بخشی از مقاله
خلاصه
از مهمترین اکوسیستم های آبی می توان رودخانه های آب شیرین را نام برد که به لحاظ تنوع زیستی و تأمین آب شرب محسوب می شوند. از این نظر شناخت و بررسی کمی و کیفی این منابع از ارکان مهم و اساس توسعه پایدار است. بزرگ بی مهرگان کفزی رودخانه ها اندیکاتورهای سودمندی از اثرات آشفتگی ها بر حوضه آبخیز و رودخانه ها می باشند زیرا آنها بسیاری از فرایندهای اکولوژیکی در مقیاس حوضه آبخیز را یکپارچه می کنند. در این تحقیق کاربرد شاخص های زیستی ماکروبنتوزها برای ارزیابی زیستی رودخانه جاجرود مورد بررسی قرار گرفت.
به این منظور از شش ایستگاه مطالعاتی طی چهار فصل نمونه های آب و بزرگ بی مهرگان کفزی جمع آوری شد. نتایج این تحقیق نشان داد شیرونومیده ها بیشترین فراوانی نسبی را در منطقه مطالعاتی دارا هستند و شاخص های زیستی هیلسنهوف و BMWP/ASPT شاخص های زیستی مناسبی برای ارزیابی کیفیت آب رودخانه جاجرود می باشند.
برای کاربرد شاخص های مولتی متریک نیاز است با توجه به شرایط جغرافیایی و فیزیک و شیمیایی رودخانه های ایران، سازگاری و کالیبراسیون لازم انجام گیرد. نتایج ترکیبی از شاخص های زیستی نشان داد ایستگاه های واقع در مناطق مسکونی نسبت به ایستگاه های بالادست آلودگی بیشتری دارند و کنترل و مدیریت منابع آلاینده برای حفاظت از منطقه مورد مطالعه لازم است.
.1 مقدمه
امروزه احیا و حفاظت اکوسیستمهای آبی به هدف مشترک دست یابی به توسعه پایدار در سراسر جهان تبدیل شده است. این اهداف، اهمیت یکپارچگی بیولوژیکی اکوسیستمهای آبی برای ارائه کالا و خدمات جهت کاربردهای مصرفی و غیر مصرفی آب شیرین توسط انسان را مشخص میکند. شناخت و بررسی کمی و کیفی منابع آبی از ارکان مهم و اساسی توسعه پایدار میباشد. مطالعه رودخانه ها و نهرها بسیار مهم بوده و نه تنها در تشخیص سلامت اکوسیستم رودخانه موثر است بلکه میتواند نشان دهنده فشارهای وارده از محیط اطراف باشد.
رودخانه های آب شیرین یکی از مهم ترین اکوسیستم-های آبی در مناطق خشک و نیمه خشک ایران از نظر تنوع زیستی و تامین آب آشامیدنی به حساب می آیند. یکی از بهترین روش ها برای تعیین وضعیت یک محیط آبی تعیین کیفیت آب با استفاده از فاکتورهای زیستی و شیمیایی است. استفاده از خصوصیات شیمیایی آب برای تعیین وضعیت اکوسیستمهای آبی به منزله تهیه عکس از محیط است و فقط قادر است خصوصیات همان لحظه را نشان دهد در حالی که پایش زیستی مانند تهیه فیلم از منطقه، تمام وقایع را با جزئیات ثبت میکند.
کاربرد شاخصهای زیستی و استفاده از موجودات زنده برای طبقهبندی و تعیین کیفیت آب به بیش از یک قرن میرسد. در این مدت روش های متفاوتی جهت تعیین کیفیت آب بر اساس شاخصهای زیستی توسعه یافته است. تمام این روش ها تحت عنوان روشهای پایش زیستی تهیه شده و به کار میروند. در واقع پایش زیستی استفاده سیستماتیک از موجودات زنده برای تعیین کیفیت محیط زیست است.
برای بیان شاخص های زیستی ، تعریف و ارائه یک سیستم غیر زنده و اجزاء مستقر در آنمعمولاً کمیتهای مشخصی تعیین شده که با تعیین و بیان آن کمیت ها می توانیم موجودیت آن سیستم را مشخص کنیم ولی در جوامع زیستی بدلیل متفاوت بودن جوامع مختلف و تأثیر عوامل گوناگون در جوامع زیستیمعمولاً بیان و یا تعریف آنها مشکل است.ولی به هر صورت شاخص هایی جهت جوامع زیستی تعیین شده که بعضی کمی هستند و بعضی کیفی. این شاخص های رشدی در ارتباط با سین اکولوژی هستند.
