كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة...

22

Click here to load reader

Upload: mohamed-ali-elssaidi

Post on 27-Jul-2015

1.164 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياءبالحمأة والمعاملة

Pb ، Ni ، Co ، Cr ، Cd ، Mn ، Fe ، Zn ، Cu: تجزئة

*عبدالكبير عمر المختار ،*محمد جاسر حسنى ،* السعيدي علي محمد

الملخص

نسجة ذات رملية سطحية تربة الدراسة هذة في استخدمت سبها منطقة في والسائدة الجافة المناطق لترب ممثلة

من مختلفة بمستويات التربة معاملة تمت ، العظمى الجماهيرية ثم ، طن/هكتار120 ،80 ،40 ،0: التالي النحو على الحمأة Hordeum vullgare والشعير Triticum aestivum القمح بنباتي زرعت

والمزروعة المعاملة التربة من نماذج حللت ، بالستيكية أصص في الكلية التراكيز تحديد اجل من والحمأة األصلية للتربة إضافة

، Pb ، Ni ، Co ، Cr ، Cd: التالية الثقيلة للمعادن المختلفة والصورMn ، Fe ، Zn ، Cuطرق باستخدام العناصر هذه جزئت . ولقد

الصور تقدير في(Sposito et. al. 1982) قبل من الموصوفة التجزئة مع المترسبة ، العضوية المادة مع المرتبطة ، المدمصة ، المتبادلة

التربة صفات بعض تقدير تم كما ، المتبقية والصورة الكربونات المادة ( ،CEC) الكاتيونية التبادلية السعة مثل الكيميائية تأثير لدراسة ( وذلكpH) الهيدروجيني االس ،(O.M) العضوية

. الصفات هذه على الحمأة إضافة

للمعادن الكلي المحتوى بأن الدراسة هذه نتائج أشارت الكلي المحتوى على اعتمد بالحمأة المعاملة التربة في الثقيلة

، اإلضافة مستوى على وكذلك المضافة الحمأة في المعادن لهذه السائدة الصورة كانت المتبقية الصورة ان إلى النتائج أشارت كما

كثيرا" في يؤثر لم المستويات كافة علي الحمأة إضافة وأن ، أشارت كذلك ، معاملة الغير الترب مع مقارنة الصور هذه تسلسل

اآلس قيم خفض على عمل قد الحمأة إضافة ان إلى النتائج العضوية المادة من التربة محتوى ورفع جهة من الهيدروجيني

. أخرى جهة من الكاتيونية التبادلية السعة قيم رفع وكذلك

سبها ... جامعة / براك والتقنية الهندسية العلوم - كلية البيئة علوم قسم

: المقدمة صفات مثل عوامل عدة على تعتمد الترب في العناصر جاهزية ان

النبات ونوع التربة

Page 2: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء2

(1982;) Sauerbeck and Hein ، (1991) Daves ، (1992) Soon and Smith ، (1994) Batesونادرا" ما ، كافية بدرجة مفهومة غير العوامل هذه ان وحيث

في العنصر مستويات بين للترب الطبيعية األنظمة في بسيطة عالقات نجد Iyengar et. al (1991). ، (1981) Sims and الترب في الكلية والتراكيز النباتKline على بقوة يعتمد الجيوكيميائية الصور مع للمعدن االرتباط درجة ان

التربة في للمعادن المختلفة الصور . وان للترب الفيزيوكيميائية الظروف . الحيوية جاهزيتها في وكذلك الكيميائية فعاليتها في كبيرة بدرجة تختلف

العالقة ربط اجل من ومتبعة شائعة عملية طريقة الكيميائية التجزئة أصبحت في محتواه وبين التربة في حيويا" والموجودة الجاهزة المعدن صور بين

;Van Valin and Morse (1982); Lake and Lester ، (1984) (1994) النباتShuman ، Sauerbeck and Hein (1985) ، (1991); Mench et. al.، تطوير تم

في المختلفة المعدن صور بين التمييز اجل من المتتالي االستخالص طرق في المستخدمة المتتالي االستخالص طرق بان المعروف فمن ، التربة

المحددة الصور استخالص دقة ضعف مثل السلبيات بعض من تعانى التجزئة ذات تعتبر المتتالية االستخالص طرق الزالت ذلك رغم ، النادرة العناصر من

المختلفة الترب في النادرة للعناصر الحيوية الجاهزية تقييم في كبيرة فائدة ، .Sposito et. al ( 1996)الباحثين قبل من مستخدمة الطرق هذه والزالت

(1982); LeClaire et. al. 1984);) Radogena (1990); Sims and Kline ، (1991); Jin Qian المختلفة الصور عن كافية معلومات توفر عدم وبسبب

مياه معالجة محطة من بالقرب تقع التي الرملية للترب الثقيلة للمعادن القابلة سبها بمدينة المحيطة الرملية المناطق وكذلك الصحي الصرف مياه معالجة محطة من الناتجة الحمأة من االستفادة إمكانية مع للزراعة طريق ( عن للبيئة ملوث كعامل الحمأة هذه تكون ان ) بدال" من المجاري هذا في البحوث اعتمادا" على محددة وأوقات بمستويات الترب لهذه إضافتها ومستوى والفيزيائية الكيميائية صفاتها من الكثير تحسين اجل من المجال

الثمن غالية المعدنية األسمدة استخدام من التقليل وكذلك جهة من الخصوبة من جزء يستخدمون المنطقة مزارعي بعض ان من بالرغم ، أخرى جهة من

