تهدید نواحی داغ آلودگی در سیستم های رودخانه ای: مطالعه موردی رودخانه Ploučnice (جمهوری چک)

خلاصه

از آنجایی که آلودگی رودخانه ها ممکن است کیفیت آب و مواد جامد منتقل شده توسط رودخانه ها را به خطر بیندازد، نقشه برداری و ارزیابی رسوبات رودخانه ای آلوده تاریخی یک موضوع فوری است. رودخانه Ploučnice و دشت سیلابی آن توسط استخراج محلی اورانیوم از سال 1971 تا 1989 آلوده شده بودند. ما این رودخانه را از سال 2013 با استفاده از ترکیبی از روش‌های متنوع، از جمله ژئوانفورماتیک، برای شناسایی نقاط داغ آلودگی در دشت‌های سیلابی و ارزیابی پتانسیل برای بازسازی آینده مورد مطالعه قرار داده‌ایم. اطلاعات آرشیوی در مورد تاریخچه آلودگی و سیل گذشته برای درک پویایی دشت سیلابی و ناهمگونی آلودگی جمع آوری شد. پس از آن، یک مدل زمین دیجیتال مبتنی بر داده‌های اسکن لیزری و تجزیه و تحلیل داده‌ها برای شناسایی مکان‌های دارای تغییر کانال رودخانه استفاده شد.

در نهایت از نقشه برداری ژئوشیمیایی غیرتهاجمی استفاده شد. با استفاده از فلورسانس اشعه ایکس قابل حمل و طیف سنج گاما. مجموعه داده های حاصل با ابزارهای زمین آماری پردازش شدند. یکی از خروجی های اصلی این مطالعه نقشه دقیق توزیع آلودگی در دشت سیلابی بود. نتایج نشان داد که بین رسوبات آلوده، جابجایی کانال گذشته و توسعه دشت سیلابی رابطه وجود دارد. ما متوجه شدیم که افزایش غلظت آلودگی عمدتاً در پیچ‌خم‌های بریده‌شده و نهشته‌های کانال جانبی از دوره معدن رخ می‌دهد، که دومی در خطر دوباره کاری (اتصال مجدد به رودخانه) در دهه‌های آینده قرار دارد. تغییر کانال گذشته و توسعه دشت سیلابی ما متوجه شدیم که افزایش غلظت آلودگی عمدتاً در پیچ‌خم‌های بریده‌شده و نهشته‌های کانال جانبی از دوره معدن رخ می‌دهد، که دومی در خطر دوباره کاری (اتصال مجدد به رودخانه) در دهه‌های آینده قرار دارد. تغییر کانال گذشته و توسعه دشت سیلابی ما متوجه شدیم که افزایش غلظت آلودگی عمدتاً در پیچ‌خم‌های بریده‌شده و نهشته‌های کانال جانبی از دوره معدن رخ می‌دهد، که دومی در خطر دوباره کاری (اتصال مجدد به رودخانه) در دهه‌های آینده قرار دارد.

کلید واژه ها:

تجزیه و تحلیل ژئومورفیک ; ابزارهای تحلیلی قابل حمل ; درونیابی زمین آماری ; توزیع آلودگی

1. معرفی

رودخانه‌ها و دشت‌های سیلابی آن‌ها آلودگی تاریخی را ذخیره می‌کنند و کانال‌های رودخانه دوباره کار می‌کنند و این آلودگی را به حمل و نقل رودخانه‌ای باز می‌گردانند. قابل توجه است، اولین مطالعات اختصاص داده شده به خطرات ناشی از کار مجدد رسوبات رودخانه ای آلوده تاریخی در زمینه ژئومورفولوژی [ 1 ، 2 ، 3 ] ظاهر شد. دشت های سیلابی آلوده در جمهوری چک نیز به دلیل بازکاری رسوب، یک خطر زیست محیطی را نشان می دهد [ 4 ، 5 ].

سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) ابزارهای ارزشمندی را برای مطالعه تغییرات مکانی و زمانی در کانال‌های رودخانه‌ای و ارائه مبانی مناسب برای ارزیابی ژئومورفولوژی رودخانه ارائه می‌دهند. در طول دهه 1990، برای اولین بار از عکس‌های هوایی و تصاویر ماهواره‌ای استفاده شد و (مدل‌های ارتفاعی دیجیتال (DEMs) از این منابع [ 6 ] ایجاد شد. ، مقدار زیادی از کار مرتبط با شناسایی رسوبات زیرسطحی در یک دشت سیلابی را ذخیره کرده است، که به طور قابل توجهی مطالعات دشت سیلابی را تسهیل کرده است [ 7 ، 8]]. عملکرد تصویربرداری مقاومت الکتریکی در مطالعات دشت سیلابی در کارهای قبلی نشان داده شده است [ 9 ، 10 ، 11 ، 12 ]. از آغاز قرن بیست و یکم، مدل‌های دقیق زمین دیجیتالی که از داده‌های اسکن لیزری هوابرد (LIDAR) تولید می‌شد، بیشتر برای ارزیابی ژئومورفولوژیکی رودخانه‌ها استفاده می‌شد [ 13 ].

مطالعات بر روی دشت های سیلابی آلوده با نقشه برداری آلودگی که از ابزارهای تحلیلی قابل حمل، از جمله تجزیه و تحلیل درجا (بدون هیچ گونه پیش تصفیه نمونه) استفاده می کند، تسهیل می شود [ 9 ، 10 ]. در دهه گذشته، ابزارهای تحلیلی قابل حمل، به ویژه آنهایی که از فلورسانس اشعه ایکس (XRF) استفاده می کنند، به سطوح کیفی مناسب برای تحقیقات زمین شناسی و پایش علوم محیطی رسیده اند [14 ] . در ژئوشیمی محیطی، ابزارهای XRF قابل حمل عمدتاً برای بررسی سریع آلودگی و نقشه برداری استفاده می شوند [ 15 ، 16 ، 17 ، 18 ]. طیف‌سنج‌های گاما و XRF قابل حمل همچنین منجر به پیشرفت در نقشه‌های دقیق آلودگی توسط رادیونوکلئیدها شده‌اند [ 9], 19 , 20 , 21 , 22 ].

ابزارهای XRF قابل حمل مزایای زیادی دارند [ 14 ]: آنها هزینه های عملیاتی بسیار پایین تری دارند، در مقایسه با آنالیزهای آزمایشگاهی معمولی به آماده سازی نمونه بسیار کمتری نیاز دارند و می توانند در محل در زمان واقعی استفاده شوند و نتایج بلافاصله نمایش داده می شوند. XRF همچنین می تواند برای توصیف اندازه دانه رسوب، یک عامل اساسی در درک اجسام رسوبی دشت سیلابی استفاده شود [ 8 ، 9 ]. تجزیه و تحلیل درجا XRF برای نقشه برداری ژئوشیمیایی با چگالی بالا چشم اندازهای جدیدی را برای تجزیه و تحلیل خاک ها و رسوبات آلوده باز می کند.

دو روش وجود دارد که روش‌های GIS می‌توانند به نقشه‌برداری آلودگی در دشت‌های سیلابی کمک کنند: (1) ابزارهای جغرافیایی و زمین آماری برای تصویربرداری واجد شرایط و تفسیر نتایج نقشه‌برداری دشت سیلابی ضروری هستند و (2) سیستم‌های GIS تفسیرهای ژئومورفیک را تا حد زیادی با ارائه مواد ورودی تسهیل می‌کنند. به عنوان نقشه ها، موقعیت های کانال گذشته بردار و مدل های ارتفاعی دیجیتال برای ارزیابی تکامل دشت سیلابی گذشته و آینده.

رودخانه Ploučnice و دشت سیلابی آن توسط استخراج محلی اورانیوم (U-mining) از سال 1971 تا 1989 آلوده شدند. این رودخانه از سال 1392 با هدف شناسایی رابطه بین ژئومورفولوژی دشت سیلابی و توزیع فضایی آلاینده ها مورد مطالعه قرار گرفته است. ما چندین مطالعه موردی را در محل های نشان داده شده در شکل 1 انجام دادیم . بیشترین محل مورد مطالعه، کانون آلودگی اورانیوم در نزدیکی روستای Boreček (مخفف MH) بود. در اولین کار خود [ 4 ]، ما از GIS برای توصیف تغییرات کانال رودخانه [ 23 ]، XRF آزمایشگاهی برای تجزیه و تحلیل آلودگی شیمیایی و توموگرافی مقاومت الکتریکی (ERT) برای تصویربرداری از پر شدن دشت سیلابی استفاده کردیم. ما بعداً از نقشه برداری فعالیت گامای سطحی استفاده کردیم [ 21]، تصویربرداری دقیق تر ERT و XRF تجزیه و تحلیل [ 9 ]. و در نهایت، ما همچنین پروفایل الکترومغناطیسی دوقطبی (DEMP) و لومینسانس تحریک شده نوری (OSL) را برای تاریخ گذاری رسوب اضافه کردیم [ 24 ]. تفسیر زمین آماری دقیق از نتایج نقشه برداری آلودگی توسط XRF در این مقاله نشان داده شده است.

تغییرات فضایی و زمانی در طول دو قرن گذشته در رودخانه Ploučnice بین شهرهای Stráž pod Ralskem و Česká Lípa [ 25 ] مورد مطالعه قرار گرفت. تجزیه و تحلیل GIS در سایر مناطق مورد مطالعه نیز مورد استفاده قرار گرفت: دومین کانون آلودگی در جنوب Mimoň (مخفف ES) [ 22 ، 26 ]. مناطق «Žlutá značka» در نزدیکی روستای Hradčany (مخفف AT1) [ 9 ، 27 ] و «Sádlo»، در غرب روستای Hradčany (مخفف AT2) [ 9 ]؛ منطقه در Veselí (مخفف TV) [ 28 ]; منطقه “Martinova louka”، در غرب روستای Hradčany (مخفف MS) [ 27 ، 29 ]; و منطقه در کرانه پایین دست شهر Česká Lípa (مخفف KK) [ 30]. نقشه برداری فعالیت گاما نیز در منطقه مورد مطالعه ES [ 22 ، 26 ] و ERT نیز در مناطق AT1 و AT2 استفاده شد [ 9 ، 31 ]. آنالیز رسوب با XRF آزمایشگاهی یا میدانی در تمام مناطق مورد مطالعه استفاده شد. اولین استفاده از نقشه برداری دقیق XRF در دشت سیلابی در مناطق ES [ 26 ] و MS [ 27 ، 29 ] آزمایش شد. روش تجزیه و تحلیل زمین آماری نتایج نقشه برداری XRF به طور کامل در مناطق TV [ 28 ] و KK [ 30 ] مورد بررسی قرار گرفت.

