العناصر الثقيلة في تربة أراضي الحسينية وأثرها في الإنتاج الزراعي

اطروحة دكتوراه

اسم الباحث : علي كاظم جواد الخزاعي

اسم المشرف : رياض محمد علي عودة وحسين فاضل عبيد

الكلمات المفتاحية :

الكلية : كلية التربية للعلوم الانسانية

الاختصاص : فلسفة في الجغرافية البشرية

سنة نشر البحث : 2023

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

إن العناصر الثقيلة تنشأ في بيئة التربة التي تكون مصادرها أما طبيعية أو بشرية فضلاًعن عمليات التجوية الفزيائية والكيميائية لمادة الاصل التي تحتوي على مستويات متباينة من العناصر الثقيلة ، وتتعرض التربة في العديد من مناطق العالم ولاسيما منطقة الدراسة للتلوث بالعناصر الثقيلة السامة (النزرة) نتيجة النشاط البشري في العديد من المجالات لاسيما الصناعية والزراعية والمنزلية من المخلفات الصلبة والسائلة التي مصدراً كبيراً من مصادر التلوث بالعناصرالثقيلة في بيئة اليابسة والماء ، إذ جاء موضوع الدراسة (العناصر الثقيلة في تربة أراضي الحسينية وأثرها في الأنتاج الزراعي )أعدت كدراسة بيئية زراعية تم تطبيقها على التربة الزراعية لمعرفة مدى تراكيز العناصر الثقيلة في التربة الزراعية ومدى تأثيرها على الواقع الزراعي في منطقة الدراسة لأهمية هذه الظاهرة وأنتشارها ومعرفة التباين المكاني الفعلي لتوزيعها من خلال الفحص المختبري لعينات الترب ومياه الري والمحاصيل المزروعة ، ولابد من الاعتماد على المحددات المحلية والعالمية لنسب التراكيز المقيولة للعناصر الثقيلة في تربة ومياه الري.
أذ تمثلت مشكلة الدراسة هل للعناصر الثقيلة في تربة منطقة الدراسة أثر في الإنتاج الزراعي ، وهل العوامل الجغرافية الطبيعية والبشرية أثر في تغيير وزيادة نسبة تراكيز العناصر الثقيلة في تربة ومياه الري الزراعي ، هل هنالك تباين مكاني في نسب العناصر الثقيلة في تربة منطقة الدراسة بين فصل الشتاء وفصل الصيف وماهو تأثيرات العناصر الثقيلة على واقع الإنتاج الزراعي كماً ونوعاً في منطقة الدراسة .
إذ إن العناصر الثقيلة لها أثر واضح على جودة ونوعية الإنتاج الزراعي في منطقة الدراسة ، فضلاً عن إن العوامل الجغرافية الطبيعية والبشرية التي كان لها الأثر في تغيير وزيادة بعض العناصر الثقيلة في التربة ومياه الري من خلال التباين في تراكيزها خلال الفصلين الشتاء والصيف منعكسة أثارها على واقع الإنتاج الزراعي في منطقة الدراسة .
أعتمدت الدراسة على الفحص المختبري لعينات الترب الماخوذة بواقع (31) عينة وكذلك تم فحص عينات المياه بواقع (10) عينة فضلاً عن عينات النباتات والمحاصيل المزروعة القريبة لكل عينة من عينات التربة في منطقة الدراسة خلال الفصلين الشتوي والصيفي ، وأظهرت نتائج التحليل المختبري لعينات مياه الري لعنصر الكادميوم في موسم الشتاء أعلى عينتين كانت (2) و(3) بواقع (0.021ppm) و(0.016ppm) ، وكانت النتائج أعلى بقليل من المحددات المسموحة المحلية والعالمية بهذا تكون نوعية هذه المياه رديئة في ري المحاصيل الزراعية ، كذلك خلال شهر شباط فلم تكون هنالك نسب عالية للكادميوم في عينات التربة فسجلت أعلى معدل في عينتين فقط (1، 27) بواقع (0.08 ، 0.07 ppm) ،بهذا إن نسبة عنصر الكادميوم تجاوز الحدود المسموحة للعناصر الثقيلة في ترب الأراضي الزراعية ، إذ كانت مستويات الكادميوم بشكل عام قليلة جداً في فصل الشتاء، إذ بلغت أعلى نسبة لتراكيز عنصر المنغنيز في العينات الـ (1، 2، 3، 17) على التوالي خلال فصل الشتاء والصيف وكانت في شهر آب بواقع ( 1.067 ، 1.43 ، 1.65 ، 1.30 ppm) على التوالي وهذا دليل على أن هنالك مواقع للعينات أصبحت بها تراكيز المنغنيز عالية أي أعلى من المحددات المحلية والعالمية لأن مواقع هذه العينات هي قريبة من الاستعمالات البشرية في منطقة الدراسة ، وقد تم معرفة نقطة التقاطع ماتسمى نقطة الارتباط بين عناصر المناخ والعناصر الثقيلة ، وبعدم وجود فروقات ذات دلالة احصائية بين مواقع العينات المؤخوذة من بداية ووسط ونهاية النهر إذ كانت قيم (f) المحسوبة اكبر من القيم جدولية البالغة (9.55) عند مسنوى دلالة (0.05) ودرجة حرية (2-3) مما يعني ان المياه خلال نهر الحسينية فيه نسبة من تلوث بالعناصر الثقيلة إذ تزداد تلوثا خلال جريانه من بداية النهر إلى نهاية النهر على نحو الأرتفاع التدريجي الذي يمثل غير دال وكذلك نستنتج عدم وجود فروقات في مستوى العناصر الثقيلة في المياه بين الشتاء والصيف عدا عنصر الرصاص (pH) الذي تبين أرتفاعه بشكل واضح شتاءا وصيفا وكان دالة الفرق دال أحصائياً، وقد قورنت القيم المحسوبة لمعامل الارتباط مع القيم جدولية التي كانت اكبر من قيمة الارتباط إذ كانت القيمة جدولية لمعامل الارتباط هي ( 0.25) عند مستوى دالات ( 0.05 ) ودرجة حريةالبالغة (60) تعني مقسمة الارتباط دالة احصائية إذا كانت القيمة المحسوبة اكبر من جدولية وهي (60) .