أضرار معرفة دون مزارعهم ترب لتحسين المعالجة محطة من الناتجة الحمأة. الحمأة إضافة بسبب ينتج قد الذي التلوث

: الطرق و المواد: التربة صفات

في مسبقا مستعملة كانت الدراسة هذه في استخدمت التي التربة نماذج 120 ،80 ،40 ،0: مختلفة بمستويات الحمأة إضافة تأثير دراسة

والشعير Triticum aestivum القمح نباتي نمو على طن/هكتار) كمخصباتHordeum vulgare ، بالقرب سبها منطقة من جمعت التربة هذه علما" بأن

نسجة ذات مزروعة غير منطقة من الصحي الصرف مياه معالجة محطة من . بعد بالمدينة المحيطة الصحراوية المناطق ترب تمثلcm15-0 بعمق رملية

، ملم 2 خالل وغربلت ، التربة وفتت النباتات نزعت التجربة من االنتهاء للعناصر الكيميائية التجزئة عمليات في جيدا" واستخدمت التربة ومزجت

للتربة والكيميائية الفيزيائية والصفات القياسات بعض أجريت . الدراسة تحت مزج بنسبة األيونات من الخالي الماء باستخدام( pH) التربة تفاعل قدر حيث

Page 3: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء3

1:1( W:V )جهاز باستخدام واحدة ساعة لمدة اتزان فترة بعد تربة: ماء Beckman digital pH meter ، طريقة حسب قياسها تم العضوية المادة Walkly and Black (1944) (1982) قبل من وصفت وحسبما Page، نسجة

Singh قبل من الموصوفة الطريقة حسب الماصة بطريقة قيست التربة Cations Exchange Capacity} الموجبة لأليونات التبادلية السعة ، (??19)(CEC) }قبل من الموصوفة الطريقة حسب قدرت Polemio and Rhodes بعض ( يبين1رقم) جدول الجافة المناطق لترب مناسبة تعتبر والتي (1977)

).للتربة والكيميائية الفيزيائية الصفات

: الثقيلة للمعادن التجزئة طريقة .Sposito et. al قبل من الموصوفة المتتالي االستخالص طريقة استخدمت

(1982b) ، صور خمسة الى العناصر من عنصر كل تجزئة في {Five fractions (F) }المتبادلة الصورة وهى Exchangeable form (F1) ، المدمصة الصورة

Adsorbed form (F2) ، العضوية المواد مع المرتبطة الصورة Bound to organic matter (F3)، الكربونات مع المترسبة الصورة Presipitated with Carbonates

(F4)، المتبقية الصورة Residual form (F5) إضافة" للتركيز{Total concentration (F6) }تربة غرام2 باستخدام الصور الكلي. استخلصت

مل 50 سعة مركزي طرد أنابيب في التربة وضعت هوائيا" حيث مجففة قياس تم المستخلصات على الحصول وبعد متتالي بشكل الصور واستخلصت

علما" Atomic Absorbtion Spectrophotometer (A.A.S) جهاز بواسطة تراكيزها حيث ، جديدة تربة غرام2 استخدمت عنصر لكل الكلي التركيز لتقدير بأنه

80 حرارة درجة على مائي حمام في HNO3 4M من مل 12.5 مع رجتoالكلي التركيز تقدير في الراشح واستخدم رشحت ثم ، ساعة16/ م.

: والمناقشة النتائج

: الثقيلة المعادن من الكلي المحتوى في Pb ، Ni ، Cr ، Cd ، Mn ، Fe ، Zn ، Cu الثقيلة للمعادن الكلي المحتوى

للتربة وكذلك الحمأة من مختلفة إضافة بنسب المعاملة التربة ونماذج الحمأة محتوى ان الى النتائج ( . أشارت3 ،2) رقم الجداول في موضحة األصلية يعكس كان الحمأة من إضافة مستوى وألي الثقيلة المعادن من التربة

من الحمأة لمحتوى التسلسل كان حيث الثقيلة المعادن من الحمأة محتويات: الثقيلة المعادن

Fe > Mn > Pb > Zn > Cu > Cr > Ni > Co > Cd

التالي التسلسل حسب كان األصلية التربة في الثقيلة المعادن ومحتوىFe > Mn > Zn >Cr > Ni > Co > Cu > Pb > Cd

المعادن من الكلي المحتوى كان فقد بالحمأة المعاملة للترب بالنسبة أما المضافة. الحمأة نسبة في الزيادة مع متناسبة تقريبا" بصورة يزداد الثقيلة الحمأة في العناصر صور تراكيز ( بأن2) رقم الجدول من نالحظ عامة بصورة كما F4 > F5 > F3 > F1 > F2: التالي التسلسل تقريبا" حسب تزداد كانت

والصور المتبادلة الصور نسب ( ان5a : h) الجداول أيضا" من ويالحظ الكلي التركيز من قليلة نسبة دائما" تشكل كانت الثقيلة للعناصر المدمصة

فإنها الصورتين هاتين جمع وعند ، الترب في أو الحمأة سواء" في للعنصر بحوث مع متوافقة كانت النتيجة هذه ان % ،5 عن التزيد نسبة غالبا" تشكل

Zhu and Alva (1993) كبير تأثير وجود لعدم المنخفضة النسب تشير حيث

Page 4: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء4

اسم تحت الصورتين هاتين قيم جمع تم عليه ، الصور هذه على الحمأة لكمية الكلي التركيز من مئوية كنسبة األخرى الصور مع وحسبت الذائبة الصورة

