شناخت و بررسی کمی و کیفی منابع آبی یکی از عوامل اساسی اعمال مدیریت مناسب در محیط‌های آبی می‌باشد (Bhardwaj et al., 2010).
امروزه بررسی‌ها نیاز به استفاده از شاخص‌های زیستی را برای ارزیابی سلامت محیط‌های آبی مورد تایید قرار داده‌اند. شاخص‌های زیستی[۱۸] به یک سلول زنده یا موجود یا گروهی از موجودات زنده گفته می‌شود که ویژگی زیستگاه خود را از راه پذیرش تغییر در فیزیولوژی و ترکیب‌های شیمیایی درون بدن و یا تغییر در موقعیت‌ها و شرایط اکولوژیکی خود، بیان می کنند. برقراری کیفیت محیط زیست دریایی، نیاز به بررسی و اندازه‌گیری پیاپی عوامل گوناگون در آب، رسوب و موجودات زنده به عنوان شاخص‌های بیان کننده‌ تغییرات ایجاد شده دارد، که در این میان مطالعه‌ جانوری[۱۹]ومحیطی[۲۰] از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشد. محیط شناسان بیان می‌دارند که وجود موجودات زنده در یک اکوسیستم تصادفی نیست بلکه شرایط زیست محیطی حاکم بر منطقه تعیین کننده چگونگی رشد، تکثیر و تراکم بعضی گونه‌ها و حذف بعضی دیگر می‌گردد (Iwasaki et al., 2009).
عکس مرتبط با محیط زیست
درشت بی‌مهرگان کفزی ازجمله مهم‌ترین موجودات سامانه‌های آبی می‌باشند که جهت بررسی سلامت زیستی از آن‌ ها استفاده می‌شود. . بنتوزها موجوداتی ثابت یا کم تحرک هستند، بنابراین کیفیت زیستگاهشان را به خوبی بازگو می‌کنندآن‌ ها به دلیل این که اثرات ناشی از آلودگی‌ها و فشارهای محیطی طبیعی یا انسانی را در زمانی کوتاه و به صورت تغییر در ترکیب یا تراکم خود نشان می‌دهند، درمطالعات پایش زیستی۲مورد توجه قرار گرفته‌اند (Pati and Patra, 2012). ویژگی‌هایی که ماکروبنتوزها را به عنوان انتخاب درست در ارزیابی اثرات آلاینده‌ها بر اکوسیستم آب معرفی کرده است به قرار زیر است:
۱-آن ها ارتباط مستقیمی با رسوبات و بستر آب ‌ها دارند.
۲- نسبت به آلاینده ها حساسیت زیادی از خود نشان می دهند.
۳- کم تحرک هستند و محدوده مشخصی را اشغال می کنند.
۴-ترکیب کاملی از زنجیره غذایی هستند.
۵-ماکروبنتوزها در طول زندگی‌اشان ویژگی های محیط خود را به خوبی نشان می‌دهند.
۶- نمونه برداری و ارزیابی این موجودات آسان و راحت انجام می‌شودRoyer, 1999) ).
رودخانه‌ها از نظر ویژگی‌های زیستی با هم متفاوت می‌باشند. نوع موجودات کفزی در هر منطقه به شدت آلودگی و خصوصیات فیزیکوشیمیایی ازجمله مقدار اکسیژن محلول، دما، شوری و اسیدیته بستگی دارد. بعضی از گونه‌ها فقط در مناطق تمیز و عاری از هر گونه آلودگی زندگی می‌کنند، در صورتی که بعضی از آن‌ ها به علت مقاومتی که نسبت به آلودگی نشان می‌دهند، به عنوان شاخص محیط‌های آلوده شناخته شده‌اند، به طوری که وجود یا عدم وجود این گونه‌ها نشانگر کیفیت آب آن منطقه می‌باشد (Kotta et al., 2009).
