عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدیدپوسته زمین 5/2-5/0 سنگهای آذرین مافیک اسیدی 5/2-5/0 5/2-1 سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 2/1-5/0 5/2-1 خاکها 5/3 کمی ماسهای 30-1/0> رسی متوسط و سیلتی 27-3/1 بسیار رسی 23-2 آهکی - آلی 67-1/0> آب باران دریا رودخانه (µg l-1) 4/0-3/0 7/3-2/1 4/9-11/0 1-4-3-2- کرومفراوانی کروم در محیطهای مختلف در جدول 1-2 آورده شده است. الگوی توزیع کروم در سنگها نشاندهنده تمرکز این عنصر در سنگهای آذرین مافیک و رسوبات رسی است. تمام کانیهای کروم در مقابل هوازدگی شیمیایی مقاوم هستند. گونهزایی کروم در بسیاری از شرایط محیطی، وابسته به Eh-pH است. زمینشیمی کروم پیچیده است زیرا به راحتی از یک حالت اُکسایش به حالت دیگر تبدیل میشود. ارتباط رفتار زمینشیمیایی کروم با آهن و منگنز موجب افزایش غلظت آن در گرهکهای منگنز رسوبات بستر دریا و خاکهای آهندار شده است. بهطور طبیعی ترکیبات کروم، دارای ظرفیتهای 3+(کرومیک) و 6+(کرومات) هستند. کروم در حضور مواد آلی اغلب به شکل کمپلکسهای انحلالپذیر سه ظرفیتی حضور دارد و به شکل هیدروکسیدهای نامحلول تهنشین میشود؛ بنابراین با اضافه کردن مواد آلی میتوان برای پاکسازی مکانهای آلوده به کروم استفاده کرد. محیطهای آلاینده مانند صنایع آبکاری، دباغی چرم و نساجی مقدار زیادی کروم وارد آبهای سطحی میکنند(Kabata-Pendias et al., 2007). جدول 1- 2- فراوانی کروم در محیطهای سنگ، خاک وآب(Kabata- Pendias and Mukherjee, 2007). محفظه زیست محیطی فراوانی عنصر(mg Kg-1) پوسته زمین 185-126 سنگهای آذرین مافیک اسیدی 3400- 170 50-10 سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 40-20 16-5 خاکها کمی ماسهای رسی متوسط و سیلتی بسیار رسی آهکی آلی 54 350-2 300-10 1100-30 150-5 100-1 آب باران دریا رودخانه (µg l-1) 5/0-2/0 3/0 1/2-3/0 1-4-3-3- منگنزمنگنز از فراوانترین عناصر کمیاب در سنگکره است. منگنز عضوی از خانواده آهن بوده و به شدت با این عنصر در ارتباط است؛ بنابراین چرخه زمینشیمیایی منگنز، از چرخه آهن پیروی میکند. طی هوازدگی، منگنز موجود در کانیها، اکسیدشده و میتواند متحرک شود. اکسیدهای منگنز باز نهشته میشوند و به شکل کانیهای ثانویه منگنز و اغلب به شکل گرهک تمرکز مییابند. رفتار زمینشیمیایی پیچیده منگنز طی فرایند رسوبگذاری باعث تجمع این فلز در لایههای مختلف رسوبات شده است. غلظت منگنز در مواد معلق و رسوبات بستر معمولاً بیش از غلظت آن در آب است(Kabata-pendias et al., 2007). جدول 1-3 فراوانی منگنزدر محیطهای سنگ، خاک و آب را نشان میدهد. جدول 1- 3- فراوانی منگنز در محیط سنگ، خاک و آب(Kabata- Pendias and Mukherjee, 2007).