پایش ژئوشیمیایی و زمین زیست محیطی عناصر اصلی و فرعی در رسوبات ساحلی جزیره هرمز (خلیج فارس) و ترسیم نقشه های هم پراکنش

نوع مقاله: مقاله اصلی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد رسوب‌شناسی و سنگ‌شناسی رسوبی، اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان هرمزگان، بندر عباس

2 دکتری رسوب‌شناسی و سنگ‌شناسی رسوبی، گروه زمین‌شناسی و پژوهشکده جنگل‌های حرا، دانشگاه هرمزگان، بندر عباس

3 دکتری رسوب‌شناسی و سنگ‌شناسی رسوبی، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه هرمزگان، بندر عباس

4 کارشناس ارشد سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، گروه جغرافیا، دانشکده علوم پایه، دانشگاه هرمزگان، بندر عباس

چکیده

 بررسی آلودگی رسوبات ساحلی از لحاظ زیست‌محیطی و بوم‌شناسی از اهمیت خاصی برخوردار است. لذا، هدف این مطالعه تعیین آلودگی‌های زیست‌محیطی و تهیه نقشه توزیع ژئوشیمی پراکندگی عناصر در رسوبات ساحلی جزیره هرمز در شمال تنگه هرمز، می‌باشد. برای این منظور 27 نمونه رسوبی تا عمق 10 سانتی‌متری از سطح رسوبات برداشت گردید. بر روی آن‌ها آزمایش‌های پایه رسوب‌شناسی و آنالیز ترکیب ژئوشیمیایی به روش فلورسانس اشعه X (XRF) انجام گرفت. سپس نقشه توزیع پراکندگی عناصر به روش کریجینگ خطی در محیط نرم‌افزاری GIS ترسیم شد. کانی‌شناسی رسوبات با استفاده از مطالعه XRF نشان داد که مجموعه‌ای از کانی‌های هماتیت، کلسیت، کوارتز، فلدسپات، پلاژیوکلاز، دولومیت، آراگونیت، کانی‌های رسی و کانی‌های سنگین از اجزا متشکله رسوبات هستند. هم‌چنین محاسبه شاخص‌های زیست‌محیطی مولر Igeo)) و ضریب غنی‌شدگی EF)) نشان داد رسوبات نوار ساحلی جزیره هرمز نسبت به عناصر Cr، As و Pb دارای آلودگی هست. بر اساس مطالعه رسوب‌شناسی و ژئوشیمی رسوبی از یک‌سو و از سوی دیگر با بررسی و تفسیر نقشه‌های توزیع پراکندگی عناصر، مشخص شد دگرسانی و فرسایش واحدهای سنگی رخنمون یافته سری هرمز در مرکز این جزیره تحت شرایط آب‌وهوای گرم و مرطوب، منشأ این عناصر در رسوبات ساحلی جزیره هرمز هستند. منشأ آلودگی عنصر کروم ناشی از فعالیت‌های انسان‌زاد تشخیص داده شد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Geochemical and environmental monitoring of the major and minor elements in coastal sediments of Hormoz Island coasts and drawing its distribution maps

نویسندگان [English]

  • Mahdi Gholamdokht Bandari 1
  • Payman Rezaee 2
  • Mansour Ghorbani 3
  • Mohammad Kamangar 4
1 M.Sc. of Sedimentology and Sedimentary Lithology, Department of Natural Resources and Watershed, Hormozgan, Bandar Abbas, Iran
2 PhD of Sedimentology and Sedimentary Lithology, Department of Geology and Mangrove Forest Research Institute, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran
3 PhD of Sedimentology and Sedimentary Lithology, Department of Geology, Faculty of Basic Sciences, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran
4 M.Sc. of Remote Sensing and GIS, Department of Geography, Faculty of Basic Sciences, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran
چکیده [English]

Assessing pollution of coastal sediments is environmentally and ecologically important. Therefore, the aim of this study was to determine environmental pollution and to prepare the geochemical distribution map of elements in the coastal sediments of Hormoz Island at the north of Hormoz Strait. For this purpose, 27 sediment samples were taken to a depth of 10 cm from the surface sediments. These samples were analyzed for the elemental composition using X-ray fluorescence method (XRF). The elemental spatial distribution was mapped using linear Kriging method in GIS environment. The sediments mineralogical analysis using XRF showed that the sediment is mainly consisted of a collection of minerals such as hematite, calcite, quartz, feldspar, plagioclase, dolomite, aragonite, clay minerals and heavy minerals. Calculating the Muller environmental indices (Igeo) and enrichment factor (EF) showed that the sediments of the coastal strip of the Hormuz Island are contaminated with Cr, As, and Pb. Based on the sedimentology and sedimentary geochemistry on one hand and refereeing to interpreting the distribution maps on the other hand, it became clear that alteration and erosion of rock units exposed in the center of the Hormuz Island series under hot and humid weather conditions are the source of these elements. Source of chromium is caused by anthropogenic activities.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pollution
  • Coastal Sediments
  • Hormoz Island
  • GIS
Aghanabati A. (2006). The geology of Iran. Geological survey & mineral exploration of Iran [In Persian].
 
Algan A. O., Cagtay M. N., Sarikaya H. Z., Balkis N. and Sari E. (1999). Pollution monitoring using marine sediment: A case study on the Istanbul metropolation area. Turkish J. Eng. Environ. Sci., 29, 285-291.
 
