بخشی از مقاله
مخاطرات زيست محيطي خليج فارس در اثر فلزات سنگين و هيدروکربنهاي نفتي
خلاصه
خليج فارس درياي نيمه بسته و کم عمقي است که تنها از طريق تنگه هرمز با اقيانوس هند در ارتباط بوده و تبادل آبي آن بــا اقيانوس به اندازه کافي نمي باشد. خليج فارس به دليل برخورداري از محيط دريايي نسبتًا وسيع ، از ديرباز از نقطه نظر اقتصادي مورد توجـه بوده است . اين منطقه از لحاظ ذخاير انرژي فسيلي ، حمل و نقل کالا، تردد کشتيهاي نفتکــش ، مـاهيگيري ، صيـد ميـگو، محـل زنـدگي پرندگان مهاجر و بومي ، وجود جنگلهاي حرا، علفهاي دريايي ، صخره هاي مرجاني و ... بسيار غني بــوده و يکـي از منـاطق بـزرگ و مـهم جهان محسوب مي شود. متاسفانه در اثر عمليات استخراج نفت ، تردد نفتکش ، تخليه فاضلاب و مواد زايد جامد شهري و صنعتي ، عمليــات توسعه و لايروبي سواحل و بنادر، تخليه سموم و کودهاي کشاورزي و ساير عوامل به شدت به فلزات سنگين و هيدروکربنهاي نفتي آلــوده شده است .
در اين تحقيق ، ميزان و نحوه پراکنش فلزات سنگين در آب ، رسوبات و بافت ماهيان کليه سواحل خليج فارس (سواحل ايرانــي و عربي ) مورد بحث و بررسي قرار مي گيرد. بر اساس مطالعات به انجام رسيده ، کشورهاي عربي منطقه ، الگوهاي نســبتًا کـاملي در مـوارد فوق را تهيه نموده اند اما متاسفانه در مورد ايران ، کمبود شديد آمار و اطلاعات جهت ترسيم سيماي شفاف سواحل ، کاملاً مشهود اسـت . در مورد هيدروکربنهاي نفتي (بالاخص PAHs) نيز تحقيقات بر روي ميزان مواد مذکور و نحوه پراکنش آنها در آب و رسوب تمامي منــاطق خليج فارس به انجام رسيده است . متاسفانه در ارتباط با ايران هنوز سيمايي کامل از ميزان و پراکنش اين مواد به طور مستمر و مرتــب بـه دست نيامده است .
با توجه به آن که اقشار آسيب پذير ساکن در نواحي ساحلي منطقه خليج فارس براي تامين منابع پروتئيني و نيز کسب درآمد به ذخاير شيلاتي اين منطقه وابسته هستند، از طرفي آلودگي مناطق دريايي تاثير شديدي بر ذخاير آبزيان ، خصوصيات فــيزيکي و شـيميايي آب و رسوب ، کميت و کيفيت ذخاير ذيقيمت شيلاتي ، برهم کنش سنگ کره ـ آب کره و هوا کره ـ آب کره ، صنعت گردشگري و بيشمار مسايل ديگر مي گذارد بدين سبب اعمال مديريت صحيح و انجام مطالعات و پايشهاي مستمر در اين موارد کاملاً ضروري است .
واژه هاي کليدي : خليج فارس ، محيط زيست ، فلزات سنگين ، هيدروکربنهاي نفتي ، آب ، رسوب ، آبزيان
۱ ـ مقدمه
خليج فارس درياي نيمه بسته کم عمقي است که تنها از طريق تنگه هرمز با اقيانوس هند در ارتباط بوده و تبــادل آبـي آن بـا اين اقيانوس به اندازه کافي نمي باشد. عمده ترين منابع آلودگي خليج فارس مربوط به عمليـات اسـتخراج نفـت در نقـل و انتقـال نفتکشـها مي باشد. از ديگر منابع منطقه اي مهم آلودگي مي توان فاضلاب و مواد زايد شهري و صنعتي ، عمليات مربوط به توسعه و لايروبي ســواحل و بنادر، سموم و کودهاي کشاورزي را نام برد. از عوامل جهاني آلودگي نيز افزايش جهاني دما قابل ذکر مي باشد. در حالي که آمار آلــودگي نفتي جهان نشان مي دهد که ۹۵.۴% از کل آلودگيها از ترابري نفتکشها و ۴.۴% مربوط به بـهره برداري دريـايي اسـت ، در خليـج فـارس برآورد مي گردد که ۵۷.۱% از کل آلودگيهاي تخليه شده در منطقه مربوط به ترابري نفتکشها و ۲۲.۴% مربــوط بـه بـهره برداري در دريـا مي باشد. اين درصد زياد آلودگي از ترابري نفتکشها و عمليات اکتشاف و استخراج از دريا با تمرکز صنايع پالايشي و توليد نفــت و ترابـري آن همراه است . به طوري که ۵۵ تا ۶۰% از نفت استخراجي جهان که به کشورهاي مختلف صــادر مي شـود از خليـج فـارس سـرچشـمه مي گيرد. در شکل ۱ گردش عمومي آب و نفت در خليج فارس نشان داده شده است .