محفظه زیست محیطی فراوانی عنصر(mg Kg-1) پوسته زمین 1400-716 سنگهای آذرین مافیک اسیدی 2000-850 1200-350 سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 500-100 1000-200 خاکها کمی ماسهای 2000-7 رسی متوسط و سیلتی 9200-50 بسیار رسی 3900-100 آهکی 7750-50 آلی 2200-10 آب باران دریا رودخانه (µg l-1) - 4/0-2/0 130-02/0 1-4-3-4- آهنآهن مهمترین فلز و یکی از اجزای اصلی تشکیلدهنده سنگکُره است. غلظت میانگین آهن در پوسته زمین حدود 5 درصد است. فراوانی جهانی آهن حدود 5/4 درصد محاسبه شده و عنصری کمیاب در سنگ و خاک در نظر گرفته نمیشود(جدول 1-4). به هر حال آهن نقش خاصی در رفتار چند عنصر کمیاب داشته و جایگاه میانهای بین ریزمغذیها و درشت مغذیها در گیاهان، حیوانات و انسان دارد(Kabata-Pendias et al., 2007). سرنوشت آهن طی فرایند هوازدگی تا حدود زیادی به سامانه Eh-pH و درجه اُکسایش ترکیبات آهن بستگی دارد. قاعده کلی کنترلکننده رفتار آهن به این شکل است که در شرایط اکسیدی و قلیایی نهشته میشود درحالیکه شرایط کاهشی و اسیدی به متحرک شدن ترکیبات آهندار منجر میشود. اکسیدهای آهن کلوئیدی نقش مهمی در جذب و تهنشینی سایر عناصر و یونها دارند(Kabata-Pendias et al., 2007). جدول 1 -4- فراوانی آهن در محیط سنگ، خاک و آب(Kabata- Pendias and Mukherjee, 2007)محفظه زیست محیطی فراوانی عنصر(%) پوسته زمین 5 سنگهای آذرین مافیک اسیدی 7/8- 7/3 7/2- 4/1 سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 3-10 1-4/0 خاکها 5/3 کمی ماسهای 1-1/0 رسی متوسط و سیلتی 8/2- 8/0 بسیار رسی 3- 5/1 آهکی 5/0 آلی 9/4- 03/0 آب باران دریا رودخانه 40-11 2 66 1-4-3-5- کبالتدر پوسته زمین در سنگهای مافیک تمرکز یافته است(جدول 1-5). فراوانی کبالت در پوسته زمین mg/kg12 است. همچنین کبالت به احتمال زیاد در شیلهای سیاه تمرکز مییابد. با توجه به خاصیت آهندوستاین عنصر، احتمالاً با گوگرد، آرسنیک و سلنیم کانی تشکیل میدهد. چرخه زمینشیمیایی کبالت شباهت زیادی به چرخه آهن و منگنز دارد و با چند کانی این فلزات همراه است. تحرک پذیری کبالت در محیطهای قارهای بسیار اندک است. طی فرایند هوازدگی Co3+ ناپایدار بوده و بصورت سولفید رسوبکرده یا توسط اکسی هیدروکسیدها جذب سطحی میشود. ظرفیت جذب کبالت به وسیلۀ اکسیدهای منگنز با منشأ زیستی یا غیر زیستی بسیار بالا است(Kabata-Pendias et al., 2007). جدول 1-5- فراوانی کبالت در محیط سنگ، خاک و آب(Kabata- Pendias and Mukherjee, 2007)محفظه زیست محیطی فراوانی عنصر(mg Kg-1) پوسته زمین سنگهای آذرین مافیک اسیدی سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 12-10 200-35 15-1 10-3/0 3-1/0 خاکها 8 کمی ماسهای 5/5 رسی متوسط و سیلتی 7 بسیار رسی 12 آهکی 7 آلی 5/4 آب باران دریا رودخانه (µg l-1) 025/0 002/0 15/0 1-4-3-6- نیکلمیانگین غلظت نیکل در پوسته زمین حدود 20 میلیگرم بر کیلوگرم تخمین زده شده است و غلظت آن با افزایش اسیدینگی سنگها کاهش مییابد(جدول 1-6). نیکل در محیطهای قارهای، تحرک کمی دارد و بنابراین گونههای انحلالپذیر نیکل در محیط های آبی برای مدت طولانی به صورت حلشده باقی نمیمانند و به راحتی توسط مواد معلق و اکسی هیدروکسیدهای آهن و منگنز جذب سطحی میشوند و بر سطح رسوبات، نهشته میشوند. مواد آلی نیز قابلیت بالایی برای جذب نیکل دارند(Kabata-Pendias et al., 2007). جدول 1- 6- فراوانی نیکل در محیط سنگ، خاک و آب(Kabata- Pendias and Mukherjee, 2007). محفظه زیست محیطی