Iranian Journal of Health and Environment

fa ارزیابی شاخص های زمین انباشتگی و فاکتور آلودگی و تحلیل مؤلفه های اصلی در برآورد آلودگی خاک Evaluation of Geoaccumulation Index, Contamination Factor, and Principal Component Analysis for Estimating Soil Contamination عمومى General كاربردي Applicable زمینه و هدف: آلودگی خاک چه ناشی از عوامل طبیعی و چه انسانی، کیفیت محیط زیست را کاهش می دهد. هدف این پژوهش ارزیابی استفاده از شاخص زمین انباشتگی، فاکتور آلودگی و تحلیل مؤلفه های اصلی در برآورد آلودگی خاک سطحی شهرستان آران و بیدگل است. روش بررسی: 135 نمونه خاک سطحی از شهرستان آران و بیدگل جمع آوری شد و غلظت عناصر کادمیوم، سرب، نیکل، مس و روی در نمونه ها تعیین شد. شاخص زمین انباشتگی (Igeo)، فاکتور آلودگی (CF) و تحلیل مؤلفه های اصلی (PCA) برای تعیین وضعیت و روند آلودگی خاک این منطقه و تکنیک وزن دهی معکوس فاصله (IDW) برای ارائه الگوی مکانی این شاخص ها استفاده شد. یافته ها: نتایج نشان داد که میانگین غلظت کل کادمیوم، سرب، نیکل، روی و مس در منطقه مورد مطالعه به ترتیب  0/72، 11/41، 29/87، 48/59 و 14/82 mg/kgاست؛ که این غلظت ها بالاتر از غلظت های زمینه بود. میانگین شاخص زمین انباشتگی و فاکتور آلودگی در منطقه روند نزولی مس> کادمیوم> نیکل> روی≈ سرب را نشان داد. الگوی مکانی این شاخص ها نشان داد که بیشترین انباشت فلزات کادمیوم، سرب و روی در محدوده شهرک های صنعتی، کوره های آجرپزی و مناطق شهری اتفاق افتاده است و برای دو عنصر مس و نیکل انباشت بیشتر در مناطق شهری و زمین های کشاورزی رخ داده است. طبق تحلیل مؤلفه های اصلی دو مؤلفه شناسایی شد که در مؤلفه نخست فلزات مس، نیکل و روی و در مؤلفه دوم کادمیوم و سرب قرار گرفتند. نتیجه گیری: نتایج نشان داد که غلظت فلزات سرب و کادمیوم بیشتر تحت تاثیر فعالیت های انسانی و غلظت نیکل، روی و مس بیشتر تحت کنترل عوامل طبیعی و انسانی هستند. Background and purpose: Soil contamination resulted from either natural or anthropogenic factors reduces environmental quality. The aim of this study was to evaluate the geoaccumulation, contamination factor, and principal component analysis indices to estimate topsoil contamination in Aran-Bidgol town. Materials and methods: 135 topsoil samples were collected from Aran-Bidgol town and the metal concentrations of Cd, Pb, Ni, Cu, and Zn in each sample were determined. The index of geoaccumulation (Igeo), contamination factor (CF), and principal component analysis (PCA) techniques were applied to determine  the status and trends of soil contamination in this region. The inverse distance weighting (IDW) was then used to map these soil contamination indices. Results: The research found that the means concentrations of Cd, Pb, Ni, Zn, and Cu were 0.72, 11.41, 29.87, 48.59, and 14.82 mg/kg respectively all exceeded the background values. Mean Igeo and CF of elements followed the order: Cu> Cd> Ni> Zn≈ Pb. The Igeo and CF maps showed higher values of Cd, Pb, and Zn in areas near industrial estates, brick kilns, and urban areas whereas higher levels of Cu and Ni occurred in urban and agricultural areas. According to the PCA index, two principal components were identified that Cu, Ni and Zn were highly loaded in PC1 and Cd and Pb occurred in PC2. Conclusion: Results indicated that the concentration of Pb and Cd are mostly affected by human activities, whereas Ni, Zn, and Cu contents are controlled by both anthropogenic and natural sources. فلزات سنگین, شاخص های آلودگی خاک, وزن دهی معکوس فاصله, آران و بیدگل Heavy metals, soil contamination indices, inverse distance weighting, Aran-Bidgol 345 356 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-645-2&slc_lang=fa&sid=1 N Ravankhah ندا روانخواه No MSc graduated of Environmental Science, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, University of Kashan, Kashan, Iran دانش آموخته کارشناسی ارشد محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان R Mirzaei روح اله میرزایی rmirzaei@kashanu.ac.ir Yes Assistant Professor, Department of Environment, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, University of Kashan, Kashan, Iran استادیار گروه محیط زیست دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان S Masoum سعید معصوم No Assistant Professor, Department of Analytical Chemistry, Faculty of Chemistry, University of Kashan, Kashan, Iran استادیار گروه شیمی تجزیه، دانشکده شیمی، دانشگاه کاشان