جلد 14 -
جلد 14 - صفحات 30-13 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Salehi R, Koushafar A. Ecological risk assessment and enrichment of heavy metals cadmium, lead, zinc and copper in surface soils of agricultural fields in Darkhovin city. J Environ Health Eng 2026; 14 :13-30
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-1158-fa.html
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-1158-fa.html
صالحی رضا، کوشافر آزیتا. ارزیابی خطر بوم شناسی و غنی شدگی فلزات سنگین کادمیوم، سرب، روی و مس در خاک های سطحی مزارع کشاورزی شهر دارخوین. مجله مهندسی بهداشت محیط. 1405; 14 () :13-30
رضا صالحی1 
، آزیتا کوشافر*2
، آزیتا کوشافر*2
1- گروه محیط زیست، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
2- گروه محیط زیست، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران ،azitakoosh1348@gmail.com
2- گروه محیط زیست، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران ،
چکیده: (4 مشاهده)
زمینه و هدف: فلزات سنگین آلایندههای پایداری هستند که در خاک تحرک بالایی دارند و وارد محصولات کشاورزی شده و انباشته میشوند. این تحقیق با هدف ارزیابی خطر بومشناسی و غنیشدگی فلزات سنگین کادمیوم، سرب، روی و مس خاک مزارع کشاورزی شهر دارخوین در سال ۱۴۰۴ انجام شد.
مواد و روشها: نمونههای خاک از مزارع روستاهای امالحجار، سگاره، امالغزلان و صلیحاویه تهیه شدند. در هر روستا ۴ مزرعه انتخاب و از هر مزرعه ۳ نمونه خاک نمونهبرداری شد. برای سنجش فلزات سنگین از دستگاه جذب اتمی Perkin Elmer مدل 900T ساخت کشور آمریکا استفاده گردید.
یافتهها: غلظت کادمیوم (۲/۲۶ میلیگرم بر کیلوگرم)، سرب (۳۰/۵۱ میلیگرم بر کیلوگرم)، روی (۱۵۷/۳۰ میلیگرم بر کیلوگرم) و مس (۱۲۳/۰۳ میلیگرم بر کیلوگرم) در خاکهای مزارع کشاورزی در ایستگاه امالغزلان نسبت به سایر ایستگاهها بالاتر بود (۰/۰۵>P). شاخصهای آلودگی منفرد فاکتور آلودگی (۱۱/۳۱)، فاکتور غنی شدگی (۱۰۸/۷۷)، شاخص زمین انباشت (۲/۹۱) و ریسک اکولوژیک (۳۳۹/۳۸) کادمیوم بالاتر از سایر فلزات در ایستگاه امالغزلان به دست آمد. الگوی مقادیر فاکتور آلودگی، فاکتور غنی شدگی و شاخص زمین انباشت فلزات به صورت کادمیوم > روی > مس > سرب بود، البته باید توجه داشت که درمورد مقادیر شاخص زمین انباشت در ایستگاه امالغزلان مس بالاتر از روی مشاهده شد. همچنین الگوی شاخص ریسک اکولوژیک فلزات به صورت کادمیوم > مس > سرب > روی بهدست آمد. پایینترین مقادیر فاکتور آلودگی، فاکتور غنی شدگی و شاخص زمین انباشت مربوط به فلز سرب به ترتیب ۱/۴۵، ۱۳/۹۱ و ۰/۰۵- در ایستگاه سگاره بود.
نتیجهگیری: با توجه به نتایج شاخصهای آلودگی خاک نظیر فاکتور غنیشدگی، شاخص زمین انباشت و شاخص بار آلودگی، ورود فلزات سنگین سرب، کادمیوم، روی و مس تحت تاثیر فعالیت های انسانی بوده و خاک منطقه مورد مطالعه دارای آلودگی بالای فلزات سنگین میباشد. پیشنهاد میشود سایر فلزات سمی و عناصر کمیاب در خاک و درختان مناطق شهری و مسکونی شهر دارخوین و میدان نفتی دارخوین بررسی شوند.
مواد و روشها: نمونههای خاک از مزارع روستاهای امالحجار، سگاره، امالغزلان و صلیحاویه تهیه شدند. در هر روستا ۴ مزرعه انتخاب و از هر مزرعه ۳ نمونه خاک نمونهبرداری شد. برای سنجش فلزات سنگین از دستگاه جذب اتمی Perkin Elmer مدل 900T ساخت کشور آمریکا استفاده گردید.