. 5a - i )) جداول المعامالت بين المقارنة لنا يتسنى حتى

الثقيلة: المعادن توزيع دائما" قريب كان العناصر نسبة" لكافة النادر للعنصر الصور مجموع ان -88.7 بين تراوحت حيث (4a : h) جداول الكلي التركيز مستوى من

جزء الذى Stover et.al (1976) . وجد الكلي التركيز % من100 نسبة" الصور مجموع بأن طريقته حسب Cd ، Zn ، Cu ، Ni النادرة العناصر حسب وجد فقد Sposito (1982) أما ، الكلي % من25 - 15 الكلي للتركيز من أعلى كان Ni ، Co ، Cd من لكل الصور مجموع بأن التجزئة في طريقته

للصور التراكيز مجموع انحراف نسبة مقارنة % وعند15 بلغت بنسبة الكلي نسبة أن نجد أعاله الباحثين نتائج مع الدراسة لهذه الكلي التركيز عن

النقص أن % كما100 عن الصور مجموع يزد لم قليال" حيث كان االنحراف التجريبي الخطأ مستوى ضمن يقع % والذى12 يتجاوز لم الكلي عن

كانت االستخالص في المستخدمة المواد ان الى يشير وهذا أعاله المذكور.أخرى جهة من التحليل دقة يعكس انه كما جهة من جيدة كفاءة ذات

: ( Cu)النحاس النحاس من الكلي محتواها بأن بالحمأة المعاملة للترب النتائج أشارت

ppm بين تراوح قد بها يتواجد التى للصور الكلي المجموع من اشتق والذي مجموع ( بأن 5a) الجدول أيضا" من ويالحظ a )4) رقم جدول 4.3 - 15.8

-89.6 بين تراوحت حيث الكلي من قريبة كانت المعامالت لكل الصور الذائبة للصورة النحاس نسبة بان يالحظ ( . كما1) رقم % شكل99.7

إضافة نسبة بازدياد تنخفض ( كانت المدمصة و المتبادلة الصورتين ) مجموع الحمأة لكمية تأثير يوجد ال انه إلى يشير وهذا a )5) رقم جدول للتربة الحمأة

أيضا" بأن ( يالحظ 5a) الجدول الذائبة. من الصور نسبة على المضافة < F3 > F5 > F4كان عامة بصورة بالحمأة المعاملة الترب في الصور تسلسلF1 > F2 فكان األصلية للتربة بالنسبة أما :

F5 > F3 > F1 > F4 > F2 كان الحمأة في التسلسل ان حين في : F4 > F3 > F5 > F2 > F1 . هو الحمأة في الكربونات مع المرتبط النحاس نسبة سيادة ان

الثالثة الى الرابعة المرتبة من المعاملة التربة في تسلسله رفع إلى أدى الذي للترب بالنسبة العضوية بالمادة المرتبط النحاس أيضا" سيادة ويالحظ كما ،

-46.8) بين تراوح حيث والقمح بالشعير والمزروعة بالحمأة المعاملة ال بأنه نالحظ هذا ومن %( للقمح53.9 - 34.8) وبين % ( للشعير53.6 ان كما الصورة هذه نسبة على المزروع النبات لنوع كبير تأثير او فرق يوجد MacLaren دراسات مع تتوافق الصورة هذه بسيادة والخاصة النتيجة هذه

and Crowford (1973) الصورة في النحاس سيادة الى أشارت والتى المجال هذا في الباحثين معظم علما" بأن ، بالحمأة المعاملة للترب العضوية

الصورة بهذه المرتبط النحاس ان اعتبروا ، .Hodgson et. al (1966) ومنهم إضافة بسبب هى السيادة هذه وان ثابتة معقدات لتكوينه وذلك جاهز غير

بالصورة المرتبط النحاس من كل بان Sposito et.al (1982b) الحمأة. أشار الترب في الكلي النحاس ازداد عندما زاد قد الكربونات مع والمرتبط العضوية

Page 5: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء5

للترب بالنسبة انهCorey et.al (1987) أشار بينما الحمأة إلضافة كنتيجة: فان بالحمأة المعاملة

بها تتواجد التى الصور بها تتحكم للتربة المضافة للعناصر والذوبان . الصور1 قد الحمأة في العضوية الصورة في النحاس وجود بان يعنى الحمأة. وهذا في

زيادة مع التربة في الصورة بهذه المرتبط النحاس ارتفاع جزئيا" الى يؤدى.الحمأة إضافة بعد التربة في الكلي النحاس قيمة في

تفضيل الى تؤدى قد الحمأة في العضوية المادة من العالية النسبة . ان2 المعاملة التربة في العضوية الصورة على الموجودة النحاس كمية في الزيادة والمعاملة الدراسة تحت للترب بالنسبة االتجاه هذا وفي وعليه ، بالحمأة تفسيره يمكن العضوية الصورة على الموجود النحاس تراكم فان بالحمأة الحمأة في العضوية المادة ونسبة النحاس كمية ان حيث أعاله ورد حسبما

{ 135.147ppm Cu) ( a 4) رقم جدول التوالي على عالية كانت المضافة عالقة وجود الى a ) 6) جدول يشير ( ،% 27.598( )1) رقم جدول

الكلي والتركيز التربة تفاعل % بين99 ثقة بحدود سالبة معنوية إحصائية الكلي التركيز قيم تغيرت pHتغير كلما بانه يعنى وهذا وصوره للنحاس على مؤثر عامل يعتبر pH بأن تعنى العالقة هذه عكسيا". ان الصور وتراكيز

