یاوران محیط زیست سیمره(یاوران منظومه شمسی) Seimare Environment helper

محیط زیست و منابع طبیعی در: شهرستان ،استان ،کشورجمهوری اسلامی ،منظومه شمسی - همایش ها وسمینارهای زیست محیطی داخلی و خارجی -مقالات زیست محیطی

                                            به نام خدا

«چهارمین همایش ملی بحرانهای زیست محیطی ایران و راهکارهای بهبود آنها»

                   دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم وتحقیقات اهواز

                                     4و5 دی 1378

 

 

 

بررسی تأثیر پساب های کشاورزی بر کیفیت آب رودخانه سیکان شهرستان دره شهر

 

 

محمد فیضی

کارشناس ارشد علوم محیط زیست Fizie.m@gmail.com

 

               

چکیده

رودخانه سیکان در شش کیلومتری غرب دره شهر ایلام یکی از مهمترین سر شاخه های سیمره می باشد که توانسته بیشترین مصرف آب شرب وکشاورزی در شهرستان دره شهر را به خود اختصاص دهد. دراین تحقیق به بررسی تأثیرپساب های کشاورزی بر کیفیت آب این رودخانه، از سرچشمه تا محل تلاقی آن با رودخانه سیمره پرداخته شده است. برای رسیدن به این هدف، 15 فاکتورشاخص کیفی آب (کدورت، اکسیژن محلول، آمونیاک، فسفات،BOD،COD، درجه حرارت، نیترات، شوری، سولفات، سختی کل، EC،pH، TDS  و TSS) در 10 ایستگاه در مسیری به طول 15 کیلومتر  از  تابستان 86  لغایت بهار 87 به صورت ماهیانه  اندازه گیری شد. نمونه بر داری، آماده سازی، و آنالیز نمونه ها، طبق روش استاندارد بین المللی(APHA[1] 1999) انجام پذیرفت. نتایج حا صل ازمحاسبات آماری  داده ها، بیانگر آن است که میزان بعضی از پارامترهای مورد مطالعه همچون BOD،COD، نیترات، TSS،سولفات، آمونیاک، وفسفات در محل تلاقی پساب های کشاورزی با آب رودخانه،افزایش قابل ملاحظه ای داشته و حتی در آخرین ایستگاه مورد مطالعه از استاندارهای ملی و بین المللی بیشتر بوده و این رودخانه  از قدرت خود پالایی لازم برای کاهش میزان این پارامترها بر خوردار نمی باشد. آب رودخانه سیکان در سرچشمه بر اساس شاخص NSF W.Q.I در کلاس آبهای دارای کیفیت خوب با شاخص بالاتر از 70 قرار گرفته، اما در ایستگاههای پایین دست بدلیل ورود پسابهای کشاورزی، میزان این شاخصها به 49، 50، 52، و 53 تقلیل یافته و به عنوان منطقه آلوده یا در معرض آلودگی شناخته شده است.

 

واژه های کلیدی: رودخانه سیکان، آلودگی، کیفیت آب، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی

 

 

مقدمه

رودخانه ها یکی از منابع آبی قابل حصول و در دسترس بوده که به علت اهمیتش در ادامه حیات همواره جوامع انسانی و مراکز صنعتی در نزدیکی این شاهراههای حیاتی بر پا شده است. این امر خود باعث دخل و تصرف غیر طبیعی در آن می شود. برداشت آب برای مصارف کشاورزی بازگشت پساب کشاورزی را به دنبال خواهد داشت. و اینچنین است که این شاهرگ حیاتی مورد تهاجم آلاینده های مختلف قرار می گیرد.

استان ایلام با برخورداری از 25 دهنه چشمه، 12 رشته قنات، 827 حلقه چاه عمیق و نیمه عمیق و 15 رودخانه دائمی از جمله سیمره، نقش مهمی در چرخه حیاتی آب کشور ایفا می نماید. اما در شرایط کنونی با چالش های بزرگ در امر مصرف و تقاضای آب مواجه گردیده و لزوم بازنگری همه جانبه در چگونگی بهره وری منابع و مدیریت مصارف را طلب می نماید. رودخانه سیکان یکی از مهمترین رودخانه های دائمی شهرستان دره شهر و از سرشاخه های رود سیمره می باشد و مهمترین منبع تامین کننده آب شرب و کشاورزی بخش وسیعی از این شهرستان است. خواص فیزیکو شیمیایی پساب های کشاورزی  و تاثیر آن بر کیفیت آب رودخانه سیکان هدف اصلی این تحقیق است.