یافتهها: غلظت کادمیوم (۲/۲۶ میلیگرم بر کیلوگرم)، سرب (۳۰/۵۱ میلیگرم بر کیلوگرم)، روی (۱۵۷/۳۰ میلیگرم بر کیلوگرم) و مس (۱۲۳/۰۳ میلیگرم بر کیلوگرم) در خاکهای مزارع کشاورزی در ایستگاه امالغزلان نسبت به سایر ایستگاهها بالاتر بود (۰/۰۵>P). شاخصهای آلودگی منفرد فاکتور آلودگی (۱۱/۳۱)، فاکتور غنی شدگی (۱۰۸/۷۷)، شاخص زمین انباشت (۲/۹۱) و ریسک اکولوژیک (۳۳۹/۳۸) کادمیوم بالاتر از سایر فلزات در ایستگاه امالغزلان به دست آمد. الگوی مقادیر فاکتور آلودگی، فاکتور غنی شدگی و شاخص زمین انباشت فلزات به صورت کادمیوم > روی > مس > سرب بود، البته باید توجه داشت که درمورد مقادیر شاخص زمین انباشت در ایستگاه امالغزلان مس بالاتر از روی مشاهده شد. همچنین الگوی شاخص ریسک اکولوژیک فلزات به صورت کادمیوم > مس > سرب > روی بهدست آمد. پایینترین مقادیر فاکتور آلودگی، فاکتور غنی شدگی و شاخص زمین انباشت مربوط به فلز سرب به ترتیب ۱/۴۵، ۱۳/۹۱ و ۰/۰۵- در ایستگاه سگاره بود.
نتیجهگیری: با توجه به نتایج شاخصهای آلودگی خاک نظیر فاکتور غنیشدگی، شاخص زمین انباشت و شاخص بار آلودگی، ورود فلزات سنگین سرب، کادمیوم، روی و مس تحت تاثیر فعالیت های انسانی بوده و خاک منطقه مورد مطالعه دارای آلودگی بالای فلزات سنگین میباشد. پیشنهاد میشود سایر فلزات سمی و عناصر کمیاب در خاک و درختان مناطق شهری و مسکونی شهر دارخوین و میدان نفتی دارخوین بررسی شوند.
فهرست منابع
1. Velayatzadeh M, Payandeh K. Effect of household water treatment on the concentration of heavy metals of drinking water in Ahvaz city. Iranian South Medical Journal. 2020; 22(6): 402-414. [In Persian]. [DOI:10.29252/ismj.22.6.402]
2. Tiecher TL, Ceretta CA, Tiecher T, Ferreira PA, Nicoloso FT, Soriani HH, Brunetto G. Effects of zinc addition to a copper-contaminated vineyard soil on sorption of Zn by soil and plant physiological responses. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2016; 129: 109-119. [DOI:10.1016/j.ecoenv.2016.03.016]
3. Zaakour F, Kholaiq M, Khouchlaa A, El Mjiri I, Rahimi A, Saber N. Heavy metal contamination in agricultural soils: a case study in Mohammedia Benslimane region (Morocco). Journal of Ecological Engineering. 2022; 23(5): 1-15. [DOI:10.12911/22998993/146409]
4. Saleem M, Pierce D, Wang Y, Sens DA, Somji S, Garrett S.H. Heavy metal (oid) s contamination and potential ecological risk assessment in agricultural soils. Journal of Xenobiotics. 2024; 14(2): 634-650. [DOI:10.3390/jox14020037]
5. Wang G, Cisse G, Staunton S. Changes in chemical fractionation of copper and zinc in soil as a function of incubation moisture content and organic matter amendments. Chemosphere. 2024; 351: p.141198. [DOI:10.1016/j.chemosphere.2024.141198]
6. Mishra P, Ali S, Kumar R, Shekhar S. Global Lead Contamination in Soils, Sediments, and Aqueous Environments: Exposure, Toxicity, and Remediation. Journal of Trace Elements and Minerals. 2025; 100259. [DOI:10.1016/j.jtemin.2025.100259]
7. Moyebi OD, Lebbie T, Carpenter D.O. Standards for levels of lead in soil and dust around the world. Reviews on Environmental Health. 2025; 40(1): 185-196. [DOI:10.1515/reveh-2024-0030]
8. Bouida L, Rafatullah M, Kerrouche A, Qutob M, Alosaimi AM, Alorfi H.S, Hussein M.A. A review on cadmium and lead contamination: Sources, fate, mechanism, health effects and remediation methods. Water. 2022;14(21): 3432. [DOI:10.3390/w14213432]
9. Hamoud YA, Shaghaleh H, Zia-ur-Rehman M, Rizwan M, Umair M, Usman M, Alghanem S.M.S. Cadmium and lead accumulation in important food crops due to wastewater irrigation: Pollution index and health risks assessment. Heliyon. 2024; 10(3), e24712. [DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e24712]
10. Alloway B.J. Heavy metals in soils, In: Blackie academic and professional. 1995; 368. [DOI:10.1007/978-94-011-1344-1]
