بخشی از مقاله
بررسی اثرات منابع آلاینده (شهری، صنعتی و کشاورزی) بر کیفیت آب رودخانه ارس و ارائه راهکارها
چکیده
رودخانه ارس یکی از رودخانههای مهم مرزی کشور محسوب میگردد. پتانسیل بالای رودخانه ارس موجب توسعه قابـل توجـه فعالیت های کشاورزی، شرب و صنعت در منطقه شده و در نتیجه این فعالیتها، آلایندههای مختلفی نیز به سیسـتم رودخانـهای افزوده شده است. لذا با توجه به اهمیت این رودخانه بررسی وضعیت کیفی آن ضروریست. در این تحقیق ابتدا وضـعیت کیفـی این رودخانه مورد بررسی قرار گرفته و پارامترهای کیفی آنها مورد آنالیز قرار گرفته اند، سپس عوامل عمده تأثیرگذار بر کیفیت آب رودخانه ارس شناسایی و تاثیرشان بر وضعیت کیفی رودخانه بررسی شده است. ردهبندی منابع آلاینده حوضـه ارس نشـان میدهد که منابع آلاینده صنعتی بیشترین اهمیت را داشته و سپس منابع فاضلابهای ناشی از منـاطق شـهری و روسـتائی و در آخر زه آبهای زراعی. بررسی ها نشان می دهد بر عکس همسایگان شمالی، بخش جنوبی رودخانه که شامل کشورمان مـیباشـد به غیر از شاخه قطورچای، فاقد منابع آلاینده قابل توجه و با تأثیر گذاری شدید بر رودخانه می باشد و مهمترین نقاط آلاینده در این بخش شهر جلفا و شاخه آلوده قطور چای می باشد. شاخه آلوده مغری چای از کشور ارمنستان و شاخه پـاک حاجیلرچـای از ایران وارد رود ارس میگردد. بنابراین عامل اصلی نزول کیفی این رودخانه، پساب هـای شـهری و صـنعتی ناشـی از همسـایگان شمالی بویژه ارمنستان میباشد. بررسی عوامل تأثیر گذار صنعتی نشان میدهد که حوضه آبریز ارس در سطح محدوده مطالعاتی واقع در کشور فاقد صنایع آلاینده تأثیرگذار بر کیفیت آب رودخانه بـوده و صـنایع آلاینـده عمـدتاً در کشـورهای ارمنسـتان و آذربایجان مستقر میباشد که مهمترین آنها زه آبهای معادن مس و مولیبدن آگاراک می باشد. از منـاطق شـهری تـأثیر گـذار بـر کیفیت آب ارس، شهر مغری ارمنستان می باشد که بواسطه شرایط توپوگرافی و مشرف بودن این شهر بر رودخانـه، فاضـلابهای خانگی و روان آبهای سطحی آن که حاوی فاضلاب شهر مغری و روستای لیچک بـوده و از آلـودگی بـالایی برخـوردار اسـت بـه راحتی وارد رودخانه می گردد. مناطق مسکونی و زراعی کشور آذربایجان، بویژه مناطق مسـکونی جلفـا و یـامچی نیـز از تـأثیر زیادی بر کیفیت آب ارس دارند. در نهایت پس از مشخص شدن نوع آلودگی ها و منشاء آنها جهت کـاهش آلـودگی و افـزایش توان خودپالایی رودخانه پیشنهادهایی ارایه گشته است.