فراوانی عنصر(mg Kg-1) پوسته زمین 20 سنگهای آذرین الترامافیک مافیک اسیدی 2000-1400 160-130 20-5 سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 20-5 20-5 خاکها 22-19 کمی ماسهای 33-7 رسی متوسط و سیلتی 25-11 بسیار رسی 50-23 آهکی 92-18 آلی 12-4 آب باران دریا رودخانه (µg l-1) 7/0-3/0 7/0 8/0 1-4-3-7- مسغلظت مس در پوسته زمین 75-25 میکروگرم بر کیلوگرم است و الگوی فراوانی آن در سنگها نشان میدهد که این عنصر در سنگهای آذرین مافیک و رسوبات رسی تجمع مییابد(جدول 1-7). گونهپذیری و اشکال شیمیایی مس در آب برای کنترل فرایندهای زیستزمینشیمیایی و زیستدسترسپذیری آن مهم است. انحلالپذیری نمکهای مس در آب شیرین تحت شرایط کاهشی کاهش مییابد. غلظت مس در آب در تعادل دینامیک با غلظت این عنصر در رسوبات بستر است(Kabata-Pendias et al., 2007). جدول 1- 7- فراوانی مس در محیط سنگ، خاک و آب(Kabata- Pendias and Mukherjee, 2007). محفظه زیست محیطی فراوانی عنصر(mg Kg-1) پوسته زمین 27-25 سنگهای آذرین مافیک اسیدی 50 120-10 30-5 سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 30-5 10-2 خاکها کمی ماسهای 70-1 رسی متوسط و سیلتی 100-4 بسیار رسی 140-7 آهکی 70-7 آلی 115-1 آب باران دریا رودخانه (µg l-1) 3/0-02/0 8- 1> 53/3-27/0 1-4-3-8- رویروی در سنگهای ماگمایی به طور یکنواخت، پراکنده است درحالی که در محیطهای رسوبی و رسوبات رسی تمرکز مییابد(جدول 1-8).طی فرایند هوازدگی این عنصر بسیار متحرک بوده و به سرعت در واکنش با کربناتها تهنشین میشود و یا توسط کانیها و ترکیبات آلی به خصوص در حضور یونهای گوگرد جذب میشود. روی در رودخانهها به هیدروکسیدها، کانیهای رسی و دیگر اجزاء رسوب متصل میشود. گونهپذیری یون روی با تغییر pH تغییر میکند به طوری که گونه غالب عنصر روی در pH 7، یون آزاد روی(98 درصد) و ZnSO4 است و در pH 9 گونههای اصلی این عنصر یون ZnCO3 و یون آزاد روی میباشند. منابع اصلی ورود روی به آبها شامل زهاب اسیدی معدن، فاضلابهای صنعتی و شهری و رواناب شهری است اما بزرگترین حجم ورودی روی به منابع آبی از راه هوازدگی ذرات خاک حاوی این عنصرصورت میگیرد(Kabata-Pendias et al., 2007). جدول 1- 8- فراوانی روی در محیط سنگ، خاک و آب(Kabata- Pendias and Mukherjee, 2007)محفظه زیست محیطی فراوانی عنصر(mg Kg-1) پوسته زمین 80-52 سنگهای آذرین مافیک اسیدی 120-40 100-40 سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 30-15 25-10 خاکها 63 کمی ماسهای 61-31 رسی متوسط و سیلتی 61-47 بسیار رسی 75-35 آهکی 100-50 آلی 100-57 آب (µg l-1) باران دریا رودخانه 6/6-2/1 9/4-04/0 3/10-3/3 1-4-3-9- کادمیمغلظت میانگین کادمیم در پوسته زمین 2/0-1/. میکروگرم بر کیلوگرم0 و فراوانی آن در سنگهای آذرین و رسوبی نسبتاً مشابه است(جدول 1-9). این عنصر به ندرت به صورت خالص در طبیعت یافت میشود. کادمیم و روی شعاع یونی و الکترونگاتیویته مشابهی داشته و به گروه عناصر گوگرددوست تعلق دارند. با این حال، تمایل کادمیم به گوگرد نسبت به روی قویتر است و در نتیجه تحرک آن در محیط اسیدی بیشتر