ذوب کانسنگهای فلزی و به ویژه کانسنگهای سولفیدی, از منابع مهم آلاینده بوم سامانه های خشکی و آبی به شمار می آید. گسیل آلاینده های گازی همچون nox و sox و ریزذرات معلق عامل آلودگی مناطق مجاور و گاهی دوردست این گونه واحدهای ذوب هستند. در این مطالعه آثار زیست محیطی ذوب کانسنگ مس در مجتمع مس سرچشمه که بزرگترین واحد ذوب و فراوری کانسنگ مس در ایران است, به عنوان مطالعه موردی انتخاب شد. از غبار کوره های ذوب, خاکهای برجا (سطحی و زیرسطحی), خاک کشاورزی, نمونه های گیاهی ( درمنه و یونجه) نمونه برداری شد تا ضمن شناسایی عناصر آلاینده در نمونه غبار کوره ها, روند توزیع و پراکنش آنها در خاک و گیاه بررسی شود. علاوه بر اندازه گیری غلظت کل عناصر آلاینده در خاک, غلظت زیست دسترس پذیر آنها, و همچنین نحوه توزیع عناصر بالقوه سمناک در فازهای مختلف خاک توسط استخراج ترتیبی تعیین شد. روش پراش پرتو ایکس (xrd) برای شناسایی فازهای کانیایی در نمونه های کانسنگ, خوراک کوره ذوب, غبار کوره ها, و خاک به کار گرفته شد. تجزیه شیمیایی نمونه های خاک, آلودگی شدید به فلزهای بالقوه سمی (cu, pb, mo, sb, cd, as, zn)در نمونه های خاک سطحی نزدیک کوره ها, و در جهت وزش باد غالب را نشان داد. مقدار آلودگی با افزایش فاصله از کوره ها و افزایش عمق خاک به شدت کاهش می یابد. محاسبه ضرایب زمین انباشت و آلودگی خاک برای خاکهای سطحی نیز همین نتایج را تایید می کند. به رغم تحرک نسبتا محدود عناصر آلاینده در خاک و غلظت نه چندان قابل توجه زیست دسترس پذیر آنها, نمونه های درمنه به ویژه در نزدیکی کوره ها غلظت به نسبت بالایی از عناصر بالقوه سمی را در اندامهای خود انباشته اند. این مطلب به ویژه در مورد عنصر مس به وضوح دیده می شود. محاسبه درصد گیاه دسترس پذیری عناصر نشان می دهد که عناصر سرب, روی, و کادمیم از زیست دسترس پذیری بالاتری برخوردارند. به رغم این واقعیت, آلودگی گیاه درمنه به عناصر مس, آرسنیک و کادمیم مشهودتر است. تجزیه ذرات شسته شده از روی برگ درمنه ها نیز غلظت بالای عناصر بالقوه سمی رانشان می دهد. محاسبات آماری نشان داد که گیاه درمنه بخش قابل ملاحظه ای ار عناصر را از خاک بالایی دریافت می کند. برخلاف خاکهای برجا, خاکهای کشاورزی آلودگی کمی نشان می دهند. بدین ترتیب آلودگی کمی نیز در نمونه های یونجه ملاحظه گردید. این نمونه ها تنها به مس و در برخی موارد آرسنیک آلوده هستند. نتایج تجزیه xrd شباهتهای فازهای کانیایی بین نمونه های مختلف را آشکار کرد. کاربرد داده های ماهواره ای در بررسی اثر آلودگی هوا بر پوشش گیاهی منطقه نیز تاثیر بیشتر آلودگی در مناطق نزدیک کوره ها و در جهت وزش باد غالب را نشان می دهد. اگرچه نتایج این مطالعه حکایت از وجود آلودگی بیشتر در منطق مجاور مجتمع مس سرچشمه دارد, اما آلودگی گرچه با شدت کمتر, در تمام جهات ملاحظه می شود. این مسئله در بلندمدت می تواند تهدیدی زیست محیطی برای ساکنان منطقه به شمار آید. به رغم تشخیص نقش موثر ذوب مس در آلودگی خاک و گیاه, نقش فرایندهای طبیعی زیست زمین شیمیایی در غنی شدن نمونه های خاک سطحی نیز نباید نادیده گرفته شود.

