Soil and Plant Interactions

fa تاثیر فعالیت‌های معدنی بر کروم، نیکل و کبالت در خاک‌ها و گیاه شال‌دم (Stipa barbata) اطراف معدن کرومیت سبزوار Effect of Mining Practices on Chromium, Nickel and Cobalt in Margin Soils and Feather Grass (Stipa barbata) of Chromite Mine in Sabzever بیوژئوشیمی آلاینده‌ها در سیستم خاک-گیاه Biogeochemistry of contaminants in soil-plant system پژوهشي Research پیشینه پژوهش و هدف: فعالیت‌های انسانی به ویژه معدن‌کاوی موجب افزایش غلظت عناصر با پتانسیل سمّیت در خاک می‌شوند. هدف این پژوهش تعیین میزان کروم کل، نیکل، کبالت و کروم (VI) و ارزیابی میزان آلودگی خاک و گیاه شال‌دم (Stipa barbata) و آلودگی خاک و توزیع کروم (VI) در بین خاکدانه‌های با اندازه‌های متفاوت اطراف معدن کرومیت سبزوار در شمال شرق ایران بود. روش‌ها: تعداد 30 نمونه‌ خاک (عمق 0 تا 15 سانتی‌متر) در فواصل 350 متری اطراف معدن کرومیت تا فاصله 10 کیلومتر در جهت باد غالب (شرقی-غربی) جمع‌آوری شده و غلظت عناصر مورد بررسی در خاک و گیاه اندازه‌گیری شد. همچنین، مقدار کروم (VI) در شش کلاس اندازه خاکدانه‌ها (4 تا 2، 2 تا 1، 1 تا 0/5، 0/5 تا 0/25، 0/25 تا 0/05 و کوچک‌تر از 0/05 میلی‌متر) تعیین شد. نتایج: میانگین غلظت کروم، نیکل و کبالت در خاک‌های اطراف معدن بیشتر از حد مجاز استاندارد جهانی بود، همچنین میانگین غلظت کروم (VI) 0/26 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود که در برخی نقاط بیشتر از حد مجاز سازمان محیط زیست ایران بود. مقایسه غلظت کروم در خاکدانه‌های مختلف نشان داد که غلظت آن در خاکدانه‌های ریز بیشتر بود و بیشترین و کمترین غلظت کروم در خاکدانه‌های با قطر کمتر از 0/05 و 4 تا 2 میلی‌متر  مشاهده شد. بر اساس شاخص‌ زمین‌انباشتگی کروم در کلاس آلودگی متوسط بود و شاخص غنی‌شدگی به صورت Cr > Ni > Cr(VI) > Co به‌دست آمد. همچنین شاخص بار آلودگی، بیان‌گر کلاس آلوده (1/88) بود. علاوه بر این، بررسی فاکتور تجمع زیستی عناصر مورد بررسی در گیاه شال‌دم  برای کبالت (0/02)، کروم (0/07) و نیکل (0/12) کمتر از یک بود. نتیجه‌گیری کلی: توانایی گیاه شال‌دم در انتقال و تجمع عناصر با پتانسیل سمّیت از خاک به اندام‌های خود کم بود. بنابراین معرفی این گونه به عنوان گیاه مقاوم به آلودگی عناصر با پتانسیل سمّیت و پایش غلظت عناصر در خاک در دوره‌های زمانی مختلف پیشنهاد می‌شود.   Background and Objective: Human activity, especially mining practices, has led to an increase in the concentration of heavy metals in soils. This research aimed to determine the concentration of total Cr, Ni, and Co and Cr(VI) and to evaluate pollution risk in margin soils and feather grass (Stipa barbata) and distribution of Cr(VI) at different sizes of aggregates of chromite mine of Sabzevar. Methods: Thirty soil samples (0–15 cm depth) were taken from 350 m intervals around the chromite mine up to 10 km in the prevailing wind direction (east-west), and the concentrations of the studied elements in soils and plants were measured. In addition, the amount of chromium (VI) was determined in six aggregate size classes (2–4, 1–2, 0.5–1, 0.25–0.5, 0.05-0.25, and smaller than 0.05 mm). Results: Concentration of chromium, nickel, and cobalt was higher than the global standard limit, and chromium (VI) in some places was beyond the standard limit of Iran's environmental organization. Comparison of chromium concentration in aggregate fractions showed that its concentration was higher in the fine particles, and the highest and lowest concentrations were found in particles with diameters < 0.05 and 2–4 mm, respectively. According to the geo-accumulation index, chromium was in the medium pollution class, and the enrichment index was obtained as Cr > Ni > Cr(VI) > Co. Besides, the pollution load factor indicated the polluted class. In addition, the bioaccumulation factor of the studied elements in the feather grass was less than one for cobalt, chromium, and nickel. Conclusion: The capability of feather grass to transfer and accumulate heavy metals from the soil into its organs was low. Therefore, it is recommended to introduce this species as a plant resistant to pollution of heavy metals, and to monitor the concentration of heavy metals in soils at different time intervals. شاخص بار آلودگی, شاخص زمین‌انباشتگی, شاخص غنی‌شدگی, فاکتور تجمع زیستی. Geo-accumulation index, Enrichment factor, Pollution load index, Bioaccumalation factor. 57 71 http://jspi.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2098-1&slc_lang=fa&sid=1 Zahra SeyedAbadi زهرا سیدآبادی seyedabadi.zahra@yahoo.com 0009-0002-7074-2053 No Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران Hojat Emami حجت امامی hemami@um.ac.ir 0000-0002-8437-8419 Yes Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران Amir Fotovat امیر فتوت afotovat@um.ac.ir 0000-0002-5551-7002 No Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران Ali Gharae علی قرایی a_gharaei@yahoo.com No Department of Environment of Sabzevar, Iran اداره محیط زیست سبزوار، ایران