هدف ما نشان دادن این است که چگونه ابزارهای GIS می‌توانند در رمزگشایی و درک ساختار داخلی کانون‌های آلودگی، که در دشت‌های سیلابی مورد مطالعه یافتیم، کمک کنند و چگونه GIS و ارزیابی ژئومورفیک می‌توانند به پیش‌بینی خطر انتقال مجدد آلاینده‌ها از این نقاط کمک کنند. این مقاله بر تجزیه و تحلیل زمین آماری نقشه برداری دقیق XRF در مناطق مورد مطالعه MH، AT1 و MS متمرکز است که در چارچوب پایان نامه کارشناسی ارشد مورد بررسی قرار گرفت [ 27]]. این مقاله همچنین ترکیبی از چندین روش را نشان می‌دهد: GIS برای جابجایی کانال رودخانه و تفسیر ژئومورفولوژی (MS و AT1)، نقشه‌برداری orthophoto هواپیمای بدون سرنشین (MS)، و فعالیت گامای سطحی و نقشه‌برداری XRF زیرسطحی (MS و AT1). ما این فرضیه را ارزیابی کردیم که این روش‌ها می‌توانند ما را قادر سازند تا بفهمیم چرا آلودگی دشت سیلابی در نقاط حساس محلی از نظر مکانی محدود رسوب می‌کند و ارزیابی کنیم که آیا دینامیک کانال رودخانه ممکن است این آلودگی را در آینده نزدیک بازسازی کند یا خیر.

1.1. مناطق مطالعه

رودخانه Ploučnice، یکی از شاخه های سمت راست رودخانه Labe (البه)، 106 کیلومتر طول دارد و 1194 کیلومتر ^مربع از شمال بوهم، جمهوری چک را زهکشی می کند ( شکل 1 ). سنگ‌های منشا در حوضه آبریز منطقه مورد مطالعه عمدتاً ماسه‌سنگ‌های کرتاسه، سیلت‌سنگ و مارن هستند. بخش کوچکی از رسوبات از اجسام جدا شده از آتشفشان های سنوزوئیک به دست می آید که عمدتاً به شکل تپه های منفرد با اتصال ضعیف به ساقه اصلی وجود دارد. میانگین دبی در Mimoň 2.30 m ³ / s و میانگین دبی در Česká Lípa 4.90 m ^{3 است.}/s. در قسمت بالایی، پایین دست از Osečná، شیب جریان تا 33.8 متر در کیلومتر است، در حالی که تنها تقریباً 7 متر در کیلومتر در جریان پایینی غرب Žandov است. در قسمت میانی جریان، جایی که آلودگی معدن U رسوب کرده است، شیب به طور متوسط به تقریباً 0.8 متر در کیلومتر و در بخش بین Hradčany و Česká Lípa به 0.6 متر در کیلومتر کاهش می یابد [32 ] .

در مناطق مورد مطالعه، رودخانه Ploučnice ( شکل 1 ) با شیب دره تنها 0.6-1 متر بر کیلومتر و عرض دشت سیلابی 100-200 متر به طور فعال در حال پیچ و تاب است. طغیان دشت سیلابی کم و بیش سالانه است. سیل در حال حاضر عمدتاً ناشی از بارش شدید تابستانی است. جریان های مکرر روی کرانه مانع از هرگونه استفاده شدید از دشت سیلابی کشاورزی شد. در نقشه های تاریخی، مزارع زراعی تنها در تراس های بالای دشت سیلابی فعال قرار داشتند، در حالی که دشت سیلابی طبق نقشه کاداستر پایدار (1843) به عنوان مرتع استفاده می شد. نهشته‌های رودخانه‌ای دارای سنگ‌شناسی هستند که از شن ریز تا گل در کانال‌ها، شن و ماسه تا سیلت در توده‌های رسوبی جانبی (میله‌ها) و گل (سیلت و رس) در دشت‌های سیلابی متغیر است.

1.2. تاریخچه آلودگی رودخانه Ploučnice و دشت سیلابی آن

از آغاز قرن 19 و 20، شرکت های صنعتی محلی، متالورژی منطقه ای و احتراق زغال سنگ [ 33 ] باعث آلودگی گسترده مناطق زباله در جمهوری چک [ 11 ، 34 ]، از جمله دشت سیلابی Ploučnice [ 4 ، 35 ] شده اند. صنایع محلی در Panenský Creek، یکی از شاخه های سمت راست رودخانه Ploučnice، باعث آلودگی سرب (Pb) و روی (Zn) شده است [ 19 ، 36 ]. آلودگی قابل‌توجه رودخانه Ploučnice بین شهرهای Stráž pod Ralskem و Česká Lípa به دلیل استخراج U ایجاد شده است که در آغاز دهه‌های 1960 و 1970 آغاز شد. آلودگی سیستم رودخانه Ploučnice تقریبا بلافاصله [4 ، 37 ، 38 ، 39 ]. آلاینده‌های اصلی استخراج U رادیوم ( ²²⁶ Ra)، که اصلی‌ترین رادیونوکلئید ساطع کننده گاما در مناطق آلوده است، اورانیوم (U) و اسیدهای آزاد کمتر خطرناک، نیکل (Ni) و روی بودند [ 4 ، 19 ، 38 ] . در تابستان 1981، بارش شدید محلی باعث سیل بیش از 50 سال دبی رودخانه (Q50) در محدوده رودخانه میانی شد. این سیل بدترین سیل بود که در نیمه دوم قرن بیستم رخ داد. Hanslík [ 40 ] و Kühn [ 37] بیان کرد که این رویداد باعث انتقال تعداد قابل توجهی از رادیونوکلئیدهای ذرات معلق از منطقه معدن به رودخانه Ploučnice شد.

آلودگی اولیه منطقه معدن در نیمه دوم دهه 1980 پایان یافت، زمانی که موانع هیدرودینامیکی (مجموعه ای از هسته های حفاری که حرکات سیال زیرزمینی را کنترل می کنند) سرریز محلول را از مزارع شستشو در محل به معادن زیرزمینی متوقف کردند. تقریباً همزمان با این رویداد، کارخانه دفع فاضلاب احداث و شروع به کار کرد. بلافاصله پس از این اقدامات، U-mining کاهش یافت [ 38 ، 39 ].

نتایج یک بررسی هوابرد توسط طیف سنجی گاما در وضوح فضایی 250 متر [ 41 ] چندین نقطه داغ آلودگی را در دشت سیلابی رودخانه Ploučnice بین Mimoň و Česká Lípa نشان داد ( شکل 1 ). در اوایل دهه 1990، رسوبات دشت سیلابی هسته گرفته و برای یک نقطه داغ تجزیه و تحلیل شدند [ 19 ]. و ده سال بعد، رسوبات کانال Ploučnice مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت [ 36 ، 42 ]، اما اهمیت فرآیندهای رودخانه ای در رسوب و انتشار آلاینده ها در این آثار اولیه مورد بحث قرار نگرفت. تا کنون، یک مطالعه سیستماتیک از دشت سیلابی برای درک و تفسیر توزیع آلاینده در آنجا و دلایل وجود نقاط حساس فعالیت گامای متضاد [ 4] آغاز شده است., 9 , 21 , 24 ].

2. مواد و روشها

2.1. جمع آوری و پردازش داده های GIS

برای درک توسعه دشت سیلابی و ناهمگونی آلودگی، مواد آرشیوی همه مناطق مورد مطالعه، اطلاعات مربوط به تاریخچه آلودگی و سیل گذشته و نقشه های قدیمی و عکس های هوایی را جمع آوری کردیم ( شکل 2 ).

مجموعه داده‌ها برای تجزیه و تحلیل GIS از دفتر نقشه‌برداری، نقشه‌برداری و کاداستر چک خریداری شد (نشان‌های اجباری امپراتوری کاداستر پایدار، آرشیو ارتوعکس از سال 1999 تا عکس‌های اورتوفوتوی اخیر از سال 2015؛ © ČÚZK)، آزمایشگاه ژئوانفورماتیک در دانشگاه JE2 Purkyněn اتریش بررسی نظامی، 1836-1852؛ © UJEP)، و دفتر جغرافیایی و هواشناسی نظامی (عکس‌های هوایی از 1938 تا 1992؛ © MO ČR). عکس‌های هوایی از سال‌های 1938، 1953، 1976، 1982 و 1992 در ERDAS LPS 2013 (Hexagon Geospatial, Madison, WI, USA) [ 23 ] تصحیح شدند و تغییرات مکانی-زمانی در Ploučnice River با استفاده از نرم‌افزار Ploučnice,Redcri,Redcri تجزیه و تحلیل شدند. ، ایالات متحده آمریکا). تجزیه و تحلیل ویژگی نزدیک و تقاطع مناطق رودخانه ای را که کانال در آن راست یا تغییر یافته بود شناسایی کرد [23 ، 25 ].

مدل زمین دیجیتال جمهوری چک از نسل پنجم (DMR 5G; © ČÚZK) بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده از اسکن لیزر هوایی جمهوری چک بین سال‌های 2009 تا 2013 است. DMR_5G تصویری از زمین طبیعی یا تغییر یافته توسط انسان را به صورت دیجیتال نشان می‌دهد. به صورت ارتفاع نقاط گسسته در یک شبکه نامنظم مثلثی (TIN) با میانگین کل خطای 0.18 متر ارتفاع در زمین باز و 0.3 متر در زمین جنگلی [43] .]. مجموعه داده اسکن لیزری (DTM) از سال 2010 برای ایجاد یک مدل سه بعدی (TIN) برای تجسم و یک مدل زمین دیجیتال شطرنجی با وضوح 0.5 متر برای تجزیه و تحلیل سطح استفاده شد. بر اساس نقشه های شیب، جهت و دید، تجزیه و تحلیل ژئومورفولوژیکی دقیق از مناطق مورد مطالعه انجام شد. مجموعه داده های TIN نیز به صورت آنلاین با وضوح 2 متر به صورت رایگان در دسترس هستند: https://ags.cuzk.cz/dmr/ .

منطقه مورد مطالعه MS نیز با یک پهپاد از ارتفاع 50 متری اسکن شد ( شکل 3 B). یک سیستم میکرو پهپاد SteadiDrone EI8HT با لنز Sigma 35 mm f/1.4 DG HSM Nikon و دستگاه تثبیت کننده (گیمبال) استفاده شد. بیش از 350 تصویر جمع آوری شد. تصاوير در نرم افزار Agisoft PhotoScan (سنت پتربورگ، روسيه) با وضوح 4 سانتي متر تصحيح شدند.

کانال‌های رودخانه‌ای از سال‌های مختلف به صورت چندخط بردار شدند. پارامترهای کانال (طول، شیب جریان و سینوسیتی [ 44 ]) و تغییرات در رودخانه Ploučnice (صاف شدن، جابجایی های جانبی، تکامل پیچ و خم، و برش های پیچ پیچ نهایی) با استفاده از تحلیل فضایی تجزیه و تحلیل شدند. پردازش، تجزیه و تحلیل و تجسم داده ها در ArcGIS Desktop 10.5 با پسوند 3D Analyst انجام شد.

