Published March 31, 2020 | Version v1
Publication Open

Evaluation of trace elements concentration in surface sediments of Parishan International Wetland (Fars Province, SW Iran) by using geochemical and sedimentological analysis

Creators

  • 1. Shiraz University
  • 2. Shahid Bahonar University of Kerman
  • 3. Ferdowsi University of Mashhad
  • 4. Al-Hussein Bin Talal University

Description

This study investigated the concentration of trace metals in surface sediments of Parishan Lake. Parishan Lake is one of the biggest freshwater lakes in the Middle East, situated in Kazerun area (Fars Province, Iran). This preliminary study concerns the mineralogy, enrichment level, and trace elements source identification in surface sediment of this lake. The geochemical Enrichment Factor (EF) and Geo-accumulation index (Igeo) and sedimentological approaches were applied to characterize the contamination by heavy metals, comparing with Average Shale. Multivariate statistical analysis was also used to identify probable studied elements sources in collected samples. The XRD and microscopic analysis show that main mineral of surface sediments is aragonite with small amounts quartz and nepheline. Chemical analysis of sediments showed that the mean concentrations of As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, and Sr were 1.88, 27.2, 32.4, 18.6, 8.1, 38.4, and 3934.9 mg/kg, respectively, and average concentrations of Cd, Cu, and Sr exceeded the corresponding values of upper continental crust (UCC) values. The outcomes of this study indicate that geochemical indices (EF and Igeo) revealed an extremely high enrichment for Sr, whereas other elements had minimal enrichment. The levels of potential ecological risk index (RI) for studied trace elements in all sampling locations were 41.13 and 23.76, lower than baseline value (150), signifying that ecological risks displayed by those elements in sediments were moderate. The multivariate statistical analysis indicated that Sr had a geogenic source (natural source), while As and Cd came probably from Industrial source (chemical fertilizers), Ni and Cr were likely derived from vehicle emissions, particularly agricultural machinery, and Pb originated from exhaust and non-exhaust traffic emissions.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

بحثت هذه الدراسة في تركيز المعادن النزرة في الرواسب السطحية لبحيرة باريشان. بحيرة باريشان هي واحدة من أكبر بحيرات المياه العذبة في الشرق الأوسط، وتقع في منطقة كازرون (مقاطعة فارس، إيران). تتعلق هذه الدراسة الأولية بعلم المعادن ومستوى التخصيب وتحديد مصدر العناصر النزرة في الرواسب السطحية لهذه البحيرة. تم تطبيق عامل الإثراء الجيوكيميائي (EF) ومؤشر التراكم الجغرافي (IGEO) والأساليب الرسوبية لتوصيف التلوث بالمعادن الثقيلة، مقارنة بمتوسط الصخر الزيتي. كما تم استخدام التحليل الإحصائي متعدد المتغيرات لتحديد مصادر العناصر المدروسة المحتملة في العينات التي تم جمعها. يُظهر تحليل الأشعة السينية والتحليل المجهري أن المعدن الرئيسي للرواسب السطحية هو الأراغونيت بكميات صغيرة من الكوارتز والنيفلين. أظهر التحليل الكيميائي للرواسب أن متوسط تركيزات As وCd وCr وCu وNi وPb وZn وSr كانت 1.88 و27.2 و32.4 و18.6 و8.1 و38.4 و3934.9 مجم/كجم على التوالي، وأن متوسط تركيزات Cd وCu وSr تجاوز القيم المقابلة لقيم القشرة القارية العليا (UCC). تشير نتائج هذه الدراسة إلى أن المؤشرات الجيوكيميائية (EF و Igeo) كشفت عن تخصيب عالي للغاية لـ Sr، في حين أن العناصر الأخرى لديها الحد الأدنى من التخصيب. كانت مستويات مؤشر المخاطر البيئية المحتملة للعناصر النزرة المدروسة في جميع مواقع أخذ العينات 41.13 و 23.76، أي أقل من القيمة الأساسية (150)، مما يدل على أن المخاطر البيئية التي تظهرها تلك العناصر في الرواسب كانت معتدلة. أشار التحليل الإحصائي متعدد المتغيرات إلى أن Sr كان له مصدر جغرافي (مصدر طبيعي)، في حين أن As و Cd ربما جاءا من مصدر صناعي (الأسمدة الكيميائية)، ومن المحتمل أن يكون النيكل والكروم مشتقين من انبعاثات المركبات، ولا سيما الآلات الزراعية، وأن Pb نشأ من انبعاثات حركة العادم وغير العادم.

