بررسی زمینشیمی آرسنیک در محیطهای آب، خاک و رسوب و ارتباط آن با تجمع زیستی در منطقه بردسیر، کمربند ارومیه–دختر
محورهای موضوعی : پترولوژيراحله هاتفی 1 , فرهاد اسدیان 2 , زهرا بوسلیک 3 , بتول جان جانه 4
1 - پژوهشکده علوم ¬پایه کاربردی، جهاد دانشگاهی
2 - پژوهشکده علوم ¬پایه کاربردی، جهاد دانشگاهی
3 - گروه زمينشناسی محيطی، پژوهشکده علوم پايه کاربردي، جهاد دانشگاهی، تهران، ايران
4 - گروه زمينشناسی محيطی، پژوهشکده علوم پايه کاربردي، جهاد دانشگاهی، تهران، ايران
کلید واژه: آرسنیک, زمینشیمی محیطی, مو بهعنوان شاخص زیستی, بردسیر.,
چکیده مقاله :
پژوهش حاضر با هدف بررسی زمینشیمی آرسنیک در اجزای محیطی (آب، خاک و رسوب) و ارتباط آن با تجمع زیستی در موی انسان در منطقه بردسیر، واقع در کمربند آتشفشانی–پلوتونیکی ارومیه–دختر انجام شد. برای این منظور، در مجموع ۲۴۰ نمونه شامل ۱۰۰ نمونه آب، ۶۸ نمونه خاک، ۲۱ نمونه رسوب و ۱۰۲ نمونه مو برداشت و به روش ICP–MS آنالیز گردید. نتایج نشان داد که میانگین غلظت آرسنیک در آب، خاک و رسوب بهترتیب ۶۶ میکروگرم در لیتر، ۷ و ۵ میلیگرم در کیلوگرم است. در بخشی از آبهای زیرزمینی، غلظت آرسنیک از حد مجاز جهانی (۱۰ میکروگرم در لیتر، WHO) تجاوز کرده و بیانگر آلودگی زمینزاد ناشی از حضور سنگهای دگرسانشده و سولفیددار است. بررسیها نشان داد که در ۶۱ درصد از نمونههای موی انسان، غلظت آرسنیک بالاتر از حد طبیعی (mg/kg ۱) است که گویای مواجهه مزمن جمعیت محلی با آرسنیک میباشد. تحلیل همبستگی و رگرسیون نشان داد که رابطه بین آرسنیک مو و آب (r = 0.48, R² = 0.23) قویتر از خاک (r = 0.25, R² = 0.06) و رسوب (r = 0.14, R² = 0.02) است، که بیانگر نقش غالب آب زیرزمینی در انتقال آرسنیک به بدن انسان است. از نظر زمینشیمیایی، شرایط احیایی آبخوان (اغلب بین 100- تا 200-mV)، pH قلیایی (۹–۱۰)، و وجود گسلهای نفوذپذیر در امتداد شمالغرب–جنوبشرق موجب افزایش تحرک آرسنیک بهصورت As(III) شده است. نتایج این تحقیق تأیید میکند که منشأ اصلی آلودگی آرسنیک در منطقه بردسیر زمینزاد بوده و ارتباط تنگاتنگی میان ویژگیهای زمینشناسی، هیدروژئوشیمیایی و تجمع زیستی این عنصر وجود دارد. این نتایج اهمیت پایش مداوم منابع آب زیرزمینی در نواحی دگرسانشده و آتشفشانی کشور را برجسته میسازد.
This study investigates the geochemical behavior of arsenic in environmental media (water, soil, and sediment) and its bioaccumulation in human hair in the Bardsir region, located within the Urumieh–Dokhtar volcanic–plutonic belt of southeastern Iran. A total of 240 samples—including 100 water, 68 soil, 21 sediment, and 102 human hair samples—were collected and analyzed using ICP–MS. The average arsenic concentrations in water, soil, and sediment were 66 µg/L, 7 mg/kg, and 5 mg/kg, respectively. In parts of the groundwater, arsenic exceeded the WHO guideline value (10 µg/L), indicating geogenic contamination derived from altered and sulfide-bearing volcanic rocks. Approximately 61% of the hair samples contained arsenic at levels above the natural background (1 mg/kg), suggesting chronic exposure of the local population. Correlation and regression analyses revealed a stronger association between arsenic in hair and water (r = 0.48, R² = 0.23) than with soil (r = 0.25, R² = 0.06) or sediment (r = 0.14, R² = 0.02), indicating that groundwater is the primary pathway of arsenic transfer to humans. Geochemically, reducing aquifer conditions (Eh −100 to −200 mV), alkaline pH (9–10), and the presence of permeable NW–SE faults enhance arsenic mobility as As (III). The results indicate that arsenic contamination in the Bardsir area is mainly geogenic, controlled by geological and hydrogeochemical factors, with a clear link to bioaccumulation in humans. This study demonstrates the necessity of continuous groundwater monitoring in altered and volcanic terrains of Iran to mitigate geochemical and public health risks.
