رویکرد تطبیقی آلودگی فلزهای سنگین در آب و رسوب های رودخانه ها (مطالعه موردی: رودخانه شاهرود)

سابقه و هدف: یکی از آلودگی­ های مهم منبع­ های آب سطحی، آلودگی ناشی از حضور فلز­های سنگین می باشد. فلز­های سنگین اجزای طبیعی تشکیل دهنده پوسته زمین هستند ولی فعالیت­ های انسان، سیکل ژئوشیمی و بیوشیمیایی تعادل این فلزها را برهم زده و سبب انتشار آن­ها در محیط زیست می شوند. در صورت ورود آلاینده­ ها به محیط آبی داخل رودخانه هر دو بخش آب و رسوب آن تحت تاثیر آلودگی قرار می­ گیرند، اما بخش رسوب ­ها بدلیل پویایی کمتر نسبت به محیط آب می ­تواند آلاینده­ های مختلف شیمیایی بویژه فلزهای سنگین را بیشتر در خود متمرکز سازند، بدین دلیل بررسی غلظت فلزهای سنگین در رسوب­ های بستر یک رودخانه، شدت آلودگی یا تاریخچه آن را بهتر از محیط آب آشکار می­سازد. این پژوهش برای بررسی غلظت فلزهای سنگین در آب و رسوب ­های رودخانه شاهرود با هدف تعیین وضعیت و شناسایی منبع ­های آلودگی فلزهای سنگین در منطقه مورد تحقیق انجام گرفت. مواد و روش­ ها: رودخانه شاهرود یکی از دو شاخه اصلی و عمده سفید رود می­باشد که از ارتفاع­ های البرز مرکزی سرچشمه می­ گیرد و تنها رودخانه دامنه جنوبی البرز است که به دریای خزر می­ ریزد. در تحقیق حاضر به بررسی غلظت فلزهای سنگین سرب، کادمیوم و آرسنیک در آب و رسوب­ های رودخانه شاهرود در محدوده شهر لوشان پرداخته شده است، همچنین ویژگی­ های فیزیکی و شیمیایی آب و رسوب­ها در مرحله اول نمونه برداری مورد بررسی قرار گرفتند، که با انتخاب ۵ ایستگاه و انجام ۴ مرحله نمونه برداری (فصل­ های پائیز و زمستان ۹۵ – بهار و تابستان ۹۶) انجام گرفت، در مجموع ۴۰ نمونه آب و رسوب در طول رودخانه برداشت شد و پس از انتقال به آزمایشگاه غلظت پارامترهای مورد نظر اندازه گیری و مشخص شد. نتایج و بحث: نتایج به­ دست آمده بالا بودن پارامترهای BOD و COD را در نمونه ­های آب، بر اساس استاندارد­های تعیین شده در سازمان حفاظت از محیط زیست و  EPA را نشان می­ دهد و بر اساس شاخص IRWQI(SC) در رده متوسط تا بد قرار گرفته ­اند. غلظت فلزهای سنگین در نمونه­ های آب، با رهنمودهای موسسه استاندارد ایران، سازمان حفاظت از محیط زیست ، WHOو EPA مقایسه شده و همچنین از نظر شاخص توصیفیIRWQI(ST) مورد رده بندی قرار گرفته ­اند که میانگین غلظت سرب و کادمیوم در آب بعضی ایستگاه ­های نمونه برداری بالاتر از میزان استاندارد تعیین شده بوده و از نظر شاخص توصیفی سرب در رده به ­نسبت خوب تا متوسط و کادمیوم در رده کمابیش خوب تا به ­نسبت بد قرار  گرفته اند و غلظت آرسنیک در تمام ایستگاه­ ها پایین­تر از میزان استاندارد بوده و در رده خوب قرار گرفته است. غلظت سرب در رسوب ­های همه ایستگاه-ها پایین­ تر از میزان TEL، کادمیوم بالاتر از میزان PEL و آرسنیک پائین ­تر از میزان PEL در استانداردهای NOAA و CCME به ­دست آمد. برای ارزیابی کمی در رسوب­ ها، از شاخص­ های فاکتور آلودگی( Cf)، درجه آلودگی اصلاح شده (mCd)، شاخص زمین انباشت مولر(Igeo) و ارزیابی ریسک اکولوژیکی (Ri) استفاده شد که نتایج نشان دهنده آلودگی بالا و انسان زاد برای کادمیوم و ریسک اکولوژیکی زیاد و قابل توجه در رسوب­های منطقه مورد بررسی می­باشد. استفاده از کودهای شیمیایی فسفره در مزرعه­ ها و باغ ­ها و قرار گرفتن کارخانه سیمان در نزدیکی رودخانه را می­ توان از عامل­ های اصلی آلودگی کادمیوم در منطقه نام برد. همچنین بالا بودن BOD و COD در آب نشان از آلودگی بالای مواد آلی در منطقه بدلیل حضور مراکز صنعتی و سنتی فرآوری زیتون، کارخانه و کارگاه ­های روغن کشی زیتون و کشتارگاه ماکیان در منطقه می ­باشد. پنتیجه­ گیری: منطقه مورد مطالعه آلوده به فلزهای سنگین است و عامل اصلی در شکل گیری این آلودگی، غلظت بالای عنصر کادمیوم در رسوب­های رودخانه شاهرود می­ باشد و دارای اثرهای منفی و نامطلوب برای انسان، موجودات زنده و محیط زیست در محدوده شهر لوشان و منطقه­ های پایین دست رودخانه می­ باشد.

Keywords:

سرب , کادمیوم , آرسنیک , BOD , COD. رودخانه شاهرود