Translated Description (French)

Cette étude a étudié la concentration de métaux traces dans les sédiments de surface du lac Parishan. Le lac Parishan est l'un des plus grands lacs d'eau douce du Moyen-Orient, situé dans la région de Kazerun (province de Fars, Iran). Cette étude préliminaire concerne la minéralogie, le niveau d'enrichissement et l'identification des sources d'éléments traces dans les sédiments de surface de ce lac. Le facteur d'enrichissement géochimique (FE), l'indice de géo-accumulation (Igeo) et les approches sédimentologiques ont été appliqués pour caractériser la contamination par les métaux lourds, en comparaison avec le schiste moyen. L'analyse statistique multivariée a également été utilisée pour identifier les sources probables des éléments étudiés dans les échantillons prélevés. La DRX et l'analyse microscopique montrent que le principal minéral des sédiments de surface est l'aragonite avec de petites quantités de quartz et de néphéline. L'analyse chimique des sédiments a montré que les concentrations moyennes de As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn et Sr étaient respectivement de 1,88, 27,2, 32,4, 18,6, 8,1, 38,4 et 3 934,9 mg/kg, et que les concentrations moyennes de Cd, Cu et Sr dépassaient les valeurs correspondantes des valeurs de la croûte continentale supérieure (CUC). Les résultats de cette étude indiquent que les indices géochimiques (EF et Igeo) ont révélé un enrichissement extrêmement élevé en Sr, alors que d'autres éléments avaient un enrichissement minimal. Les niveaux d'indice de risque écologique potentiel (IR) pour les éléments traces étudiés dans tous les sites d'échantillonnage étaient de 41,13 et 23,76, inférieurs à la valeur de référence (150), ce qui signifie que les risques écologiques présentés par ces éléments dans les sédiments étaient modérés. L'analyse statistique multivariée a indiqué que le Sr avait une source géogénique (source naturelle), tandis que l'As et le Cd provenaient probablement de source industrielle (engrais chimiques), le Ni et le Cr étaient probablement dérivés des émissions des véhicules, en particulier des machines agricoles, et le Pb provenait des émissions du trafic d'échappement et hors échappement.

Translated Description (Spanish)

Este estudio investigó la concentración de metales traza en los sedimentos superficiales del lago Parishan. El lago Parishan es uno de los lagos de agua dulce más grandes de Oriente Medio, situado en la zona de Kazerun (provincia de Fars, Irán). Este estudio preliminar se refiere a la mineralogía, el nivel de enriquecimiento y la identificación de fuentes de oligoelementos en los sedimentos superficiales de este lago. Se aplicaron el factor de enriquecimiento geoquímico (FE) y el índice de geoacumulación (Igeo) y los enfoques sedimentológicos para caracterizar la contaminación por metales pesados, en comparación con el esquisto medio. También se utilizó el análisis estadístico multivariante para identificar fuentes de elementos probables estudiados en muestras recolectadas. La DRX y el análisis microscópico muestran que el principal mineral de los sedimentos superficiales es la aragonita con pequeñas cantidades de cuarzo y nefelina. El análisis químico de los sedimentos mostró que las concentraciones medias de As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn y Sr fueron 1.88, 27.2, 32.4, 18.6, 8.1, 38.4 y 3934.9 mg/kg, respectivamente, y las concentraciones medias de Cd, Cu y Sr excedieron los valores correspondientes de los valores de la corteza continental superior (UCC). Los resultados de este estudio indican que los índices geoquímicos (EF e Igeo) revelaron un enriquecimiento extremadamente alto para Sr, mientras que otros elementos tuvieron un enriquecimiento mínimo. Los niveles de índice de riesgo ecológico (IR) potencial para los oligoelementos estudiados en todos los lugares de muestreo fueron 41.13 y 23.76, inferiores al valor de referencia (150), lo que significa que los riesgos ecológicos que mostraron esos elementos en los sedimentos fueron moderados. El análisis estadístico multivariante indicó que el Sr tenía una fuente geogénica (fuente natural), mientras que el As y el Cd provenían probablemente de una fuente industrial (fertilizantes químicos), el Ni y el Cr probablemente se derivaron de las emisiones de los vehículos, en particular de la maquinaria agrícola, y el Pb se originó a partir de las emisiones de escape y de las emisiones del tráfico que no son de escape.

