رویکرد تطبیقی آلودگی فلزهای سنگین در آب و رسوب های رودخانه ها (مطالعه موردی: رودخانه شاهرود)

یکی از آلودگی های مهم منبع های آب سطحی، آلودگی ناشی از حضور فلز های سنگین می باشد. فلز های سنگین اجزای طبیعی تشکیل دهنده پوسته زمین هستند ولی فعالیت های انسان، سیکل ژئوشیمی و بیوشیمیایی تعادل این فلزها را برهم زده و سبب انتشار آن ها در محیط زیست می شوند. در صورت ورود آلاینده ها به محیط آبی داخل رودخانه هر دو بخش آب و رسوب آن تحت تاثیر آلودگی قرار می گیرند، اما بخش رسوب ها بدلیل پویایی کمتر نسبت به محیط آب می تواند آلاینده های مختلف شیمیایی بویژه فلزهای سنگین را بیشتر در خود متمرکز سازند، بدین دلیل بررسی غلظت فلزهای سنگین در رسوب های بستر یک رودخانه، شدت آلودگی یا تاریخچه آن را بهتر از محیط آب آشکار می سازد. این پژوهش برای بررسی غلظت فلزهای سنگین در آب و رسوب های رودخانه شاهرود با هدف تعیین وضعیت و شناسایی منبع های آلودگی فلزهای سنگین در منطقه مورد تحقیق انجام گرفت. رودخانه شاهرود یکی از دو شاخه اصلی و عمده سفید رود می باشد که از ارتفاع های البرز مرکزی سرچشمه می گیرد و تنها رودخانه دامنه جنوبی البرز است که به دریای خزر می ریزد. در تحقیق حاضر به بررسی غلظت فلزهای سنگین سرب، کادمیوم و آرسنیک در آب و رسوب های رودخانه شاهرود در محدوده شهر لوشان پرداخته شده است، همچنین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آب و رسوب ها در مرحله اول نمونه برداری مورد بررسی قرار گرفتند، که با انتخاب 5 ایستگاه و انجام 4 مرحله نمونه برداری (فصل های پائیز و زمستان 95 – بهار و تابستان 96) انجام گرفت، در مجموع 40 نمونه آب و رسوب در طول رودخانه برداشت شد و پس از انتقال به آزمایشگاه غلظت پارامترهای مورد نظر اندازه گیری و مشخص شد.  نتایج به دست آمده بالا بودن پارامترهای BOD و COD را در نمونه های آب، بر اساس استاندارد های تعیین شده در سازمان حفاظت از محیط زیست و  EPA را نشان می دهد و بر اساس شاخص IRWQI(SC) در رده متوسط تا بد قرار گرفته اند. غلظت فلزهای سنگین در نمونه های آب، با رهنمودهای موسسه استاندارد ایران، سازمان حفاظت از محیط زیست ، WHOو EPA مقایسه شده و همچنین از نظر شاخص توصیفیIRWQI(ST) مورد رده بندی قرار گرفته اند که میانگین غلظت سرب و کادمیوم در آب بعضی ایستگاه های نمونه برداری بالاتر از میزان استاندارد تعیین شده بوده و از نظر شاخص توصیفی سرب در رده به نسبت خوب تا متوسط و کادمیوم در رده کمابیش خوب تا به نسبت بد قرار  گرفته اند و غلظت آرسنیک در تمام ایستگاه ها پایین تر از میزان استاندارد بوده و در رده خوب قرار گرفته است. غلظت سرب در رسوب های همه ایستگاه-ها پایین تر از میزان TEL، کادمیوم بالاتر از میزان PEL و آرسنیک پائین تر از میزان PEL در استانداردهای NOAA و CCME به دست آمد. برای ارزیابی کمی در رسوب ها، از شاخص های فاکتور آلودگی(Cf)، درجه آلودگی اصلاح شده (mCd)، شاخص زمین انباشت مولر(Igeo) و ارزیابی ریسک اکولوژیکی (Ri) استفاده شد که نتایج نشان دهنده آلودگی بالا و انسان زاد برای کادمیوم و ریسک اکولوژیکی زیاد و قابل توجه در رسوب های منطقه مورد بررسی می باشد. استفاده از کودهای شیمیایی فسفره در مزرعه ها و باغ ها و قرار گرفتن کارخانه سیمان در نزدیکی رودخانه را می توان از عامل های اصلی آلودگی کادمیوم در منطقه نام برد. همچنین بالا بودن BOD و COD در آب نشان از آلودگی بالای مواد آلی در منطقه بدلیل حضور مراکز صنعتی و سنتی فرآوری زیتون، کارخانه و کارگاه های روغن کشی زیتون و کشتارگاه ماکیان در منطقه می باشد. منطقه مورد مطالعه آلوده به فلزهای سنگین است و عامل اصلی در شکل گیری این آلودگی، غلظت بالای عنصر کادمیوم در رسوب های رودخانه شاهرود می باشد و دارای اثرهای منفی و نامطلوب برای انسان، موجودات زنده و محیط زیست در محدوده شهر لوشان و منطقه های پایین دست رودخانه می باشد.