11. Paschal D.C, Burt V, Caudill S.P, Gunter E.W, Pirkle J.L, Sampson E.J, Jackson R.J. Exposure of the US population aged 6 years and older to cadmium: 1988-1994. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. 2000; 38(3): 377-383. [DOI:10.1007/s002449910050]
12. Hassan W, Zahra Q.A, Attia K.A, Bashir S, Fiaz S, Mohammed A.A, Chen Z. Assessing the impact of copper toxicity on soil ecosystems and barley growth: identification of robust indicators. Environmental Monitoring and Assessment. 2025; 197(5): 1-21. [DOI:10.1007/s10661-025-13974-y]
13. Chiou W.Y, Hsu F.C. Copper toxicity and prediction models of copper content in leafy vegetables. Sustainability. 2019; 11(22): 6215. [DOI:10.3390/su11226215]
14. Alloway B.J. Soil factors associated with zinc deficiency in crops and humans. Environmental geochemistry and health. 2009; 31(5): 537-548. [DOI:10.1007/s10653-009-9255-4]
15. Van H.T, Nga L.T.Q. Effects of Zn pollution on soil: Pollution sources, impacts and solutions. Results in Surfaces and Interfaces. 2024; 17: 100360. [DOI:10.1016/j.rsurfi.2024.100360]
16. Sharmin S, Wang Q, Islam M.R, Isobe Y, Enyoh C.E, Shangrong W. Unveiling Heavy Metal Distribution in Different Agricultural Soils and Associated Health Risks Among Farming Communities of Bangladesh. Environments. 2025; 12(6): 198. [DOI:10.3390/environments12060198]
17. Angon P.B, Islam M.S, Kc S, Das A, Anjum N, Poudel A, Suchi S.A. Sources, effects and present perspectives of heavy metals contamination: Soil, plants and human food chain. Heliyon. 2024; 10: e28357. [DOI:10.1016/j.heliyon.2024.e28357]
18. Ciszewski D, Kubsik U, Aleksander-Kwaterczak U. Long-term dispersal of heavy metals in a catchment affected by historic lead and zinc mining. Journal of soils and sediments. 2012; 12(9): 1445-1462. [DOI:10.1007/s11368-012-0558-1]
19. Kholikulov S.T, Erdem H, Bobobekov I.N, Demir S, Gence C.C. Assessment of the levels of heavy metal pollution in roadside soils of Termiz-Taskent, Uzbekistan. Journal of Ecological Engineering. 2025; 26(3): 283-295. [DOI:10.12911/22998993/199700]
20. Li Y, Wang S, Shang X, Zhou H, He J, Chen W, Zhang N. Characterization and source apportionment of heavy metal contamination in agricultural soils in the complex genesis region of western Yunnan. Scientific Reports. 2025; 15(1): 32213. [DOI:10.1038/s41598-025-16520-5]
21. Seyed Sharifi R, Khalilzadeh R, Pirzad A, Anwar, S. Effects of biofertilizers and nano zinc-iron oxide on yield and physicochemical properties of wheat under water deficit conditions. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 2020; 51(19): 2511-2524. [DOI:10.1080/00103624.2020.1845350]
22. Kumar V, Sharma A, Kaur P, Sidhu G.P.S, Bali A.S, Bhardwaj R, Cerda A. Pollution assessment of heavy metals in soils of India and ecological risk assessment: A state-of-the-art. Chemosphere. 2019; 216, 449-462. [DOI:10.1016/j.chemosphere.2018.10.066]
23. Emam W.W, Soliman, K.M. Geospatial analysis, source identification, contamination status, ecological and health risk assessment of heavy metals in agricultural soils from Qallin city, Egypt. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. 2022; 36(9): 2437-2459. [DOI:10.1007/s00477-021-02097-8]
24. Malakouti H, Shokoohi A, Zolfagharzadeh H. Assessing the uncertainty and risk of design floods at the Darkhovin Nuclear Site. Watershed Engineering and Management. 2022; 14(2): 126-144. [In Persian].
25. Yassir B, Alain P. Speciation of four heavy metals in agricultural soils around DraaLasfarmine area in Marrakech (Morocco). Pollution. 2015; 1(3): 257-264.