 

مواد و روشها

در طول مسیر رودخانه 10 ایستگاه  در محدوده مورد نظر انتخاب شد.در هر ایستگاه در طول سال چهار بار نمونه برداری صورت گرفت و 15 پارامتر فیزیکی و شیمیایی جدول شماره 1 مورد اندازه گیری قرار گرفتند. اکثر این پارامترها  به عنوان متغیر خام در ساختار شاخص کیفی آب به کار رفته در این بررسی (NSFWQI ) مورد استفاده قرار می گیرند. در طی این تحقیق در هر ایستگاه 15 پارامتر و در 4 نوبت اندازه گیری شدند و لذا در مجموع 600 آزمایش انجام گرفت.(15 پارامتر× 10 ایستگاه × 4 مرحله).  بعضی از نمونه ها مانند اکسیژن محلول (DO ) ابتدا با اضافه کردن سولفات منگنز و یدور قلیایی تثبیت شده سپس به آزمایشگاه منتقل شدند.

 

                                جدول 1  پارامترهای انتخابی اندازه گیری شده در ایستگاهها

ردیف

نام پارامترها

ردیف

نام پارامترها

ردیف

نام پارامترها

1

6

TDS

11

2

COD

7

TSS

12

سختی کل

3

pH

8

DO

13

کدورت

4

9

14

شوری

5

EC

10

15

درجه حرارت

 

نتایج بدست آمده:

1- دما:

نمودار تغییرات روند دما در طی چهار فصل در شکل 1  نشان داده شده است.  بیشترین میزان درجه حرارت مربوط به ایستگاه شماره یک یعنی سرچشمه است. میانگین دما در طی سال در ایستگاه شماره 2 بیشترین مقدار را دارد. 

شکل 1-  نمودار روند تغییرات دما  در فصول مختلف در ایستگاههای مطالعاتی

 

2- هدایت الکتریکی

شکل 2 نشان می دهد که روند تغییرات هدایت الکتریکی در فصول مختلف سال در هر 10 ایستگاه  با هم همخوانی خوبی دارند.

شکل 2-   روند تغییرات EC طی فصول مختلف در ایستگاههای مورد مطالعه

 

3-  اکسیژن محلول

همانطوریکه در شکل 3  نشان داده شده است، بیشترین مقدار اکسیژن محلول در تمام فصول مربوط به ایستگاههای شماره 1 و 3 و کمترین آن مربوط به ایستگاه شماره 2 است.

                     شکل 3- روند تغییرات اکسیژن محلول در فصول مختلف در ایستگاههای مطالعاتی

 

4-  اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی

 نمودار تغییرات   آن در فصول مختلف در شکل 4 نشان داده شده است.

شکل 4-  روند تغییرات  در فصول مختلف در 10 ایستگاه مطالعاتی

5- اکسیژن مورد نیاز شیمایی

نتایج حاصل از چهار فصل نمونه‌برداری نشان می‌دهد که  بیشترین  میزان COD  مربوط به ایستگاه شماره دو و فصل تابستان بوده و کمترین آن مربوط به سرچشمه یا ایستگاه شماره 1 در فصل بهار است. شکل 5 روند تغییرات COD را در فصول مختلف سال نمایش می دهد.

 

شکل 5-  روند  تغییرات فصلی COD () در ایستگاههای مورد مطالعه

 

6-  مجموع جامدات محلول

نتایج حاصل از چهار فصل نمونه‌برداری نشان می‌دهد که کمترین مقدار  )TDSمجموع نمکهای محلول درآب) آب مربوط به ایستگاه شماره 1 در فصل تابستان به مقدار 196.7 میلیگرم بر لیتر و بیشترین مقدار آن مربوط به ایستگاه شماره 2 در فصل پائیز به مقدار 345 میلیگرم بر لیتر است. از ایستگاه شماره 3 تا 10 نیز مقدار TDS سیر صعودی خفیفی دارد. شکل 3-6 روند تغییرات TDS را در فصول مختلف سال نمایش می دهد.