هر گونه تغییر در کمیت و کیفیت این جانوران در محیط‌های آبی، به عنوان یک عامل کلیدی در شناسایی تغییرات محیطی می‌باشد. پاسخ سریع این موجودات به عوامل مؤثر در تغییر کیفیت آب و رسوب، آن‌ ها را به یک شاخص با ارزش و قابل اعتماد تبدیل کرده است (Pati and Patra, 2012;Wal et al., 2011 Varadharajana et al., 2010;). روند آلودگی محیط‌های آبی را می‌توان به خوبی از روی تغییرات ایجاد شده بر این اجتماعات پیگیری نمود. میزان تنوع و فراوانی این موجودات، شاخص مهمی در بررسی تغییرات زیست محیطی و همچنین تعیین درجه آلودگی در محیط آب می‌باشد (قریب خانی و تاتینا، ۱۳۸۷).
۱-۴ استفاده از شاخص‌ها در ارزیابی محیط
شاخص‌های ارزیابی وضعیت زیست محیطی یک جزء لازم از سیستم‌های مدیریت محیط زیست هستند که اگر به جا استفاده شوند مطمئناً موجب بهبود شرایط زیست محیطی دریاها می‌شوند (Rogers and Greenaway, 2005). شاخص‌ها اطلاعاتی در مورد محیط زیست و کیفیت اکوسیستم‌ها ارائه می‌دهند و می‌توانند در سطح یک حوزه آبخیز یا کل کشور قابل استفاده باشند . البته انواع مختلفی شاخص برای مقاصد مختلف وجود دارد. یکی از روش‌های ارزیابی آلودگی آب رودخانه‌ها استفاده از منحنی‌های استاندارد شاخص کیفیت است که تاثیر توام پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را نشان می‌دهد (کریمیان،۱۳۸۶ ).
مفهوم تنوع گونه‌ای در اکولوژی به طور وسیعی توسط اکولوژیست‌ها مورد بحث قرار گرفته است. تنوع گونه‌ای ترکیبی از دو جزء می باشد، اول، تعداد گونه های یک مجموعه(غنای گونه ای) و دوم ترازی گونه‌ای که به چگونگی توزیع کل افراد در میان گونه ها اشاره می‌کند. برای محاسبه غنای گونه‌ای و ترازی شاخص‌های زیادی ارائه‌ شده که شاخص تنوع شانون(H1) شاخص غالبیت سیمپسون(ʎ) از آن جمله می‌باشد. با مقایسه شاخص‌های تنوع در مناطق مختلف می‌توان به وضعیت زیست محیطی و نیز آلودگی احتمالی آن مناطق پی‌برد. از سوی دیگر فاکتورهای محیطی مانند دما، اکسیژن، شوری، pH، دانه‌بندی رسوبات و مقدار کل ماده آلی با تأثیر بر تعداد افراد گونه می‌توانند بر تنوع و غنای گونه‌ای اثر بگذارند (Lerberg et al, 2000).
۱-۵ اهداف

برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت fotka.ir مراجعه نمایید.

مطالعه تأثیر لایروبی برتغییر غلظت فلزات سنگین: کادمیم، مس، سرب، روی در آب و رسوب

مطالعه اثر لایروبی بر مقدار مواد مغذی نیترات و فسفات آب

مطالعه اثر لایروبی بر میزان BOD ,COD ,pH و شوری و دیگر فاکتورهای فیزیکوشیمیایی آب

بررسی اثرات لایروبی بر تغییرات مقدار مواد آلی (TOM) ، و دانه بندی رسوبات(GS) و تعیین میزان این فاکتورها.

شناسایی بنتوزها و شمارش آنها قبل، در خلال و بعد از لایروبی

تعیین کیفیت آب با بهره گرفتن از شاخص کیفیت آب (WQI)

۱-۶ فرضیه های تحقیق
۱-لایروبی باعث افزایش فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی مانند: مقدار مواد مغذی (نیترات و فسفات)،
BOD,COD، شوری وکدورت و کاهش فاکتورهایی مانند: DO, pH می‌گردد.
۲- لایروبی غلظت فلزات سنگین موجود در ستون آب را افزایش می‌دهد.
۳- تنوع و تراکم ماکروبنتوزهای موجود در سطح رسوبات در خلال و بعد از لایروبی در مقایسه با قبل از آن کاهش خواهد داشت.