تشعشع شديد خورشيد و گرماي زياد منطقه يکي از عوامل مهم در کاهش آلودگي نفتي مي باشد. از اثرات آلودگي نفتي ، کاهش شديد لاکپشتها و مارهاي دريايي ، همچنين کاهش صيد ميگو و از طرف ديگر مرگ مرجانها و موجودات کــف زي و در نـهايت تغيـيرات سوء و شديد در زيست بومهاي دريايي و چرخه هاي حياتي مي باشد. ورود فاضلاب شهري ، مواد زايد کشتارگاهـها، پسـاب پالايشـگاههاي نفت ، ۱۵۰ کارخانه صنعتي ، کارخانه هاي سيمان سازي ، سامانه هاي آب شيرين کن ، انـرژي اتمـي و غـيراتمي ، توسـعه و لايروبـي سـواحل ، ساخت اسکله هاي بنادر، بار اندازها، پلها، بندرها، سواحل مسکوني ، سکوهاي نفتي و سموم و کودهاي کشاورزي ، آلودگي هــوا، فعاليتـهاي گردشگري ، ماهيگيري و بهره برداري مستقيم از منابع و ديگر عوامل نقش عمده اي در آلودگي خليج فارس دارند. علاوه بــر ايـن تغيـيرات جهاني آب و هوا و تاثير وابسته آن (بالا رفتن سطح آب و افزايش دما) ته نشين شدن اسيدها در بستر خليج فارس و بي ثباتي در زيست بـوم اين مناطق موجب معضلات زيست محيطي فراواني خواهد گرديد. در جدول ۱ تنشها و معضلات زيست محيطي استفاده از منابع ســاحلي و دريايي در خليج فارس ارايه مي گردد. در اين تحقيق آب ، رسوبات و آبزيان خليج فارس از ديدگاه هيدروکربنهاي نفتــي و فلـزات سـنگين مورد بحث قرار مي گيرند.
۲ـ بخش تجربي
۲ـ۱ فلزات سنگين و سمي در رسوبات خليج فارس
فلزات سنگين به دليل خاصيت تجمعي در محيط و همچنين بافتهاي مختلف جانداران و سميت شديد از ديدگاه آلودگي محيـط زيست بسيار در خور اهميت هستند. غلظت زياد اين فلزات تهديد جدي براي زيست بومهاي مختلف بخصوص زيســت بومـهاي دريـايي محسوب مي شوند.
با توجه به تحقيقات کشورهاي عربي همجوار با خليج فارس ميزان فلزات سنگين در رسوبات اين منـاطق ونـيز مقايسـه ميـان
رسوبات اين مناطق در رسوبات غيرآلوده جهان انجام شده که در جدول ۲ ارايه شده است .
رسوبات نواحي ساحلي ايران نيز مورد تحقيق و بررسي بسياري از محققان کشور قرار گرفته است . اين رسوبات پــس از حريـق
چاههاي نفتي کويت در منطقه بوشهر و ديلم و گناوه (کشت دريايي قدس ) مورد آناليز محققان داخلي قرار گرفته است (جدول ۳). براساس مطالعات گسترده اي که بر روي رسوبات سطحي بخش مرکزي خليج فارس در ســال ۱۳۷۵ بـه انجـام رسـيده اسـت تقريباً، رسوبات بخش اعظم اين منـطقه مورد آناليز قرار گرفته است . براساس نتايج به دست آمـده متوسـط غلظـت Zn،Cu ،Ni ،Pb ، Co،Cd ،V ،Mn ،Fe ،Al ،Ca ،LOL بــه ترتيـــب ۹۵، ۳۸، ۱۳۳، ۳۹، ۲۷، ۳.۵، ۱۱۹ و ppm ۵۴۷، ۲.۵%، ۴%، ۱۷% و ۱۸% مي باشد.