شکل 6-  روند  تغییرات فصلی TDS () در ایستگاههای مورد مطالعه

 

7- مجموع جامدات معلق

نتایج حاصل از چهار فصل نمونه‌برداری نشان می‌دهد که بیشترین مقدار TSS مربوط به ایستگاه شماره 2 در فصل زمستان به میزان 200 میلی گرم در لیتر است و همچنین کمترین مقدار این پارامتر مربوط به ایستگاه شماره 1 در فصل تابستان می باشد. شکل 3-7  روند تغییرات TSS را در فصول مختلف سال نمایش می دهد.

شکل 7-  روند  تغییرات فصلی TSS () در ایستگاههای مورد مطالعه

 

8- سولفات

 شکل شماره 8  نمودار میزان تغییرات  سولفات را نشان می دهد.

 

شکل8-  روند  تغییرات فصلی   () در ایستگاههای مورد مطالعه

 

9-  آمونیاک

باتوجه به نتایج به دست آمده از چهار فصل نمونه‌برداری،  مشخص می شود که حداکثر میزان آمونیاک مربوط به ایستگاه شماره دو با میانگین45/ میلیگرم بر لیتر و حداقل آن مربوط به ایستگاه اول (سرچشمه رودخانه) در فصل تابستان با میانگین 001/0 میلیگرم بر لیتر است. شکل شماره  9 روند تغییرات آمو نیاک فصول مختلف  در هر 10 ایستگاه را نشان می دهد.

شکل 9-  روند  تغییرات  فصلی   () در ایستگاههای مورد مطالعه

 

10- فسفات 

شکل شماره 10 روند تغییرات فسفات در فصول مختلف را در ایستگاههای مورد مطالعه نشان می دهند.

شکل10-  روند  تغییرات  فصلی   () در ایستگاههای مورد مطالعه

 

11- شوری

نتایج بررسی ها طی چهار فصل در 10 ایستگاه نشان می دهد که کمترین میزان شوری مربوط به سرچشمه یعنی ایستگاه شماره 1 بوده که مقدار آن بسیار جزئی و در حد 001/0 میلی گرم در میلی لیتر است. بیشترین میزان شوری نیز مربوط به ایستگاه شماره 2 است. در ایستگاههای بعدی میزان شوری تغییرات چندانی ندارد. شکل شماره 11  نیز روند تغییرات میزان شوری را در چهار فصل سال نشان می دهد.    

شکل  11-  روند  تغییرات  فصلی شوری  () در ایستگاههای مورد مطالعه

 

12- pH

بیشترین مقدار pH مربوط به ایستگاه دوم در فصل بهار و کمترین مقدار آن  مربوط به ایستگاه اول در فصل زمستان است. نمودار ستونی تغییرات این پارامتر در فصول مختلف، در شکل12 نشان داده شده است.

شکل 12- روند  تغییرات  pH در ایستگاههای مورد مطالعه

 

13-کدورت

بیشترین مقدار کدورت مربوط به ایستگاه دوم در فصل زمستان و کمترین مقدار آن  مربوط به ایستگاه اول در فصل پائیز است. نمودار تغییرات این پارامتر در فصول مختلف، در شکل13 نشان داده شده است.

شکل13- روند  تغییرات کدورت بر حسب NTU در ایستگاههای مورد مطالعه

 

14- سختی کل

نمودار تغییرات این پارامتر در فصول مختلف، در شکل14 نشان داده شده است.

 

شکل14-  روند تغییرات سختی کل بر حسب میلی گرم بر لیتر در فصول مختلف ایستگاههای مورد مطالعه

 

15- نیترات

نتایج حاصل در  چهار فصل نمونه‌برداری نشان می‌دهد که بیشترین میزان نیترات آب رودخانه سیکان مربوط به ایستگاه دوم، درفصل تابستان 7/9 میلیگرم بر لیتر و کمترین میزان آن مربوط به ایستگاه اول در فصل پاییز با میانگین3/  میلیگرم بر لیتر می باشد. شکل 15  روند تغییرات نیترات در فصول مختلف را در ایستگاههای مورد مطالعه نشان می دهند. 

شکل15-  روند  تغییرات  فصلی   () در ایستگاههای مورد مطالعه

 

سپاسگزاری

در پایان لازم می دانم که از جناب آقای مهندس داراب بیرانوند مدیرکل آب و فاضلاب استان ایلام و نیز از کارشناسان محترم این اداره کل تشکر نمایم. همچنین از اداره کل حفاظت محیط زیست استان ایلام خصوصاً آقای علیرضا محمدی تشکر می نمایم.از همکار ارجمند جناب آقای مهندس  محمد مراد مریدی نیز نهایت تشکر رادارم.

