Iranian Journal of Health and Environment

fa گونه‌زایی شیمیایی و فراهمی زیستی عناصر بالقوه سمی در خاک های کشاورزی (مطالعه موردی: جنوب استان همدان) Chemical speciation and bioavailability of potentially toxic elements in agricultural soils (case study: south of Hamedan province) عمومى General پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">زمینه و هدف: ارزیابی میزان گونه‌زایی شیمیایی و فراهمی زیستی فلزات سنگین و تعیین پارامترهای موثر در فراهمی زیستی آنها در مدیریت و اصلاح خاک‌های اراضی کشاورزی نقش کلیدی دارد. به همین منظور، این پژوهش با هدف منشاءیابی، تفکیک شیمیایی و فراهمی زیستی عناصر بالقوه سمی در خاک کشاورزی شهرهای جنوبی استان همدان انجام شد. روش بررسی: در این مطالعه تعداد 90 نمونه خاک سطحی از عمقcm  30-0 به‌صورت تصادفی از اراضی کشاورزی برداشت شد. پس از آماده‌سازی نمونه‌ها در آزمایشگاه، محتوای عناصر سنگین در آنها با استفاده از دستگاه جذب اتمی قرائت شد و فراهمی زیستی عناصر با استفاده از روش استخراج متوالی تعیین گردید. بررسی ارتباط بین میزان فراهمی زیستی فلزات سنگین با خصوصیات فیزیکوشیمیایی به کمک آزمون اسپیرمن انجام شد. یافته‌ها: میانگین غلظت منگنز، کادمیم، آهن، کبالت، کروم، مس، نیکل، آنتیموان و آرسنیک در هر سه شهرستان مورد مطالعه به‌ترتیب 267/63، 0/19، 4/20، 20/65، 90/49، 35/86، 70/84، 3/78 و mg/kg 17/82 به‌دست آمد. نتایج حاصل از استخراج متوالی نشان داد فلزات، منگنز، مس و نیکل به‌ترتیب با غلظت 6/76، 2/91 و mg/kg 3/77 بیشترین دسترسی زیستی را داشتند. بیش از 70 درصد پیوند بین فلزات سنگین و خاک از نوع مقاوم و میان بطنی بوده و فلزات سنگین موجود در خاک زمینه طبیعی دارند. نتیجه‌گیری: غلظت فلزات سنگین در خاک منطقه مورد مطالعه کمتر از حد استاندارد و دسترس‌پذیری فلزات سنگین در محیط خاک از پتانسیل کمی برخوردار بوده و از نظر ورود آلودگی به آب، خاک و محصولات زراعی نگرانی خاصی ایجاد نمی‌کنند.  </div> <div style="text-align: justify;">Background and Objective: Evaluating the chemical speciation and bioavailability of heavy metals, along with identifying the effective parameters influencing their bioavailability, plays a key role in soil management and the improvement of agricultural lands. Therefore, this research was conducted to determine the origin, chemical speciation, and bioavailability of potentially toxic elements (PTEs) in the agricultural soils of the southern cities of Hamedan province. Materials and Methods: In this study, 90 surface soil samples were randomly collected from a depth of 0–20 cm in agricultural lands. After preparing the samples in the laboratory, the elemental content was measured using an atomic absorption device. Texture characteristics, acidity (pH), salinity (EC), calcium carbonate content, organic matter, and exchangeable cations were determined using methods proposed by the Environmental Protection Organization. The relationships between the bioavailability of heavy metals and these characteristics were investigated using Spearman's correlation test. Results: The average concentrations of manganese, cadmium, iron, cobalt, chromium, copper, nickel, antimony, and arsenic in the three studied cities were 267.63, 0.19, 4.20, 20.65, 90.49, 35.86, 70.84, 3.78, and 17.82 mg/kg, respectively. Sequential extraction results showed that manganese, copper, and nickel had the highest bioavailability, with concentrations of 6.76, 2.91, and 3.77 mg/kg, respectively. More than 70% of the bonds between heavy metals and soil were in resistant and residual fractions, indicating that heavy metals in the soil have a natural background. Conclusion: The bioavailability of heavy metals in the soil environment is low, suggesting minimal potential for these metals to enter water, soil, and crops, and thus does not pose significant concern.  </div> خاک, فلزات سنگین, فراهمی زیستی, استخراج متوالی, استان همدان Soil, Heavy metals, Bioavailability, Sequential extraction, Hamedan province 673 690 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2928-1&slc_lang=fa&sid=1 Iraj Asadi ایرج اسدی irajasadi1355@yahoo.com No Department of the Environment, College of Basic Sciences, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران Mehrdad Cheraghi مهرداد چراغی cheraghi@iauh.ac.ir Yes Department of the Environment, College of Basic Sciences, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران Bahareh Lorestani بهاره لرستانی saba12ir@yahoo.com No Department of the Environment, College of Basic Sciences, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران Hajar Merrikhpour هاجر مریخ پور merrikhpour@sjau.ac.ir No Department of Water, Wastewater and Environmental Engineering, Civil, Water and Environmental Engineering Faculty, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran AND Department of Agricultural Sciences, Agriculture Faculty, Sayyed Jamaleddin Asadabadi University, Asadabad, Iran گروه مهندسی آب، فاضلاب و محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران و گروه علوم کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه سید جمال الدین اسدآبادی، اسدآباد، ایران Soheil Sobhanardakani سهیل سبحان اردکانی s_sobhan@iauh.ac.ir No Department of the Environment, College of Basic Sciences, Hamedan Branch, Islamic Azad University, Hamedan, Iran گروه محیط زیست، دانشکده علوم پایه، واحد همدان، دانشگاه آزاد اسلامی، همدان، ایران