مطالعه کیفی پهنه های آبی چرا و چگونه؟

دسته زمین شناسی زیست محیطی
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری ششمین همایش سالانه انجمن زمین شناسی ایران
نویسنده ترانه شارمد
تاريخ برگزاری ۲۵ بهمن ۱۳۷۸
موضوع بحث: پس از انتخاب محل های نمونه برداری طبق روش های مختلف، اتفاقی، طبقه بندی شده، اصولی و یا گروهی، نمونه برداری انجام شده و نمونه ها به آزمایشگاه منتقل می شوند و سپس با روش های مختلف با توجه به هدف پروژه آنالیز می گردند. نتایج حاصل از آنالیز ها مورد تفسیر قرار گرفته با تلفیق عوامل مهندسی حوزه، اطلاعات توپوگرافی و مورفولوژیکی (ریخت شناسی) در نهایت نقشه های کیفی محیط تهیه و ارائه خواهد شد.
با بررسی سیکل های کربن- فسفات- نیتروژن باروری واکنش آب و رسوب با مطالعه فرایند های نیتریفیکاسیون در آب یوتریفیکاسیون (پیرسازی) محیط آبی مشخص خواهد شد. تفکیک شیمیایی و تعیین نوع پیوند های موجود (پیوند سست، سولفیدی،میان بطنی و …) و در نتیجه منشاء یابی عناصر سنگین مهم بوده و در نهایت نقش زمین شناسی منطقه در کنترل عناصر سنگین مشخص می شود که ادامه این بررسی ها منجر به تهیه نقشه های هم غلظت عناصر می شود. با بررسی مغزه ها و مطالعات آب و هواشناسی نرخ رسوب گذاری، پوشش گیاهی گذشته (گرده شناسی) و آب و هوای گذشته مشخص می شود. تمامی این بررسی ها منجر به مشخص نمودن وضعیت حوزه از زمان های دور تا به حال و پیش بینی روند آتی آن خواهد شد.
با بررسیCPN، آب میان درزی، عناصر سنگین و خواص فیزیکو شیمیایی باروری و واکنش آب و رسوب، حلالیت عناصر و نقش زمین شناسی و کنترل کل رفتار محیط و حالت اکسایش یا احیاء مشخص شده و نهایتاٌ چگونگی واکنش آب و رسوب تعیین می شود.
بررسی همین عوامل در مورد آب، نوع دریاچه (الیگو تروپ، مزوتروپ، یوتروتروپ) و نقش زمین شناسی منطقه در کنترل عناصر سنگین محلول و تعیین سرنوشت عناصر محلول و اثر بر رسوبات بستر و در نهایت تعیین حالت کمی محیط آبی و سرنوشت آن تعیین می گردد.
اندازه گیری زمان ماندگاری آب (RT) در ناحیه مورد پژوهش در کنار سایر پارامتر های گفته شده، همچنین مواد مغذی (Nutrients) نمک های محلول و هیدرو کربور های نفتی محلول در آب می تواند در بررسی های بر هم کنش آب و رسوب نتایج دقیقتری را آشکار سازد. از طرفی بررسی و اندازه گیری هیدرو کربور های نفتی تجمع یافته در اندام های بدن آبزیان شاخص خوبی از انتقال آلودگی به وسیله هرم غذایی به آدمی در دراز مدت خواهد بود.
با بررسی و مشخص نمودن رفتار خوددار و غیر خود دار عناصر می توان برآوردی از بار مواد غیر محلول به دریاها و نوع مینرال های موجود در ذرات معلق را مشخص نمود که در نتیجه منشاء صخره ها مشخص می شود.
با مطالعه سیستماتیک شکل حوزه به ضریب ریخت وارگی، ضریب گردوارگی و کشیدگی زمان ماند آب مشخص می شود و با بکار بردن روش آمبرژه اقلیم مربوطه تعیین می شود.
تعیین میزان نسبت جذب سدیم (SAR) و تعیین هدایت الکتریکی (EC) کیفیت آب از لحاظ کشاورزی را مشخص می کند.
مصب رودخانه از دیدگاه زیست و حیات و وقوع فرایند های شیمیایی و ژئو شیمیایی بسیار مهم می باشد جذب و یا دفع عناصر سنگین از ذرات معلق در اثر اختلاط آب شیرین و شور می تواند قویاٌ بر سیکل ژئوشیمیایی تاثیر بگذارد از طرف دیگر این فرایند از اهمیت بسیار خاصی در تعیین گردش عناصر محلول بین آب شیرین و شور برخوردار است عناصر شیمیایی در آب رودخانه در مصب از خود واکنش نشان داده و از فاز محلول خارج می شوند پس مصب به عنوان فیلتر عمل می کند. این فرایند سبب جذب nH2O و Fe2O3، فسفات آهن متبلور، جهش و تحرک عناصری مانند Ag, Co, Se از جاذب انتخاب شده مثل خاک رس و اکسید ها و دفع عناصر مثل Cd, Zn, Ni, Co, Cr, Mn (به غیر از Pb, Fe) و لخته شدن سریع آهن توسط اسید های هوموس (Humic acid) می شود.
همچنین رنگ لخته ها مشخص کننده درصد عناصری مثلAl و یا Fe و Mn می باشد. در مورد رسوبات نیز رنگ عامل تعیین کننده نوع عنصر حاکم و نوع محیط از نظر اکسایش یا احیا می باشد با بررسی فرایند ژئو شیمیایی جذب و دفع عناصر، منشاء صخره مادر و نیز زمین شناسی منطقه مشخص می شود و همچنین با طبقه بندی ژئو شیمیایی عناصر نوع عنصر از لحاظ میل ترکیبی آن با موارد عناصر مختلف تعیین می شود.
