بررسی و تعیین پارامترهای شیمیایی و بار آلودگی آب رودخانه دربند تهران

دسته زمین شناسی زیست محیطی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری بیست و چهارمین گردهمایی علوم زمین
نویسنده مهندس لیدا سلیمی۱ و تندیس خاک ره۲
تاريخ برگزاری ۱۴ اسفند ۱۳۸۴

 

۱> چکیده

۱>

هر هفته پذیراى بیش از دویست هزار نفر توریست داخلى و خارجى است. اما متاسفانه حفاظت  ازان کمتر مورد توجه جدى قرار گرفته و الودگى ناشى از ورود فاضلابها و زباله ها بر رودخانه دربند  از  سوى  منازل  و رستورانهاى احداث شده در  حریم رودخانه از یکسو و بتنى کردن دیواره ها و بستر رودخانه بطور غیر اصولى از سوى  دیگر حیات این حوضه ابى و اکوسیستم منطقه را به شدت مختل کرده است.

در این طرح رودخانه دربند از مبدا در منطقه چشمه جعفر تا میدان دربند بطور کامل مورد  بررسى  قرار گرفته و پس از نمونه بردارى از ایستگاههاى مختلف و انالیز پارامترهاى شیمیایى این رودخانه زیبا در هر کدام از ایستگاههاى مورد نظر مشخص گردیده است.

مقدمه

زمانی که صحبت از الودگی محیط زیست مطرح می شود قطعا یکی از ابعاد مهم ان الودگی اب  واکوسیستمهای آبی است. از دیرباز آب نقش حیاتی در زندگی بشر داشته و  تما می تمدنهای  اولیه در کنار آبها شکل گرفته اند. امروزه نیز در تمامی جنبه های زندگی اعم از زندگی روزمره و شخصی تا انواع صنایع کوچک و بزرگ اهمیت آب غیر قابل انکار است. از سوی  دیگر  اکوسیستمهای  آبی به دلیل برخورداری از مناظر زیبا همواره مورد توجه گردشگران و توریست ها بوده است و بسیاری از کشورهای صاحب صنعت توریسم با داشتن اینگونه مواهب حداکثر بهره برداری را از این مسئله برده اند.

رودخانه دربند در شمال تهران نیز به دلیل همجواری با طبیعت زیبای کوههای شمال تهران، همواره پذیرای تعداد زیادی از توریست های داخلی و خارجی است. این رودخانه پس از گذشتن  از  بند اوسون به آب دره و جهک می پیوندد. شاخه دیگر این رودخانه به شیرپلا میرسد. متاسفانه به دلیل وجود رستورانها ، هتل ها و مناطق مسکونی و ورود نادرست  پسابهای  این  مراکز به رودخانه دربند از یکسو و ساخت و سازهای غیر اصولی از سوی دیگر این رودخانه با  الودگیهایی مواجه شده است. به منظور بررسی وضعیت آب رودخانه دربند، پس از نمونه برداری ،در ایستگاههای مختلف از منطقه به ترتیب ایستگاه چشمه جعفر ، ایستگاه شیرپلا، ایستگاه دوراهی اوسون و  شیرپلا، ایستگاه آبشار سوتک(امام زاده ابراهیم)، ایستگاه شیردره تا میدان دربند، انالیزهای  شیمیایی  به   شرح ذیل بر روی ان صورت گرفته که نتایج ازمایشات در ادامه اورده شده است.

 

روش کار

با توجه به مسیر رودخانه دربند در روی نقشه ، تقریبا از ابتدای ان در  ایستگاههای  مختلف  به  ترتیب:

 

ایستگاه چشمه جعفر ، ایستگاه شیرپلا، ایستگاه آبشار سوتک(امام زاده ابراهیم) ، ایستگاه دو راهی اوسون و شیرپلا ، ایستگاه شیردره ، تا منطقه سربند شش ایستگاه تعیین و پس از نمونه برداری آبها به ازمایشگاه منتقل و سپس ازمایشات لازم جهت بررسی وضعیت انها صورت گرفته است. لازم به  ذکر  است  نتایج ازمایشی نمونه های هر ایستگاه سه بار تکرار شده است. ازمایشات انجام شده به شرح ذیل میباشند:

 

-pH  آب : یکی از ازمایشات اصلی و روتین در تعیین وضعیت آب اندازه گیری pH  آب است. در این ازمایش میزان قلیاییت یا اسیدیته آب مشخص شده وبا توجه به pH نرمال  آب و  مقایسه  ان  با نمونه های موردنظر میتوان تا حدودی از ورود نوع پسابهای احتمالی به آب اطلاع پیدا کرد.