Anazawa K., Kaida Y., Shinomura Y., Tonmiyasu T. and Sakamoto H. (2004). Heavy metal distribution in river waters and sediments around a "Fire Fly Village''. Shikoku, Japan: application of multivariate analysis. Anal. Sci., 20, 79-84.
 
ATSDR (Agency for Toxic Substance and Disease Registry). Retrieved on July, 2016 from http: //www.atsdr.cdc.gov/ 
 
Baeyens W. (2005). Correlations, Partitioning and bioaccumulation of heavy metals between zone on the tropical southwest coast of India. Bull. Geol. Surv. Japan, 52(8), 371-382.
 
Bagheri G., Riahi Bakhtiari A. S. And Bagheri H. (2013). Seeking to determine the origin of the metals lead and cadmium concentrations in surface sediments off the coast of Bandar Abbas sequential extraction method, Oceanography, 14, 33- 27 [In Persian].
 
Claisse D. and Alzieu C.I. (1993). Copper contamination as a result of antifouling paint regulations. Mar. Pollut. Bull., 26, 395-397
 
Dawson E. J. and Macklin M. G. (1998). Speciation of heavy metals in floodplain and flood sediments: a reconnaissance Swey of the Aire Valley, West Yorkshire, Great Britain. Environ. Geochem. Health, 20, 67-76.
 
Eliasy J., Amin Sobhani A. and Behzad A. (1975) Geology of the island of Hormuz, Teacher Training University, the Association of Iranian Oil, 1(2) [In Persian].
 
Erfanmanesh M. (2001). Water and soil pollution, Isfahan University of Technology Publication, Isfahan Iran, [In Persian].
 
FAO. (1992). Committee for island fisheries of Africa. Report of the third session of the working party on pollution and fisheries. FAO Fisheries Report. No. 471.
 
Fedo C. M., Eriksson K. and Krogstad E. J. (1996). Geochemistry of shales from the Archean Abitibi greenstone belt, Canada: implications for provenance and source area weathering. Geochim Cosmochim AC, 60, 1751-1763.
 
Förstner U. and Salomons W. (1980). Trace metal analysis on polluted sediments. Part 1: assessment of sources and intensities. Environ. Technol. Lett., 1, 494-505.
 
Gholamdokht bandari. M. (2014). Chemical sedimentology of the coastal deposits of Hormuz Island. Faculty of Science, Hormozgan University, Iran [In Persian].
 
Gholami N. (2008). Petrological study of volcanic rocks on heavy metal pollution in the region with a view of the Island of Hormuz. Faculty of Science, Hormozgan University, Iran [In Persian].
 
Gong M., Bi X. Y.; Ren, L. M. Wang, L. Ma, Z. D. Bao Z. Y. and Li Z. G. (2009). Assessing heavy-metal contamination and sources byGIS-based approach and multivariate analysis of urban–rural topsoils in Wuhan, central China. Environ Geochem Health, 32(1):59-72.
 
Gruijter D., Brus D. J., Bierkens M. F. P. and Knotters M. (2006). Sampling for natural resource monitoring. Springer-Verlag Berlin Heidelberg., 34(2), 123-128.
 
Hamza M., Boomeri, M., Rezaei H. and Bsklh G. (2012). Environmental geochemistry of heavy metals in sediments of the Gulf Coast goiter extreme south-eastern Iran. Oceanography, 8, 11- 20 [In Persian].
 
Hamza M., Recitations M. and Bsklh G. (2014). Geochemical study of the origins and effects of heavy metal pollution in Reims and brace Bnadrsyady. Oceanography, 17, 31- 21 [In Persian].
 
Izquierdo C. Usero J. and Gracia I. (1997). Speciation of heavy metals in sediment from salt marshes on the southern Atlantic coast of Spain. Mar. Poll. Bull., 34(2), 123-128.
 
Karimzadeh Samarin A. (2012). Using Geochemical Data, Assessment display and interpretation. second edition. Tabriz University Press. 527p p [In Persian].
 
Liu W. H. Zhao J. Z.Ouyang Z. Y., Soderlund L. and Liu G. H. (2005). Impacts of sewage irrigation on heavy metal distribution and contamination in Beijing, China. Environ Int. 31: 805-812.
 
Mason B. and Moore C. B. (2007). Principles of Geochemistry. John Wiley and Sons, New York.
 
Müller G. (1969). Index of geoaccumulation in the sediments of the Rhine River. Geo. J., 2, 108-118.
 
Sutherland R.A. (2000). Bed sediment – associated trace metals in an urban stream Oahu, Hawaii. Environ. Geo., 39(6), 611-627.
 
Szefer P. Glassby G. P., Pempkowiak J. and Kaliszan R. (1995). Extraction studies of heavy metal pollutants in surficial sediments from the southern Baltic Sea off Poland. Chem. Geo., 120, 111126.
 
Turkian K.K. and Wedepohl K.H. (1964). Distribution of the elements in some major units of the earth crust. Geo.Soc. Am. Bull., 72(2), 175-192.
 
Yu K.C., Tsal L. J., Chen S. H. and Ho S. T. (2001). Chemical binding of heavy metals in anionic river sediments. Water Res., 35(17), 4086-4096.