آلودگی های دریایی شامل موارد بسیار مختلفی هستند که هر یک دارای منشاء و عوامل خاص خود می باشند. انواع آلودگی ها را می توان به 2 دسته کلی تقسیم نمود فیزیکی و شیمیایی
در آلودگی های فیزیکی آلودگی های حرارتی (که اکثراٌ در اثر فعالیت های بسیاری از نیروگاه ها در کنار سواحل ایجاد می شود)، آلودگی های صوتی (در اثر فعالیت های گوناگون صنعتی و حمل و نقل و غیره ایجاد می شود)، و افزایش کدورت آب و کاهش میزان نور را خواهیم داشت.
در آلودگی های شیمیایی نیز ما آلودگی های شیمیایی حاصل از مواد آلی و آلودگی های شیمیایی حاصل از مواد معدنی و رادیو اکتیو را داریم.
از جمله آلودگی ها و آلاینده های آلی که تنوع بسیار زیادی دارند می توان به آلاینده های نفتی یا هیدرو کربور ها که از مهمترین عوامل آلودگی محیط زیست دریایی می باشند اشاره نمود.
آلودگی توسط بیوساید ها که شامل حشره کش ها، که عموماٌ از هیدرو کربن های کلره می باشند و نیز مواد دیگری چون آفت کش ها، مواد پاک کننده یا دترژن ها و انواع پلی کلروبی فینل (PCB) همگی از انواع آلودگی های آلی می باشند.
در اثر استخراج معادن و حفر تونل ها برای دسترسی به ذخایر، رگه های آب زیر زمینی در تونل ها جاری می گردد. آنها تدریجاٌ با سولفید های فلزات ترکیب شده و تولید اسید می نماید. آبهای اسیدی وارد منابع آبی به خصوص نهر ها و رودخانه ها شده و حیات آبزیان را به مخاطره می اندازند.
آلودگی های معدنی نیز انواع متفاوت داشته که یکی از مهمترین آنها آلودگی توسط فلزات سنگین می باشد.
با وجود اینکه این فلزات در غلظت های پایینی در بدن یافت می شوند ولی اثرات فوق العاده ای روی آن دارند. فلزاتی که در مرکز سلول ها محیط های مخصوصی قرار دارند خاصیت سلکتیویته غیر قابل تصوری دارند و به وسیله جایگزینی در کمپلکس ها می توانند قدرت عملکرد آنها را تغییر دهند و اغلب ایجاد مزاحمت می نمایند. مثلاٌ فلزات سنگین نظیر نقره، کادمیوم، قلع و جیوه و سرب و همچنین فلزاتی که خاصیت الکترونگاتیویته زیادی دارند مانند مس، نیکل و کبالت میل ترکیبی شدیدی با گروه های آمین و سولفیدیل (SH-) دارند، آنزیم ها به وسیله این فلزات متلاشی شده و قدرت آنزیمی خود را از دست میدهند بعلاوه فلزات در عمل سوخت و ساز بدن وارد شده و عمل متابولیسم را مختل می نمایند درجه سمی بودن فلزات سنگین را از روی الکترو نگاتیویته آنها میتوان طبقه بندی نمود که این ترتیب با پایداری کمپلکسهای مشتق شده از این فلزات هماهنگی می کند. مدارک تجربی از اثر مسمومیت فلزات سنگین موجود در آبهای جاری درست می باشد مسئله ای که وجود دارد این است که آنها مسمومیت مزمن ایجاد می کنند و در اثر کمبود فاکتور های دیگر نظیر اکسیژن محلول در رودخانه ها اثر آنها شدت پیدا کرده و به صورت حاد درمی آید.
سرنوشت فلزات سنگین و ترکیبات آنها که توسط بشر به اکوسیستم های آبی وارد می شوند اخیراٌ موضوع بسیاری از تحقیقات و مطالعات وسیع محققین می باشد. فلزات سنگین از ترکیبات مشترک تقریباٌ تمام رودخانه ها و فاضلاب ها می باشد و انواع سرطان ها و حتی بسیاری از کند ذهنی ها می تواند در اثر استفاده از مواد پروتئینی حاوی عناصر سنگین باشد. ارزش مطالعه آنها نه تنها به خاطر اثرات مستقیم آنها و سمی بودنشان برای موجودات آبزی و نهایتاٌ انسان بلکه به عنوان یک شاخص در ارزیابی وضعیت بسیاری از رودخانه ها و فاضلاب ها و اصولاٌ اکوسیستم های آبی می باشد.
رسوبات دریاها دریافت کننده نهایی تقریباٌ تمام فلزات سنگین می باشند که توسط بشر به اکو سیستم های آبی وارد میشوند. Wolf & Rice, 1972 بیان داشته اند که تقریبا تمام محتوای فلزات سنگین در اکوسیستم های آبی در رسوبات ذخیره می شوند و نسبت آنها در آب و موجودات زنده خیلی کمتر است و گاهی اوقات بیش از 99% کل مقدار فلزات سنگین در اکو سیستم های آبی در رسوبات تجمع می یابند.
با توجه به مطالب بالا نتیجه گیری می شود که مطالعه این عناصر نقش مهمی در بررسی های شیمی دریا دارا می باشند.

کلید واژه ها: سایر موارد