فصل دوم
مروری بر پیشینه و پژوهش
۲-۱ سابقه انجام تحقیق‌
از دهه ۱۹۷۰ بررسی اثرات زیست محیطی پروژه‌های لایروبی مورد توجه محققین قرار گرفته است، اما به دلیل افزایش فعالیت‌های صنعتی و افزایش آلودگی در محیط‌های آبی، در دهه ۱۹۹۰ مطالعات بیشتری در این .زمینه صورت گرفته است که مهم‌ترین آنها به شرح ذیل می‌باشند:
۲-۲ مطالعات انجام شده در اروند رود
پاک و شیخ انصاری در سال ۱۳۷۷ نقش و اهمیت مسائل زیست محیطی را در رابطه با پروژه‌های لایروبی
مورد مطالعه قرار دادند.
پاک در سال ۱۳۷۹ مواد لایروبی و خطرات زیست محیطی ناشی از آن را مورد بررسی قرارداد. وی در بررسی خود به خطرات لایروبی در زیستگاه‌ها به خصوص موجودات بنتیک اشاره کرده است.
طباطبایی و همکاران در سال ۱۳۸۸پایش ساختار و تنوع جمعیت ماکروبنتوز را به عنوان شاخص محیط‌های آلوده در خور‌های موسی و غنام مورد استفاده قرار دادند.
افخمی در سال ۱۳۹۰ تأثیر پساب نیروگاه اتمی را بر کیفیت رودخانه کارون بررسی کرده و اثر پساب را بر تضعیف کیفیت آب این رودخانه بیان نموده است. افخمی تأثیر تخلیه پساب را در ایجاد تغییر دما، اسیدیته و افزایش دیگر آلاینده‌ها به رودخانه دانست.
کرباسی و شادی در سال ۱۳۹۱ به ارزیابی اثرات زیست محیطی طرح‌های لایروبی پرداختند. آن‌ ها لایروبی را از دیدگاه زیست محیطی دارای اثرات مثبت و منفی دانستند. که تأثیر مثبت آن را در ایجاد کانال‌های ارتباطی آبی بین کشورها و منافع تجاری و اقتصادی ان دانستند و پیامدهای زیست محیطی را به عنوان اثرات منفی لایروبی تلقی کردند.
عکس مرتبط با اقتصاد
Radmanesh و همکاران در سال ۲۰۱۳ در خوزستان از طریق محاسبه شاخص‌های کیفیت آب سلامت آب‌های گتوند را مورد ارزیابی قرار دادند. و آب‌های این مکان را برای آبیاری و آشامیدن بسیار ضعیف ارزیابی کردند.
Diagomanolin و همکاران در سال ۲۰۰۴ فلزات سنگین رودخانه کارون را مورد اندازه گیری قرار دادند. نتایج آن‌ ها افزایش غلظت فلزات را در فصل زمستان نسبت به فصل تابستان نشان داد. و هم‌چنین افزایش مقدار این مواد را در طول رودخانه به سمت مصب گزارش کرده‌اند.
Douabul و همکاران در سال ۱۹۸۷ کیفیت آب رودخانه اروند را در ناحیه‌ی بصره با بررسی شاخه‌های جانبی و تأثیر آن‌ ها بر کیفیت آب رودخانه مورد اندازه گیری قرار دادند. مقدارBOD را ۷/۱۲ و مقدار COD را ۹/۱۵ و نیترات و فسفات را به ترتیب ۰۴/۱۰ و ۴/۱۳ میکروگرم بر لیتر و مقدار اکسیژن محلول را ۴/۳ محاسبه نمودند. آن‌ ها کیفیت آب اروند رود را در حد قابل قبول محاسبه نمودند. و علت را جا به جایی سالانه حجم بالایی از پساب‌های تخلیه شده در آن دانستند.
۲-۳ مطالعات خارج از کشور
Newell و همکاران در سال ۱۹۹۹، افزایش مواد آلی پس از لایروبی را مورد مطالعه قرار دادند. این محققین نشان دادند که پس از لایروبی به طور معنی داری ترکم مواد آلی در ستون آب افزیش می‌یابد که این افزایش منجر به تغییر ساختار اجتماعات بی‌مهرگان خواهد شد. همین محقق با همکارانش در سال ۲۰۰۴ تراکم وتنوع گونه‌ها را با توجه به اثرات لایروبی مورد بررسی قرار دادند و کاهش گونه و تراکم را گزارش دادند و وجود گونه‌های مقاوم پلی‌کیت‌ها را در حدود ۵۲% نشان دادند.