در شاخص های کمی عوامل مختلف قابل ارائه با عدد و رقم هستند و بعضی حالت ترکیبی دارند. از شاخص های کمی اولین تراکم است بنابراین در این جا به عنوان تعداد در واحد سطح یا حجم مطرح می شود. بر اساس تعریف مارکت و همکاران سال 1999 به اجتماعی از موجودات که در بر گیرنده اطلاعاتی از کیفیت محیط زیست و یا بخشی از محیط زیست باشند، شاخص زیستس اطلاق می شود.
چنین موجوداتی نیازهای ویژه ای از نظر شرایط فیزیک و شیمیایی دارند. تغییر در حضور یا غیاب، تعداد، مورفولوژی، فیزیولوژی یا رفتار این موجودات میتواند نشان دهد شرایط فیزیوکوشیمیایی خارج از محدوده مطلوبست یا خیر. - رزنبرگ و رش، . - 1993 روشهای پایش زیستی امروزه نقش بسیار مهمی در پایش کیفیت رودخانه ایفا میکنند. یکی از بهترین و کارآمدترین روشها برای ارزیابی زیستی استفاده از موجودات ماکروبنتوز است.
ماکروبنتوزها به دلیل وجود در اکثر بوم سازگانهای آبی، جابجایی و تحرک کم، تجمع مواد سمی در آنها، نمونهبرداری آسان و دیده شدن با چشم غیر مسلح نشانگرهای تغییرات کیفی و تعیین سلامت اکوسیستم های آبی میباشند. گونه های ماکروبنتوز آب شیرین به طور قابل توجهی نسبت به آلودگی آلی حساسیت نشان میدهند و بنابراین از تغییرات فراوانی نسبی آنها میتوان برای استنتاج بار آلودگی استفاده کرد. در رودخانه های طبیعی و دست نخورده تنوع و غنای بالایی از این گونه ها یافت میشود.
با وجود اینکه قابلیت شاخصهای زیستی برای ارزیابی کیفیت آب در نقاط مختلف جهان به اثبات رسیده است و بسیاری از کشورهای اتحادیه اروپایی و امریکای شمالی به طور گسترده در حال استفاده از این متدلوژی ارزان اما کاربردی میباشند به نظر میرسد استفاده از این شاخصها در برنامه های پایش منابع آبی کشور ما کمتر مورد توجه قرار گرفته و تنها به تعداد معدودی مطالعه خلاصه می- شود که در این مطالعات هم تنها تکیه بر شاخصهای یگانه بوده است. اگرچه سودمندی و قطعیت شاخص- های مولتی متریک در مقایسه با شاخصهای یگانه بیشتر میباشد در حال حاضر هیچ مطالعهای در زمینه کاربرد شاخصهای مولتی متریک برای ارزیابی دقیقتر کیفیت منابع آب کشور ما نگرفته است.
رودخانه جاجرود از ارتفاعات رشته جبال البرز در شمال تهران سرچشمه گرفته و در نهایت وارد سد لتیان می شود - کاشفی الاصل و زعیم دار . - 1383 این رودخانه بالاترین سهم را در تأمین آب سد لتیان دارد - حدود . - 60% سد لتیان به نوبه خود حدود 30 درصد آب شهر تهران را تأمین میکند. به همین دلیل کیفیت آب این رودخانه مسئله مهمی است.
رودخانه جاجرود در منطقه تفرجگاهی واقع شده است که سالانه پذیرای تعداد زیادی از مردم است. ورود آلودگی ناشی از اماکن توریستی از ویلاهای اطراف رودخانه از جمله علل آلودگی این رودخانه است. از طرفی به دلیل کوهستانی بودن منطقه و مشکل دفع فاضلاب، کلیه پسابها و فاضلابهای روستاهای اطراف به رودخانه جاجرود وارد میشود.