از روی است. در فرایند هوازدگی کادمیم شکلهای سادهای مانند CdO، Cd(OH)2، CdCl2 و CdF2 تشکیل میدهد که به راحتی متحرک هستند. کادمیم در فرایندهای رسوبگذاری از عنصر روی پیروی میکند. میانگین غلظت کادمیم در آب رودخانهها 08/0 میکروگرم بر لیتر است. کادمیم از منابع متفاوتی وارد سامانه رودخانهای میشود که مهمترین آن کوره ذوب فلزات غیرآهنی است. سمناکی کادمیم در آب با افزایش سختی آب کم میشود(Kabata-Pendias et al., 2007). جدول 1- 9- فراوانی کادمیم در محیط سنگ، خاک و آب(Kabata- Pendias and Mukherjee, 2007)محفظه زیست محیطی فراوانی عنصر(mg Kg-1) پوسته زمین 2/0- 1/0 سنگهای آذرین مافیک اسیدی 22/0- 03/0 2/0- 05/0 سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 05/0- 04/0˂ 1/0- 04/0 خاکها 5/0 کمی ماسهای 2/0- 01/0 رسی متوسط و سیلتی 3/0- 08/0 بسیار رسی 5/0-2/0 آهکی 8/0-4/0 آلی 5/2-2/0 آب باران دریا رودخانه (µg l-1) 05/0-01/0> 11/0-07/0 05/0-03/0 1-4-3-10- جیوهجیوه عنصری است که نقش مهمی در تمدن انسانی داشته است و از دیرباز یک آلاینده زیستمحیطی به شمار میآید. جیوه در پوسته زمین فراوانی کمی دارد و غلظت آن حدود 06/0-02/0 میلیگرم بر کیلوگرم است، اما در رسوبات رسی و زغالسنگ تمرکز بیشتری دارد. جیوه در حالتهای مختلفی از جمله جیوه فلزی مایع، بخار جیوه فلزی، Hg+ غیر آلی (نمکهای جیوه)، Hg2+ غیر آلی (نمکهای جیوه) و متیل جیوه وجود دارد. این عنصر گوگرد دوست با چند فلز ازجمله نقره، روی و کادمیم میل ترکیبی دارد. جیوه در آب به چندین شکل Hg0، Hg+، Hg2+، HgCl20، HgS2- و گونههای متیلی شده یافت میشود. متیلی شدن جیوه و زیست انباشت آن در بومسامانه آبی به بار جیوه، فعالیت میکروبی، محتوای مواد مغذی، pH و پتانسیل اکسایش-کاهش، بار رسوب، دما و دیگر عوامل بستگی دارد. جیوه در آب ممکن است فرّار شده یا در رسوبات نهشته شود و ممکن است توسط زیوای آب جذب شود(Kabata-Pendias et al., 2007). جیوه توسط باکتریها سوخت و ساز میشود، توسط گیاهان جذب شده و در شبکه غذایی باقی میماند و در هر زیستتودهای قابل تشخیص است. این عنصر به عنوان یک جزء کمیاب در لجن فاضلاب و سوختهای فسیلی شامل گاز طبیعی، گاز فشرده، نفت خام، زغالسنگ و بیتومین وجود دارد(Littlepage, 2013). غلظت جیوه در نفت خام و گاز طبیعی به شدت به موقعیت زمینشناختی بستگی دارد و از 01/ میکروگرم بر کیلوگرم تا 100 میلیگرم بر کیلوگرم متغیر است (Wilhelm et al., 2000). این نوع جیوه معمولاً با مرز صفحات تکتونیکی در ارتباط است. ذخایر عظیم آن در مناطقی تشکیل میشود که فرورانش صفحات همراه با فعالیت آتشفشانی و چشمههای آبگرم رخ داده است. بیشترین غلظت جیوه در نفت خام و گازهای طبیعی بیشتر مربوط به این نواحی است. فرایند پالایش نفت باعث تمرکزترکیبات جیوه شده و گسیل آن را به هوا، محصولات نفتی، پساب و پسماند جامد در پی دارد(Littlepage, 2013). جدول 1-10 فراوانی جیوه را درمحیطهای سنگ، خاک و آب نشان میدهد. جدول 1- 10- فراوانی جیوه در محیط سنگ، خاک و آب(Kabata- Pendias and Mukherjee, 2007).