بررسی توانایی تجمعات خاک‌ساخت آهن و منگنز در انباشت کبالت، مس، و سرب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

2 دانشیار پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

3 استاد پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

چکیده

خاک، به‌دلیل خاصیت خودپالایی و قابلیت تثبیت ترکیبات مضر، از آثار چنین ترکیباتی بر اجزای اکوسیستم می‌کاهد. در خاک‌های تحت تأثیر اکسایش و کاهش ایفای این نقش می‌تواند به کمک تشکیل تجمعات آهن و منگنز به‌مثابة عوارضی خاک‌ساخت صورت گیرد. به‌منظور بررسی انباشت کبالت و مس و سرب در این تجمعات، ابتدا تجمعات با دقت از خاک مجاور جدا شد و آهن، منگنز، مس، کبالت، و سرب کل قابل استخراج با اسید نیتریک و اکسیدهای آهن آزاد (Fed) و آهن غیر بلورین (Feo) اندازه‌گیری شد. کانی‌شناسی تجمعات به‌وسیلة دستگاه اشعة  xو بررسی میکروسکوپی و تجزیة عنصری با میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گرفت. میانگین ضریب غنی‌شدن آهن، منگنز، کبالت، مس، سرب، آهن غیر بلورین، و اکسیدهای آهن آزاد در تجمعات به‌ترتیب 2/1، 41/12، 7، 13/2، 47/4، 16/2، و 33/1 به‌دست آمد. وجود کانی‌های آهن لپیدوکروسایت و گوتایت در تجمعات مؤید تلفیق شرایط اکسایش و کاهش در تجمعات است. ضریب غنی‌شدن منگنز نسبت به آهن به‌دلیل تحرک بیشتر منگنز در خاک بالاتر بود. تفاوت فاحش آهن غیر بلورین در تجمعات نسبت به متن خاک نشان‌دهندة وجود شرایط خاص در درون تجمعات است. حضور اکسیدهای آهن و منگنز با سطح جذب بالا، ساختارهای غیر بلورین بیشتر، تناوب اکسایش و کاهش و به‌دام‌انداختن عناصر، و خواص شیمیایی فلزات سنگین‌ـ همچون ظرفیت‌های مختلف دربارة کبالت و ثابت هیدرولیز اول (pK1) کوچک دربارة سرب و مس‌ـ از عوامل مؤثر در افزایش مقادیر آن‌ها در تجمعات است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation the ability of pedogenic iron and manganese concentrations in accumulation of cobalt, copper and lead

نویسندگان [English]

  • Mohammad Javad Mohebbi Sadegh 1
  • Ahmad Haydari 2
  • Fereydon Sarmadian 3
  • Gholamreza Savaghebi 3
1 Ph. D. Student, Faculty of Agriculture & Natural Resource, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Faculty of Agriculture & Natural Resource, University of Tehran, Tehran, Iran
3 Professors, Faculty of Agriculture & Natural Resource, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Soil reduces the hazardous effects of compounds on the components of ecosystem because of self –purification property and the ability for their fixation. Playing such a role in soils under redox conditions is performed by pedogenic Fe-Mn concentrations. In order to investigate cobalt, copper and lead accumulation in iron and manganese concentrations, at first the concentrations were precisely separated from the adjacent soil and nitric acid extractable iron (Fe­­t), manganese (Mnt), Copper (Cut) and lead (Pbt); free iron oxides (Fed) and amorphous iron (Feo) were measured. Mineralogy of Fe-Mn concentrations were determined by x-ray diffraction (XRD) technique, and microscopic investigation and elemental analysis were performed using scanning electron microscopy. Mean of the enrichment coefficients for Fet, Mnt, Cot, Pbt, Cut, Feo and Fed were obtained 1.2, 12.41, 7, 4.47, 2.13, 2.16, 1.33 respectively. Existence of lepidocrosite and goethite were taken as evidence for a combination of alternative oxidation and reduction conditions in concentrations. Mn enrichment coefficient was rather high compared to Fe due to its higher mobility in soil. Distinct difference between Feo amount of soil and concentrations shows the specific conditions dominated in concentrations. High adsorption surface of Fe and Mn oxides with , more amorphous structures, alternative redox condition causing heavy metals trapping, chemical properties of heavy metal such as different valence for cobalt and low pk1 for Pb and Cu were the effective factors in accumulation of these heavy metals in concentrations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Enrichment Coefficient
  • Heavy metals
  • Amorphous iron
  • Oxidation and Reduction

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار