Numeral Analysis of Soil Pollution Distribution of Heavy Metals in Anguran Area, Zanjan

Abstract

روند کنونی آلودگی خاک‌ها با فلزات سنگین در پژوهش‌های خاک‌شناختی اهمیت خاصی دارد. مطالعه‌ حاضر با هدف شناخت الگوی پراکنش و شدت آلودگی در یک محدوده 10000 هکتاری در منطقه‌ انگوران در نزدیکی شهر زنجان انجام شد. تعداد 315 نمونه‌ سطحی صفر تا 10 سانتی‌متری در قالب یک شبکه به ضلع 500 متر گرفته شده و پس از عصاره‌گیری با اسید نیتریک غلظت سرب، روی، نیکل، کادمیم، مس و هم‌چنین ویژگی‌های هدایت الکتریکی، واکنش خاک،کربن آلی و آهک در نمونه‌ها تعیین شد. خوشه‌بندی داده‌ها از طریق کمینه‌سازی یک تابع عضویت در قالب الگوریتم Fuzzy c-means with extragrades در نمای فازی 3/1 انجام شد. بر اساس توابع شاخص عملکرد فازی، آنتروپی نرمالیزه شده و شاخص جداشدگی مناسب‌ترین خوشه‌بندی با تعداد هشت کلاس تعیین شد. بررسی مراکز کلاس‌ها و مقادیر عضویت نشان داد که به‌رغم تعداد کم متغیرها، الگوریتم به‌خوبی قادر به خوشه‌بندی داده‌ها بوده است. مقادیر عضویت در هر کلاس، به روش زمین‌آمار واریوگرافی و سپس درون‌یابی شده و نقشه‌ پراکنش مکانی تهیه شد. اگر چه مقادیر حدی در کلاس نامعمول قرار داشتند اما مراکز سایر کلاس‌ها نیز آلودگی بالایی نشان می‌داد. کلاس‌های C، E، F و H با آلودگی بالا در مرکز تا جنوب شرق و کلاس‌های A، B، D و G در شمال و غرب منطقه قرار داشتند. کلاس نامعمول در بخش بزرگی از منطقه پراکنده بود و عمدتاً با محل معدن و کارخانجات فرآوری انطباق داشت. نتایج این مطالعه نشان داد که رده‌بندی عددی آلودگی خاک با واقعیت انطباق مناسبی داشته و می‌تواند مبنای عملیات پیش‌گیرانه و اصلاحی بعدی باشد.