همچنین در کنار رودخانه دفع زباله و مواد زائد بسیار به چشم میخورد با توجه به لزوم حفاظت از رودخانه جاجرود، به عنوان یکی از پنج رودخانه های حفاظت شده ایران و نقش محیط زیستی این اکوسیستم آبی با ارزش و همچنین از مهم ترین منابع تأمین آب شرب شهر تهران، در ادامه تحقیقات گذشته بر روی رودخانه که اغلب پارامترهای فیزیک و شیمیایی سنجیده شده است، کاربرد روش پایش زیستی با استفاده از شاخصهای ماکروبنتوز یگانه و مولتی متریک به عنوان ابزاری قدرتمند و در عین حال سریع و کمهزینه به منظور پایش کیفیت منابع آبی مورد بررسی قرار میگیرد و از نتایج حاصل این تحقیق میتوان برای معرفی بهترین شاخص زیستی جهت ارزیابی کیفیت منابع آبی متناسب با شرایط جغرافیایی رودخانههای ایران استفاده نمود.
پیانگ و همکاران سال 1998 تغییرپذیری زمانی کیفیت آب در محلهای غیر آلوده، نسبتا آلوده و بسیار آلوده با استفاده از چندین شاخص زیستی جهت تعیین شاخصهای بیولوژیکی مناسب برای پایش سیستمهای آب جاری در کره را مورد بررسی قرار دادند. شاخصهای بیولوژیکی و شیمیایی که به این منظور انتخاب شدند شامل شاخص زیستی ترنت - TBI - ، شاخص زیستی چاندلر- میانگین اعداد در هر تاکسون، شاخص اصلاح شده عدد بخش بخش کار بیولوژیکی- میانگین اعداد در هر تاکسون، شاخص زیستی هیلسنهوف، برای پایش زیستی و شاخصهای کیفیت آب شالوده بهداشت ملی - - NSFWQI و آلودگی شیمیایی یکپارچه - Pb/n - برای پایش شیمیایی بودند. آنها شاخصهای مذکور و 24 پارامتر شیمیایی آب با یکدیگر مقایسه کردند.
شاخص BI و BMWP-ASPT با اکثر پارامترهای شیمیایی همبستگی بالایی نشان دادند. نتیجه گرفتند شاخص BI که شامل گونه های اندیکاتور و فراوانی تاکسونها است بهترین گزینه برای ارزیابی زیستی سیستم آب جاری در کره می باشد. در مکزیک به دلیل فقدان استاندارد مشخص برای قضاوت درمورد میزان و روند تخریب محیطزیست رودخانه ها، ویگل و همکاران - - 2002 در پژوهش خود به ایجاد شاخص زیستی یکپارچگی - IBI - و توصیف ویژگیهای آن بر اساس بیمهرگان پرداختند.
برای این منظور 8 متریک انتخاب کردند که عبارت بودند از: تلاش صید در واحد، غنای کل، درصد جنس های EPT، درصد افراد شیرونومیده، شاخص زیستی هیلسنهوف، درصد افراد نهشته، درصد افراد شکارچی و درصد جنسهای جمع کننده. نتایج نشان داد مقادیر حاصل از این مجموعه داده با منحنیهای تاثیرات انسانی بر اساس ارزیابی کمی کیفیت آب و زیستگاه همبسته بود و درنتیجه شاخص زیستی IBI بر اساس بیمهرگان کفزی نویدی برای ایجاد استانداردهای بیولوژیکی، تسهیل پایش طولانی مدت و بهبود یکپارچگی اکولوژیکی رودخانهها و جریانها در غرب و مرکز مکزیک است.
کنستانتینسکو و بالابان سال 2006 به منظور مقایسه پایش زیستی با آنالیز فیزیک و شیمیایی کیفیت آب، مطالعهای بر جوامع کفزیان رود دانوب در شهر Braila انجام دادند. نمونهبرداری از ماه مارس تا نوامبر 2004 از بالادست و پاییندست شهر انجام شد. یافته های حاصل از این تحقیق نشان داد ارزیابی حاصل از پایش بیولوژیکی و شیمیایی دو مجموعه مختلف از اطلاعات را فراهم میکند. پایش شیمیایی اطلاعاتی درمورد دلایل فیزیک و شیمیایی که میتواند شرایط کیفیت آب را تحت تاثیر قرار دهد، ارائه میکند درحالی که پایش بیولوژیکی اطلاعاتی در مورد اثرات دلایل فیزیک و شیمیایی، ساختاری، بیولوژیکی و هیدرودینامیکی که کیفیت اکوسیستمهای آبی را تحت تاثیر قرار میدهد، در اختیار میگذارد.