۲ـ۲ فلزات سنگين و سمي در آب دريا
در نهايت تاسف ، سوانح دريايي مختلف ، آتش سوزي چاههاي نفت و جنگ متفقين عليه عراق باعث ورود مقادير بســيار زيـادي مواد آلاينده بالاخص مواد نفتي به آبهاي خليج فارس شده است . بدين ترتيب انتظار مي رود که خليج فارس يکي از مناطق بسيار آلــوده از نظر آبها و رسوبات دريايي باشد.
مطالعاتي بر روي ميزان فلزات سنگين در آب خليج فارس پس از حريق چاههاي نفتي نــوروز بـه انجـام رسـيده و نـيز آبـهاي نواحي ۴ جزيره خارک، لاوان ، سيري ، هرمز و ساير نواحي توسط محققان کشور مورد آناليز قرار گرفته است . کشورهاي عربــي منطقـه در سواحل مختلف غلظت فلزات سنگين را در آب تعيين نموده اند که در جدول ۴ اين نتايج ارايه مي گردد.
براين اساس مشاهده مي شود که غلظت فلزات سنگين در آب خليج فارس روند رو به افزايشــي داشـته و بـا توجـه بـه جنـگ تحميلي ايران و عراق و جنگ متفقين عليه عراق و متعدد عوامل ديگر در دهه هاي گذشته و مقايسه مقادير فلزات سنگين آب اين منطقـه با استانداردهاي جهاني کاملاً مشخص است که آب خليج فارس از آلودگي بالايي برخوردار است . به عنوان مثال در آبــهاي شـمال غربـي خليج فارس غلظت Cu،Pb ،Cd ، به ترتيب ۱، ۷۳.۳، و ۴ برابر، در آبهاي شرق خليج فارس غلظــت Cd،Ni ،Pb و Zn بـه ترتيـب ۱.۲، ۴.۷، ۳۰۳.۳ و ۲ برابر و در آبهاي خليج توبلي غلظت Cd،Cu ،Pb و Zn بــه ترتيـب ۴، ۱.۱، ۳۹۹ و ۱.۲۹ بــرابر و در آبــهاي ساحلي جزيره خارک ايــران غلظـت Cd،Pb ،Zn بـه ترتيـب ۱۱.۶، ۳۹۶.۶۶، ۱.۶۲ برابــر استــانداردهاي جـهاني (Riley، ۱۹۷۱) مي باشد.
۲ـ۳ فلزات سنگين در بافت آبزيان خليج فارس
فلزات سنگين نقش مهمي در برخي از مراحل رشد گونه هاي دريايي دارند اما اين نقش بـا افزايـش بيـش از حـد غلظـت ايـن
عناصر در آب کاملاً معکوس شده به طوري به عنوان آلاينده هاي مهم در اين محيط محسوب مي شوند.
انواع دو کنه ايها و ماهيان موجود در بخش عربي خليج فارس پس از جنگ خليج فارس (سال ۱۹۹۱) از نظر وجود فلزات سنگين
مورد آناليز قرار گرفته اند که نتايج آن در جداول ۵ و ۶ به ترتيب ارايه مي شوند.
۲ـ۴ هيدروکربنهاي نفتي در آب و رسوبات خليج فارس
براساس مطالعات در خليج فارس ، انواع آلودگيها بالاخص آلودگيهاي نفتي ، زيست بومهاي ساحلي را به شدت تحت تـاثير قـرار مي دهند. ميزان آلودگيهاي نفتي در نمونه هاي مختلف خليج فارس در جدول ۷ ارايه شده است . همچنين غلظت هيدروکربنها در رســوبات دريايي پس از جنگ خليج فارس (برحسب وزن خشک) در جدول ۸ درج شده است .
۲ ـ۵ هيدروکربنهاي نفتي در بافت آبزيان خليج فارس پس از حريق چاههاي نفتي کويت
پس از حريق چاههاي نفتي کويت (سال ۱۹۹۱) ميزان هيدروکربنــهاي نفتـي جـذب شـده در بـافت ماهيـان (عضلـه و کبـد)
اندازه گيري شده است که نتايج در جدول ۹ ارايه مي گردند.
۳ ـ بحث و نتيجه گيري
از بحثهاي پيشين که حاوي نتايج تحقيقات پژوهشگران ايراني و عربي در منطقه خليج فــارس مي باشـد مطـالب زيـر اسـتنتاج
مي گردند.