Jin Qian بحث مع يتوافق وهذا التربة في إضافة" للكلى الصور هذه توزيعet.al (1996) العالقة. كما هذه نفس وجدوا انهم حيث الصينية الترب على

نسبة بين( r = 0.8900) معنوية عكسية عالقة أيضا" وجود الجدول من ويالحظ المادة نسبة ارتفعت كلما بأنه ذلك ويفسر التربة وتفاعل العضوية المادة

سواء األحماض كمية زادت كلما الحمأة نتيجة" إلضافة التربة في العضوية pH قيم خفض على تعمل بدورها والتى التربة في معدنية او عضوية كانت

الكلي التركيز من وكل CEC بين العالية والمعنوية الموجبة العالقات ان التبادلية السعة قيمة على التراكيز هذه اعتماد الى تشير الصور وتراكيز سعة الزدياد وذلك قيمهم تزداد القيمة هذه زادت كلما حيث الموجبة لأليونات سعة قلت كلما وتقل التربة في الخزان بسعة تمثيلها يمكن والتى المسك

إحصائية عالقة عراقية ترب على دراسته في Jammal (1980) الخزان. وجد والتى الغرين + نسبة الطين ونسبة الكلي النحاس بين المعنوية عالية

غير سالبة عالقة ايضا" وجود يبين a)6) رقم الجدول. CEC هنا عكست مع متوافقة النتيجة هذه ان ، العضوية والمادة الذائب النحاس بين معنوية

المادة بين معنوية سالبة عالقة وجود الى أشار والذى Aknola (1971) نتائج لمركبات العضوية المادة بتكوين ذلك وفسر الجاهز النحاس ومحتوى العضوية

.ثابتة ومعقدات

: (Zn) الزنك في تركيزه بلغ حيث b)4) رقم الجدول في موضح للزنك الكلي المحتوى

- ppm 81.54 بين المعاملة الترب في تراوح بينما ppm 1615.09 الحمأة ppm 8.7 )) حوالي قليال كان األصلية الترب في مستواه بأن ويالحظ7.76

الترب في محتواه بلغ فلقد ، العالم في الترب بعض في مقارنة" بمستوياته ( توزيع1987) عواد ppm33 - 27 بين العراق وفى ppm50 - 25 بين ما الهندية بأن يالحظ حيث b) 5) رقم جدول في موضح المختلفة بصوره الزنك

) بين تراوح قد المعاملة للترب بالنسبة( F1 + F2) الذائبة الصور مجموع الغير الترب في الصورة هذه تركيز حين في الكلي من)7.27%- 3.27

الزنك اعتماد الى يعود القيمة هذه انخفاض ان ppm 0.17 هو وكمعدل معاملة

Page 6: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء6

المادة لنسبة إضافة والغرين الطين ونسبة pH مثل التربة صفات بعض على الزنك تراكيز بأن ( -4b) الجدول (. يشير1978) عواد والكربونات العضوية

ppm 0.17 من ارتفعت حيث الحمأة إضافة نسبة بارتفاع تزداد الذائبة للصور والمعاملة المزروعة للترب كمعدل ppm 2.725 الى المعاملة غير للترب

الحمأة اضافة بسبب التراكيز في االرتفاع هذا طن/هكتار. ان120 بمستوى الترب هذه ان حيث االعتبار بعين أخذه يجب لذا خطير يكون قد مؤشر يعتبر

المستويات هذه أضيفت اذا بالزنك التلوث لخطر مستقبال" معرضة ستكون عامة بصورة الحمأة. النتائج من اعلى معدالت استخدام عند او طويلة لمدة على التربة هذه في المزروعين للنباتين يذكر تأثير يوجد ال بانه تظهر

الصور توزيع ( يبينان2) رقم ( وشكل-5b) الذائبة. الجدول الزنك مستويات المئوية والنسب التسلسل حسب كان حيث عام كمعدل للزنك المختلفة

: التالية F4 (44.15%) > F3 (36.25%) > F5 (14.20%) > F2 (3.27%) > F1 (2.00%)

حيث للنبات جاهزة الغير الصور ضمن يقع الزنك معظم بان يتضح هذا من . هذه الكلي % من94.6 حوالى F4 ، F3 ، F5 الصور هذه مجموع كان

، Jeng and Singh ( 1990) منهم الباحثين من العديد بحوث مع تتفق النتائج(1993); Zhu and Alva ، (1993); Calvet et. al.، وجد Zahu and Alva (1993).،

والية في بالحمأة المعاملة الرملية الترب من أنواع لسبعة دراسات في بهذه F4 > F3 > F5 للصور بالنسبة عليه المتحصل التوزيع نفس كاليفورنيا.الكلي التركيز % من82.5 يعادل الصور هذه مجموع وكان الدراسة

هو وكما التربة صفات بعض مع الكلي التركيز لعالقة اإلحصائي التحليل لمستوى عالية سلبية معنوية عالقة وجود الى ( أاشار 6b) الجدول في موضح

ذلك ادى كلما الحمأة اضافة ازداد كلما انه يعنى والذى التربة تفاعل % مع99 االضافة هذه فان الوقت نفس ( وفى1) رقم جدولpH قيمة انخفاض الى

وجود يالحظ كذلك ، الصور وتراكيز الكلي التركيز مستويات زيادة الى تؤدى االيونية التبادلية والسعة التربة تفاعل بين**( r = 0.917) معنوية سلبية عالقة