2.2. نقشه برداری آلودگی

با استفاده از تجزیه و تحلیل GIS، نقاط داغ تغییر رودخانه شناسایی شد و تصویربرداری ژئوفیزیک غیرتهاجمی در این مناطق آغاز شد. ما همچنین از یک نقشه تاریخی با وضوح پایین استفاده کردیم ( شکل 3 A)، که بر اساس طیف سنجی گامای هوایی بود و با یک طیف سنج گاما دستی GT-30 (Georadis، برنو، جمهوری چک) در سال 2005 انجام شد [41 ]]. وضوح فضایی شطرنجی فعالیت گامای درونیابی شده تقریباً 25 متر بود، اما فاصله بین نقاط اندازه گیری مجاور مجاور تقریباً 250 متر بود. بر اساس نقشه های به دست آمده، رسوبات دشت سیلابی در سه منطقه مورد مطالعه با روش های غیر مخرب در محل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. آلودگی دشت سیلابی عمدتاً توسط دو دستگاه XRF قابل حمل (دستی) شناسایی شد. نقشه برداری آلودگی نیاز به تجزیه و تحلیل چگالی کافی دارد، زیرا نقاط داغ آلودگی ممکن است در نوارهای بسیار باریک در مناطق کانال قبلی، که در حال حاضر با رسوب پر می شوند، محلی شوند [ 28 ]. هر زمان که آلودگی از زمان اوج آلودگی توسط رسوبات کمتر آلوده پوشانده شده باشد، XRF را نمی توان در سطح بالایی لایه های دشت سیلابی انجام داد، بلکه باید در هسته های رسوبی کم عمق اعمال شود [24] .]. فعالیت گامای سطحی را نیز می توان از آلودگی تحت پوشش تا حدود حدودی به دست آورد. 0.2 متر از اقشار کمتر آلوده؛ چنین لایه‌هایی می‌توانند بیش از 50 سال در یک دشت سیلابی جمع شوند (میانگین میزان رسوب رسوبات ریز بالای کرانه در دشت‌های سیلابی در حد میلی‌متر در سال است) یا احتمالاً زودتر در سطوح زیرین عمیق‌تر نزدیک کانال‌های فعال.

برای اندازه گیری کل فعالیت گامای سطحی ( ²²⁶ Ra هسته اصلی هدف بود)، ما از یک طیف سنج گاما DISA 400A یا GT-30 مجهز به آشکارساز NaI (T1) 1024 کانالی استفاده کردیم که در محدوده انرژی بین 30 کو ولت و 3 کار می کند. MeV. برای نقشه برداری، ما از ویژگی “بررسی” برای نظارت بر کل تشعشعات گاما در سطح کمر برای تسریع روند استفاده کردیم. بررسی فعالیت گاما عمدتاً اطلاعات را از طبقات برتر تا عمق حدوداً جمع آوری می کند. 0.2 متر، در حالی که پوشش رسوبی ضخیم تر بر روی آلودگی، فعالیت سطح را کاهش می دهد. برای ناحیه MS، ما بیش از 1500 نقطه داده جمع آوری کردیم ( شکل 3 C). نتایج با Surfer 8 (نرم افزار طلایی، گلدن، CO، ایالات متحده آمریکا) درون یابی و تجسم شدند.

ما همچنین از ابزار قابل حمل XRF DELTA Premium توسط Olympus Innov-X استفاده کردیم که تجزیه و تحلیل سریع بیش از 30 عنصر مانند آلاینده ها (Ba، Ni، Pb، U و Zn) و عناصر سنگی حساس به اندازه دانه (Al, Fe) را ارائه می کند. ، Rb، Si و Zr). اکثر عناصر شیمیایی (اعم از آلاینده و سنگ زا) در رسوبات شیمیایی بالغ به اندازه دانه حساس هستند. به عنوان مثال، نسبت آلومینیوم به سیلیکون (Al/Si) یک “جانشین” برای اندازه دانه رسوبات رودخانه ای در نظر گرفته می شود [ 45 ، 46 ، 47]]، زیرا در رسوبات بالغ، این نسبت با درصد فزاینده ای از کسر رس (معمولاً توسط کانی های رسی آلومینوسیلیکاته) به قیمت شن و ماسه (معمولاً کوارتز) افزایش می یابد. برعکس، نسبت زیرکونیوم به روبیدیم (Zr/Rb) در رسوبات با محتوای ذرات درشت تر، به ویژه سیلت درشت و ریزترین ماسه متناسب است [ 48 ، 49]]، زیرا Zr عمدتاً توسط بلورهای زیرکون با اندازه دانه معمولی 0.05 تا 0.1 میلی متر حمل می شود و به دلیل اینکه در رسوبات بالغ، Rb عمدتاً در ذرات معدنی خاک رس ریزتر وجود دارد. XRF برای تجزیه و تحلیل هر دو آلاینده (عناصر خطر) و عناصر سنگ زا، از جمله آنهایی که تعیین آنها با روشهای رایج، مانند انحلال در اسیدهای معدنی و طیف سنجی ICP، امکان پذیر نیست، به عنوان مثال، Si. سطوح غلظت عنصر لیتوژنیک در رسوبات برای اصلاح اندازه دانه غلظت عنصر خطر برای تشخیص آلودگی از تنوع طبیعی لازم است [ 4 ، 45 ، 50 ، 51 ، 52 ، 53.]. ساده ترین اصلاح اندازه دانه، نرمال سازی ژئوشیمیایی است، به عنوان مثال، بیان میزان آلودگی به عنوان نسبت یک عنصر خطر به یک عنصر سنگ زا، مانند Al، آهن (Fe)، Rb، و تیتانیوم (Ti) [54]، که همچنین عدم ایده آل بودن اکتساب درجا طیف XRF را تصحیح می کند [ 55 ].

یک شات XRF (اندازه‌گیری نقطه‌ای) به 70 ثانیه نیاز دارد و بنابراین چندین مرتبه سریع‌تر از پردازش نمونه آزمایشگاهی برای آنالیز توسط طیف‌سنجی جذب اتمی (AAS) یا پلاسمای جفت شده القایی (ICP با طیف‌سنجی اتمی) است. در ناحیه MS، بیش از 450 تجزیه و تحلیل نقطه XRF جمع آوری شد ( شکل 3 D). محدودیت های اصلی تجزیه و تحلیل XRF شامل عمق نفوذ سیگنال تحلیلی کمتر از 1 میلی متر و تأثیر ناهمگنی بافتی رسوبات بومی است. دومی بیشتر با استفاده از نرمال سازی ژئوشیمیایی کاهش می یابد (به پاراگراف قبل مراجعه کنید).

همه ابزارها را می توان به GPS متصل کرد تا مختصات جغرافیایی را بدست آورد. داده های به دست آمده را می توان در GIS مشاهده کرد. شکل 3 داده های مورد استفاده برای منطقه مورد مطالعه MS را نشان می دهد. نقشه برداری پهپاد تقریباً دو ساعت به طول انجامید، نقشه برداری تشعشع گاما تقریباً هفت ساعت و نقشه برداری XRF تقریباً 25 ساعت طول کشید.

2.3. تحلیل زمین آماری

ما یک درونیابی زمین آماری را در نرم افزار ArcMap 10.6 با پسوند Geostatistical Analyst انجام دادیم تا پیش بینی های معتبر آماری فعالیت گامای سطح، غلظت روی و U و نسبت های نسبی عناصر انتخاب شده را ایجاد کنیم. داده ها در ابتدا با استفاده از تبدیل نمره نرمال تبدیل شدند. این تبدیل داده برای درونیابی کریجینگ بسیار مهم است، زیرا این روش داده‌های توزیع شده معمولی یا حداقل متقارن را فرض می‌کند. دم های بالایی بلند در توزیع داده های دارای انحراف مثبت، واریانس ها را افزایش می دهد و واریوگرام ها را تحریف می کند [ 56]. مانند بسیاری از متغیرهای محیطی دیگر، مجموعه داده‌های آلودگی به دلیل مقادیر زیاد (فرات و/یا افراط) موجود در نقاط حساس آلودگی، دارای انحراف مثبت هستند، گاهی اوقات به شدت. تبدیل لگاریتمی که معمولاً اعمال می شود را نمی توان استفاده کرد، زیرا غلظت XRF اندازه گیری شده اغلب مقدار صفر دارد (زیر حد تعیین). بنابراین، تبدیل نمره نرمال (NST) جایگزین خوبی برای تبدیل لگاریتمی است. NST برای تبدیل مجموعه داده‌ها به گونه‌ای طراحی شده است که با رتبه‌بندی مقادیر از پایین‌ترین به بالاترین و تطبیق این رتبه‌ها با رتبه‌های معادل تولید شده از یک توزیع نرمال، شباهت زیادی به توزیع نرمال استاندارد داشته باشند [57 ] . نرم افزار ArcMap 10.6 به NST فقط برای کریجینگ ساده اجازه می دهد [ 57] که یکی از دلایل انتخاب این نوع کریجینگ است. میانگین مقادیر اندازه گیری شده در کل دامنه ثابت فرض می شود. بنابراین، کریجینگ ساده (SK) به عنوان روش درونیابی مناسب انتخاب شد. میانگین برآورد شده ( جدول 1 ) به عنوان میانگین داده ها محاسبه شد [ 58 ]. میانگین U، نسبت U/Fe، Zn و نسبت Zn/Fe نزدیک به صفر، میانگین نسبت Al/Si بین 0.2 تا 0.3 و میانگین نسبت Zr/Rb تقریباً 5 اینچ است. هر سه حوزه مطالعاتی

کریجینگ یک پیش بینی کننده محلی است و تنها نزدیکترین چند نقطه به نقطه هدف دارای وزن قابل توجهی است [ 56 ]. در مرحله بعد، یک تابع واریوگرام تجربی بهینه (نگاه کنید به شکل 4 ) از گروهی از توابع (پایدار، نمایی، کروی، دایره ای یا J-Bessel) انتخاب شد، به عنوان تابعی که نزدیکترین مقدار را به ریشه میانگین مربع استاندارد شده ارائه کرد. خطای پیش بینی (RMSPE). مقدار RMSPE محاسبه شده با استفاده از تکنیک های اعتبارسنجی متقابل (در مورد ما، روش ترک یک خروجی) می تواند برای انتخاب بهترین مدل واریوگرام از بین نامزدها استفاده شود [ 59 ]. نتایج جزئی توابع واریوگرام انتخابی و پارامترهای برآورد شده در جدول 1 نشان داده شده است. از آنجایی که مقادیر RMSPE در اکثر موارد نزدیک به یک است، درونیابی‌های نهایی نقشه‌های آلودگی خوبی تولید کردند.

نمونه‌هایی که با فاصله‌ای بزرگ‌تر از محدوده از هم جدا می‌شوند، از نظر مکانی مستقل هستند زیرا نیمه‌واریانس تخمینی تفاوت‌ها با فاصله جداسازی نمونه تغییر نمی‌کند. محدوده اصلی تخمین زده شده اطلاعاتی را در مورد اندازه پنجره جستجوی مورد استفاده در روش های درونیابی فضایی ارائه می دهد [ 60 ]. با توجه به [ 56 ]، حداقل تعداد نقاط در همسایگی درون یابی روی 7 و حداکثر روی 25 تنظیم شد. [ 59 ].

