مهندسی و مدیریت آبخیز

با همکاری انجمن آبخیزداری ایران

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

راهنمای نویسندگان

راهنمایی دریافت کد ORCID

داوران

راهنمای عضویت در Publons

بررسی فلزات سنگین چسبیده به رسوبات معلق رواناب در حوزه آبخیز شهری بجنورد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

2 دانشیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 استاد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

ارزیابی فلزات چسبیده به مواد معلق سیلاب‌های شهری، به مدیران اجازه می‌دهد تا اقداماتی در راستای بهبود کیفیت محیط شهری انجام دهند. در این پژوهش، به بررسی تغییرات مقدار غلظت فلزات سنگین سرب، روی و مس موجود در مواد معلق رواناب‌ها در حوزه آبخیز شهری بجنورد در دو فصل پاییز و بهار پرداخته شده است. به این منظور، تعداد 52 نمونه رواناب تهیه شد. پس از آماده‌سازی نمونه‌ها، تفکیک رسوبات معلق با استفاده از کاغذ صافی واتمن و پس از توزین مقدار رسوبات موجود در رواناب، با استفاده از دستگاه جذب اتمی، مقدار فلزات سنگین محلول در رواناب و فلزات سنگین چسبیده به رسوبات معلق بر حسب ppb اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که مقدار وزنی رسوبات معلق در فصل بهار بیشتر از پاییز است. همچنین، نتایج حاکی از آن است که بیشینه غلظت فلزات سنگین غیرمحلول و چسبیده به رسوبات بیشتر از فلزات سنگین محلول در رواناب است. از سویی دیگر، نتایج بیانگر آن است که بیشینه میانگین غلظت فلزات روی و مس به‌جز سرب چسبیده به رسوبات در فصل بهار بیشتر از پاییز است و از نظر مکانی غلظت فلزات روی و مس در نمونه‌های رسوبات معلق رواناب مسیل صندل‌آباد (FC3S) بیشتر بوده است، این در حالی است که در خصوص فلز سرب در نمونه‌های معابر و شبکه انهار (FB2S) مقدار غلظت بیشتر بوده است. لکن تفاوت مکانی داده‌ها برای فلزات سنگین چسبیده به رسوبات معلق از نظر آماری معنی‌دار نیست. همچنین، نتایج آزمون همبستگی پیرسون حاکی از آن است که همبستگی مثبت اما پایینی بین سرب و روی (0.166=r) در فصل پاییز و بین سرب و مس (0.271=r) در فصل بهار برقرار است. معنی‌داری این همبستگی با استفاده از تحلیل خوشه‌ای به روش سلسله مراتبی مورد تایید قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Assessment of heavy metals absorbed to suspended solids in runoff of Bojnourd urban watershed

نویسندگان [English]

  • hasan izanloo 1
  • kaka shahedi 2
  • karim solaimani 3

1 Department of Watershed Management, Faculty of Natural Resources, University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran

2 Associate Professor of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University

3 Professor of Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources

چکیده [English]