الغرويات قيم ستزداد الحمأة الضافة نتيجة بأنه ذلك يفسر حيث الموجبة ان حين الموجبة( في االيونية التبادلية السعة في )زيادة والمعدنية العضوية

العضوية المادة نسبة الزدياد وذلك pH قيم ستخفض للحمأة االضافة هذه نتيجة" لتحللها والمعدنية العضوية االحماض زيادة الى تؤدى بدورها والتى العالقات التربة. ان تفاعل قيم خفض على االحماض هذه تعمل وبذلك

الصور هذه قيم بأن يعنى والصور الكلي الزنك بين والعالية الموجبة االحصائية على الصور تراكيز اعتماد اخر بمعنى و للزنك الكلي التركيز بمستوى تأثر قد

.فيها الكلي الزنك تركيز وعلى المضافة الحمأة كمية

: ( Fe) الحديد والحمأة المعاملة الترب في الكلي الحديد مستويات ان الى النتائج اشارت

(ppm 9010) و( ppm 2830 - 2070) بين مستوياته تراوحت حيث مرتفعا كان ppm) بلغ كمعدل المعاملة غير الترب في تركيزه ان حين في التوالي على (3) وشكل c )5) جدول المعامالت باختالف اختلف الصور توزيع اما( 1953 بلغ وكتركيز ، الكلي %( من2.54 - 2.09) بين الذائب نسبة تراوحت حيث

%(0.386و) ، المعاملة للترب بالنسبة هذا ppm 55.3 حوالى كمعدل الذائب يتضح c ) 4) الجدول من . ppm 34.8 وكتركيز للحمأة بالنسبة الكلي من ارتفع حيث للحمأة االضافة نسبة بازدياد تزداد كانت الذائبة الصور تراكيز بأن

Page 7: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء7

الى ppm 53.8 من صفر المعاملة بالشعير المزروعة الترب في الحديد تركيزppm 59.7 من ارتفع بالقمح المزروعة وللترب طن/هكتار120 للمعاملة ppm

انه ويالحظ ، طن/هكتار120 للمعاملة ppm 55.6 الى صفر للمعاملة 49.9 فان طن/هكتار120 للمعاملة الحمأة من العالي المستوى هذا اضافة رغم

التركيز ان رغم صفر المعاملة عن ppm 5.9 يتعدى لم الذائب الحديد تركيز الحديد نسبة انخفاض الى هذا يعود وقد ppm 9010 كان الحمأة في الكلي

يعمل الذى التربة تفاعل قيمة %( إضافة" الرتفاع0.386) الحمأة في الذائب .1987 عواد و ، Lindsay 1979 التربة في الذائبة الحديد قيم خفض على

< F5:- التالى التسلسل يأخذ كان الحديد صور توزيع بأن يالحظ عامه بصورةF4 > F1+2 > F3 انها كما السائدة هى كانت المتبقية الصورة ان يالحظ حيث

% بالنسبة93.8 حوالى كمعدل بالكربونات المرتبطة الصورة مع كونت ، للنبات الجاهزة غير الصور من تعد الصورتين هاتين ان وبما المعاملة للترب

الزراعية األراضي لهذه طويلة ولمدة الحمأة إضافة عند بانه القول يمكن عليه في أخذنا خاصة" اذا موجود غير او ضئيل األيون بهذا التلوث خطر فان

المغذيات من يعتبرونه النبات تغذية مجال في المختصين معظم ان االعتبار على سيعمل الترب لهذه pHقيمة ارتفاع الى اضافة الكبرى او المتوسطة

من تعانى الترب معظم بأن Lindsay 1979 اشار حيث ، الذائب الحديد خفض تسد والتى الحديد من الذائبة الكلية الكمية الن وذلك الجاهز الحديد نقص %1 فان4 الى3 من pHرفع وعند pH =3 عند موجودة تكون النبات حاجة

البسيط االرتباط عالقات اشارت كما ، يتوفر سوف فقط النبات احتياج من وجود الى التربة صفات وبعض وصوره الكلي الحديد تركيز بين c)6) جدول االرتباط معامل كان حيث الذائبة والصور pHبين عالية سالبة معنوية عالقة

r=-0.8453** قيمة على تعتمد الصور هذه قيم بأن يعنى وهذا pH حيث .التربة تفاعل ارتفع كلما تنخفض

: (Mn) المنغنيز

وكان( ppm 49.25 - 3.23) بين تراوح الترب في للمنغنيز الكلي المحتوى للترب ذائبة الغير الصور مجموع بلغ ولقد ، الحمأة فى( ppm 180.15) تركيزه علما" بأن الكلي % من98.25 حوالى كمعدل المعاملة والترب األصلية) وشكل5d ، (4d) جداول السائدة هى كانت الكربونات مع المرتبطة الصورة

النحو على تتناقص كانت المختلفة للترب بالنسبة الصور تسلسل ان ( كما4 F1 + F2 الصور مجموع بأن ويالحظ F4 > F5 > F1 + F2 > F3 التالى: لبعض دراستهم في ، Zhu and Alva (1993) مع يتفق % وهذا1.8 كمعدل بالكربونات المرتبطة الصورة سيادة الى أشارا حيث الهندية الرملية الترب