وابستگی فضایی معمولاً بر حسب نسبت قطعه به آستانه که به صورت درصد بیان می‌شود، قابل دسترسی است [ 61 ]. از این نظر، نسبت پایین (کمتر از 25٪) برای تمام مقادیر XRF در MH (Boreček) یافت شد و این یافته نشان می دهد که بخش بزرگی از واریانس به صورت مکانی معرفی شده است، که دلالت بر وابستگی مکانی قوی متغیر دارد. یک نسبت بالا (بیش از 75٪) تنها با نسبت U / Fe در ناحیه MS یافت شد، و این نتیجه اغلب نشان‌دهنده وابستگی فضایی ضعیف در وضوح نمونه‌گیری کنونی است. درجه هموارسازی کریجینگ به نسبت قطعه به آستانه بستگی دارد. هرچه این نسبت بزرگتر باشد، هموارسازی بیشتر است (کریجینگ تمایل دارد مقادیر بزرگ را دست کم بگیرد و مقادیر کوچک را بیش از حد برآورد کند) [ 56]]. از این منظر، هموارسازی تمام مقادیر XRF (به جز نسبت‌های U/Fe و Zn/Fe در ناحیه MS نسبتاً کوچک است، که یک ویژگی مهم برای نقشه‌برداری نقاط داغ آلودگی است.

3. نتایج

3.1. دینامیک و مهندسی رودخانه

موقعیت کانال رودخانه Ploučnice با استفاده از ابزار GIS تجزیه و تحلیل شد. برای درک توسعه دشت سیلابی، از نقشه های قدیمی، عکس های هوایی و DEM ها استفاده شد. طول مجموع کانال بین Stráž pod Ralskem و Žandov ( شکل 1 ) از 76.5 کیلومتر در زمان دومین بررسی نظامی اتریش (1836-1852) به 66 کیلومتر در سال 2011 کاهش یافت. تغییرات اصلی در کانال رودخانه توسط کانال ایجاد شده است. صاف کردن برای جلوگیری از خسارات سیل و با آلودگی معدن U بین شهرهای Stráž pod Ralskem و Mimoň انجام شد. مهندسی کانال نیز در روستای Boreček، به دلیل ساخت یک پل جاده جدید [ 23 ] و در امتداد رودخانه در اطراف شهر Česká Lípa [ 25] قابل توجه بود.]. به دلیل صاف شدن این کانال، میانگین سینوسی جریان از 2.56 به 2.22 کاهش یافت و شیب 0.02 متر بر کیلومتر افزایش یافت.

پیچ و خم های طبیعی در مسیر رودخانه میانی در طول دوره معدن U در کل امتداد رودخانه بین شهرهای Mimoň و Česká Lípa اتفاق افتاد. ناپایداری کانال جانبی یکی از ویژگی های مهم دسترسی رودخانه میانی سابق است. نهشته های دشت سیلابی رودخانه Ploučnice شنی تا سیلتی هستند که منعکس کننده سنگ شناسی حوضه است. در نتیجه، کانال رودخانه جابجایی های جانبی قابل توجهی به ترتیب 10 ⁰ تا 10 ¹ متر و چندین بریدگی پیچ و خم نشان داده است که یکی از آنها در شکل 5 نشان داده شده است. فضای جدید اسکان رسوب ایجاد کرد ( شکل 5 را ببینیدآ). نمای کلی از تغییرات موقعیت کانال از عکس های هوایی در مناطق مورد مطالعه در شکل 2 و شکل 5 نشان داده شده است .

مناطق مطالعه ما نمونه‌هایی از پویایی رودخانه‌ای مرتبط با فعالیت‌های انسانی را نشان می‌دهند. منطقه مورد مطالعه AT1 ( شکل 5 B) در منطقه ای با نمونه ای از تداخل تاریخی انسان با سیستم رودخانه واقع شده است. یک خندق برای آسیاب پایین دست منطقه AT1 در پایان قرن 18 ساخته شد ( شکل 5 B). خندق جدید و کانال اصلی در نقشه کاداستر پایدار با هم وجود داشتند ( شکل 2 B). در فاصله بین ترسیم نقشه کاداستر پایدار و اولین عکس ارتوفتو در سال 1938، رودخانه به طور کامل به این خندق هدایت شد و کانال طبیعی اصلی به طور کامل رها شد ( شکل 2 ب و شکل 5) .ب). پس از آن انحراف تولید شده توسط انسان، یک پیچ و خم درست در بالادست از نقطه انحراف ایجاد شد و در نیمه دوم قرن بیستم رها شد ⁽ شکل 5 B).

منطقه مورد مطالعه MH در پایین دست پل جاده ای قرار دارد که بین سال های 1982 و 1994 ساخته شده است ( شکل 2 ج). کانال رودخانه به زیر پل منتقل و صاف شد ( شکل 5 C) و دو فرورفتگی در مقیاس کوچک سپس مسیر رودخانه را در پایین دست کوتاه کردند، احتمالاً در نتیجه مستقیم شیب کانال افزایش یافته است.

در تمام مناطق مورد مطالعه، رسوب در میله های نقطه ای بسیار گسترده بود. میله های نقطه ای در شکل 5 A,B به صورت سطوح خوابیده اندکی پایین تر در امتداد کانال های متحرک جانبی نشان داده شده اند. وسعت میله‌های نقطه‌ای را می‌توان از روی تغییر موقعیت‌های کانال تاریخی که در شکل 2 و شکل 5 مشاهده می‌شود، تخمین زد . بنابراین، مناطق با جابجایی کانال جانبی اخیر قطعاً حجم رسوب قابل‌توجهی را از دوره معدنکاری U در خود جای داده‌اند.

3.2. آلودگی و نقشه برداری سنگ شناسی

3.2.1. نقشه برداری آلودگی در منطقه مطالعاتی MS-West of Hradčany

منطقه مطالعه MS ( شکل 6 ) بزرگترین منطقه از سه منطقه ای است که ما در معرض فعالیت گامای سطحی و نقشه برداری ژئوشیمیایی در دشت سیلابی Ploučnice قرار دادیم. این منطقه از محل استخراج U دورتر از نقطه داغ در Boreček (MH) است که قبلاً مطالعه شده بود [ 4 ، 9 ، 19 ، 24 ]، و همچنین دور از هرگونه اقدامات مهندسی رودخانه است. منطقه MS در بررسی تشعشعات گامای هوابرد با وضوح پایین بدون آلودگی یا فقط بسیار ضعیف به نظر می رسید ( شکل 3 A). با این حال، مناطق کوچکتر اما به طور قابل توجهی آلوده در این سایت توسط بررسی دقیق خود ما پیدا شد ( شکل 6 B).

کانون اصلی آلودگی محلی در ناحیه MS توسط بررسی‌های XRF و فعالیت گاما در نزدیکی محل سازمان‌دهی مجدد کانال در طول دوره استخراج U آشکار شد ( شکل 6 و شکل 7 ، نزدیک تصویر یک درخت افتاده و درست در بالادست این محل). کانال رودخانه در این مکان بر اساس عکس‌های هوایی تاریخی به صورت جانبی جابه‌جا شد و بین سال‌های 1953 تا 2008 منجر به رسوب درون کانالی شد. یک دریاچه کوچک oxbow هنوز در محل است که با دایره در شکل 5، شکل 6 و شکل 7 مشخص شده است .، و بنابراین، توپوگرافی سطح به وضوح آن جابجایی های کانال قبلی را تا کنون نشان می دهد. در یک مکان بسیار نزدیک در پایین دست، بقایای یک پایه تنه درخت در ساحل راست پیدا شد، در حالی که قطعات تنه هنوز در کانال قابل مشاهده است، و شاخه‌هایی از بالای تاج درخت در ساحل چپ قرار داشتند. موقعیت درخت افتاده در شکل 6 مشخص شده است . جزئیات بقایای درخت در عکس پهپاد در شکل 6 الف نشان داده شده است. تنه در کانال به طور اجتناب ناپذیری مانعی برای جریان آب شده است و بنابراین باعث افزایش جریان بالای کرانه و رسوب در دشت سیلابی نزدیک در طول سیل شده است. این کانون اصلی آلودگی به وضوح با غلظت های بالای روی و U قابل تشخیص است ( شکل 6C، E)، و همچنین نسبت Zn/Fe در نزدیکی درخت افتاده ( شکل 6 F). رسوب آلوده در این مکان دارای اندازه متوسط دانه بزرگتر است (نسبت Al/Si کمتر و Zr/Rb بیشتر، شکل 7 را ببینید ) و در یک پشته مرتفع در امتداد کانال تجمع یافته است. به عبارت دیگر، کانون آلودگی در منطقه MS در بالای یک خاکریز طبیعی قرار دارد.

در سایر مکان‌ها در منطقه مطالعه MS، نقشه‌های فعالیت XRF و گاما خروجی‌های متفاوتی تولید کردند. چندین نقطه داغ فعالیت گاما در کمربند پرپیچ و خم پیدا شد، به عنوان مثال، در امتداد کانال رودخانه در مکان‌هایی با جابجایی کانال جانبی اخیر ( شکل 6 B)، که در آن تنها غلظت‌های متوسط سطحی آلاینده‌های شیمیایی (U و Zn) با نقشه‌برداری XRF یافت شد. شکل 6 C-F). فقط در یک مورد همان نقطه مهم هم در نقشه فعالیت گاما و هم در نقشه نسبت Zn/Fe قابل مشاهده است ( شکل 6 F). نقاط داغ فعالیت گاما (مناطق قرمز تیره در شکل 6ب) به وضوح با میله های نقطه ای یکسان هستند، به عنوان مثال، نهشته های درون کانالی در مکان هایی که کانال رودخانه به طور سیستماتیک (تک جهتی) به صورت جانبی در طول دوره معدن U جابجا شده است (به تغییر موقعیت تاریخی کانال رودخانه توجه کنید، نشان داده شده در شکل 2 ، شکل 5 ، شکل 6 و شکل 7 ).

این حرکت سیستماتیک کانال رسوب در کمربند کانال و همچنین حفظ این رسوبات را تسهیل می کند. دلیل اختلاف بین نقشه برداری گاما و XRF واضح است: رسوب در میله های نقطه ای بسیار سریع تر (معمولا چندین سانتی متر در سال) نسبت به دشت سیلابی دیستال (معمولا چندین میلی متر در سال) است. و از این رو، آلودگی تاریخی اورانیوم در میله‌ها بین دهه 1990 و زمان حاضر توسط لایه‌ای از رسوبات کمتر آلوده (جوانتر) بسیار ضخیم بود که نمی‌توان آلودگی را با تجزیه و تحلیل سطح XRF نشان داد. این واقعیت که نقاط داغ فعالیت گاما در امتداد کانال رودخانه واقعاً میله‌های نقطه‌ای هستند، از اندازه دانه درشت‌تر آنها در مقایسه با دشت سیلابی، یعنی نسبت Al/Si پایین‌تر و Zr/Rb بیشتر، آشکار است (شکل 7) .A، B، به ترتیب). رسوبات درشت تر نیز بر روی خاکریزهای طبیعی اطراف خم کانال قرار دارند. فلش‌های آبی در شکل 7 جهت‌های مماس صادرات ترجیحی روی بانکی این آویزهای درشت‌تر را نشان می‌دهند. برخی از این خاکریزهای طبیعی، به ویژه آنهایی که در دوره معدنکاری U تشکیل شده اند، فعالیت گامای سطحی بالایی را نشان می دهند.