در زمينه آلودگي رسوبات خليج فارس (بخش مرکزي )
ـ حضور بخش قابل توجهي از عناصر سرب ، منگنز، کبالت ، کادميم و واناديم در فاز سست رسوبات ، نشان دهنده آلودگي شديد مي باشد.
ـ مقايسه آمار به دست آمده با غلظت عناصر در پوسته زمين و رسوبات جهاني نشان مي دهد که بخش عمده سرب ، کبــالت و کـادميم بـه صورت آلودگي در رسوبات خليج فارس قرار دارند.
ـ حضور سولفيدهاي آهن و منگنز بيانگر تبديل تدريجي شرايط اکسايش به محيط کاهش است . در واقــع حضـور آهـن و منگنـز در فـاز کاهش رسوبات نشان دهنده عدم حضور هيدروکسيدهاي اين دو فلز بوده که اين امر حــاکي از اعـلام خطـر در مـورد آزاد شـدن فلـزات سنگين و سمي ، بخصوص فلزاتي که در فاز سست قرار دارند از رسوبات به داخل آب مي باشد.
ـ وجود درصد بالاي کلسيم در رسوبات نشان دهنده بارور بودن آبهاي خليج فارس است که در صورت ادامه روند فعلي آلــودگي ، بـا روري خليج فارس به مخاطره خواهد افتاد، همچنين نقش رقيق کنندگي کلسيم را نبايد از نظر دور داشت .
ـ در بررسي نهايي ، منشاء عناصر به ۲ دسته زميني و غيرزميني (عموماً انسانساخت ) تقسيم شده اسـت کـه سـهم عنـاصر در بخـش غـير زميني نشان دهنده آلودگي مي باشد. بخش عمده اي از سرب و منگنز و قسمت قابل توجهي از کبالت ، واناديم و کادميم منشاء غير زمينــي دارند. بايد در نظر داشت که کبالت ، واناديم و کادميم شاخصهاي آلودگي نفتي محسوب مي شوند.
آلودگي آب خليج فارس به فلزات سنگين
آب خليج فارس به دليل دارا بودن شوري زياد و دماي بالا، محيط مناسبي براي افزايش ميزان حلاليت فلزات سنگين است . بــا توجه به نتايج مي توان مشاهده نمود که غلظت فلزات سنگين در آب خليج فارس روند رو به افزايشي داشته است و با مقايسه ارقام مربوطه با استانداردهاي جهاني مشخص مي گردد که آب اين منطقه از آلودگي بالايي برخودار است و احتمالاً منشاء اين آلــودگي بيشـتر ناشـي از احتراق چاههاي نفتي و يا سرازير شدن مواد نفتي به آب اين منطقه است چرا که اغلب اين عناصر به نحوي در مواد نفتي يافت مي شوند.
آلودگي ماهيان به فلزات سنگين
مطالعات فراواني در کشورهاي عربي منطقه در اين زمينه انجام شده است که نتايج آن ارايه گرديد و حاکي از آلــودگي آبـهاي عربي خليج فارس مي باشد. اما متاسفانه فقدان اطلاعات کافي در اين زمينه در طول سواحل کشور مشــهود اسـت و بـا توجـه بـه اهميـت موضوع ، بر اين امر تاکيد مي گردد زيرا مي تواند بيانگر ميزان آلودگي آب باشد. که ايـن خـود بـر کيفيـت ، کميـت و مراحـل رشـد و نـوع گونه هاي آبزي تاثيرات فراواني مي گذارد.
پس از حريق چاههاي نفتي نوروز و کويت در خليج فارس لکه هاي نفتي بزرگي بر سطح آب خليج فارس مشــاهده گرديـد کـه منجر به آلودگي شديد آب و رسوب (براساس نتايج ارايه شده ) گشت و در جريان اين فاجعه زيست محيطي تعـدادي لاکپشـت ، دولفيـن ، ماهي ، مارماهي و پرنده مرده و نيز حداقل ۵۰ گاو دريايي مرده در منطقه عربي رؤيت شد. در سواحل ايران تعداد قليلي پرنده و ماهي مرده در نزديکي بوشهر مشاهده گرديد. پس از حريق چاههاي نفتي در کويت در گشت دريايي Green Peace به وضوح قيرهاي موجـود در سواحل و نفتهاي نشت يافته در زير عمق ۰.۵ متر ماسه ساحلي در سواحل بوشهر مشاهده شد. علاوه بر