Heavy elements in the soil of Al-Husseiniyah lands and their impact on agricultural production

Abstract:
The heavy elements originate in the soil environment, whose sources are either natural or human, as well as the physical and chemical weathering processes of the parent material that contain varying levels of heavy elements. In many fields, especially industrial, agricultural and domestic, solid and liquid waste, which is a large source of pollution with heavy elements in the land and water environment, as the subject of the study (heavy elements in the soil of Husseiniya lands and their impact on agricultural production) was prepared as an agricultural environmental study that was applied to agricultural soil to know The extent of heavy metal concentrations in agricultural soils and their impact on the agricultural reality in the study area due to the importance of this phenomenon and its spread and knowing the actual spatial variation of its distribution through laboratory examination of soil samples, irrigation water and cultivated crops, and it is necessary to rely on local and global determinants of the ratios of measured concentrations of heavy elements in soil and water irrigation.
The problem of the study was whether the heavy elements in the soil of the study area had an effect on agricultural production, and whether the natural and human geographical factors affected the change and increase of the concentrations of heavy elements in the soil and water of agricultural irrigation, is there a spatial variation in the proportions of heavy elements in the soil of the study area between winter And the summer season, and what are the effects of heavy elements on the reality of agricultural production in quantity and quality in the study area?
As the heavy elements have a clear effect on the quality and type of agricultural production in the study area, in addition to that the natural and human geographical factors that had an impact on changing and increasing some of the heavy elements in the soil and irrigation water through the variation in their concentrations during the winter and summer seasons are reflected in their effects on the reality of agricultural production in the study area.
The study relied on the laboratory examination of soil samples taken by (31) samples, as well as water samples by (10) samples, as well as samples of plants and crops planted nearby for each soil sample in the study area during the winter and summer seasons, and the results of laboratory analysis of irrigation water samples showed In the winter season, the cadmium element had the highest levels in two samples, which were (2) and (3) by (0.021ppm) and (0.016ppm), and the results were slightly higher than the permissible local and global limits. Thus, the quality of this water is poor for irrigation of agricultural crops, as well as during the month of February. There were no high percentages of cadmium in the soil samples, so the highest rate was recorded in only two samples (1, 27) by (0.08, 0.07 ppm), thus the percentage of cadmium exceeded the permissible limits for heavy elements in the soil of agricultural lands, as cadmium levels were generally low. Very much in the winter, as the highest concentrations of the manganese element reached in the samples (1, 2, 3, 17), respectively, during the winter and summer, and it was in the month of August by (1.067, 1.43, 1.65, 1.30 ppm), respectively, and this is evidence of That there are sites for samples have become It has high manganese concentrations, i.e. higher than the local and international determinants, because the locations of these samples are close to human uses in the study area. The intersection point is known as the so-called link point between climate elements and heavy elements, and there are no statistically significant differences between the locations of the samples taken from the beginning and middle. and the end of the river, as the calculated (f) values were greater than the tabular values of (9.55) at a level of significance (0.05) and a degree of freedom (2-3), which means that the water during the Husseiniya River has a percentage of pollution with heavy elements, as it becomes more polluted during its flow from the beginning The river to the end of the river in the manner of a gradual rise, which is not indicative. We also conclude that there are no differences in the level of heavy elements in the water between winter and summer, except for lead (pH), whose height was clearly shown in winter and summer, and the difference function was statistically significant. Correlation with tabular values that were greater than the value of correlation as the tabular value of the correlation coefficient is (0.25) at the level of functions (0.05) and the degree of freedom of (60) means the divided correlation is a statistical function if the calculated value is greater than tabular, which is (60).
The cultivated area of the study area amounted to (3567.75 / dunums) in the year (2019), and the total agricultural area was (7843.75 / dunums), while the least cultivated area for the same season was during the year (2021) by (2159.25 / dunums), while The total agricultural area for the same year was (3575.75 / dunums), and the highest cultivated area of forage crops during the winter season was in (2021) by (5735 / dunums), and the lowest cultivated area of green fodder and forage mixtures in the year (2018) by (909 / dunums). dunums), while the total agricultural area for the same year amounted to (3760.75 / dunums). short or long term.