ازمایش  (DO) : در آبهای سطحی و آبهایی که مورد مصرف آبزیان قرار میگیرد میزان اکسیژن محلول بسیار حائز اهمیت است و در برخی رفرنس ها آبی که DO ان پایین باشد. الوده محسوب  میشود  از انجاییکه میزان اکسیژن شدیدا به دما وابسته است میزان اکسیژن بلافاصله در محل اندازه گیری گردید.

 

قلیاییت : قلیاییت نمونه ها نیز به دلیل ارتباط با سختی از یکسو و از طرف دیگر به دلیل مقایسه ان با حداستاندارد آبهای سطحی در کلیه ایستگاهها مورد سنجش قرار گرفت. قلیاییت آبها عموما نا شی از انیونهای بازی مانند بی کربنات و هیدروکسید میباشد . نمک های دیگر اسیدهای ضعیف مانند فسفاتها و سیلیکاتها در این مورد از اهمیت کمتری برخوردار هستند. مقدار قلیاییت در محاسبه سختی موقت و دائم و اندیس اشباع و خواص رسوب سازی با خورندگی و دی اکسید کربن محلول اهمیت دارد.

سختی: سختی آبها به کاتیون های دو ظرفیتی یا بیشتر اطلاق میشود ولی به طور عمده غرض از سختی وجود یونهای کلسیم و منیزیم می باشد. مقدار ca و mg هم به دلیل انکه در پاره ای از نقاط  رودخانه ازآب ان بصورت شرب استفاده می شود مهم بوده و علاوه بر ان در این سنجش سختی موقت و سختی کل محاسبه شده است.

 

  یون کلرید : از دیگر پارامترهای مورد سنجش در این پایان نامه اندازه گیری میزان یون کلرید در

-( T.D.S باقیمانده تبخیر) : تعیین میزان املاح کل آب نیز حائز اهمیت است. باقیمانده تبخیر نشان دهنده مقدار مواد جامد موجود (محلول و غیر محلول در آب بوده و متغیر مهمی برای سنجش کیفیت ان محسوب میگردد. به عنوان مثال حداکثر مطلوب باقیمانده تبخیر برای آب اشامیدنی پانصد میلی گرم در لیتر اعلام شده است. آبهای دارای بیش از هزارو پانصد میلی گرم در لیتر مواد جامد لب شور و بیش از پنج هزار میلی گرم بر لیتر شور محسوب میگردند.

-     هدایت الکتریکی : در مواردیکه فرصت کافی برای انجام ازمایش تبخیر نباشد هدایت الکتریکی تخمین سریعتری از مواد جامد حل شده (فقط مواد معدنی یونیزه شده) بدست میدهد. از انجا که هدایت ویژه محلولها علاوه بر غلظت املاح به متغیرهای دیگر نظیر دما و نوع یونها وابسته است اندازه گیری باید در دمای بیست و پنج درجه و محدوده غلظت های کم (جاییکه میتوان هدایت الکتریکی را تابع خطی غلظت دانست) انجام گیرد. به طور معمول هدایت الکتریکی آب به ازائ هر درجه سلسیوس دو درصد افزایش مییابد

کدورت اب : همان طور که اشاره شد در برخی ایستگاهها از اب رودخانه برای شرب نیز استفاده می شود بنابراین کدورت اب در ایستگاه نیز تعیین گردید تا مشخص گردد که از حد نرمال خارج شده است یا خیر.

 

-     COD (بار الودگی شیمیایی رودخانه) : با توجه به نتایج این ازمایش میتوان به ورود یا عدم  ورود پسابهای شیمیایی به رودخانه اظهار نظر کرد. اکسیژن مورد نیاز شیمیایی عبارت است از  مقدار معادل  اکسیژن لازم برای اکسایش مواد الی موجود در نمونه. در این اندازه گیری مقدار مشخصی از یک  اکسنده  قوی  مانند

 

دی کرومات پتاسیم در شرایط منا سب (محیط اسیدی- تقطیر برگشتی ) با نمونه واکنش میدهد و سپس مقدار باقیمانده دی کرومات توسط سنجش با اهن سه ظرفیته تعیین میگردد