ايضا" الى اشار كما ، للصور بالنسبة التسلسل نفس الى للوصول باإلضافة تشكل كانت الصور هذه بأن وجدوا حيث pH قيمة على الذائبة الصور اعتماد نسبة وانخفضت4.5 تفاعل ذات الترب في الكلي المنغنيز % من50 حوالى الكلي المنغنيز % من0 من اقل الى وصلت حيث كبيرة بدرجة الذائبة الصور

تحت الترب ان . وحيث5 و4 قليال" من اعلى تفاعلها التى الترب في هذا فان ( عليه1) رقم جدول6.3 - 7.1 بين تتراوح تفاعل قيم لها الدراسة

يشير d )6) رقم الذائبة. جدول للصور المئوية النسب قيم انخفاض يفسر قد من وكل جهة من التربة تفاعل بين سلبية معنوية إحصائية عالقة وجود الى

.اخرى جهة من الصور وتراكيز الكلية إضافة" للتراكيز األخرى التربة صفات

Page 8: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء8

:Cd ) ، Cr ، Co ، ( Ni والنيكل الكوبالت ، الكروم ، الكادميوم بأن ( 4e-h) الجداول Cd ، Cr ، Co ،Ni لأليونات االستخالص نتائج أشارت

الحمأة إضافة نسبة اعتمادا" على اختلف قد المعادن لهذه الكلي المحتوى أقصى كان فقد الكلي عن قليلة بنسبة ينحرف كان الصور مجموع ان كما

= Ni 7.8% ، %10 = Co ، %1.38 = يلى: كما المعاملة للترب كمعدل انحرافCr ، %9.28 = Cd( الجداول (5e-h ) لم الصور ( توزيع8: 5) واألشكال

لكنه المزروع النبات نوع باختالف او اإلضافة نسبة كثيرا" باختالف يختلف بالنسبة التالية التسلسالت الصور اتبعت األيون. كمعدل نوع باختالف اختلف: المزروعة للترب

Cd F4 > F5 > F3 > F1 > F2Cr F5 > F1 > F3 > F4 > F2Co F5 > F4 > F2 > F1 > F3Ni F5 > F3 > F4 > F2 > F1

عالية نسبة تشكل الذائبة الصور بان h ( e - g )5 الجداول من ويالحظ الصور كانت %( ولقد23.44) كمعدل كانت حيث الكادميوم اليون بالنسبة المرتبطة الصورة بينما Cr ، Co ، Ni لأليونات بالنسبة السائدة هى المتبقية

نتيجة" إلضافة فانه عام وكمعدل الكادميوم اليون السائدة هى الكربونات مع وهذا والحركة لالذابة مقاومة االكثر الصور في ستتواجد األيونات فان الحمأة

(1981) مع يتفق وهذا لألحياء والجاهزة المتحركة الصور نسبة انخفاض يعنىKim and Fergusson ، (1991); Harrison al ، المتحركة الصور بأن أوصى حيث

تسلسل خالل أوال تستخلص التى الصور في تكون لألحياء والجاهزة. االستخالص في تقدمنا كلما تقل والتى االستخالص

مع بقوة ارتبط الكلسية الترب في الكادميوم ان Mcbride (1980) وجد االرتباط درجات تحت بأنه أوضح اإلدمصاص عملية خالل من الكلس سطوح ولدرجة يمكن انه الى اشار كما قليلة العنصر حركة او جاهزية تكون القوية

العناصر لمعظم الجاهزية السهلة للصور النسبى بالمحتوى التنبؤ محدودة سيكون التنبؤ هذا بان اوضح كما التربة صفات بعض قياس اعتمادا" على

تقدير يجب مضبوطة قيم على الحصول الجل انه اى فقط نوعى كمقياس مع وربطها عليها يتواجد التى الرئيسية الصور من صورة لكل النسبية القيم

بين االرتباط جداول واستنادا" الى المنظار هذا فمن عليه التربة صفات التربة صفات بعض ومع البعض بعضها مع للصور وكذلك( F6) الكلي التركيز

OM ، CEC ، pH 6) جداول( e-h المعاملة للترب بالنسبة نالحظ ان يمكننا التربة وصفات pHبين سلبية معنوية احصائية عالقة وجود عامة وبصورة ، CEC بين عالية معنوية موجبة وعالقة. F2 عدى والصور OM ، CEC االخرى

OM قيمة بان تعنى والتى CEC بسبب العضوية المادة نسبة بتغير تتاثر كانت OM % بين99 بمستوى موجبة عالية معنوية عالقة وجود الحمأة. كذلك اضافة

المختلفة الصور اضافة" لتراكيز هذا ،Co ، Cr ، Cd لاليونات الكلي والتركيز نتيجة" تأثرت قد الصور تراكيز وكذلك الكلي التركيز بان يعنى وهذا ايون لكل

نسبة ازدياد ان وحيث الحمأة اضافة بسبب العضوية المادة نسبة لزيادة الكلية التراكيز فان لذا الحمأة اضافة نسبة يعكس التربة في العضوية المادة

. الحمأة اضافة نسبة على معتمدة تكون الصور وتراكيز

Page 9: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء9

:( Pb) الرصاص االولى الثالثة للصور ( بالنسبة9) ( وشكل5i.- 4i) جداول النتائج أظهرت

تركيز قلة الى ذلك يعود وقد( ND) تركيز فيها يظهر لم المعاملة للترب حساسية دون كانت بحيث كبيرة درجة الى الصور لهذه بالنسبة الرصاص

الرتباطه يعود وقد استخالصه تستطع لم المستخدمة المحاليل ان او الجهاز اشار وكما انه حيث العضوية او المعدنية سواء التربة غرويات مع القوى