منطقه مورد مطالعه MS به دلیل تفاوت های بزرگ در سنگ شناسی رسوب، به عنوان مثال، اندازه دانه متوسط، که توسط الگوهای Al/Si و Zr/Rb متغیر مستند شده است، قابل توجه است. عادی سازی غلظت عنصر آلاینده نسبت به عنصر لیتوژنیک، در اینجا Fe، در نقشه های XRF از ناحیه MS تقریباً واریانس غلظت U را در منطقه مورد مطالعه یکسان کرد: مقایسه شکل 6 C (غلظت U خام) و شکل 6D (مقادیر نرمال شده U/Fe) واریانس بسیار کمتری را در مقیاس های رنگی مربوطه در شکل دوم نشان می دهد. دلیل آن این است که محرک اصلی افزایش غلظت U در سطح، میانگین اندازه دانه رسوب بود: هر دو U و Fe در رسوبات ریزتر افزایش می یابند. در مقابل، حتی پس از عادی سازی، آلودگی روی در نقاط داغ آلودگی محلی مطابق با نقشه فعالیت گامای مورد بحث در بالا به حداکثر می رسد ( شکل 6).E,F)، اگرچه نرمال سازی نیز به طور قابل توجهی واریانس کل میزان آلودگی را کاهش داد. دلیل همبستگی بهتر نسبت روی/آهن سطح و فعالیت گاما نسبت به نسبت سطح U/Fe و فعالیت گاما در حال حاضر نامشخص است. بدیهی است که هم نسبت روی/آهن سطحی و هم فعالیت گاما مکان‌هایی را در دشت‌های سیلابی نشان می‌دهند که آلاینده‌ها ترجیحاً رسوب می‌کنند.

3.2.2. نقشه برداری آلودگی در منطقه مطالعاتی AT1–Hradčany

به طور مشابه، در منطقه مورد مطالعه MS، بخشی از آلودگی در یک نوار نقطه در منطقه مورد مطالعه AT1 متمرکز شده است. این آلودگی با فعالیت گاما، U، نسبت U/Fe، Zn و حداکثر نسبت Zn/Fe در نواحی سمت راست بالای پانل های B تا F در شکل 8 مشاهده می شود . دو تفاوت در منطقه مورد مطالعه AT1 در مقایسه با منطقه مورد مطالعه MS وجود دارد: (1) رسوبات خاکریز در اطراف سواحل رودخانه محدب بسیار آلوده نیستند و (2) تصاویر آلودگی درون یابی شده برای هر دو خام (غلظت U و Zn و فعالیت گاما) مشابه هستند. و غلظت های نرمال شده (نسبت های U/Fe و Zn/Fe)، که اثر کمتر مهم اندازه دانه رسوب را نشان می دهد، همانطور که از حداکثر آلودگی مشابه در پانل های جداگانه در شکل 8 مشخص است .

منطقه مورد مطالعه AT1 به دلیل وجود یک حلقه پر پیچ و خم منظم که توسط یک برش طبیعی گردن درست قبل از دوره استخراج U رها شده است، خاص است. این پیچ و خم بریده متعاقباً با رسوبات در طول دوره معدن پر شد ( شکل 2 B و شکل 5 B). محل حداکثر آلودگی حلقه ای شکل در مرکز شکل 8 B–D,F قابل مشاهده است.

3.2.3. نقشه برداری آلودگی در منطقه مطالعاتی MH–Boreček

منطقه مورد مطالعه MH ( شکل 9 ) کمترین وسعت را در بین تمام نقاط داغ آلودگی دارد که تاکنون مطالعه کرده ایم. یکی دیگر از ویژگی های منطقه مورد مطالعه MH، پیچیدگی آن است، که از پیچیده ترین ساختار داخلی حداکثر فعالیت گامای سطحی ( شکل 9 B) و توزیع U و Zn ( شکل 9 C-F)، به ویژه با توجه به فقدان سازماندهی مجدد کانال در نقشه های تاریخی و عکس های ارتوپدی از دوره معدن ( شکل 2 C). توپوگرافی دشت سیلابی منطقه نقشه برداری شده نسبتاً یکنواخت است ( شکل 9الف) و هیچ ارتباط آشکاری با پیچیدگی کانون آلودگی ندارد. معمولاً ممکن است نیازی به رمزگشایی ساختار چنین منطقه پیچیده و کوچکی نباشد. با این حال، این مکان بالاترین فعالیت گامای سطحی ( شکل 9 B) و غلظت روی و نسبت روی/آهن ( به ترتیب شکل 9 E,F) را در میان مناطق مورد مطالعه نشان داد و فاقد تفاسیر ژئومورفیک ساده بود.

ماکزیمم نسبت U و U/Fe در قسمت سمت راست بالای شکل 9 C,D را می توان به خاکریز اطراف کانال فعال نسبت داد. این ماکزیمم ها سنگ شناسی خاصی از رسوبات خاکریز را منعکس نمی کنند، زیرا نقشه های نسبت U و U/Fe در این مکان خاص تقریباً یکسان هستند. حداکثر آلودگی در نقشه‌های ژئوشیمیایی U و Zn U و Zn با هم همپوشانی ندارند (مقایسه با شکل 9 C, E)، اما حداقل حداکثر فعالیت گاما ( شکل 9 B) با حداکثر نسبت U و U/Fe همپوشانی دارد ( شکل 9به ترتیب C,D) همانطور که می توان برای آلودگی مربوط به استخراج U انتظار داشت. منطقه مورد مطالعه MH مستند می کند که هر بخش از دشت سیلابی تحت تاثیر معدنکاری ویژگی های خاص سایت را نشان می دهد. به طور قابل‌توجهی، منطقه MH از بین سه منطقه مورد مطالعه، همانطور که در بخش 3.1 توضیح داده شد، بیشترین تأثیرات انسانی را روی سیستم رودخانه Ploučnice متحمل شد . این جنبه اراده در بحث در نظر گرفته شده است.

4. بحث

تجزیه و تحلیل درجا توسط دستگاه های XRF دستی به طور مستقیم برای نقشه برداری آلودگی در دشت های سیلابی قابل استفاده است ( شکل 6 ، شکل 8 و شکل 9 )، اگرچه به دلیل محتوای آب “بومی”، غلظت عناصر به دست آمده تنها 45 تا 70 درصد از محتوای کل معمولی بر اساس نمونه خشک. چنین تأثیری از محتوای آب با مشاهدات قبلی توسط محققانی که تجزیه و تحلیل نمونه‌های رسوب بومی را بدون پیش تصفیه انجام دادند همسو می‌شود [ 17 ، 62 ، 63]. این اثر ذاتی آنالیز میدانی نمونه‌های بومی را می‌توان با نرمال‌سازی ژئوشیمیایی، یعنی بیان غلظت آلاینده‌ها به عنوان نسبت‌های نسبی، مانند نسبت‌های U/Fe و Zn/Fe که در کار ما استفاده می‌شود، اصلاح کرد. مزایای کلی نرمال سازی ژئوشیمیایی به خوبی شناخته شده است [ 54 ]. با XRF درجا، انجام نقشه برداری سنگ شناسی از سطح دشت سیلابی نیز آسان است، به عنوان مثال، تصویربرداری از یک پروکسی برای اندازه متوسط دانه رسوب به طور مستقیم در مزرعه ( شکل 7) .). نقشه برداری سنگ شناسی برای تشخیص رخساره های رسوبی منفرد، مانند رسوبات میله های نقطه ای، خاکریزها و سیلاب های بالای کرانه، که آخرین آنها بهترین هستند (دارای بالاترین نسبت Al/Si و کمترین نسبت Zr/Rb) ضروری است. در برخی مکان‌ها، این تفاوت‌های سنگ‌شناسی توزیع آلاینده را کنترل می‌کند که از تفاوت‌های چشمگیر بین غلظت آلاینده خام و نرمال شده قابل مشاهده است.

اگر نقاط داغ آلودگی با ویژگی های ژئومورفیک همراه باشد ( شکل 2هر واحد رسوبی باید توسط تعداد کافی آنالیز پوشش داده شود تا با کریجینگ قابل مشاهده باشد. اگر توپوگرافی سطح قبل از اتمام تجزیه و تحلیل ابزاری در میدان شناسایی شود و از طریق ترکیبی از ارزیابی اولیه DTM قبل از کار میدانی و بررسی بصری در میدان به بهترین وجه انجام شود، نقشه‌برداری آلودگی اقتصادی‌تر است. هنگامی که فعالیت گامای سطحی بالا یا غلظت آلاینده در مزرعه یافت می شود، نزدیکترین محله آلوده با همان ژئوفرماسیون (واحد رسوبی) نیز باید در نقشه گنجانده شود. چنین کاری به سطح معینی از دانش در مورد اشکال اجسام رسوبی رودخانه ای نیاز دارد. این واقعیت توسط افراد در زمینه ژئومورفولوژی بدیهی است اما ممکن است توسط افرادی از حوزه های شیمی یا ریاضی تشخیص داده نشود.64 ].

توزیع آلاینده در تمام مناطق مورد مطالعه ( شکل 7 ، شکل 8 و شکل 9 ) عمدتاً توسط دینامیک کانال رودخانه کنترل شده است: بیشتر نقاط حساس گاما با میله‌های نقطه‌ای که اخیراً تشکیل شده‌اند، یعنی رسوبات جانبی در امتداد سواحل داخلی (محدب) منطبق هستند. خمیدگی کانال، و پیچ و خم های رها شده ( شکل 5 B، شکل 8 B-D، F) یا حلقه های کانال رها شده ( شکل 5 A، شکل 6 B، C). در دشت سیلابی رودخانه Ploučnice، عمدتاً رسوبات درشت تر (شنی) بر روی میله های نقطه ای ( رخساره های رسوبی با نسبت Zr / Rb بالا در شکل 7) رسوب می کنند.ب). اگرچه رسوبات میله های نقطه ای عموماً دانه درشت هستند، اما همیشه لایه ها یا بسترهای ریزتر (سیلتی) در بدن خود دارند و معمولاً توسط لایه ای به ضخامت چند دسی متر از ریزه های سیلتی روی کرانه پوشانده می شوند که هر دو غنی از آلاینده هستند. سطوح میله‌های نقطه‌ای جوان (فعال) معمولاً ارتفاع کمتری نسبت به کف دشت سیلابی دارند (یعنی یک حوضه سیل یا سطح دشت سیلابی دیستال). به عبارت دیگر، میله های نقطه ای به صورت فرورفتگی های منحنی و باریک در امتداد خم های کانال ظاهر می شوند که به راحتی توسط DTM آشکار می شوند ( شکل 6 الف، شکل 8 الف و شکل 9).الف) و معاینه بصری در میدان. بدنه میله‌های نقطه‌ای توسط گونه‌های گیاهی معمولی مراحل متوالی اولیه پوشانده شده‌اند، به عنوان مثال، مجموعه‌های گیاهی پیشگام از نظر گونه‌ها، در دشت‌های سیل‌آبی جمهوری چک که معمولاً گونه‌های گیاهی مهاجم دارند، بدون درختچه‌ها و درختان مسن‌تر. کرانه های روبروی میله های نقطه ای معمولاً شیب دار هستند، به دلیل فرسایش مستمر کناره های جانبی. مکان‌های میله‌های نقطه‌ای باید در نمونه‌برداری و/یا نقشه‌برداری آلودگی سطحی در همه دشت‌های سیلابی که آلودگی‌های منتقل شده از طریق رودخانه را دریافت می‌کنند، لحاظ شود.

