ارزیابی کیفیت و آلودگی آب و رسوبات بستر رودخانه سیاهرود، منطقه قائمشهر، استان مازندران
چکیده
رودخانه سیاهرود یکی از رودخانه های استان مازندران است که در محدوده مطالعاتی قائمشهر- جویبار واقع شده است. در مطالعه حاضر به ارزیابی کیفی آب و همچنین بررسی غلظت عناصر سنگین (as، cd، cr، cu، ni، pb و zn) در آب و رسوبات این رودخانه پرداخته شده است. پس از انجام مطالعات کتابخانهایی و جمع آوری کلیه اطلاعات لازم، بازدیدهای میدانی از منطقه به عمل آمده و در طی آن 15 نمونه آب و رسوب در طول رودخانه برداشت گردید. به منظور ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در رسوبات، علاوه بر آنالیز عناصر به روش icp-oes، آزمایشهای دانهسنجی، تعیین درصد رس، اندازه گیری ph و درصد ماد? آلی نیز بر روی نمونههای رسوب انجام شد. همچنین برای تعیین فازهای ژئوشیمیایی فلزات در نمونههای رسوب بر روی برخی از آنها روش استخراج سه مرحله ای (bcr) انجام گرفت. برای ارزیابی کمی شدت آلودگی در رسوبات، از شاخص‌های ژئوشیمیایی چون ضریب غنیشدگی (ef) و شاخص زمینانباشت (igeo)، استفاده شد و در تحلیل آماری دادهها نیز از روشهایی چون تحلیل همبستگی، آنالیز خوشهای (ca) و تحلیل مولف? اصلی (pca) استفاده گردید. نتایج حاصل از آزمایشهای دانه سنجی نشان داد در ایستگاههای ابتدایی رسوبات دانه درشتتر هستند و به سمت انتهای رودخانه، کاملا دانه ریزتر میشوند. موادآلی رسوبات دامنهای بین %01/0 (در ایستگاه شماره 15) تا %6/10 (در نمون?12) را در بر میگیرد. همچنین ph تمامی نمونههای آب و رسوب در رده کمی قلیایی قرار دارد و تغییرات زیادی نشان نمیدهد. با توجه به غلظت کل فلزات در نمونههای رسوب و روند تغییرات غلظت کل آنها در طول رودخانه مشخص شده است که همه فلزات مورد بررسی، در برخی ایستگاهها، و عنصر کادمیم در همه نقاط نمونهبرداری، غلظتی بیش از غلظت میانگین رسوبات جهانی دارند. نتایج آنالیز استخراج ترتیبی دلالت بر زیستدسترس پذیری عناصر کادمیم و سرب در نمونهها دارد. ضریب غنیشدگی (ef) محاسبه شده برای عناصر نشان داد که سرب (12 تا 6/1)، آرسنیک (24 تا 5) و کادمیم (14 تا 2)، نسبت به دیگر عناصر مورد بررسی غنیشدگی بیشتری دارند. شاخص زمینانباشت (igeo) فلزات کادمیم، سرب و کروم نیز در رده آلودگی متوسط و دیگر فلزات در رده غیر آلوده قرار میگیرند. بر اساس نتایج حاصل از تحلیلهای آماری چند متغیره نتیجهگیری شد که فلزاتی چون نیکل، روی، مس و کروم دارای منشاء عمدتاً زمین زاد (طبیعی) و فلزات سرب و کادمیم به احتمال زیاد دارای منشاء غیر طبیعی می باشند. عنصر آرسنیک نیز احتمالاً دارای منشاء دوگانه طبیعی-انسان زاد است. در بررسی کیفی آب رودخانه سیاهرود، نیز علاوه بر تعیین غلظت کاتیونها و آنیونهای اصلی، برخی پارامترهای فیزیکوشیمیایی و غلظت عناصر سنگین در آنها اندازه گیری شده و سپس با استفاده از نسبت های یونی مختلف، و نمودارهای هیدروشیمیایی مربوطه کیفیت و فرایندهای کنترل کننده اصلی نمونههای آب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج اندازهگیریها به طور کلی نشان داد که آب رودخانه سیاهرود از نظر فلزات سنگین آلودگی بالایی ندارد اما در برخی ایستگاه ها سرب و آرسنیک بیش از استانداردwho قرار دارند. تیپ آب این رودخانه نیز در بیشتر نقاط (به جز دو نمونه آخر) بیکربناته و رخساره آن کلسیک بدست آمد که در رده آبهای کاملا سخت قرار میگیرد. همچنین مشخص شد که تبادل یونی، نفوذ شورابه دریا به داخل رودخانه، انحلال کربناتها و ورودی های انسان زاد، فرایندهایی هستند که موجب تغییرات غلظت آنیونها و کاتیونهای اصلی و کیفیت آب رودخانه گردیدهاند. ارزیابی مناسب بودن آب این رودخانه (برای مصارف شرب و کشاورزی) با استفاده از نمودارهای شولر و ولیکاکس نیز مبین آن است که آب رودخانه سیاهرود به طور کلی برای مصارف کشاورزی مانعی ندارد ولیکن به علت غلظت بالای یون های سولفات، سدیم و کلر، برای مصارف شرب چندان مناسب نیست.