Bradshaw و همکاران در سال ۲۰۰۱، نشان دادند که لایروبی بر جمعیت ماکروبنتوز تغییر ایجاد می‌کند آنها طی آزمایشات خود بیان کرده‌اند که موجودات بنتوز در نواحی لایروبی شده شبیه بهم می‌باشند و با دیگر نواحی تفاوت دارند. آنها پایان دادن به لایروبی و گذشت زمان را برای رشد دیگر گونه‌های این موجودات مورد تأیید قرار داده اند.
Mason و همکاران در سال ۲۰۰۳، نشان دادند غلظت فلزات سنگین در طول زمان لایروبی ضمن معلق شدن دوباره‌ی رسوب به مقدار زیادی در ستون آب رها می شوند که این تغییر به افزایش وسعت ذرات کلوییدی و نرم شامل فلزات، و همچنین به تغییر در مقدار pH که تاثیر بسیاری بر روند جذب و رهایی فلزات از رسوب دارد، نسبت داده شد.
Gilkinson و همکاران در سال ۲۰۰۳، اثرات بلند مدت لایروبی بر روی بستر دریا را مورد بررسی قرار دادند، و نشان دادند، که بعد از لایروبی از تراکم نقب های بلند پرتاران کاسته می شود. ایشان مشخص کردند که، حداقل ۳ سال زمان نیاز است تا بستر، به حالت اولیه خود باز گردد.
Guerra- Carcia و همکاران در سال ۲۰۰۳، اثرات لایروبی را بر اجتماعات بنتیک، قبل از لایروبی، در خلال آن و چندین مرحله پس از لایروبی بررسی کردند که بیشترین اثرات منفی را بر ماکروفونا با کاهش ۶۵% غنای گونه ای، ۶۵% فراوانی گزارش کرده‌اند.
Bemvenuti و همکاران در سال ۲۰۰۴، با بررسی اثرات لایروبی بر اجتماع نرمتنان کفزی[۲۱] در چهار فصل و در ۹ ایستگاه با ۳ تکرار متوجه شدند که در فصل تابستان و پاییز تراکم گونه‌ها افزایش می یابد و در بهار و تابستان کمترین تعداد گونه‌ها مشاهده شد.
Nayar و همکاران ۲۰۰۴،
غلظت فلزات سنگین قلع، کادمیم، مس و سرب را در آب، رسوب و موجودات، اندازه گیری کرده و نشان دادند که لایروبی سبب افزایش غلظت این فلزات در این سه بخش می‌گردد.
Johnson در سال ۲۰۰۵، تأثیر لایروبی را بر کیفیت آب و غلظت فلزات سنگین مورد بررسی قرار داد. این مطالعه تغییر فاکتورهای فیزیکو شیمیایی آب و افزایش غلظت فلزات سنگین ودر نتیجه تغییر کیفیت آب را در رودخانه نشان داده است.
Skilleter و همکاران در سال ۲۰۰۶، اثر لایروبی را بر یک مصب نیمه گرمسیری مورد بررسی قرار دادند ، نتایج نشان داد که تغییر در جمعیت منطقه‌ی لایروبی شده شبیه به نواحی کنترل بعد از لایروبی می باشد، و با نواحی قبل از لایروبی متفاوت می باشد و لایروبی منجر به از بین رفتن و یا کاهش گونه‌ی خاصی از موجودات در مصب شده است.
Susana و همکاران در سال ۲۰۰۶، در رابطه با نقش رسوبات بر تنوع، فراوانی و نرخ کلونی زایی جوامع ماکروبنتوز مطالعاتی داشته‌اند نتیجه‌ی این بررسی‌ها به این صورت بیان شده است که: ماکروبنتوزها با رسوبات، مواد آلی و آلاینده‌ها ارتباط مستقیم دارند و افزایش آلودگی و میزان مواد آلی و همچنین نوع دانه بندی رسوبات موجب غالبیت گونه‌های فرصت طلب شده و تنوع این موجودات را کاهش می‌دهد.
