بررسی غلظت فلزات سنگین در آب و رسوبات سطحی رودخانه‎ی زنجانرود (بین دو سرشاخه‎ی ذاکر و سهرین)، استان زنجان

رودخانه زنجانرود یکی از مهم‎ترین رودخانه‎های استان زنجان محسوب می‎شود. محدوده مورد مطالعه بخشی از زنجانرود (طول تقریبی 45 کیلومتر) است که بین دو سرشاخه ذاکر در شرق شهرستان زنجان و سرشاخه سهرین در غرب شهرستان زنجان واقع شده است. در مطالعه حاضر به ارزیابی کیفیت آب و رسوبات و بررسی غلظت عناصر سنگین (cu، pb، zn، cd، cr، co، ni و sr) در رودخانه پرداخته شده است. پس از جمع‎آوری و انجام مطالعات مربوطه و بازدید صحرایی از منطقه، 25 ایستگاه جهت جمع‎آوری نمونه‎های آب و رسوب انتخاب گردید. پارامترهای فیزیکوشیمیایی و غلظت فلزات سنگین با استفاده از روش icp-oes در نمونه‎های آب و رسوب اندازه‎گیری گردید. ph تمامی نمونه‎های آب و رسوب در رده قلیایی قرار دارد و تغییرات زیادی را نشان نمی‎دهد. غلظت یون‎های اندازه‎گیری شده در نمونه‎های آّب پایین‎تر از حد مجاز استاندارد آب آشامیدنی (who, 2011) بودند. نتایج حاصل از نمودارهای استیف و پایپر نشان داد که تیپ و رخساره نمونه‎های آب، کلروره کلسیک (15%)، بی‎کربناته کلسیک (75%) و سولفاته کلسیک (10%) می باشد. 60% نمونه‎های آب در رده کاملاً سخت، 35% در رده سخت و 5% در رده نسبتاً سخت قرار می‎گیرند. بررسی نمودار شولر و ویلکاکس نشان داد که کیفیت آّب در محدوده مورد مطالعه جهت مصارف شرب، خوب تا قابل قبول است و برای اهداف آبیاری در مصارف کشاورزی مناسب هستند. به‎طور کلی آب رودخانه زنجانرود از نظر فلزات سنگین مورد بررسی (به‎جز سرب) آلوده نیست ولی غلظت سرب در تمامی نمونه‎های آب منطقه، بالاتر از حد مجاز استاندارد آب آشامیدنی (who, 2011) می‎باشد. به‎منظور تعیین غلظت فلزات سنگین در رسوبات، از روش icp-oes استفاده شد. پارامترهای فیزیکوشیمیایی در رسوبات، مانند دانه‎بندی، اندازه‎گیری ph و ec، درصد مواد آلی و درصد کربنات کلسیم تعیین شدند. شاخص‎های ژئوشیمیایی (ef، igeo، cf و pli) برای ارزیابی کمّی شدت آلودگی در رسوبات به‎کار برده شدند. در تحلیل آماری داده‎ها نیز از روش‎هایی چون همبستگی و تحلیل مولفه اصلی استفاده شد. نتایج حاصل از دانه‎بندی رسوبات نشان داد، در ایستگاه‎های ابتدایی رسوبات دانه درشت‏تر هستند و به سمت انتهای رودخانه، دانه ریزتر می‎شوند. موادآلی و کربنات کلسیم رسوبات به‎ترتیب بین 04/0% تا 72/0% و 18/0% تا 8/1% تغییر می‎کنند. همچنین با توجّه به غلظت کل فلزات در نمونه‎های رسوب و روند تغییرات غلظت کل آن‎ها در طول رودخانه مشخص شده است که غلظت عناصر کروم و کبالت در تمام نقاط نمونه‎برداری پایین‎تر از غلظت میانگین رسوبات جهانی است. عناصر روی، نیکل، در برخی ایستگاه‎ها، و عناصر مس، سرب و کادمیم در همه نقاط نمونه‎برداری، غلظتی بیش از غلظت میانگین رسوبات جهانی دارند. متوسط ضریب غنی‎شدگی (ef) محاسبه شده برای عناصر نشان داد که رسوبات نسبت به عناصر سرب و کادمیم غنی‎شدگی بالا و قابل توجهی دارند، نسبت به مس و روی دارای غنی‎شدگی متوسط می‎باشند، نسبت به عناصر نیکل، کروم، استرانسیم و کبالت نبود غنی‎شدگی یا غنی‎شدگی اندک را نشان می‎دهند. محاسبه متوسط شاخص زمین انباشتگی نشان داد که نمونه‎های رسوب نسبت به سرب و کادمیم در رده آلودگی متوسط قرار دارند و نسبت به عناصر کروم، نیکل و روی غیرآلوده هستند و نسبت به عناصر مس، کبالت و استرانسیم در رده غیرآلوده قرار دارند. با توجّه به میانگین مقادیر فاکتور آلودگی، رسوبات زنجانرود نسبت به سرب دارای آلودگی بسیار بالا و نسبت به کادمیم دارای آلودگی قابل توجّه می‎باشند. رسوبات نسبت به عناصر روی، مس و استرانسیم در رده آلودگی متوسط و نسبت به عناصر کروم، کبالت و نیکل در رده آلودگی پایین واقع می‎شوند. محاسبه شاخص بارآلودگی مشخص کرد که 67 درصد از رسوبات در منطقه آلوده می‎باشند و 33 درصد غیرآلوده هستند. نتایج حاصل از تحلیل‎های آماری چند متغیره نشان داد که فلزاتی چون کروم، کبالت، کادمیم، استرانسیم و نیکل دارای منشاء عمدتاً زمین زاد و فلزات سرب، روی، مس و کادمیم بیش‎تر دارای منشاء بشرزاد می باشند. عنصر کادمیم نیز احتمالاً دارای منشاء دوگانه طبیعی-انسان زاد است.