بخشی از مقاله
تحليل پارامترهاي آب درياي خزر در منطقه نوشهر
چکيده
در اين تحقيق تغييرات پارامترهاي مختلف آب دريا شامل درجه حرارت ، شوري، چگالي، اکسيژن محلول و کدري با استفاده از داده هاي حاصل از اندازه گيري ميداني توسط دستگاه CTD در آب هاي ساحلي بندر نوشهر در پاييز و زمستان سال ١٣٩٢ مورد مطالعه قرار گرفت .
براساس نتايج ، ميانگين پارامترهاي درجه حرارت ، شوري، چگالي، اکسيژن محلول و کدري در پاييز، به ترتيب ٢٧.٢٨ درجه سانتيگراد، ١٢.٢٩ واحد، ١٠٠٦.٦١ کيلوگرم برمترمکعب ، ٨.٢٦ ميلي گرم برليتر، و ١٠.٧٣ و در زمستان به ترتيب ١١.٤٤ درجه سانتيگراد، ١٢.١٩ واحد، 1008.17 کيلوگرم برمترمکعب ، ١٢.٩٤ ميلي گرم برليتر، و ٥.٧٤ اندازه گيري شد. نتايج نشان داد که ، در فصل پاييز ستون آب در ايستگاه هاي اندازه گيري عمدتا در لايه اختلاط سطحي قرار گرفته است و تغييرات عمودي پارامترهاي فيزيکي از سطح تا بستر کم است .
ساختار فيزيکي در فصل زمستان نشان دهنده ايجاد لايه بندي شامل لايه اختلاط سطحي، ترموکلاين و لايه عمقي در ستون آب در محدوده اندازه گيري بود. تغييرات افقي پارامترهاي مذکور تحت تأثير عواملي نظير ورودي آب و پلوم رودخانه هاي محلي به منطقه است .
١- مقدمه
درياي خزر بعنوان يکي از مهمترين توده هاي آبي محصور در دنيا محسوب ميشود که به لحاظ وجود منابع آلي و معدني حائز اهميت مي باشد. اندازه گيريهاي ميداني داده هاي مربوط به پارامترهاي فيزيکي و شيميايي آب دريا ابزاري کارآمد جهت پايش مداوم ، و بهره گيري بهينه از اين محيط آبي به جهت مقاصد نظامي، تجاري و گردشگري محسوب مي شود. عليرغم مطالعات انجام شده قبلي، درياي خزر به لحاظ انجام پژوهش هاي جامع و پايدار در خصوص شناخت هرچه بهتر مؤلفه ها، نحوه انتشار آلودگيها و چگونگي سازگاري موجودات زنده به تغييرات پارامترهاي آب دريا نيازمند مطالعات بلند مدت است .
از اوايل قرن بيستم حجم عظيم خروجي رودخانه ها به درياي خزر با افزايش مؤلفه هاي مواد مغذي و کاهش غلظت اکسيژن محلول در آب دريا همراه شد. افزايش منابع مغذي (به دليل افزايش ورودي رودخانه ها) و کاهش شدت سرماي زمستاني از مهم ترين عوامل براي تهويه نامناسب آب هاي عميق بخش جنوب درياي خزر مي باشند. براساس مطالعات انجام شده ، ميزان اکسيژن محلول در آب هاي لايه هاي عميق درياي خزر براي اغلب گونه هاي زيستي و ارگانيسم هاي آبي نامطلوب است [٢-١].
غلظت هاي اکسيژن محلول در آب کمتر از ٣ ميليگرم بر ليتر براي بيشتر موجودات زنده دريايي استرس زا مي باشد و مقادير ٥ تا ٦ ميليگرم بر ليتر حداقل ميزان مورد نياز براي رشد و بقاي آنها مي باشد [٥-٣]. در حوضچه جنوبي درياي خزر، مقادير اکسيژن محلول و درصد اشباع آن با افزايش عمق به شدت کاهش مي يابد به گونه اي که به درصد اشباع نزديک به ١٠% در زير لايه ٤٠٠ متر مي رسد [٦]. اين واقعيت قابل ذکر است که امروزه محيط زيست درياي خزر و به ويژه بخش جنوبي آن يکي از توده - هاي آبي آلوده در دنيا محسوب ميشود. اکوسيستم اين دريا به دليل حجم زياد اکتشاف و استخراج مواد معدني نظير نفت و گاز و تخليه مقادير زياد فاضلاب هاي شهري و صنعتي تحت فشار قرار دارد [٧]. از منابع اصلي آلاينده - هاي درياي خزر مي توان به پسماندهاي خانگي و شهري، فاضلاب هاي صنعتي و کشاورزي، فلزات سنگين ، نشت نفت و گاز در حين استخراج و توليد، فسفات ها و نيترات - ها، حشره کش ها و مواد شوينده اشاره نمود [١١-٨]. اين نکته حائز اهميت است که بيشترين حجم ورودي آلاينده ها به درياي خزر از طريق رودخانه ها و مرداب ها
مي باشد، به علاوه مناطق ساحلي جنوبي به دليل افزايش فعاليت هاي انساني با افزايش آلايندگي روبروست . متاسفانه افزايش آلاينده ها و گستردگي منابع آلودگي در مناطق ساحلي و دريايي تهديدي بسيار جدي براي ادامه حيات و ازدياد نسل گونه هاي مختلف موجودات زنده در درياي خزر مي باشد که نيازمند اقدامات پيشگيرانه و جدي است [١٣-١٢]. از سوي ديگر، به دليل محصور بودن درياي خزر و گسترگي ورودي مواد خارجي، مقادير پارامتر
pH آب درياي خزر به طور کاملا مشهود از مقادير آن در آب هاي ديگر مناطق آبي دنيا بيشتر است . سهم به سزاي آب رودخانه ها با مؤلفه هاي اسيد کربنيک هاي اوليه علت افزايش قابل توجه pH و در نتيجه تغيير ساختار هيدروشيميايي آب درياي خزر است [١٥-١٤].
باتوجه به موارد پيش گفته ، مطالعه خصوصيات فيزيکي و شيميايي آب دريا (نظير دما، شوري، چگالي، اکسيژن محلول و کدري) از مهم ترين ملزومات ارتقائ کيفيت آب دريا، بررسي مشخصات اکولوژيکي و حفظ سطح ايمني محيط زيست درياي خزر به شمار ميرود[١٦]. ازاينرو و باتوجه به اهميت مکانيزم تغييرات پارامترهاي مختلف آب هاي ساحلي جنوب درياي خزر در محدوده بندر نوشهر و کمبود اطلاعات و داده هاي اندازه گيري شده ، اين پژوهش با هدف انجام مطالعات کاربردي و برداشت داده هاي فيزيکي شيميايي آب دريا در منطقه صورت گرفت . تداوم اين گونه مطالعات موجب تحليل هاي دقيق و بلندمدت از فيزيک و ديناميک منطقه مي گردد. با انجام اين تحقيق ، اطلاعات مفيدي از خصوصيات فيزيکي شيميايي آب دريا، در محدوده ي نوشهر در درياي خزر به دست آمد، که مي تواند در تعيين خصوصيات هيدروديناميکي منطقه ، مدل سازي انتشار آلودگي و رسوب گذاري، و برخي از پروژه هاي نظامي مورد استفاده قرار گيرد.
٢- مواد و روش ها
منطقه مورد مطالعه جهت اجراي عمليات اندازه گيري حد فاصل "٣٣٢٣'٢٥°E٥١ تا "٢٧٣٨'٤٩°E٥١ طول جغرافيايي و"٥٥٨٠'٣٥°N٣٦ تا "٢٧٢٥'٤١°N٣٦ عرض جغرافيايي درنظر گرفته شد. تعداد ١٢ ايستگاه ثابت اندازه گيري و نمونه برداري از عمق ٥ تا ٢٠ متر انتخاب شد. به منظور بررسي هرچه بهتر مشخصات آب دريا در منطقه ، ايستگاه ها به گونه اي انتخاب شد که در راستاي چهار مقطع عمود بر ساحل و در هر مقطع شامل سه ايستگاه باشد (شکل (١)) مرحله ي اول اندازه گيري پارامترهاي فيزيکي آب درياي خزر در آبان ماه ١٣٩٢ و مرحله ي دوم آن در اسفندماه ١٣٩٢ و از سطح تا بستر دريا انجام شد. براي برداشت پارامترهاي فيزيکي آب دريا از يک دستگاه CTD مدل ٣١٦ Ocean Seven ساخت شرکت Idronaut کشور ايتاليا استفاده شد [١٧].
به منظور تحليل داده ها ابتدا اطلاعات جمع آوري شده و داده هاي هر ايستگاه تفکيک و سپس به کمک نرم افزار
Matlab، تصاوير گرافيکي از پارامترهاي فيزيکي آب ترسيم شده و مورد پردازش قرار گرفت .