-     BOD : یکی دیگر از ازمایشات مهم تعیین بار الودگی بیولوژیکی نمونه با انجام ازمایش BOD میزان این الودگی مشخص گردیده است.اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی مقدار اکسیژن لازم برای ان بخش از مواد  الی است که توسط موجودات زنده ذره بینی قابل جذب میباشد. این کمیت نیز به نحوی بار الودگی را نشان میدهد

 

ولی مقدار ان از COD کمتر است. برای پسابهای صنعتی خاص که حاوی مواد سمی و غیرقابل جذب فراوان هستند اختلاف این دو کمیت بیشتر است. در حالیکه برای پسابهای انسانی و صنایع غذایی مقدار BOD بسیار زیاد و نزدیک COD بدست می اید. جهت بدست اوردن این کمینه یک فرایند زیستی تحت کنترل در دما  و PH و شرایط مشخص را در یک ظرف سربسته انجام داده و مقدار اکسیژن مصرف شده را  از  روی  کاهش اکسیژن حل شده در محلول اندازه گیری می کنند.

نتیجه گیری

همان طور که اشاره شد به منظور بررسی الودگی و تعیین میزان برخی از پارامترهای شیمیایی مهم در اب رودخانه دربند پس از نمونه برداری و اماده سازی لازم نمونه ها مورد انالیز قرار گرفته که خلاصه نتایج به شرح ذیل میباشد.

 

سختی یون منیزیم در نمونه اب ایستگاه سربند ٤٥میلیگرم بر لیتر تخمین زده شد و محققین به این نتیجه رسیده اند که سختی ١٢٥میلیگرم در لیتر در ارتباط با منیزیم در اب اشامیدنی سبب روانی مزاج میشود و مجاز شناخته نشده و بدلیل انکه میزان یون منیزیم در این ایستگاه در حدود ٤٥ میلیگرم بر لیتر تخمین زده شده بنابراین به عنوان یک اب اشامیدنی میتواند مورد استفاده قرارگیرد و همین طور در ایستگاههای  بعدی که به ترتیب شیردره و دوراهی اسون و شیرپلا و ابشار سوتک و شیرپلا و چشمه جعفر میباشد و در جدول بالا میزان سختی منیزیم بیان گردیده است در حد مجاز تخمین زده شده است.

 

سختی کلسیم در ایستگاههای نامبرده در حد متعادل تشخیص داده شده است و سختی این نمونه ها  سختی موقت تخمین زده شده است که با حرارت دادن برطرف می شود. در رابطه با کدورت در ایستگاههای سربند و شیر دره هیچ نوع کدورتی در نمونه اب دیده نشده است ولی در نمونه اب ایستگاه اوسون و  شیرپلا   و ابشار سوتک و چشمه جعفر در حدود ٠کدورت دیده شده  است.   بنابراین  نتیجه  میشود  که  اب   این ایستگاهها فاقد کدورت میباشند.در رابطه با اندازه گیری میزان یون کلر نتیجه به دست امده در ایستگاه سربند ١٤.٨میلیگرم در لیتر میباشد بنابراین قابل قبول میباشد اما در مورد ایستگاه شیردره به دلیل انکه به عنوان  یک جشمه میباشد و میزان انیون کلر ان ٢٥.٩٩میلیگرم در لیتر تخمین زده شده است بنابراین در رده اب چشمه ها با انیون کلر ٢٥(PPM)قرار میگیرد.در ارتباط با ایستگاه دو راهی اوسون و شیرپلا میزان  انیون  کلر   ٢٣.٦٣ میلیگرم در لیتر تخمین زده شده است. بنابراین در رده اب چشمه میباشد. در رابطه با ایستگاه   ابشار   سوتک مقدار یون کلر ٢١.٢٧ میلیگرم در لیتر تخمین زده شده است بنابراین در رده چشمه ها قرار میگیرد. در رابطه با ایستگاه شیرپلا میزان انیون کلر  ( MG/LIT)١١.٨١  تخمین زده شده است و  اب  این  ایستگاه در رده ابهای چشمه قرار میگیرد که میزان انیون ان دوازده میلیگرم بر لیتر است . در رابطه با میزان قلیاییت در ایستگاه ابشار سوتک میزان قلیاییت نسبت به فنل فتالئین صفر میباشد زیرا  PH این نمونه اب در محدوده ۷.۲۲ بوده و قلیاییت کربنات و هیدروکسید وجود نداشته در صورتیکه دارای قلیاییت کل میباشد و دارای یونهای بی  کربنات و کربنات و هیدروکسید میباشد  بنابراین  بستر خاک از نوع اهکی است که میزان یونهای قلیایی ان زیاد است. در ایستگاه شیردره هم میزان قلیاییت نسبت به فنل فتالئین صفر میباشد اما دارای  قلیاییت  کل  میباشد بنابراین بستر خاک این ایستگاه هم از نوع   اهکی است. قلیاییت اب در ایستگاه دو راهی اوسون  و  شیرپلا نسبت به فنل فتالئین صفر میباشد اما دارای  قلیاییت کل میباشد. بستر خاک این ایستگاه نیز از نوع اهکی است.