Allloway and Ayers (1993) الغرويات مع كبيرة بقوة يرتبط الرصاص ان الى جداول انظر ذائبة الغير الصور في موجود انه )اى متحرك يكون ال فانه لذا

نسبة على احتوت قد الحمأة ( بان1) رقم جدول من ويظهر ( ،3 ،2) رقم لأليونات التبادلية السعة قيمة إضافة" الرتفاع العضوية المادة من عالية

العضوية المادة تحلل بسبب العضوية الغرويات زيادة من الناتجة الموجبة ايضا" من المعدنية. يالحظ الغرويات بعض على الحمأة الحتواء وكذلك للحمأة والصور الكربونات مع المرتبطة )تراكيز( للصور قيم ظهورi ) 4) رقم جدول

(120 ،80) الحمأة من عالية اضافة بنسبة المعاملة للترب فقط المتبقية عاليا" كان الحمأة في الكلي الرصاص تركيز بان كذلك ويالحظ ، طن/هكتار

: كان الصور تسلسل وان ppm 789.44 بلغ حيثF4 (200.5) > F5 (199.5) > F3 (33.4) > F1 ، F2 (ND)

ما مع يتفق وهذا جاهزة الغير الصور في تركز قد الرصاص بان يعنى وهذا مستويات بأن القول يمكن و ،Alloway and Ayers (1993) اليه أشار

مدة زادت وكلما الحمأة استخدام بازدياد ستزداد الترب هذه في الرصاص مصدرا" للتلوث الترب هذه من يجعل قد بدوره وهذا ، الحمأة لهذه االستخدام.جاهزة غير بصور تواجده رغم مستقنال بالرصاص

: االستنتاجات بالحمأة والمعاملة الجافة المناطق ترب في الثقيلة العناصر تراكم ان على معتمدا كان الصحي الصرف مياه معالجة محطات من الناتجة المنشطة مستوى على وكذلك المضافة الحمأة في المعادن لهذه الكلي المحتوى تراكم تحديد في الرئيسى الدور تلعب لم التربة صفات أن . وظهر اإلضافة وتسلسل العناصر صور تحديد دورا" مهما" في لعبت لكنها الثقيلة المعادن

تسلسل على كثيرا يؤثر لم المستويات وبكافة الحمأة إضافة أن ، الصور هذه الصور بأن ظهر عامة . وبصورة معاملة الغير الترب مع مقارنة الصور هذه

للمعادن قليلة جاهزية على يدل جدا" مما منخفضة كانت المدمصة و الذائبة ما غالبا الثقيلة للمعادن الذائبة الصور نظرا" الن المزروعة للنباتات الثقيلة

يدل الصور هذه نسبة انخفاض ان كما ، لألحياء الجاهزة الصور اكثر من تعتبر Sommers (1978) استنادا" لبحوث وذلك المعادن هذه حركة قلة احتمال علي

and Silviera ، 1977)) et. al Latterellللعناصر الذائبة الصور بأن تبين حيث من اكثر عامال" محددا" للحركة تمثل بالحمأة المعاملة الترب في النادرة

. الحيوية للجاهزية تحديدها

الكيميائية الصور بين معقدة عالقات دالئل ظهرت سبق واستنادا" لما الصفات وبعض العناصر هذه من لكل الكلي التركيز من وكل الثقيلة للعناصر

دليال" ضعيفا" كان للعنصر الكلي المحتوى بأن اتضح . حيث للتربة الكيميائية الثقيل العنصر نوع بين المعقدة التداخالت فهم . ان للنبات لجاهزيته بالنسبة من الموضوع هذا حول دراسات بإجراء نوصي لذا ، ضروري امر يعتبر والنبات

Page 10: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء10

المنطقة في المزروعة النباتات في العناصر هذه تراكم مدى معرفة اجل الناتجة الحمأة وفى التربة في المعادن لهذه الموجودة الصور مع ذلك وربط

العالقة فهم يمكن عندها ، الترب لهذه تضاف والتى المعالجة محطات منللنبات. وجاهزيته المعدن نوع بين الكمية

Page 11: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء11

References

Akinola ، A. Agboola and R.B. Corey (1971). Soil Sci.115: 367-375. In Fertilizatin and soil Fertility.

Alloway ، B.J. and D.C.Ayers 1993. Chemical Principles of Environmental Pollution. Chapman and Hall ، London ، UK.

Awad,.K.M. 1987. Fertilizatin and soil Fertility. Basrah Uni. Iraq.

Calvet ، R. ، S. Bourgeois ، and ، J.J . Msaky ، (1990). Some experiments on extraction of heavy metals present in soil. Int. J. Environ. Anal. Chem. 39: 31-45.

Corey ، R.B. ، L.D. King ، C. Lue-Hing ، D.S. Fanning ، J.J. Steward ، and J.M. Walker. (1987). Effects of sludge properties on accumulation of trace elements by crops. p. 25-52. In A.L. Page et. al. (ed.) Land application of sludge: Food chain implications. Lewis Publ. ، Chelsea ، MI.

Davies ، B.E. (1992). Inter-relationships between soil properties and the uptake of Cd ، Cu ، Pb ، and Zn from contaminated soils by radish. Water ، Air Soil Pollut. ، 63 ، 331- 342.

Harrison ، R.M. ، D.P.H. Laxen ، and S.J. Wilson.(1981).Chmical associations of lead ، cadmium ، copper ، and zhnc in street dusts and roadside soils. Environ. Sci. Technol. 15:1378-1383.

