Spatial distribution of total phosphorus and organic carbon in the salt-affected soils in the Meyghan Playa, Iran

Abstract

Due to widespread and fast-growing urban developments, large amounts of industrial, agricultural, and municipal wastewaters are produced which can change ecosystem functions after being released into rivers and lakes. The distributions of organic carbon (OC) and total phosphorus (TP) of soil were studied in the salt affected soils in the Meyghan Playa, Iran, to show the impacts of human activities on these soils and sediment properties in this arid region of the world. Samples were taken from 250 points and were analyzed geostatistically for electrical conductivity (EC), pH, TP, and OC. Although EC had the highest coefficient of variation (CV = 2.4) compared to CVs of the other soil properties, the sill/nugget ratio for EC in the geostatistical analysis was the highest one. Therefore, EC had the strongest spatial dependence compared to OC, TP, and pH with lower sill/nugget ratios and moderate spatial dependence. The maximum amount of OC was more than 2% which was observed near the entrance of municipal wastewater to the Meyghan Lake, and the highest soil TP was more than 400 kg mg-1 near the entrance of municipal wastewater and also at river mouths, which can be attributed to leaching and runoff fertilizers from farmlands. Enrichment of OC in the entrance of municipal wastewater toward the lake is related to eutrophication and higher plant production.Devido à expansão e ao rápido crescimento e desenvolvimento urbano, têm sido produzidas grandes quantidades de águas residuais industriais, agrícolas e municipais que podem alterar, quando vertidas nos rios e lagos, as funções dos ecossistemas. Estudaram-se as distribuições do carbono orgânico (OC) e do fósforo total (TP) em solos afetados por sais em Playa Meyghan, Irão, com o objetivo de mostrar os impactos das atividades humanas nas propriedades dos solos e sedimentos desta região árida. As amostras foram colhidas em 250 pontos e os valores da condutividade elétrica (EC), pH, TP e OC foram analisados por métodos geoestatísticos. Embora a EC apresentasse o maior coeficiente de variação (CV = 2,4) comparada com os coeficientes de variação das outras propriedades do solo, a razão still/nugget na análise geoestatística era a mais alta. Deste modo, a EC apresentava a mais forte dependência espacial em comparação com o OC, TP e pH que mostraram razões still/nugget mais baixas e uma dependência espacial moderada. A quantidade máxima de OC era superior a 2%, a qual foi observada próximo da entrada das águas residuais municipais no Lago Mayghan, e o valor mais elevado do TP no solo, superior a 400 kg mg-1, também se determinou na mesma zona e ainda nas fozes dos rios, o que se pode atribuir a processos de lixiviação e escorrência de fertilizantes provenientes das terras de cultivo. O enriquecimento em C orgânico na entrada das águas residuais municipais até ao lago está relacionado com a eutrofização e uma maior produção vegetal.Debido a la expasión y al rápido crecimiento del desarrollo urbano, se están produciendo grandes cantidades de aguas residuales industriales, agrícolas y municipales que pueden modificar las funciones ecosistémicas tras su vertido en ríos y lagos. Se estudiaron las distribuciones de carbono orgánico (OC) y fósforo total (TP) en suelos afectados por sales en Playa Meyghan, Irán, con objeto de mostrar los impactos de las actividades humanas sobre las propiedades de suelos y sedimentos en esta region árida. Se recogieron muestras en 250 puntos y se analizaron geoestadísticamente valores de conductividad eléctrica (EC), pH, TP y OC. Aunque la conductividad eléctrica presentó el coeficiente de variación más alto (CV = 2,4) en comparación con los coeficientes de variación de otras propiedades del suelo, la razón sill/nugget para la EC en el análisis geoestadístico fue la más elevada. Por tanto, la EC presentaba la dependencia espacial más fuerte en comparación con el carbono orgánico, el fósforo total y el pH, que mostraron razones still/nugget más bajas y una dependencia espacial moderada. La cantidad máxima de carbono orgánico fue superior al 2% y se observó en las cercanías de la entrada de aguas residuales municipales al Lago Meyghan, y el valor más elevado de fósforo total, superior a 400 kg mg-1, se determinó en esta zona y también en las desembocaduras de los ríos, lo que se puede atribuir a procesos de lixiviado y escorrentía con fertilizantes procedentes de las tierras de cultivo. El enriquecimiento en carbono orgánico en las cercanías de la entrada de aguas residuales municipales hacia el lago está relacionado con la eutrofización y con una mayor producción vegetal