آلاینده‌های شیمیایی در دشت‌های سیلابی معمولاً با دانه‌های ریزتر در جریمه‌های بالای کرانه همراه هستند و بنابراین انتظار می‌رود که جریمه‌های روی کرانه بیشتر آلوده باشند. برخلاف این انتظار، رسوبات کانال (از جمله رسوبات شنی در میله‌های نقطه‌ای) در برخی از مناطق مورد مطالعه آلوده‌تر از ریزه‌های بالای کرانه (سیلتی) در دشت سیلابی دیستال بودند. یکی از دلایل این است که نهشته‌های درون کانالی در دشت‌های سیلابی مورد مطالعه در زیر دبی‌های پایین‌تر تشکیل می‌شوند، زمانی که جامدات آلوده منتقل شده از طریق رودخانه با بازکاری رسوبات کمتر آلوده (قدیمی‌تر) به شدت رقیق نمی‌شوند [4 ] . اگرچه انتظار می رود رسوبات کمربند کانال فقط درشت باشند، در مکان های خاص، رسوبات ریز و آلودگی حتی می توانند مستقیماً در کانال رسوب کنند [ 65]]. برعکس، رسوبات ناشی از سیل های شدید به دلیل افزایش فرسایش کانال کانال می تواند بیشتر رقیق شود [ 66 ، 67 ]. البته، اظهارات قبلی تنها در صورتی معتبر است که شدت بارندگی و سیل‌های ناشی از آن، فاجعه‌ای آلودگی ایجاد نکند، مانند خرابی حوضچه ته نشینی یا سرازیر شدن آلودگی موقت در حوضه [68] .]. در موارد اخیر، آلودگی تقریباً در تمام انواع نهشته‌های رودخانه‌ای حداکثر خواهد بود. از آنجایی که اثرات سیلاب‌های بزرگ می‌تواند بسیار متضاد و پیشینی ناشناخته باشد، در هر بررسی آلودگی دشت سیلابی جدید، نمونه‌برداری/نقشه‌برداری باید شامل تمام ژئوفرماسیون‌ها باشد: خاکریزهای طبیعی و دشت سیلابی دیستال (رسوبات ناشی از دبی های شدید در طول سیلاب های بالای کرانه).

خصوصیات نقاط داغ آلودگی در مناطق مورد مطالعه را می توان با سایر نقاط حساس شناسایی شده در دشت های سیلابی رودخانه Ploučnice در مطالعات قبلی خلاصه شده در جدول 2 مقایسه کرد . سه ژئوفرماسیون اصلی میزبان نقاط داغ آلودگی یافت شده است:

(1): رسوبات در پیچ و خم های رها شده و کانال های در حال تغییر جانبی که تکامل یافته اند، به عنوان مثال، با رسوب در طول اوج معدن U (1971-1989) پر شده است. این ویژگی ها را می توان با تجزیه و تحلیل GIS، به ویژه با استفاده از نقشه های قدیمی، عکس های هوایی و DTM شناسایی کرد.
(2): تله‌های رسوبی دیگر در دشت سیلابی، مانند زخم‌های پرپیچ و خم (کانال‌های باستانی‌تر که در نقشه‌های قدیمی نشان داده نشده‌اند [ 24 ]). و
(3): برخی از سیلاب های جوان (به تازگی ساخته شده)؛ این مکان‌ها را می‌توان با DTM در کناره‌های خارجی خم‌های پیچ‌پیچ و با «نقشه‌برداری رخساره‌های رسوبی» شناسایی کرد، یعنی نقشه‌برداری اندازه دانه‌های رسوب در دشت سیلابی، زیرا نسبت‌های Al/Si کمتر و/یا Zr/Rb بالاتری را نشان می‌دهند. دشت سیلابی رودخانه Ploučnice.

هر سه نوع از این تله‌های رسوب آلوده نشان‌دهنده ناهمگونی‌های سنگ‌شناسی و توپوگرافی هستند که می‌توانند با تصویربرداری ژئوفیزیکی نیز مشاهده شوند [ 9 ، 10 ، 24 ]. با این حال، ابزارهای گزارش شده در این مقاله برای شناسایی و تفسیر نقاط حساس آلودگی در دشت های سیلابی مورد مطالعه کافی است و بنابراین می تواند برای هر دشت سیلابی آلوده قابل استفاده باشد.

5. نتیجه گیری ها

مطالعه ما نشان داد که بسیار دقیق، به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل با وضوح بالا (نقشه برداری میدانی) توزیع آلاینده در دشت سیلابی را می توان با ابزارهای تحلیلی قابل حمل به دست آورد. سپس نتایج نقشه برداری را می توان بر اساس ریز ژئومورفولوژی فرآیندهای رسوب دهی سیلابی و رودخانه ای تفسیر کرد. ابزارهای GIS هم برای نقشه برداری و هم برای تفسیر ضروری هستند. طیف‌سنجی گاما می‌تواند آلودگی را تجسم کند، حتی اگر آلاینده‌ها توسط لایه‌های جوان‌تر و کمتر آلوده‌تر با ضخامت تقریباً یک یا دو دسی متر دفن شده باشند، در حالی که آنالیز XRF عمق نفوذ کمتر از 1 میلی‌متر دارد و تنها می‌تواند آلاینده‌ها را در سطح بالایی نمونه‌های آنالیز شده آشکار کند. . اگر این ملاحظات در نظر گرفته شود، نقشه برداری آلودگی یک ابزار بسیار امیدوارکننده برای تجزیه و تحلیل دشت های سیلابی آلوده است.

بیشتر فعالیت های گاما در دشت سیلابی Ploučnice در مکان هایی با جابجایی کانال های اخیر، مانند میله های نقطه ای و پیچ و خم های متروکه مشاهده شد. افزایش فعالیت/غلظت آلاینده ها نیز در خاکریزهای طبیعی قدیمی (فسیلی) یافت شد. با توجه به جابجایی کانال جانبی پر هرج و مرج در کمربند کانال فعلی که توسط ابزار GIS تجسم شده است، می‌توان پیش‌بینی کرد که نقاط داغ آلودگی در میله‌ها و خاکریزهای کانال در یک مقیاس زمانی دهه‌ای بازسازی می‌شوند. توسعه گاه به گاه پیچ در پیچ، همچنین در رودخانه Ploučnice مشاهده شده است، آلودگی در پیچ و خم های متروکه در منطقه مورد مطالعه را در مقیاس زمانی یک قرن بازسازی می کند.