Hodgson ، J.F. ، Lindsay ، W.L. ، and Triewiller ، J.F. (1966). Soil Sci. Soc. Amer. ، Proc. 30:326-327. In Fertilization and Soil Fertility. Awad ، K. M. 1987. Basrah Un. Iraq.

Iyengar ، S.S. ، D.C. Martens ، and W.P. Miller. (1981). Distribution and plant availability of soil zinc fractions. Soil Sci. Am. J. 45: 735-739.

Jammal A، (1980). In Awad ، K.M. 1987. Fertilization and soil fertility. Basra University ، Iraq.

Jin Qian ، Z.W. ، Xiao-quan ، S. ، Qiang ، T. ، Bei ، W. and Bin Chen ، (1996). Evaluation of plant availability of soil trace metals by chemical fractionation and multiple regrossion analysis. Enviro. Pollution ، Vol. 91. No.3. pp. 309- 315.

Jing ، A.S. and Singh ، B.R. (1993). Partitioning and distribution of cadimium and zinc in selected cultivated soils in Norway. Soil Sci. ، 156: 240 - 250.

Kim ,N.D. ، and J.E. Fergusson ، (1991). Effectiveness of a commonly used sequential extraction technique in determining the speciation of cadimum in soils. Sci. Total Environ. 105: 191-209.

Page 12: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء12

Lake ، D.L. and Lester ، J.N. (1984). Fractionation ، characterization and speciation of heavy metals in sewage sludge and sludge-amended soils. Areview. J. Environ.Quali. ، 13:175-183.

LeClaire ، J.P. ، Chang ، A.C. ، Levesque ، C.S. and Sposito ، G. (1984). Trace metal chemistry in arid- zone field soils amended with sewage sludge: VI. Correlations between zinc uptake and extracted soil zinc fractions. Soil Sci. Soc. Am. J. ، 48: 509- 513.

Lindsay ، W.L.(1979). Chemical equilibria in Soil. Wiley. New York.

McBride ، M.B. (1980). Chemisorption of Cd on calcite surfaces. Soil Sci. Soc. Am. J.44: 26-28.

McLaren ، R.G. ، and D.V. Crawford ، (1973). Studies on soil copper. I. The fractionation of copper in soils. J. Soil Sci. 24:172-181.

Mench ، M.J. ، Martin ، E. & Solda ، P. (1994). After effects of metals derived form a highly metal-polluted sludge on maize (Zea Mays L.). Water ، Air Soil Pllut. ، 75: 227-291.

Page ، A.L. (1982) ، Methods of Soil analysis: part 2. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. sssA ، Madison ، WI ، USA ،

Polemio ، M. and Rhoades ، J.D. (1977). Determining cation exchange capacity. As cieted in Page 1982 ، Methods of soil analysis: Part 2.

Radogna,V.M. (1990). Heavy metals accumulation in forst soils as an air pollution effect. In. Trans. 14th. Int. Congr. Soil Sci. ، Vol. II. Kyoto ، Japan ، pp. 84- 89.

Sauerbeck ، D.R. and Hein ، A. (1991). The nickel uptake from different soils and its prediction by chemical extractions. Water ، Air soil pollut. ، 57- 58 ، 861- 871.

Shuman ، L.M. (1985). Fractionation method for soil microelements. Soil Sci. 140: 11- 22.

Silviera ، D.J. ، and L.E. Sommers. (1977). Extractibility of copper ، zinc ، cadmium ، and lead in soils incubated with sewage sludge. J. Environ. Qual. 6: 47-52.

Sims ، J.T. and J.S. Kline ، (1991). Chemical fractionation and plant uptake of havey metals in soils amended with co-composted sewage sludge. J. Environ. Qual. 20: 387- 395.

Spsito ، G. ، C.S. LeVesque ، J.P. LeClaire ، and A.C. Chang. (1982a). Trace metal chemistry in arid-zone field soils amended with sewage sludge: III. Effect of time on the extraction of trace metals. Soil Sci. Soc. Am. J. 47: 898- 902.

Page 13: كيمياء المعادن الثقيلة لترب المناطق الجافة والمعاملة بالحمأة

بالحمأة والمعملة الجافة المناطق لترب الثقيلة المعادن كيمياء13

Spsito ، G. ، L.J. Lund ، and A.C. Chang. (1982b). Trace metal chemistry in arid-zone field soils amended with sewage sludge: I. fractionation of Ni ، Cu ، Zn ، Cd ، and Pb in solid phases. Soil Sci. Soc. Am. J. 46: 260-264.

Stover ، R.C.,L.E. Sommers ، and D.J. Silviera. (1976). Evaluation of metals in wastewater sludge. J. Water Pollut. Control fed. 48:2165-2175.

Van Valin ، R. & Morse ، J.W. (1982). An investigation of metals commonly used for the selective removal and characterization of trace metals in sediments. Mar. Chem. ، 11 ، 533-64.

Walkley ، A. ، and I.A. Black. (1934). An examination of the Degtgareff method for measuring soil organic matter and a proposed modificatin of the chromic acid titration method. Soil Sci. 37:29-38. As cited in Page ، (1982) ، Methods of Soil analysis: part 2.

Zhu ، B. and Alva ، K. (1993). Distribution of trace metal in some sandy soils under citrus production. Soil Sci. Soc. AM. J. ، Vol. 57: 350- 355.