خاک علاوه بر اینکه جایگاه موجودات خشکی زی به ویژه جوامع انسانی است محیط منحصر به فردی برای زندگی انواع حیات جانوری به خصوص گیاهان به شمار می رود. شرکت فولاد خوزستان در جنوب شرق شهر اهواز قرار دارد. به منظور ارزیابی تأثیر این شرکت بر آلودگی خاک منطقه 17 نمونه مرکب خاک( cm10-0)(12 نمونه خاک اطراف شرکت فولاد و 5 نمونه خاک های تحت تأثیر پساب صنایع فولاد خوزستان) و با در نظر گرفتن جهت وزش باد غالب منطقه برداشت شد. پس از آماده سازی، نمونه ها جهت تعیین غلظت فلزات سنگین (کروم، آهن، منگنز، نیکل، سرب، روی و کادمیوم) با روشicp-oes آنالیز شدند و همچنین خواص فیزیکو شیمیایی نمونه های خاک، مقدار ph، مواد آلی، پراکندگی اندازه ذرات نیز اندازه گیری شد. به منظور ارزیابی آلودگی فلزات سنگین ازشاخص های گوناگون شامل فاکتور غنی شدگی، شاخص آلودگی، شاخص آلودگی یکپارچه، درصد غنی شدگی انسان زاد و نیز درجه اشباع فلزات استفاده شد. همچنین از آنالیزهای آماری تحلیل مولفه اصلی و آنالیز خوشه ای برای تشخیص منشأ فلزات استفاده شد. میانگین غلظت فلزات سنگین نمونه ها با غلظت این فلزات در خاک های غیرآلوده جهان، میانگین غلظت فلزات سنگین در پوسته بالایی و زمینه محلی مقایسه شد. نتایج نشان داد نمونه خاک های اطراف صنایع فولاد خوزستان در مقایسه با استاندارد های مورد ارزیابی در این رساله آلوده تر بود و نمونه های تحت تأثیر پساب نیز نسبت به خاک های غیر آلوده آلوده تر است. نتایج فاکتور غنی شدگی نشان داد که بیشترین فاکتور غنی شدگی در نمونه های خاک اطراف کارخانه مربوط به آهن(3/10) و کمترین آن مربوط به کروم(96/0) می باشد، همچنین برای نمونه های تحت تأثیر پساب مشاهده شد که، کادمیوم و روی بدون غنی شدگی، منگنز، نیکل، سرب، آهن و کروم دارای غنی شدگی کم هستند. نتایج شاخص آلودگی نشان داد که ایستگاه های نزدیک به محل کارخانه و در جهت پایین دست باد غالب منطقه و نیز ایستگاه های پایین دست محل تخلیه پساب بیشترین مقادیر آلودگی را نشان می دهند(ایستگاه های4، 12، 14 و 17). علاوه بر این نتایج شاخص یکپارچه آلودگی که در خاک های اطراف کارخانه، بیشترین آلودگی مربوط به آهن و سرب است، همچنین در نمونه های تحت تأثیر پساب بیشترین آلودگی مربوط به آهن است. نتایج شاخص درصد غنی شدگی انسان زاد نشان داد که، فلزات سرب، آهن، کروم، کادمیوم و منگنز دارای منشأ انسان زاد، و منشأ روی و نیکل عمدتا زمین زاد است. در نمونه خاک های تحت تأثیر پساب، آهن، منگنز و سرب دارای منشأ انسان زاد، و نیکل (دارای هر دو منشأ انسان زاد و زمین زاد)، و فلزات کادمیوم، روی و کروم دارای منشأ زمین زاد می باشند. در نمونه خاک های اطراف کارخانه بیشترین درجه اشباع فلزات مربوط به ایستگاه های 4، 12 و در نمونه های تحت تأثیر پساب بیشترین مقادیر مربوط به ایستگاه های 14 و 17 می باشد. ضریب همبستگی پیرسون نشان داد که، نیکل و آهن، سرب و روی و منگنز دارای همبستگی مثبت بالا، همچنین کادمیوم با مواد آلی همبستگی منفی بالایی دارند. انجام تحلیل مولفه های اصلی 3 مولفه اصلی بدست داد، آنالیز خوشه ای(ca) نیز 2 خوشه اصلی(pb, zn, mn, cd) با منشأ انسان زاد و (ni, fe, cr) با منشأ انسان زاد و زمین زاد می باشد.