واژه های کلیدی: منابع آب، منابع آلاینده، آلودگی، صنایع آلاینده، رودخانه ارس
-1 مقدمه
رودخانهها یکی از منابع اساسی تأمین آب برای مصارف گوناگون از جمله کشاورزی، شرب و صنعت میباشند. تمدنهای بشری بسیاری در کنار رودخانهها شکل یافتهاند چرا که بشر برای ادامه حیات، رشد و بالندگی اجتماعی از گذشته تا به امروز به این ماده حیاتی نیازمند میباشد. با رشد و پیشرفت جوامع و کمبود منابع آب مورد استفاده، بشر با تلاشهای فراوان بدنبال این بوده است که منابع آب را به کنترل خود در آورد و در نهایت استفاده بهینه را از منابع موجود و محدود در دسترس ببرد. وجود رودخانههای متعدد، پر آب طویل و عاری از آلودگی عامل مهم و اساسی در شکوفایی، رشد و توسعه همه جانبه جوامع بوده است (پیروز و همکاران، .(1388 از میان آسیبهای زیست محیطی، آلودگی منابع آب یکی از مهمترین مواردی میباشد که جهان امروز با آن دست به گریبان میباشد. مسأله کاهش کیفیت آب، بسیاری از کشورهای جهان را وادار ساخته تا دیدگاه های خود در زمینه مدیریت منابع آب را مورد بازبینی و تجدید نظر قرار دهند و در نتیجه، سیستم مدیریت منابع آب در معرض یک تغییر اساسی در سطح جهانی قرار گرفته است. علاوه بر اینها انسان موثرترین و مهمترین عامل تغییرات زیست محیطی می-باشد. فعالیتهای انسان در راستای توسعه به هر طریقی که باشد اثرهای مختلفی بر محیط خواهد داشت، اما نمیتوان این فعالیتها را که جنبه حیاتی برای بقای انسان دارد محدود نمود. بلکه باید متناسب با نیازهای حال و آینده هر چه بیشتر در توسعه و تکامل آن تلاش شود، مشروط بر آنکه به بهای نابودی محیط زیست و منابع طبیعی نباشد. با توجه به اینکه توسعه و محیط زیست دو موضوع جدایی ناپذیر میباشند ضروری است که با دستیابی و استفاده از ابزارهای مدیریت محیط زیست در کلیه برنامههای توسعه حداقل خسارت به منابع و محیط زیست وارد شود (خدادادی و همکاران، .(1384 یکی از مهمترین عوامل آلوده کننده آبها، فاضلاب صنایع و خدمات شهری و مازاد آب کشاورزی میباشد. به طوریکه تخمین زدهاند هر متر مکعب فاضلاب تصفیه نشده خانگی میتواند 40 تا 60 متر مکعب آب را به شدت آلوده نماید، بهطوریکه اگر اکسیژن این آبها به سرعت تأمین نگردد آب آلوده شده قابل استفاده نخواهد بود (جوادی و همکاران، .(1385 نتایج تحقیقی که به بررسی تاثیر منفی آلاینده های نقطه ای در رودخانه های کوچک پرداخته شده است و نمونه برداری های صورت گرفته شامل آلاینده های ارگانیک، آمونیاک، Cr، سولفات و کلر در آب سطحی و رسوبات در رودخانه جوبل جانیکا بوده نشانگر منشاء ورود این مواد که بیشتر از ورود فاضلاب های شهری بوده می باشد (کاتمن و همکاران، .(2008 نتایج تحقیق دیگری در منطقه آستانه-کوچصفهان نشان می دهد که بررسی تلفیقی حریم کیفی آبهای سطحی و زیرزمینی می تواند بعنوان روشی بمنظور ممانعت از آلوده شدن این منابع بشمار آید (پیروز و همکاران، .(1388
در این تحقیق ابتدا وضعیت کیفی این رودخانه مورد بررسی قرار گرفته و پارامترهای کیفی و شاخص های کیفی همچون WQI مورد آنالیز قرار گرفتهاند، سپس عوامل عمده تأثیرگذار بر کیفیت آب رودخانه ارس شناسایی و تاثیرشان بر وضعیت کیفی رودخانه بررسی شده است که شامل فاضلاب شهری و پساب کارخانجات و زهآبهای کشاورزی میباشد. در ادامه منشاء
منابع آلاینده در سه بخش منابع آلاینده صنعتی، فاضلاب های شهری و روستایی و زه آب های کشاورزی مورد بررسی قرار گرفته است و در نهایت جهت کاهش آلودگی و بهبود شرایط کیفی رودخانه پیشنهادهایی ارایه گشته است.
-2 منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه، در حوضه آبریز دریای خزر واقع شده است که یکی از حوضههای ششگانه درجـه یـک کشـور مـیباشـد. حوزه رودخانه مرزی ارس یکی از حوزه های این حوزه آبریز اصلی کشور مـی باشـد. ایـن حـوزه شـامل بخـشهـایی از اسـتان آذربایجان شرقی بوده که در شمال غرب ایران قـرار دارد. آذربایجـان شـرقی دارای آب و هـوای سـرد کوهسـتانی بـوده و کـل محدوده استان را کوه ها و ارتفاعات تشکیل داده اند و در بستر این استان رودخانه های مهم و پرآبی جریان دارند کـه مهمتـرین آنها رودخانه ارس بوده که در شمال کشور بخش مهمی از مرزهای شمال غربی ایران را با کشورهای مجاور تشکیل میدهـد. در شکل (1) موقعیت مکانی محدوده مورد مطالعه استان آذربایجان شرقی در کشور نشان داده شده است.
شکل (1) منطقه مورد مطالعه (حوزه آبریز ارس در استان آذربایجان شرقی)
-3 نتایج
-1-3 بررسی پارامتر های کیفی رودخانه
بررسی آلایندهها طی چند سال گذشته در محل ایستگاه های مختلف رودخانه بررسی و در شکلهای شماره (2) تا (9) نشان داده شده است.