محفظه زیست محیطی فراوانی عنصر(mg Kg-1) پوسته زمین 09/0- 02/0 سنگهای آذرین مافیک اسیدی 01/0- 004/0 08/0- 03/0 سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 05/0- 01/0 05/0- 02/0 خاکها 07/0 کمی ماسهای 7/0- 08/0 رسی متوسط و سیلتی 2/1- 01/0 بسیار رسی 5/1- 02/0 آهکی 5/0- 01/0 آلی 12/1- 04/0 آب باران دریا رودخانه (µg l-1) 02/0> 05/0-03/0 01/0-005/0 1-4-3-11-سربفراوانی سرب در محیطهای سنگ، خاک و آب در جدول 1-11 آورده شده است. سرب به عنوان یک آلاینده مقاوم با اثرات منفی بر سلامت انسان، حیوانات و بوم سامانه از شناختهشدهترین آلایندهها به شمار میآید. جدول 1- 11- فراوانی سرب در محیط سنگ، خاک و آب(Kabata- Pendias and Mukherjee, 2007)محفظه زیست محیطی فراوانی عنصر(mg Kg-1) پوسته زمین 15 سنگهای آذرین مافیک اسیدی 8-1/0 25-10 سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 10-5 10-3 خاکها 28-15 کمی ماسهای 40-5 رسی متوسط و سیلتی 50-10 بسیار رسی 90-10 آهکی 63-17 آلی 80-2 آب باران دریا رودخانه (µg l-1) - 27/0-03/0> 8/3-04/0 این عنصر در محیطزیست عمدتاً به صورت Pb2+ وجود دارد. غلظت سرب در آب به شدت به Eh، pH و محتوای نمکهای محلول بستگی دارد. عوامل دیگری از جمله منابع آلاینده، محتوای سرب رسوبات، دما و انواع مواد آلاینده نیز نقش مهمی در غلظت سرب موجود در آب دارند. گونههای رایج سرب در آب عبارتاند از PbOH+، Pb2+، PbHCO5+ و PbSO40. سرب در بیشتر محیطهای آبی یکی از نامتحرکترین عناصر به حساب میآید و انتظار میرود بخش عمده آن وارد رسوبات شود، از این رو غلظت سرب موجود در رسوبات بهترین نشانگر حضور سرب در محیط آب است(Kabata- pendias et al., 2007). 1-4-3-12- سلنیممیانگین غلظت سلنیم در پوسته زمین حدود 05/0- 5/0 میلیگرم بر کیلوگرم است. در سنگهای مافیک اندکی بیشتر تمرکز مییابد اما به ندرت از 1/0میلیگرم بر کیلوگرم تجاوز میکند(جدول 1-12). سلنیم در سنگهای رسوبی بیشتر با جزء رسی همراه است؛ بنابراین غلظت آن در سنگهای رسی بیش از ماسهسنگ و سنگ آهک است. گونههای رایج سلنیم، سلنیت(Se4+) و سلنات(Se6+) است که ترکیبات پایداری را در محیطهای زمینشیمیایی تشکیل نمیدهند و ترجیحاً توسط کانیها، مخصوصاً کانیهای رسی، اکسید و هیدروکسیدهای آهن و منگنز جذب سطحی میشوند(Kabata-pendias et al., 2007). از آنجا که Se حل شده به شکل گونههای با بار منفی حضور دارد، با کاهش pH جذب سطحی آنها نیز افزایش مییابد. در pH نزدیک به خنثی گونههای سلنیت به شدت جذب سطح میشوند درحالیکه گونههای سلنات به طور ضعیف جذب سطح میشوند. سلنیم در شرایط اکسیدکننده معمولاً به صورت حل شده باقی میماند و در شرایط کاهنده به ویژه در حضور گوگرد رسوب میکند(Eby, 2004). جدول 1- 12- فراوانی سلنیم در محیط سنگ، خاک و آب(Kabata- Pendias and Mukherjee, 2007)محفظه زیست محیطی فراوانی عنصر(mg Kg-1) پوسته زمین 50/0-05/0 سنگهای آذرین مافیک اسیدی 12/0-01/0 05/0-01/0 سنگهای رسوبی ماسه سنگ سنگ آهک 08/0-01/0 10/0-03/0 خاکها 33/0 کمی ماسهای 25/0 رسی متوسط و سیلتی 35/0 بسیار رسی 4/0 آهکی 22/0-2/0 آلی 00/1-30/ آب باران
