مدل سازی توازن جرمی عناصر کادمیوم و سرب در زمین های زراعی منطقه اصفهان

عناصر سنگین از جمله کادمیوم و سرب از مسیرهای مختلف و عمدتا تحت تاثیر فعالیت های انسان وارد زمین های کشاورزی شده و به دلیل تحرک کم در طول زمان در خاک انباشته می شوند. انباشت کادمیوم و سرب در خاک در نهایت باعث ورود آنها به چرخه غذایی و تهدید سلامت انسان و سایر حیوانات می شود. بنابراین بررسی روند انباشت عناصر سنگین برای پیشگیری از آلودگی خاک و حفظ کیفیت محیط زیست ضروری بوده و باید مد نظر محققین و برنامه ریزان در سطوح مختلف مدیریتی قرار گیرد. این مطالعه به منظور مدل سازی روند انباشت کادمیوم و سرب در زمین های زراعی شهرستان های اصفهان، برخوار، خمینی شهر، لنجان، فلاورجان، مبارکه و نجف آباد صورت گرفت. روند انباشت عناصر در زمین های زراعی منطقه به کمک روش تصادفی مبتنی بر توازن جرمی و با استفاده از ترکیب روش لاتین هایپر کیوب و شبیه سازی مونت کارلو محاسبه گردید. به این منظور از اطلاعات زراعی (نوع، سطح زیر کشت و عملکرد محصولات)، اطلاعات مرتبط با احشام (انواع و تعداد)، آمار مربوط به میزان مصرف کودهای شیمیایی، کمپوست و لجن فاضلاب و همین طور اطلاعات مرتبط با غلظت عناصر در گیاهان و مواد اصلاح کننده خاک استفاده شد. نتایج حاکی از انباشت مقادیر قابل توجهی از عناصر کادمیوم و سرب در زمین های کشاورزی شهرستان های مورد مطالعه می باشد. بیشترین نرخ انباشت کادمیوم و سرب به ترتیب،(۱۸g ha-۱yr-۱ ) و (۲۶۰g ha-۱yr-۱) در شهرستان اصفهان و کمترین نرخ انباشت کادمیوم و سرب به ترتیب، (۳g ha-۱yr-۱ ) و (۱۰g ha-۱yr-۱) در شهرستان لنجان و مبارکه دیده شد. صرف نظر از ریزش های جوی، مهم ترین مسیر ورود کادمیوم به زمین های کشاورزی در مقیاس شهرستان کودهای فسفره است. در صورتی که در مورد سرب کودهای حیوانی نقش مهم تری را در شهرستان های مورد مطالعه به جز اصفهان دارند. ورود سرب از طریق کودهای حیوانی به طور عمده ناشی از ریزش جوی سرب روی سطح گیاهان و انتقال آن به زنجیره غذایی حیوانات می باشد. در شهرستان اصفهان کمپوست مهم ترین مسیر ورود سرب به زمین های کشاورزی است زیرا بیشترین مقدار کمپوست در این شهرستان استفاده می شود.

کلیدواژه ها:

Element mass balance ، Stochastic modeling ، Accumulation rate ، Cadmium ، Lead. ، توازن جرمی ، مدل سازی تصادفی ، روند انباشت ، سرب ، کادمیوم