Assessment of metals absorbed to suspended solids in urban floods, allows managers to take measures to improve the quality of the urban environment. This article examines the changes in the concentration of heavy metals such as lead, zinc and copper in suspended load of runoff from the Bojnourd urban watershed in autumn and spring seasons. For this reason, 52 samples were collected. After preparing the samples, separation of suspended sediment using the Whatman filter paper and then weighing the amount of sediment in runoff, using atomic absorption, the amount of heavy metals dissolved in runoff and heavy metals absorbed to suspended solids in runoff were measured in terms of ppb. The results showed that the amount of suspended sediment weight is higher in spring than autumn. Results indicated that the maximum concentration of insoluble heavy metals and attached to sediments is more than soluble heavy metals in runoff. On the other hand, the results revealed that the mean maximum concentration of zinc and copper, except lead attached to sediments, is higher in the spring than autumn and the spatial concentration of zinc and copper in samples of runoff suspended sediments from Sandalabad Stream (FC3S) is higher. While on the lead, concentration for the samples taken from the runoff pathways and drainage network (FB2S) was higher. However, the difference in location of data for heavy metals absorbed to suspended sediments is not statistically significant. The Pearson correlation test results showed that there is a positive but low correlation between lead and zinc (r =0.166) in the autumn and the lead and copper (r=0.271) in the spring. Significance of this correlation is certified using hierarchical cluster analysis method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cluster analysis
  • Heavy metals
  • Pearson correlation
  • Suspended solids
  • Urban flood
مراجع
  1. Alidadi, H., R. Peiravi, A.A. Dehghan, M. Vahedian, H. Moalemzade Haghighi and A.R. Amini. 2013. Survey of heavy metals concentration in Mashhad drinking water in 2011. Medical Sciences, 20(116): 27-34 (in Persian).
  2. Ben Salem, Z., N. Capelli, X. Laffray, G. Elise, H. Ayadi and L. Aleya. 2014. Seasonal variation of heavy metals in water sediment and roach tissues in a landfill draining system pond (Etueffont, France). Ecological Engineering, 69: 25-37.
  3. Biasiolia, M., R. Barberis and F. Ajmone-Marsan. 2006. The influence of a large city on some soil properties and metals content. Science of the Total Environment, 356: 154-164.
  4. Brown, J.N. and B.M. Peake. 2006. Sources of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in urban storm water runoff. Science of the Total Environment, 359: 145-
  5. Ciszewski, D. 2001. Flood-related changes in heavy metal concentrations within sediments of the Biała Przemsza River. Geomorphology, 40: 205-218.
  6. Franz, C., F. Makeschin, H. Weib and C. Lorz. 2014. Sediments in urban river basins: Identification of sediment sources within the Lago Paranoá catchment. Brasilia DF, Brazil, using the fingerprint approach. Science of the Total Environment, 466: 513-523.
  7. Gallo, E.L., K.A. Lohse, P.D. Brooks, J.C. McIntosh, T. Meixner and J.E.T McLain. 2012. Quantifying the effects of stream channels on storm water quality in a semi-arid urban environment. Hydrology, 470: 98-110.
  8. Gholamdokht Bandari, M. and P. Rezaie. 2015. Study of heavy metals contamination of coastal sediments of Hormoz Island and its origin. Oceanography, 6(22): 97-106 (in Persian).
  9. Izanloo, H. and K. Solaimani. 2014. Investigating the impact of urban periodic development on urban flood generation capacity, case study: Bojnourd city of North Khorasan province center. The first National Conference on the Role of Urban Planning and Design on Urban Flood, Haraz University (in Persian).
  10. Kiani Harchegani, M. and S.H.R. Sadeghi. 2013. Spatial variations of relationship between heavy metals transportation and particle size distribution of suspended sediments. Water and Soil Conservation, 20(1): 169-184 (in Persian).
  11. Kiani Harchegani, M. and S.H.R. Sadeghi. 2011. Comparative analysis of heavy metals pollutant in urban and natural watersheds. 7th National Conference on Watershed Management Sciences and Engineering, Isfahan University of Technology (in Persian).
  12. Mendez, C.B., J.B. Klenzendorf, R. Afshar, M.T. Simmons, M.E. Barrett, K.A. Kinney and M.J. Kirisits. 2011. The effect of roofing material on the quality of harvested rainwater. Water Research, 45: 2049-2059.
  13. Mico, C., L. Recatalá and J. Peris Mand Sánchez. 2006. Assessing heavy metal sources in agricultural soils of a European Mediterranean area by multivariate analysis. Chemosphere, 65: 863–872.
  14. Mirzaei, M. and E. Solgi. 2015. Evaluation of heavy metals concentration (cadmium, copper, manganese, nickel, lead and zinc) in sediments of Zayandehrood River. Research in Environmental Health, 1(4): 251-265 (in Persian).
  15. Murakami, M., F. Nakajima and H. Furumai. 2007. The sorption of heavy metal species by sediments in soakaways receiving urban road runoff. Chemosphere, (73): 1-11.
  16. Navarro, M.C., C. Pérez-Sirvent, M.J. Martínez-Sánchez, J. Vidal, P.J. Tovar and J. Bech. 2008. Abandoned mine sites as a source of contamination by heavy metals, a case study in a semi-arid zone. Geochemical Exploration, 96: 183-193.
  17. Nazeri Tahrudi, M., K. Khalili, M. Abbaszade Afshar and Z. Nazeri Tahrudi. 2014. Compared to the normal mechanism becomes the normal monthly rainfall data from different regions of Iran. Water and Soil, 28(2): 365-372 (in Persian).
  18. Parvinnia, M., G.R. Rakhshandehru and P. Monajjemi. 2009. Urban flood quality and sediments of heavy metal in Shiraz flood intake basin and investigate the performance of sorbent substances for reducing pollution. Environmental Studies, 35(49): 73-82 (in Persian).
  19. Rastmanesh, F., A.R. Zarasvandi and M. Moslem. 2015. Evaluation of heavy metal pollution in surface sediments of Karun River in Ahvaz City. Advanced Applied Geology, 17: 11-22 (in Persian).
  20. Shanbehzadeh, S., M. Vahid Dastjerdi, A. Hassanzadeh and T. Kiyanizadeh. 2013. Investigation of heavy metals in water and sediment on Massjed Soleyman Tembi River before and after of wastewater entrance. Health System Research, 9(10): 1108-1116 (in Persian).
  21. Sobhani Lari, S. 2009. Parametric and nonparametric statistical trends of variance analysis in urban studies, case study: Lar City. Geography and Environmental Studies, 1(1): 70-112 (in Persian).
  22. Soller, J., J. Stephenson, K. Olivieri, J. Downing and A.W. Olivieri. 2005. Evaluation of seasonal scale first flush pollutant loading and implications for urban runoff management. Environmental Management, 76: 309-318.
  23. Zhao, H. and X. Li. 2013. Understanding the relationship between heavy metals in road-deposited sediments and wash off particles in urban stormwater using simulated rainfall. Hazardous Materials, 246: 267- 276.
مهندسی و مدیریت آبخیز
دوره 13، شماره 2
تیر 1400
صفحه 245-254
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار