بخشی از مقاله
چکیده
امروزه تهیه اطلاعات تفضیلی و درك صحیح سامانه هاي آبخیز و نیز شرایط حاکم بر چرخه هاي هیدرولوژي از ضرورت هاي اجتناب ناپذیر براي مدیریت جامع و همه جانبه حوزه هاي آبخیز محسوب میشود. از اینرو بررسی تغییرات زمانی آلاینده ها در قالب آلودگی نگارها می تواند به عنوان یک ابزار مهم در مدیریت منابع آب و خاك حوزه آبخیز محسوب شود. لذا مطالعه حاضر به بررسی آلودگی نگار آهن، روي و کروم در خروجی حوزه آبخیز جنگلی کجور با مساحت 50000 هکتار طی رگبار مورخ 1387/3/9 می پردازد.
به این منظور سرعت آب جهت تعیین دبی و رسوبات معلق به منظور تعیین فلزات سنگین موجود در آن اندازه گیري شد سپس نمونه هاي رسوب هضم و غلظت فلزات سنگین آهن، روي، کروم در رسوب معلق توسط دستگاه جذب اتمی اندازهگیري و در نهایت تحلیل دادهها انجام گرفت. آنالیز نمونه ها و تجزیه و تحلیل آلودگی نگار آهن، روي و کروم و آب نگار نشان داد که اوج غلظت آلودگی آهن، روي و کروم در حوزه آبخیز طبیعی کجور بر خلاف حوزه هاي آبخیز شهري بعد از دبی اوج جریان رخ داده است.
مقدمه
هرگونه تغییر در ویژگی هاي طبیعی آب که اثر نامطلوبی بر سلامت محیط زیست، فعالیت هاي بشر و سایر جانداران داشته باشد آلودگی آب نامیده می شود. آب آلوده داراي رسوبات معلقی است که محتوي مواد غذایی و آلودگی هایی مانند فسفر، آفت کش ها، فلزات سنگین و عوامل بیماري زا می باشد Walling - و همکاران، 2000؛ تائبی و وشتانی، . - 1379 فرآیندهاي آلودگی در یک حوزه آبخیز به رفتارهاي هیدرولوژیکی آن حوزه وابسته است.
تحقیق در زمینه بررسی آلودگی نگارها مورد توجه بسیاري از محققین طی سال هاي اخیر در حوزه هاي آبخیز شهري بوده است. در این خصوص می توا ن به نتایج تحقیقات Adams و - 2000 - Papa اشاره نمود که با نمونه گیري از روان آب خروجی یک حوزه آبخیز شهري طی 52 رخداد بارندگی و رسم منحنیهاي آبنگار و آلودگینگار نشان دادند که همواره منحنی آلودگی نگار سیر نزولی و منحنی آب نگار سیر صعودي و سپس نزولی داشته و منحنی آلودگی نگار زودتر از آب نگار به مقدار اوج خود رسیده است؛ به عبارت دیگر بار آلودگی بخش ابتدایی روان آب بیشتر میباشد و بهتدریج کاهش مییابد و Lee و همکاران - 2005 - آلودگیهاي روانآب جادههاي شهر Otsu Shiga ژاپن را در طول 5 رگبار مورد ارزیابی قرار دادند. آب نگار و آلودگی نگار روان آب جاده ها بیان گر افزایش آلودگی با افزایش جریان روان آب بود.
Li-qing و همکاران - 2007 - با نمونه گیري از روان آب خروجی یک حوزه آبخیز شهري طی 2 رخداد بارندگی و رسم منحنی هاي آب نگار و آلودگی نگار نشان دادند که در هر دو واقعه اوج غلظت آلودگی COD و TSS زودتر از دبی اوج جریان رخ داده است. Jin-liang و همکاران - 2007 - نیز منحنی آبنگار و آلودگینگار TN، COD و TSS را براي 3 رخداد بارندگی در یک حوزه آبخیز شهري رسم و به تحلیل آنها پرداختند. در هر 3 واقعه اوج غلظت آلودگی TN زودتر از دبی اوج جریان رخ داده، ولی در مورد COD و TSS اوج غلظت آلودگی آن ها در 2 واقعه اول دیرتر از دبی اوج جریان و در مورد واقعه سوم زودتر رخ داده است که دلیل آنرا نوع کاربري اراضی و تعداد روزهاي خشک پیشین معرفی نمودند.
در ایران نیز تحقیقاتی در راستاي ارزیابی روان آب و بارآلودگی آن ها در مقیاس رگبار در حوزه هاي آبخیز شهري صورت گرفته است - تائبی و وشتانی، 1379، خراسانی و همکاران، 1383، شهبازي و همکاران، . - 1383 ولی نتایج بررسی تحقیقات نشان داد که مطالعات مربوط به آلودگی نگارها علی رغم اهمیت موضوعی آن ها در حوزه هاي آبخیز طبیعی مورد توجه نبوده و لذا ضرورت انجام مطالعات گسترده در این زمینه را توجیه مینماید. از اینرو مطالعه حاضر به بررسی آلودگینگار آهن، روي و کروم درخروجی حوزه آبخیز طبیعی کجور طی رگبار مورخ 1387/3/9 میپردازد.
مواد و روشها
حوزه آبخیز کجور یکی از زیر حوزه هاي شماره 46 البرز مرکزي در ارتفاعات جنگلی کجور در جنوب شرقی شهرستان نوشهر و حدواسط طول هاي 51˚ 35´ 0˝ تا 51˚ 50´ 30˝ شرقی و عرض هاي 36˚ 13´ 30˝ تا 36˚ 33´ 0˝ شمالی قرار گرفته است. برداشت نمونه ها در رگبار مورخ 1387/3/9 با فواصل زمانی یک ساعت در محل خروجی اصلی حوزه آبخیز مورد مطالعه انجام پذیرفت. نمونه برداري رسوب معلق همواره از کرانه چپ به واسطه امکان دست رسی، به وسیله ظروف پلاستیکی 2 لیتري به دلیل افزایش دقّت نمونه برداري و اطمینان از برداشت تمامی ستون آب Sadeghi - و همکاران، - 2006 و به روش انتگراسیون عمقی Edwards - و Glysson، - 1381 صورت گرفت.
سپس نمونه ها به آزمایشگاه منتقل و در بشرهاي یک لیتري ریخته شده و نمونه ها از کاغذ صافی واتمن 42 عبور داده و رسوبات معلق از نمونه آب جدا شدند APHA - ، . - 1998 مواد معلق باقی مانده روي فیلتر در آون با دماي 70 درجه سانتیگراد براي 24 ساعت خشک شدند Sadeghi - و همکاران، . - 2006 سپس رسوبات خشک شده با استفاده از ترازوي دیجیتالی با دقّت یک هزارم گرم وزن گردید. در ادامه رسوبات خشک شده را در ظروف پلی اتیلنی ریخته و براي آنالیز شیمیایی نمونهها، 15 میلیلیتر مخلوط 2 به 1 اسید نیتریک و اسید کلریدریک اضافه گردید. البته قابل ذکر است می باشد با هر 5 نمونه یک نمونه به عنوان شاهد در نظر گرفته شد.
سپس روي حمام آبی به مدت 4-3 ساعت در دماي 90 درجه سانتیگراد حرارت داده شد و پس از هضم کامل نمونه ها - سعیدي و همکاران، - 1381، آن ها را مجدداً از کاغذ صافی واتمن 42 گذارنده و در نهایت با آب مقطر، به حجم 25 میلی لیتر رسانده و در ظروف پلی اتیلنی جهت اندازه گیري با دستگاه جذب اتمی نگهداري شد Liu - و همکاران، . - 2003 براي اندازه گیري غلظت فلزات سنگین موجود در نمونههاي رسوب و شاهد از دستگاه جذب اتمی فیلیپس مدل PU-9400 استفاده گردید. ولی مقادیر فلزات مدنظر در این مطالعه در نمونه شاهد بهقدري ناچیز بود که توسط دستگاه جذب اتمی قابل تشخیص نبودند. لذا مقادیر فلزات سنگین موجود در رسوبات معلق مقادیر واقعی و بدون خطا تلقی شد. . نهایتاً مقادیر غلظت مختلف فلزات سنگین آهن، روي و کروم در پایه هاي زمانی یک ساعته در نرم افزار Excel 2007 روي محور مختصات رسم گردید.
بحث و نتایج
رگبار به وقوع پیوسته در 9 خرداد 1387 نمونه برداري و فلزات سنگین موجود در رسوبات معلق و دبی رودخانه اندازه گیري و تحلیل داده ها صورت گرفت. سپس آلودگی نگارهاي آهن، روي و کروم و آبنگار مربوط به رگبار تهیه و در نمودارهاي مندرج در شکل 1 نشان داده شد.