Saunders و همکاران در سال ۲۰۰۷، افزایش آلودگی را از عوامل مهم کاهش تنوع و فراوانی گونه های درشت بی‌مهرگان کفزی دانسته اند، آنها پرتاران را به عنوان گونه های فرصت طلب و غالب در این نواحی بیان می‌کنند.
Shuhaimi و همکاران در سال ۲۰۰۸ در مالزی همراه با اندازه‌گیری میزان غلظت فلزات سنگین در آب، با اندازه‌گیری فاکتورهای فیزیکوشیمیایی آب به بررسی کیفیت آب در Chini Lack پرداختند.
Palmer و همکاران در سال ۲۰۰۸، تغییر در نوع رسوبات کف دریا و اجتماعات درون آن را در اثر لایروبی و افزایش گروه های فرصت طلب مانند پرتاران را پس از این عملیات تأیید کرده‌اند.
Ohimain و همکاران در سال ۲۰۰۸، در یک بررسی اثر لایروبی بر آلودگی فلزات سنگین را اندازه‌گیری نمودند ، نمونه ها از پنج ایستگاه جمع آوری کردند و نشان دادند که یون های سنگین مانند سرب، روی، مس، آهن، کروم و کادمیم بعد از لایروبی افزایش محسوسی نسبت به قبل از آن دارند، گرچه شش ماه بعد از لایروبی مقدار این فلزات کاهش شدید را نشان داد.
Hedge و همکاران در سال ۲۰۰۹، ضمن انجام آزمایشاتی غلظت فلزات سنگین در ستون آب و رسوبات را با غلظت این فلزات در بدن اویستر مورد اندازه گیری قرار دادند نتایج نشان داد مس، روی و قلع در بدن اویستر بیش از نمونه‌ی شاهد آن در خارج از محل لایروبی بوده است. نیکل و کادمیم نیز افزایش نشان دادند در صورتیکه فلزات دیگر ارتباط معنی داری با رسوبات معلق شده در اثر لایروبی، نشان ندادند.
Zhang و همکاران در سال ۲۰۰۹، اثر لایروبی بر کیفیت آب و اجتماع زئوپلانکتون را در یک دریاچه کم عمق مورد ارزیابی قرار دادند، نتایج کاهش آلودگی در سطوح فسفات، مواد آلی،TSS و کلرفیلa را نشان داد در صورتیکه رسانایی الکتریکی،TDS و غلظت نیترات افزایش قابل توجهی داشته است.
Alobaidy و همکاران در سال ۲۰۱۰ ضمن اندازه‌گیری پارامترهای فیزیکوشیمیایی آب به بررسی اثر فعالیت‌های انسانی و پروژه‌های صنعتی بر کیفیت آب در‌ رودخانه‌ی دکان در عراق پرداختند.
فصل سوم
مواد و روش‌ها
۳-۱ منطقه مورد مطالعه
جهت انجام این مطالعه در رودخانهی اروند، سه ایستگاه درمحدوده‌ی ꞌ۲۹◦۳۰ عرض شمالی و ꞌ۰۸ ◦۴۸ طول شرقی واقع دراسکله‌ی ۱۳ به علت انجام عمل لایروبی در زمان انجام تحقیق، و نهرخین دور از منطقه‌ی مورد نظر به عنوان ایستگاه شاهد انتخاب شدند. زمان‌های نمونه برداری براساس زمان لایروبی به صورت قبل از لایروبی، هنگام لایروبی و دو مرحله بعد از آن به فاصله‌ی زمانی شش هفته، انتخاب شد.
موقعیت هر یک از ایستگاه‌ها توسط دستگاه GPS[22] مدلCX120 تعیین و ثبت شد(جدول۳-۱). فاصله‌ی ایستگاه‌ها از هم حدود ۵۰۰ متربود که عمود بر ساحل انتخاب شدند(ایستگاه۱، ایستگاه۲، ایستگاه۳)، و ایستگاه شاهد(ایستگاه۴) حدود ۲۰۰۰متر فاصله از محل لایروبی قرار داشت( شکل ۳-۱)( شکل ۳-۲).
جدول۳-۱ -مختصات ایستگاه‌های مورد بررسی در منطقه اروند رود