شکل (2) مقادیر EC در آزمایشات کیفی شکل (3) مقادیر PH در آزمایشات کیفی
شکل (4) مقادیر BOD در آزمایشات کیفی شکل (5) مقادیر COD در آزمایشات کیفی
شکل (6) مقادیر نیترات در آزمایشات کیفی شکل (7) مقادیر فسفات در آزمایشات کیفی
شکل (8) مقادیر کدورت در آزمایشات کیفی شکل (9) مقادیر آهن در آزمایشات کیفی نمودارها روند نوسانی مقادیر را طی ایستگاه های مختلف نشان میدهند که ناشی از ورود آلودگی های مختلف و شاخه های
ورودی آلوده به رودخانه است و همانطور که مشاهده میشود بیشترین افزایش آلودگی ها و همچنین کدورت پس از شاخه قطور چای و ایستگاه روبروی آگاراک رخ داده است. در شکل (10) ورود شاخه با کدورت بسیار بالا قطور چای به رودخانه ارس نشان داده شده است.
×شکل (10) ورود شاخه با کدورت بسیار بالا قطور چای به رودخانه ارس
-2-3 بررسی وضعیت زیست محیطی رودخانه ارس با شاخص :WQI
با تنوع و گستردگی پارامترهای فیزیکوشیمیایی و میکروبی آب، بررسی وضعیت کیفی می طلبد، تا با استفاده از شاخص های مرجع، وضعیت کلی منبع آبی مورد ارزیابی قرارگیرد. در این روش بر اساس 9 پارامتر اصلی کیفیت آب طبقهبندی میگردد.
در مرحله اول بر اساس مقدار هر پارامتر و با استفاده از گرافها و نمودارهای روش WQI شاخص هر پارامتر محاسبه و سپس بر اساس وزن دهی مربوط به هر پارامتر شاخص کیفیت آب WQI محاسبه میگردد (نشریه شماره -334 الف، .(1387 در شکل (11) مقادیر این شاخص در طول رودخانه ارس نشان داده شده است.
شکل (11) شاخص کیفیت آب WQI در رودخاه ارس
براساس شاخص WQI، وضعیت کیفی آب رودخانه ارس در بدترین شرایط نیز از حد کلاس متوسط تنزل ننموده است. از سوی دیگر در بهترین شرایط نیز در حدکلاس متوسط در نوسان می باشد و در محل ورودی قطور چای نیز افت زیادی نموده است.
-3-3 بررسی منشاء منابع آلاینده
پتانسیل بالای رودخانه ارس و سرشاخههای آن موجب توسعه قابل توجه فعالیتهای کشاورزی، شرب و صنعت در منطقه شده و در نتیجه گسترش این فعالیتها، آلاینده های مختلفی نیز به سیستم رودخانهای افزوده شده است، به گونهای که شاخصهای کیفی در طول مسیر رودخانه تغییر میکند. ردهبندی منابع آلاینده حوضه ارس نشان میدهد که منابع آلاینده صنعتی بیشترین اهمیت را داشته و سپس منابع فاضلابهای ناشی از مناطق شهری و روستائی و در آخر زهآبهای زراعی. بنابراین در ادامه منشاء منابع آلاینده در سه بخش منابع آلاینده صنعتی، فاضلاب های شهری و روستایی و زه آب های کشاورزی مورد بررسی قرار گرفته است.
-3-3 الف- منابع آلاینده صنعتی در محدوده طرح
واحدهای صنعتی به دلیل تولید و تخلیه پساب های صنعتی که با توجه به نوع کارخانه و نوع فرآیند آن واحـد ویژگـی خـاص خود را دارد، از اساسی ترین آلایندههای زیست محیطی محسوب میشوند (هانلیا و همکاران، .(1998 در شکل (12) موقعیـت صنایع در حوزه آبریز ارس در ایران نشان داده شده است. همانطور که در شکل مشاهده می گردد تعداد صنایع بسیار کم بـوده و همین تعداد اندک نیز شامل مرغداری و صنایع غذایی می باشد. حوضه آبریز ارس در سطح محدوده مطالعاتی واقع در کشـور فاقد صنایع آلاینده تأثیرگذار بر کیفیت آب رودخانه بوده و صنایع آلاینده عمدتاً در کشورهای ارمنسـتان و آذربایجـان مسـتقر می باشد و از طریق کشور ارمنستان پساب های صنعتی قابل توجهی وارد رودخانه می گردد. مهم ترین این منابع آلاینده صـنعتی