Files

24413930.pdf.pdf

Files (251.4 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:4fd40e60ce8e9fa575fd6ba1344235be
251.4 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم تركيز العناصر النزرة في الرواسب السطحية للأراضي الرطبة الدولية في باريشان (مقاطعة فارس، جنوب غرب إيران) باستخدام التحليل الجيوكيميائي والرواسب
Translated title (French)
Évaluation de la concentration en oligo-éléments dans les sédiments de surface des zones humides internationales de Parishan (province de Fars, sud-ouest de l'Iran) à l'aide d'analyses géochimiques et sédimentologiques
Translated title (Spanish)
Evaluación de la concentración de oligoelementos en sedimentos superficiales del Humedal Parishan International (provincia de Fars, suroeste de Irán) mediante análisis geoquímicos y sedimentológicos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3014603867
DOI
10.1080/15569543.2020.1737825

Is supplement to
https://openalex.org/W4362674250 (Other)
https://openalex.org/W4220669331 (Other)
https://openalex.org/W3148983043 (Other)
https://openalex.org/W3087890856 (Other)
https://openalex.org/W2958103683 (Other)
https://openalex.org/W2944763253 (Other)
https://openalex.org/W2300967019 (Other)
https://openalex.org/W2296983498 (Other)
https://openalex.org/W1995376247 (Other)
https://openalex.org/W1993093658 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Jordan

References

  • https://openalex.org/W1917670217
  • https://openalex.org/W1966245430
  • https://openalex.org/W1972568665
  • https://openalex.org/W1984018600
  • https://openalex.org/W1985787346
  • https://openalex.org/W1990318722
  • https://openalex.org/W2019771436
  • https://openalex.org/W2023091835
  • https://openalex.org/W2027235579
  • https://openalex.org/W2045174871
  • https://openalex.org/W2059245554
  • https://openalex.org/W2064985776
  • https://openalex.org/W2074088943
  • https://openalex.org/W2081308823
  • https://openalex.org/W2087662765
  • https://openalex.org/W2093142558
  • https://openalex.org/W2115908658
  • https://openalex.org/W2125902660
  • https://openalex.org/W2127092279
  • https://openalex.org/W2136171200
  • https://openalex.org/W2206104059
  • https://openalex.org/W2212035903
  • https://openalex.org/W222374937
  • https://openalex.org/W2276894544
  • https://openalex.org/W2346421908
  • https://openalex.org/W2410875023
  • https://openalex.org/W2477299442
  • https://openalex.org/W2508094358
  • https://openalex.org/W2511549000
  • https://openalex.org/W2584020334
  • https://openalex.org/W2599774252
  • https://openalex.org/W2629169317
  • https://openalex.org/W2735659588
  • https://openalex.org/W2743215304
  • https://openalex.org/W2763959513
  • https://openalex.org/W2767173985
  • https://openalex.org/W2771646755
  • https://openalex.org/W2781428747
  • https://openalex.org/W2789848761
  • https://openalex.org/W2791160344
  • https://openalex.org/W2799391741
  • https://openalex.org/W2800014138
  • https://openalex.org/W2805582283
  • https://openalex.org/W2894928140
  • https://openalex.org/W2908631100
  • https://openalex.org/W2911183354
  • https://openalex.org/W4229932741
  • https://openalex.org/W4246210309
  • https://openalex.org/W576182421
  • https://openalex.org/W837617732