منابع

میلر، جی. بار، آر. رشد، دی. لچلر، پی. ریچاردسون، دی. والتمن، ک. وارویک، جی. اثرات سیل 1997 بر حمل و نقل و ذخیره‌سازی رسوب و جیوه در دره رودخانه کارسون، نوادا در مرکز غرب. جی. جئول. 1999 ، 107 ، 313-327. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ciszewski، D. تغییرات مربوط به سیل در غلظت فلزات سنگین در رسوبات رودخانه Biała Przemsza. ژئومورفولوژی 2001 ، 40 ، 205-218. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Foulds، SA; برویر، پی. مکلین، ام جی; هارساین، دبلیو. بتسون، RE; Rassner، SME آلودگی مربوط به سیل در حوضه های تحت تاثیر استخراج فلزات تاریخی: خطر غیر منتظره و در حال ظهور تغییرات آب و هوا. علمی کل محیط. 2014 ، 476 ، 165-180. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
متیس گریگار، تی. الزنیکووا، جی. بابک، او. هوشک، م. انگل، ز. Kiss, T. بدست آوردن isochrones از سیگنال های آلودگی در یک رکورد رسوب رودخانه: مطالعه موردی در دشت سیلابی آلوده به اورانیوم در رودخانه Ploučnice، جمهوری چک. Appl. ژئوشیمی. 2014 ، 48 ، 1-15. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
نواکوا، تی. کوتکوا، ک. الزنیکووا، جی. استرناد، ال. انگل، ز. Matys Grygar، T. پراکندگی آلاینده و پایداری در یک دشت سیلابی به شدت آلوده: مطالعه موردی در رودخانه لیتاوکا، جمهوری چک. جی. ژئوشیم. کاوش کنید. 2015 ، 156 ، 131-144. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Wohl، E. زمان و رودخانه‌های جاری: ژئومورفولوژی رودخانه‌ای از سال 1960. ژئومورفولوژی 2014 ، 216 ، 263-282. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Houben, P. بازسازی رخساره های ژئومورفولوژیکی آبرفت های کواترنر پسین با استفاده از مفاهیم معماری رودخانه ای. ژئومورفولوژی 2007 ، 86 ، 94-114. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
نوتبرت، بی. هوبرشتز، جی. ورستراتن، جی. Broothaerts، N.; Haeckx، J. ریندرز، ام. گاورز، جی. پتیت، اف. پوسن، جی. معماری رودخانه ای سیستم های رودخانه بلژیک در محیط های متضاد: مفاهیمی برای بازسازی تاریخ رسوب. نث. جی. ژئوشی. 2011 ، 90 ، 31-50. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
متیس گریگار، تی. الزنیکووا، جی. Tůmová، Š. فامرا، م. بلوغ، م. بوسه، T. معماری دشت سیلابی یک رودخانه پرپیچ و خم فعال (رودخانه پلوچینیس، جمهوری چک) همانطور که با توزیع آلودگی و توموگرافی مقاومت الکتریکی آشکار شد. ژئومورفولوژی 2016 ، 254 ، 41-56. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
فامرا، م. کوتکوا، ک. Tůmová، Š. الزنیکووا، جی. Matys Grygar، T. توزیع آلودگی در ساختار دشت سیلابی که با تصویربرداری مقاومت الکتریکی در دشت سیلابی رودخانه لیتاوکا، جمهوری چک تجسم شده است. CATENA 2018 ، 165 ، 157–172. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
متیس گریگار، تی. نواکوا، تی. بابک، او. الزنیکووا، جی. Vadinová، N. ارزیابی قوی سطوح آلودگی متوسط فلزات سنگین در رسوبات دشت سیلابی: مطالعه موردی در رودخانه Jizera، جمهوری چک. علمی کل محیط. 2013 ، 452 ، 233-245. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
استک، وی. پانک، تی. Sedláček، J. تکامل هولوسن اواخر دشت سیلابی رودخانه Bečva (کارپات های غربی خارجی، جمهوری چک). ژئومورفولوژی 2014 ، 206 ، 440-451. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
مارکس، ک. بیتس، پی. ادغام داده های توپوگرافی با وضوح بالا با مدل های جریان دشت سیلابی. هیدرول. روند. 2000 ، 14 ، 2109-2122. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
گالوسکا، آ. میگاشفسکی، ز. Namieśnik، J. انتقال آزمایشگاه های خود به میدان – مزایا و محدودیت های استفاده از ابزارهای قابل حمل میدانی در تجزیه و تحلیل نمونه های محیطی. محیط زیست Res. 2015 ، 140 ، 593-603. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
هورکمپ، ک. راب، تی. Voelkel, J. کمی سازی دو و سه بعدی آلودگی سرب در خاک های آبرفتی یک منطقه معدنی تاریخی با استفاده از تجزیه و تحلیل فلورسانس پرتو ایکس قابل حمل میدانی (FPXRF). ژئومورفولوژی 2009 ، 110 ، 28-36. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
وایندورف، دی سی؛ زو، ی. چاکرابورتی، اس. بکر، ن. Huang, B. استفاده از طیف سنجی فلورسانس پرتو ایکس قابل حمل برای ارزیابی کیفیت محیطی کشاورزی حومه شهری. محیط زیست نظارت کنید. ارزیابی کنید. 2012 ، 184 ، 217-227. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
پارسونز، سی. Grabulosa، EM; پیلی، ای. طبقه، GH; رومن راس، جی. شارلت، L. کمی سازی ردیابی آرسنیک در خاک توسط طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس قابل حمل میدانی: ملاحظات برای آماده سازی نمونه و شرایط اندازه گیری. جی. هازارد. ماتر 2013 ، 262 ، 1213-1222. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
Brumbaugh، WG; تیلیت، دی. می، TW; جوزان، چ. کوموف، VT بررسی محیطی در حوضه رودخانه توول و اورخون در شمال مرکزی مغولستان، 2010: فلزات و سایر عناصر در رسوبات بستر رودخانه و خاک دشت سیلابی. محیط زیست نظارت کنید. ارزیابی کنید. 2013 ، 185 ، 8991-9008. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Kühn, J. Distribuce Uranu a Vybraných Těžkých Kovů v Sedimentech údolní Nivy Ploučnice (توزیع اورانیوم و فلزات سنگین منتخب در رسوبات دشت سیلابی رودخانه Ploučnice). Ph.D. پایان نامه، دانشکده علوم دانشگاه چارلز، پراگ، جمهوری چک، 1996. [ Google Scholar ]
مارتین، پی.جی. پیتون، OD؛ فوردولیس، جی اس. ریچاردز، دی. اسکات، سل استفاده از سیستم های هوایی بدون سرنشین برای نقشه برداری معادن اورانیوم قدیمی. جی. محیط زیست. رادیواکتیو 2015 ، 143 ، 135-140. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
Hošek, M. Kontaminace nivy Ploučnice Těžkými Kovy ve Vztahu k Její Architektuře (آلودگی دشت سیلابی Ploučnice توسط فلزات سنگین در رابطه با معماری آن). پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم دانشگاه چارلز، پراگ، جمهوری چک، 2015. [ Google Scholar ]
اسلابا، ای. متیس گریگار، تی. Elznicová، J. Posouzení navržených revitalizačních opatření řeky Ploučnice u Mimoně z hlediska remobilizace historické kontaminace. (ارزیابی احیای پیشنهادی رودخانه Ploučnice نزدیک به Mimoň از نظر انتقال مجدد آلودگی تاریخی). در مجموعه مقالات Krajinné inženýrství 2015. Provoz a údržba staveb krajinného inženýrství 2015، پراگ، جمهوری چک، 17 سپتامبر 2015; Česká společnost krajinných inženýrů: پراها، جمهوری چک، 2015; صص 105–120، ISBN 978-80-87384-07-7. [ Google Scholar ]
الزنیکووا، جی. Plotnárek, L. بازسازی چشم انداز تاریخی از عکس های هوایی برای ارزیابی توسعه رودخانه. در مجموعه مقالات چهاردهمین کنفرانس جغرافیایی SGEM در انفورماتیک، ژئوانفورماتیک و سنجش از دور، مجموعه مقالات کنفرانس SGEM2014، آلبنا، بلغارستان، 19 تا 25 ژوئن 2014. جلد 3، ص 269–2704، ISBN 978-619-7105-12-4. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
هوشک، م. متیس گریگار، تی. الزنیکووا، جی. فامرا، م. پوپلکا، جی. ماتکوویچ، جی. Kiss، T. نقشه برداری ژئوشیمیایی در دشت های سیلابی آلوده با استفاده از آنالیز فلورسانس اشعه ایکس درجا، تصویربرداری ژئوفیزیکی و آمار: پیچیدگی شگفت انگیز نقطه کانونی آلودگی دشت سیلابی. CATENA 2018 ، 171 ، 632–644. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
الزنیکووا، جی. Hrubešová، D. تغییرات فضایی و زمانی رودخانه Ploučnice برای توضیح توزیع آلودگی در دشت سیلابی. در مجموعه مقالات کنفرانس SGEM 2017 در هفدهمین کنفرانس بین المللی ژئوکنفرانس علمی چند رشته ای SGEM 2017، آلبنا، بلغارستان، 29 ژوئن تا 5 ژوئیه 2017؛ فناوری STEF92: صوفیه، بلغارستان، 2017; جلد 17، ص 665–672. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Slabá، E. Posouzení Navržených Revitalizačních Opatření řeky Ploučnice u Mimoně z Hlediska Remobilizace Historické Kontaminace (ارزیابی احیای پیشنهادی رودخانه Ploučnice نزدیک به Mimoň remobilization از لحاظ شرایط). پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه JE Purkyně در Ústí nad Labem، Ústí nad Labem، جمهوری چک، 2015. [ Google Scholar ]
سیکورا، ام. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه JE Purkyně در Ústí nad Labem، Ústí nad Labem، جمهوری چک، 2016. [ Google Scholar ]
Váchová, T. Využití Geostatických Metod Při Mapování Znečištění v Nivě řeky Ploučnice (کاربرد روش های زمین آماری برای نقشه برداری آلودگی در دشت سیلابی رودخانه پلوچینیس). پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه JE Purkyně در Ústí nad Labem، Ústí nad Labem، جمهوری چک، 2017. [ Google Scholar ]
الزنیکووا، جی. متیس گریگار، تی. سیکورا، م. پوپلکا، جی. هوشک، م. Novák, P. تهدید نواحی داغ آلودگی در سیستم های رودخانه ای: نمونه ای از رودخانه Ploučnice (جمهوری چک). در مجموعه مقالات GIS برای مدیریت ایمنی و امنیت، GIS Ostrava 2018، Ostrava، جمهوری چک، 21-23 مارس 2018. Ivan, I., Caha, J., Burian, J., Eds. دانشگاه فنی VŠB Ostrava: Ostrava، جمهوری چک، 2018; صص 159–176، ISBN 978-80-248-4235-6. [ Google Scholar ]
Klimešová, K. Mapování znečištění nivy řeky Ploučnice (نقشه برداری دشت سیلابی از آلودگی رودخانه Ploučnice). پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه JE Purkyně در Ústí nad Labem، Ústí nad Labem، جمهوری چک، 2018. [ Google Scholar ]
Tipanová, A. Transport Polutantů z Těžby a Zpracování Uranu říčním Systémem Ploučnice (انتقال آلاینده ها از Minig و پردازش اورانیوم در سیستم رودخانه Ploučnice). پایان نامه کارشناسی ارشد، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم دانشگاه Palacký، Olomouc، جمهوری چک، 2016. [ Google Scholar ]
ویتاچک، ز. Knauerová، M. Kühn, P. Řeka Ploučnice a Příroda v Okolí (رودخانه Ploučnice و طبیعت اطراف). Mikroregion Podralsko. در دسترس آنلاین: https://www.podralsko.info/zelena-cyklomagistrala- ploucnice/informace-o-rece-ploucnice/ (در تاریخ 7 فوریه 2018 قابل دسترسی است).
نواک، ام. امانوئل، اس. Vile، MA; ارل، ی. ورون، آ. پچس، تی. ویدر، RK; وانچک، م. اشتپانووا، م. Břízová، E. و همکاران منشا سرب در هشت باتلاق ذغال سنگ نارس اروپای مرکزی بر اساس نسبت ایزوتوپی، قدرت و زمان عملیات منابع آلودگی منطقه ای تعیین می شود. محیط زیست علمی تکنولوژی 2003 ، 37 ، 437-445. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
متیس گریگار، تی. Sedláček، J. بابک، او. نواکوا، تی. استرناد، ال. Mihaljevič، M. آلودگی منطقه ای موراویا (جنوب شرقی جمهوری چک): تغییر زمانی بارگذاری سرب و روی در رسوبات رودخانه ای. آلودگی خاک هوای آب 2012 ، 223 ، 739-753. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ماجروا، ال. متیس گریگار، تی. الزنیکووا، جی. استرناد، L. تمایز بین آلودگی صنعتی نقطه‌ای و پراکنده دشت سیلابی رودخانه Ploucnice، جمهوری چک. آلودگی خاک هوای آب 2013 ، 224 ، 1688. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Hrdoušek, F. Těžké kovy v sedimenttech Panenského potoka a středního toku Ploučnice (فلزات سنگین در رسوبات نهر پاننسکی و محدوده میانی پلوچینیس). پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم دانشگاه چارلز، پراگ، جمهوری چک، 2005. [ Google Scholar ]
Kühn, P. Radioaktivní znečištění údolní nivy Ploučnice v bývalém VVP Ralsko (آلودگی رادیواکتیو دشت سیلابی Ploučnice در منطقه نظامی سابق رالسکو). در دسترس آنلاین: https://www.strazpr.cz/radioaktivni-znecisteni-v-severozapadni-casti-byvaleho-vvp-ralsko/d-3708 (دسترسی در 31 دسامبر 2018).
Kafka, J. Rudné a Uranové Hornictví České Republiky (استخراج سنگ معدن و اورانیوم در جمهوری چک) ; Anagram: Ostrava، جمهوری چک، 2003; شابک 80-86331-67-9. [ Google Scholar ]
Slezák, J. Historie těžby uranu v oblasti Stráže pod Ralskem v severočeské křídě a hydrogeologie (تاریخچه تولید اورانیوم در منطقه Straž pod Ralskem (حوضه کرتاسه بوهمی شمالی) و هیدروژئولوژی). Sbor. جئول Věd. هیدروژئول. inž. جئول 2000 ، 21 ، 5-36. [ Google Scholar ]
Hanslík, E. Vliv těžby Uranových Rud na vývoj Kontaminace Hydrosféry Ploučnice v Období 1966–2000 (تأثیر استخراج سنگ معدن اورانیوم بر سیر آلودگی هیدروکره پلوچینیس در دوره 2006-66) Výzkumný ústav vodohospodářský TG: پراگ، جمهوری چک، 2002. [ Google Scholar ]
گنوجک، آی. دداچک، ک. زبدال، س. Sedlák, J. Letecké geofyzikální mapování radioaktivních zátěží Liberecka (نگاشت ژئوفیزیک هوایی بارهای رادیواکتیو ناحیه لیبرک) ; گزارش نهایی؛ Geofond Praha (بایگانی سازمان زمین شناسی چک): پراگ، جمهوری چک، 2005. [ Google Scholar ]
Kolář, J. Distribuce Vybraných Těžkých Kovů v Sedimentech Horního Toku Ploučnice (توزیع فلزات سنگین منتخب در رسوبات محدوده بالای پلوچینیس). پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم دانشگاه چارلز، پراگ، جمهوری چک، 2004. [ Google Scholar ]
Digitální model reliéfu České republiky 5. generace (DMR 5G) (مدل زمین دیجیتالی جمهوری چک نسل پنجم). در دسترس آنلاین: https://geoportal.cuzk.cz/(S(npqw1dtiaknauys50u2ty42r))/ Default.aspx?lng=EN&mode=TextMeta&side=vyskopis&metadataID=CZ-CUZK-DMR5G-V-&menu2ty42r 31 دسامبر 2018).
Dilts، TE Stream Gradient و Sinuosity Toolbox برای ArcGIS 10.1. دانشگاه نوادا رنو، 2015. موجود به صورت آنلاین: https://www.arcgis.com/home/item.html?id=c8eb4ce1384e45258ccba1b33cd4e3cb (در 31 دسامبر 2018 قابل دسترسی است).
گریگار، تی. سوتلیک، آی. لیسا، ال. کوپتیکووا، ال. باجر، ع. Wray، DS؛ اتلر، وی. میهالیویچ، م. نواکوا، تی. کوبووا، م. و همکاران ابزارهای ژئوشیمیایی برای همبستگی چینه شناسی نهشته های دشت سیلابی رودخانه موراوا در استراژنیک پوموراوی، جمهوری چک از هزاره گذشته. CATENA 2010 ، 80 ، 106-121. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
بوچز، جی. گیلاردت، جی. فرانسه-لانورد، سی. موریس، ال. Dutra-Maia، P. کنترل اندازه دانه ژئوشیمی رسوب معلق رودخانه: سرنخ هایی از پروفایل های عمق رودخانه آمازون. ژئوشیمی. ژئوفیز. Geosyst. 2011 ، 12 ، 1525-2027. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
بابک، او. متیس گریگار، تی. فامرا، م. هرون، ک. نواکوا، تی. Sedláček، J. پیشینه ژئوشیمیایی در رسوبات رودخانه آلوده: چگونه اثرات منشأ رسوب و اندازه دانه را با دقت آماری جدا کنیم؟ CATENA 2015 ، 135 ، 240-253. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
دیپویک، اچ. هریس، NB تجزیه و تحلیل رخساره های ژئوشیمیایی سیلیس آوارهای ریز دانه با استفاده از نسبت های Th/U، Zr/Rb و (Zr+Rb)/Sr. شیمی. جئول 2001 ، 181 ، 131-146. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
جونز، AF; مکلین، ام جی; بروئر، PA یک رکورد ژئوشیمیایی از سیل در بالای رودخانه سورن، بریتانیا، در طول 3750 سال گذشته. ژئومورفولوژی 2012 ، 179 ، 89-105. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Vijver، MG; اسپایکر، جی. وینک، JPM؛ Posthuma، L. تعیین منشاء فلز و در دسترس بودن در نهشته‌های رودخانه‌ای با تجزیه و تحلیل خطوط پایه ژئوشیمیایی و اندازه‌گیری‌ها و مدل‌سازی تقسیم‌بندی محلول جامد. محیط زیست آلودگی. 2008 ، 156 ، 832-839. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
جیانگ، J.-B. وانگ، جی. لیو، اس.-کیو. لین، سی.-ای. او، M.-C. لی، X.-T. پیشینه، پایه، عادی سازی و آلودگی فلزات سنگین در رسوبات حوضه آبخیز رودخانه لیائو چین. J. آسیایی زمین علوم. 2013 ، 73 ، 87-94. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Guo، Y.-Q. هوانگ، سی.-سی. Pang، JL; ژا، X.-C. لی، XP؛ Zhang، YZ غلظت فلزات سنگین در نهشته‌های سیل‌آب مدرن در امتداد دره رودخانه هانجیانگ، چین. CATENA 2014 ، 116 ، 123-131. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
وانگ، جی. لیو، جی.-جی. لو، L.-L. ژانگ، J.-M. لیو، اچ.-کیو. نرمال سازی ژئوشیمیایی و ارزیابی فلزات سنگین (مس، سرب، روی و نیکل) در رسوبات رودخانه Huaihe، آنهویی، چین. CATENA 2015 ، 129 ، 30-38. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
متیس گریگار، تی. پوپلکا، جی. بازبینی روش‌های ژئوشیمیایی برای تشخیص غلظت‌های طبیعی و عناصر خطر آلودگی در رسوبات رودخانه‌ای. جی. ژئوشیم. کاوش کنید. 2016 ، 170 ، 39-57. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
لومارک، ال. چن، اچ.-ف. یانگ، تی.-ن. کیلندر، م. یو، ای.-ف. Hsu، Y.-W.; لی، تی.-کیو. آهنگ، S.-R. جارویس، اس. عادی سازی داده های اسکنر XRF: یک یادداشت احتیاطی در مورد تفسیر سوابق با وضوح بالا از دریاچه های غنی از مواد آلی. J. آسیایی زمین علوم. 2011 ، 40 ، 1250-1256. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
الیور، MA; وبستر، آر. راهنمای آموزشی زمین آمار: محاسبات و مدل سازی واریوگرام ها و کریجینگ. CATENA 2014 ، 113 ، 56-69. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ESRI. ArcGIS Desktop: انتشار 10.6. مؤسسه تحقیقاتی سیستم‌های محیطی، ردلندز، 2018. موجود به صورت آنلاین: https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/latest/extensions/geostatistical-analyst/ what-is-geostatistics-.htm (در 31 دسامبر 2018 قابل دسترسی است).
Wackernagel, H. Geostatistics چند متغیره: مقدمه ای با کاربردها . Springer: برلین، آلمان، 2003; پ. 25. شابک 978-3-662-05294-5. [ Google Scholar ]
لی، جی. Heap، AD مروری بر روش‌های درون‌یابی فضایی برای دانشمندان محیط‌زیست . رکورد 2008/23; Geoscience استرالیا: کانبرا، استرالیا، 2008; صص 154-196. شابک 978-1-921498-28-2.
بارو، PA; مک دانل، آر. مک دانل، RA; لوید، CHD اصول سیستم های اطلاعات جغرافیایی ; انتشارات دانشگاه آکسفورد: آکسفورد، انگلستان، 2015; پ. 174. شابک 978-0-19-874284-5. [ Google Scholar ]
زو، ایکس. ژائو، اچ. ژائو، ایکس. ژانگ، تی. گوا، ی. وانگ، اس. دریک، S. الگوی فضایی و ناهمگونی ویژگی‌های خاک در تپه‌های شنی تحت چرا و مرمت در سرزمین شنی Horqin، شمال چین. خاک ورزی خاک Res. 2008 ، 99 ، 202-212. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ارگریکی، ع. رمزی، MH; Potts، PJ ارزیابی ابزار فلورسانس اشعه ایکس قابل حمل برای اندازه گیری درجا سرب در زمین آلوده. تحلیلگر 1997 ، 122 ، 743-749. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
وایندورف، دی سی؛ بکر، ن. زو، ی. مک‌ویرت، ا. پینگ، CL; مایکلسون، جی. نلسون، سی. شوک، ک. Nuss، S. تأثیر یخ بر ویژگی‌های عنصری خاک از طریق طیف‌سنجی فلورسانس پرتو ایکس قابل حمل. Pedosphere 2014 , 24 , 1-12. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Matys Grygar, T. Letter to Editor re Pavlović et al. (2015). علمی کل محیط. 2016 ، 547 ، 482-483. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ciszewski، D. فرآیندهای کانال به عنوان یک عامل کنترل کننده تجمع فلزات سنگین در رسوبات کف رودخانه: پیامدهای نظارت بر آلودگی (سیلزیا، لهستان). محیط زیست جئول 1998 ، 36 ، 45-54. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ناوراتیل، تی. روهووک، جی. Žák، K. رسوبات دشت سیلابی سیل فاجعه بار 2002 در رودخانه ولتاوا (مولداو) و شاخه های آن: کانی شناسی، ترکیب شیمیایی، و تکامل پس از رسوب. محیط زیست جئول 2008 ، 56 ، 399-412. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
بابک، او. فامرا، م. هیلسرووا، ک. کالودا، جی. دوبروولنی، پ. Sedláček, J. آثار ژئوشیمیایی لایه های سیل در آرشیو رسوبی رودخانه ای. مفاهیم برای تجزیه و تحلیل تاریخچه آلودگی CATENA 2011 ، 87 ، 281-290. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
دیورت، ای. گروسبویس، سی. رودریگز، اس. Desmet، M. تأثیر محیط های رودخانه ای بر فرآیندهای بایگانی رسوب و دینامیک آلاینده های زمانی (رودخانه لوار بالا، فرانسه). علمی کل محیط. 2015 ، 505 ، 121-136. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]