 

منابع:

الف) منابع فارسی

1- آمار نامه استان ایلام. 1385. انتشارات سازمان مدیریت و برنامه ریزی استان ایلام

2- احمدی گلان، م. 1386 ، بررسی کیفیت آب مخزن سد ایلام با تأکید بر برخی فاکتورهای فیزیکوشیمیایی آب، پایان نامه کارشناسی ارشد، مهندسی منابع طبیعی،  واحد علوم و تحقیقات اهواز.

3- درخشان، ح. و رخشنده رو، غ. 1381. بررسی مسائل زیست محیطی رودخانه کر در استان فارس با بهره گیری از روش شبکه عصبی مصنوعی، مجموعه مقالات ششمین سمینار بین المللی مهندسی رودخانه، جلد دوم،‌ اهواز، دانشگاه شهید چمران.

4- شریعت پناهی، م. 1380. اصول کیفیت و تصفیه آب و فاضلاب، چاپ ششم، انتشارات دانشگاه تهران.

5- ندافی، کاظم و نبی زاده رامین.1375. برکه های تثبیت فاضلاب(سازمان بهداشت جهانیWHO). مؤسسه علمی فرهنگی نص.

6- نیکونهاد، ع. 1385، بررسی تغییرات کیفی آب مخزن سد کرخه در ورودی، مخزن و خروجی با استفاده از شاخص های کیفی NSFWQI ، OWQI ، DSWQI ، و انتخاب بهترین روش ارزیابی کیفی، پایان نامه کارشناسی ارشد، مهندسی محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات اهواز.

ب) منابع غیر فارسی

- NSF consumer Information water Quality Index (WQI).7

9- Koehler Royer ،G.، 1999 ،A water quality index devised for Des Moines River in central Iowa، Iowa state university.

8- Christensen, V.G. & Rasmussen, P.2002, Real-time water quality monitoring and regression analysis to estimate nutrient and bacteria concentration in Kansas steams, Water science and technology, Vol.45, No.9.

9- U.S.EPA, 1993, Water Quality Standards Hand Book Second Edition.

10-  River Basin water quality initiative, Alberta Agriculture, Food and Rural Development.

11- Sohel, K.M.A. Chowdhury, M.A.I. & Ahmed, M.F. 2003, surface water quality in and around Dhaka City, J water SRT- Aqua, No.52, pp141-153.

 

ABSTRACT:

 

Seimareh River is one of the most important areas in Ilam Province and its important branch is Sikan River which is located in Six kilometer of DarrehShahr and has maximum consumes of drinking and agricultural water in this town. In this study is tried to determine effects of agricultural weakest waters on quality of Sikans water (from farhad abad to Sikan Bridge) from rivers source to confluence point of agricultural weakest waters. For this purpose, in time interval of summer of 86 to spring of 87, at 10 sampling station in Sikan River on a course 15 kilometer in length, 15 qualitative Factors were measured(sampling , preparation and analyze of Samples is on the basis of Standard method of APHA 1999). After initial studies and acquired information from preliminary studies, some parameters in proportion with goals of study were selected. These studied parameters included of turbidity, soluble oxygen, ammonia, phosphate,, COD, temperature, Nitrate, saltiness, sulphate, total hardness, EC, pH, TDS, TSS. In each season, sampling of the all of the station, to be accomplished, and then the considered parameters were measured in location of sampling or in laboratory.Outcomes of statically calculations revealed that the amount of some of the studied parameters such as , COD, Nitrate, TSS,Sulphate, Ammonia, and Phosphate, at the confluence point of weakest water with rivers water show notorious increases and even in last  station witch is far from the confluence point this amount still is high and river has not enough self-refining power to decrease this Parameter. on the basis of the index of NSF W.Q.I Sikan rivers water is among of good quality waters with index of higher than 70.But in the station  of  confluence point with  agricultural weakest water and lower parts the amount of this index  respectively are 49, 50, 52,53 and polluted or in frontier of pollution. Parameters such as temperature, salt ness, turbidity are less influenced by agricultural weakest water and doesn't show notorious changes the comparison of the qualitative condition of Sikan rivers water in source (first station) with existing standards revealed that this water has good quality for drinking and agricultural uses. This matter necessitates us to endeavor for keeping healthy of this aquatic ecosystem which in future, is the most important source water of drinking and agricultural uses in Darrehshahr town.                

 

 

 



[1] - APHA= American Public Health Association