کادمیوم، بیشترین آلودگی و برای کبالت، کمترین آلودگی را در منطقه نشان داد. نتایج تجزیه چندمتغیره نشان داد که همبستگی معنی داری بین سرب، روی، کادمیوم، مس، کبالت، آهن و منگنز وجود دارد. این عناصر رابطه قوی در PCA و CA با هم داشتند.

چکیده انگلیسی:

Multivariate statistical techniques, i.e., correlation coefficient analysis, principal components analysis (PCA), and hierarchical cluster analysis (CA), were applied to the total concentrations of hazardous metals in soils around the Sarcheshmeh mine, that it is one of the largest Oligo-Miocene porphyry copper deposits in the world. For the study, 100 surface soil samples were collected around the mining and processing complex. The total concentration of heavy metals was measured by using four acid digestion and inductively coupled plasma (ICP-OES). Various indices including geo-accumulation index (Igeo) and enrichment factor (CF) were used for determining the contamination level of soil in the study area. Based on geo-accumulation index (Igeo), major and minor hazardous element in the region was Cd and Zn, respectively. Enrichment factor (CF) has revealed that the main soil pollutant was Cd element and the minimum soil pollutant in region was induced from Co. The results obtained from the application of multivariate techniques on the soil data set showed that there is positively correlation between the elements such as Pb, Zn, Cd, Cu, Co, Fe and Mn in the study area. Also, there was a strong relationship among these elements based on the PCA and CA classification.