فرشید قربانی چقامارانی

سطح کل خاک کره زمین در حدود 14477 میلیون هکتار تخمین زده می شود که بیش از 3000 میلیون هکتار آن در معرض آلودگی با مواد شیمیایی قرار دارد. مهم ترین آلاینده خاک های شهری، عناصر معدنی به خصوص فلزات سنگین می باشند که به علت کم تحرکی به مرور در خاک انباشته می شوند. در دهه های گذشته بررسی عناصر آلاینده در خاک شهری به تعیین غلظت این فلزات محدود شده بود، در حالی که با توجه به تغییرات مکانی و زمانی عناصر آلاینده خاک، شناخت منشاء، غلظت، و پیش بینی الگوی تغییرات این عناصر ضروری است. این پژوهش با هدف تعیین توزیع مکانی عناصر آلاینده آهن، روی، کلسیم، مس، منگنز و نیکل در شهر سنندج، ارزیابی سطح آلودگی عناصر در خاک، شناسایی منابع بالقوه آلاینده ها و برآورد غلظت آن ها با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی انجام شد. محدوده مورد مطالعه به 5 منطقه مطالعاتی شامل مسکونی در دو سطح ارتفاع پائین و ارتفاع بالا (نسبت به توپوگرافی شهری)، صنعتی، پرترافیک و فضای سبز طبقه بندی شدند. تعداد 105 نمونه خاک سطحی از عمق 10-0 سانتی متر جمع آوری شد. غلظت عناصر مورد مطالعه در نمونه های خاک پس از استخراج به روش هضم اسیدی توسط دستگاه طیف سنجی جذب اتمی قرائت شد. شاخص های فاکتور آلودگی و جامع Nemerowبه منظور برآورد میزان آلودگی این فلزات استفاده شد. آنالیز همبستگی و تجزیه مولفه های اصلی برای منشاءیابی عناصر مورد بررسی در خاک مورد استفاده قرار گرفتند. به منظور تعیین توزیع مکانی عناصر مورد بررسی در خاک های منطقه از روش درون یابی IDW در محیط ArcGIS بهره گرفته شد. جهت برآورد غلظت عناصر در خاک از شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه استفاده شد. نتایج نشان داد که میانگین غلظت عناصر مس، منگنز و کلسیم بیش تر از مقادیر پس زمینه بودند در صورتی که میانگین غلظت عناصر آهن، روی و نیکل کم تر از مقادیر پس زمینه بودند. بر اساس نتایج فاکتور آلودگی، غلظت بسیار بالایی از مس در نمونه خاک سطحی از منطقه صنعتی پیدا شد و از سوی دیگر خاک های منطقه فضای سبز و صنعتی، به ترتیب کم ترین و بیش ترین مقدار از شاخص آلودگی Nemerow را داشتند. نتایج تجزیه مولفه های اصلی نشان داد غلظت کلسیم تحت تاثیر مناطق 5 گانه نمونه برداری به ویژه منطقه مسکونی و ترافیک قرار دارد اما مناطق صنعتی و ترافیکی بیش ترین تاثیر را در میزان غلظت روی و مس داشته اند. نیکل، آهن و منگن