26. Kimbrough D.E, Wakakuwa J.R. Acid digestion for sediments, sludges, soils, and solid wastes. A proposed alternative to EPA SW 846 Method 3050. Environmental Science & Technology. 1989; 23(7): 898-900. [DOI:10.1021/es00065a021]
27. Hakanson L. An ecological risk index for aquatic pollution control a sediment logical approaches. Water Research. 1980; 14: 975-1001. [DOI:10.1016/0043-1354(80)90143-8]
28. Abrahim G.M.S. Holocene sediments of Tamaki Estuary: Characterization and impact of recent human activity on an urban estuary in Auckland, New Zealand, Ph.D. thesis, University of Auckland, Auckland, New Zealand. 2005; 361 p.
29. Muller G. Index of geo accumulation in the sediments of the Rhine River. Geojournal. 1979; 2: 108-118.
30. NEPAC (National Environmental Protection Agency of China). Environmental Quality Standard for Soils; NEPAC: Beijing, China. 1995; GB 15618.
31. CCME. Canadian soil quality guidelines for the protection of environmental and human health, Canadian Council of Minister of the Environment. 2007.
32. Mansouri Moghadam S, Payandeh K, Koushafar A, Goosheh M., Mohammadi Rouzbahani M. Level of heavy metals and environmental pollution index in Ahvaz, Southwest Iran. Scientific Reports. 2024; 14(1): 14754. [DOI:10.1038/s41598-024-64192-4]
33. Zulfiqar U, Jiang W, Xiukang W, Hussain S, Ahmad M, Maqsood M.F, Ali N, Ishfaq M, Kaleem M, Haider F.U, Farooq N. Cadmium phytotoxicity, tolerance, and advanced remediation approaches in agricultural soils; a comprehensive review. Frontiers in Plant Science. 2022; 13: 773815. [DOI:10.3389/fpls.2022.773815]
34. Liu Q.T, Diamond M.L, Gingrich S.E, Ondov J.M, Maciejczyk P, Stern G.A. Accumulation of metals, trace elements and semi-volatile organic compounds on exterior window surfaces in Baltimore. Environmental Pollution. 2003; 122(1): 51-61. [DOI:10.1016/S0269-7491(02)00286-5]
35. Suzuki K, Yabuki T., Ono Y. Roadside Rhododendron pulchrum leaves as bioindicators of heavy metal pollution in traffic areas of Okayama, Japan. Environmental Monitoring and Assessment. 2009; 149(1): 133-141. [DOI:10.1007/s10661-008-0188-7]
36. Nduka J.K, Umeh T.C, Kelle H.I, Mgbemena M.N, Nnamani R.A, Okafor P.C. Ecological and health risk assessment of heavy metals in roadside soil, dust and water of three economic zone in Enugu, Nigeria. Urban Climate. 2023; 51: 101627. [DOI:10.1016/j.uclim.2023.101627]
37. Wang X, Dan Z, Cui X, Zhang R, Zhou S, Wenga T, Yan B, Chen G, Zhang Q, Zhong L. Contamination, ecological and health risks of trace elements in soil of landfill and geothermal sites in Tibet. Science of the Total Environment. 2020;715: 136639 [DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.136639]
38. Widyayanti S, Widodo S, Pustika A.B, Purwaningsih H, Hanifa A.P, Muazam A, Mulyani A. Potentially toxic elements'(PTEs) spatial distribution in agricultural soils and their impact on ecological and health risks. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. 2024; 10, 100936. [DOI:10.1016/j.cscee.2024.100936]
39. Briffa J, Sinagra E, Blundell R. Heavy metal pollution in the environment and their toxicological effects on humans. Heliyon. 2020; 6(9): e04691. [DOI:10.1016/j.heliyon.2020.e04691]
40. Deng J, Li W, Xu W, He Z, Tan X. Correlation and the concentrations of Pb, Cd, Hg and As in vegetables and soils of Chongqing, China. Environmental Geochemistry and Health. 2021; 43(6): 2357-2376. [DOI:10.1007/s10653-020-00606-2]
41. El Behairy RA, El Baroudy AA, Ibrahim M.M, Mohamed E.S, Rebouh N.Y, Shokr M.S. Combination of GIS and multivariate analysis to assess the soil heavy metal contamination in some arid zones. Agronomy. 2022; 12(11), 2871. [DOI:10.3390/agronomy12112871]
42. Devkota B, Schmidt G.H. Accumulation of heavy metals in food plants and grasshoppers from the Taigetos Mountains, Greece. Agriculture, ecosystems & environment. 2000; 78(1): 85-91. [DOI:10.1016/S0167-8809(99)00110-3]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