 

در نمونه اب ایستگاه سر بند میزان قلیاییت نسبت به وزن فنل فتالئین صفر میباشد اما دارای قلیاییت کل است و بستر ان نیز اهکی است. در نمونه اب  ایستگاه شیرپلا میزان قلیاییت نسبت به فنل فتالئین صفر میباشد اما دارای قلیاییت کل است و بستر خاک اهکی  دارد. در ارتباط با ایستگاه چشمه  جعفر  میزان  قلیاییت  نسبت  به  فنل فتالئین صفر میباشد اما دارای قلیاییت کل است وبستر خاک ان از نوع اهکی است. میزان باقیمانده تبخیر در اب ایستگاه سربند و شیردره و دوراهی اوسون و شیرپلا و شیرپلا و ابشار سوتک و چشمه جعفر در حد میزان اب اشامیدنی که در حدود پانصد میلیگرم  در لیتر میباشد به عنوان یک اب اشامیدنی محسوب میگردند.در ارتباط با پارامترهای هدایت الکتریکی و PH  اب شش ایستگاه مورد بررسی که شامل ایستگاه  سربند و  شیردره  و اوسون و شیرپلا و ابشار سوتک و چشمه جعفر در محدوده ٥٠-١٥٠٠ میکرو موس بر سانتیمتر تخمین زده شدبنابراین ابهای مناسبی جهت شرب تشخیص داده شده است. و PH اب ایستگاههای مورد نظر در محدوده خنثی تخمین زده شده است . در بررسی اکسیژن محلول در شش ایستگاه موردنظر بر اساس فاصله از یکدیگر میزان اکسیژن محلول در ایستگاه سربند بیشترین میزان است.و در ایستگاه چشمه جعفر کمترین میزان است. به دلیل انکه اب مسیر بیشتری را از ایستگاه چشمه جعفر تا ایستگاه سربند پیموده  است  و  لذا  میزان  اکسیژن محلول در اب جاری بیشترین مقدار است. در ارتباط با اندازه گیری COD درایستگاه سربند مقدار ان ٧٦٨ میلیگرم در لیتر تخمین زده شده است بنابراین میزان الودگی شیمیایی این ایستگاه  بالا  میباشد.  در  ایستگاه شیر دره میزان COD در حدود ١٩٢ میلیگرم بر لیتر است که الودگی ان نسبت به ایستگاه سربند کمتر است و ایستگاه ابشار سوتک و چشمه جعفر میزان COD ان ١٦ میلیگرم بر لیتر است که میزان الودگی  ان  بسیار کم است ولی ایستگاه اوسون و شیرپلا و ایستگاه شیرپلا نسبت به دو ایستگاه قبل میزان  الودگی  زیاد  دارند

ولی در ارتباط با ایستگاه سربند و شیردره میزان الودگی بسیار پایین است.در ارتباط با اندازه گیری  BOD در ایستگاه سربند میزان الودگی بیولوژیکی نمونه ضعیف است و در ایستگاه شیردره و  دوراهی  اوسون  و شیرپلا و ابشار سوتک و شیرپلا و چشمه جعفر نتایج بدست امده در رابطه با الو دگی بیولوژیکی در  حد پایین است.بنابراین از نظر بار الودگی بیولوژیکی در این نمونه های اب ضعیف میباشد.

 

منابع و ماخذ

١- سلیمی، لیدا، صمیمی، حسین،١٣٧٥،" ازمایشگاه الودگی محیط زیست" انتشارات دانشکده علوم و فنون دریایی

2- Mark j.Hammer,1980,”water and wastewater technology”, Hall International Inc.

3- Douglas A.Skoog,Donald M.,1977 “Principles of instrumental analysis”Rinehart Winston , Inc.

4- “National Interim Primary Drinking Water Regulations”, Fedral Register, Part IV

 

کلید واژه ها: تهران