شکل 1. نقشه مناطق مورد مطالعه در این تحقیق (قرمز) و سایر مناطق مورد مطالعه (زرد). مخفف سایت های مطالعه حروف اول دانشجویانی است که در آنجا کار می کردند.

شکل 2. نقشه های کاداستر پایدار و عکس های آرشیو مناطق مورد مطالعه.

شکل 3. ابزارهای نقشه برداری در منطقه مطالعه MS-West of Hradčany: بررسی فعالیت گاما با وضوح پایین ( A )، پهپاد و جزئیات یک تصویر با وضوح بالا ( B )، طیف سنج گاما و نقاط اندازه گیری ( C )، و اشعه ایکس طیف سنج فلورسانس (XRF) و نقاط اندازه گیری ( D ).

شکل 4. توابع واریوگرام بهینه برآورد شده (خطوط آبی) برای U ( پانل سمت چپ ) و Zn ( پانل سمت راست ) در مناطق مورد مطالعه.

شکل 5. موقعیت کانال های تاریخی و ویژگی های ژئومورفولوژیکی تفسیر شده در مناطق مورد مطالعه: ( A ) MS-West of Hradčany، ( B ) AT1-Hradčany، و ( C ) MH-Boreček.

شکل 6. منطقه مطالعاتی MS-West of Hradčany. مدل دیجیتال زمین و یک عکس هوایی (پانل A )، نقشه فعالیت گاما (پانل B ) و نقشه‌های XRF از U (پانل C )، نسبت U/Fe (پانل D )، روی (پانل E ) و نسبت Zn/Fe (پانل F ). موقعیت های کانال تاریخی نیز نشان داده شده است. ورودی در پانل A یک عکس هوایی از بقایای درخت در کانال را نشان می دهد.

شکل 7. نقشه های نسبت های Al/Si ( A ) و Zr/Rb ( B ) در منطقه مورد مطالعه MS-West of Hradčany. فلش‌های آبی مسیرهای حمل‌ونقل افزایش‌یافته آواری روی کرانه را به عنوان برون‌یابی جهت جریان نشان می‌دهند. آنها به مطالعه مناطقی با رسوبات درشت تر روی کرانه اشاره می کنند، جایی که فعالیت گاما و نقشه برداری XRF نتایج قابل توجهی متفاوت ایجاد می کند.

شکل 8. منطقه مورد مطالعه AT1-Hradčany. مدل زمین دیجیتال (پانل A )، نقشه فعالیت گاما (پانل B )، نقشه‌های XRF U (پانل C ) و نسبت U/Fe (پانل D )، و نقشه‌های XRF روی (پانل E ) و نسبت Zn/Fe (پانل F ). موقعیت های کانال تاریخی نیز نشان داده شده است.

شکل 9. منطقه مطالعه MH–Boreček. مدل زمین دیجیتال (پانل A )، نقشه فعالیت گاما (پانل B )، نقشه‌های XRF U (پانل C ) و نسبت U/Fe (پانل D )، و نقشه‌های XRF روی (پانل E ) و نسبت Zn/Fe (پانل F ). موقعیت های کانال تاریخی نیز نشان داده شده است.

مقالات داخلی و بین المللی