نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو پاشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان دانشگاه آزاد اسلامی واحد تنکابن

2 استادیار گروه بیولوژی دریا و عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تنکابن

3 کارشناس ارشد آلودگی محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تنکابن.

چکیده

هدف این مطالعه بررسی پساب کارخانه شن و ماسه برروی شاخص های زیستی، محیطی و بوم شناختی رودخانه تیروم می باشد. سنجش شاخص های زیستی به مدت 6 ماه از تیر تا آذر 91 در 5 ایستگاه بوسیله نمونه بردار سوربر با 3 تکرار انجام شد. برای سنجش شاخص های محیطی آب 6 فاکتور (pH، هدایت الکتریکی، کدورت، TSS، TDS و دمای آب) در مرکز تحقیقات ماهیان سردابی تنکابن– دوهزار اندازه گیری گردید. و هچنین برای سنجش شاخص های بوم شناختی از شانون-وینر، سیپسون و مارگالف جهت تعیین تنوع، غالبت و غنای گونه ای استفاده شد. برای تجزیه وتحلیل داده ها پس از نرمال سازی داده ها با استفاده از آزمون کولموگروف اسمیرنوف از آزمون واریانس یک طرفه ANOVA و برای مقایسه بین میانگین ها از آزمون دانکن استفاده شد. مجموع 1727 عدد ماکروبنتوز متعلق به 23 خانواده و 7 راسته شناسایی شد. بیشترین فراوانی مربوط به خانواده Hydropsychidae و کمترین فراوانی متعلق به خانواده Echyonuridae بود. نتایج نشان داد که میزان مواد معلق TSS، مواد محلول TDS و کدورت در ایستگاه 3 (دهانه ورودی پساب کارخانه) نسبت به تمام ایستگاه ها بسیار بالاتر بود (0/05>P). نتایج شاخص های زیستی نشان داد که پساب کارخانه باعث کاهش تنوع و تراکم ماکروبنتوزها در ایستگاه 3 (دهانه ورودی پساب کارخانه) شد (0/05>P). نتایج حاصل از شاخص های بوم شناختی به طور میانگین مقادیر شانون– وینر در ایستگاه 3 کمترین و در ایستگاه 1 بیشترین بود (0/05>P). که نشان دهنده آلودگی در سطح بالا رودخانه تیروم می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating sand and gravel factory hogwash on biological, environmental and ecological indices in Tirom River (Mazandaran Province)

نویسندگان [English]

  • Mostafa Bagheri Tavani 1
  • Mehrnoosh Norozi 2
  • Shiva Faridi 3

1 A member of researchers and geniuses club in Islamic Azad University, Tonekabon Branch

2 Department of Fisheries and Marine Biology Tonekabon Branch, Islamic Azad University, Tonekabon, Iran

3 An M.S expert in environment, Islanic Azad University, Tonekabon Branch

چکیده [English]

The research aims at investigating the effect of sand and gravel factory hogwash on biological, environmental and ecological indices in Tirom River. Examining the biological indexes was being done during 6 months, from July to November 2012 in 5 fishery farms through using Sorber, a sample collector in three reiterations. To measure environmental indices in water, there were examined 6 factors (pH, electrical conductivity, turbidity, TSS, TDS and water temperature) in research center of cold water fish, in Dohezar, Tonekabon. Moreover to measure the ecological indices to assign diversity, species dominance and richness, there were used Shannon-Weaver, Simpsons and Margalof. To analyze the data, after imposing standardization, there were picked up Kolmogrof-smirnof, One-way variance test, ANOVA, Besides to compare means, Duncan was utilized. Totally there were recognized 1727 Macrobenthos which they all belonged to 23 families and 7 orders. The most abundant was Hydropsychidae family and the least was recorded for Echyonuridae. The results revealed that the amount of suspension materials of TSS, solution material of TDS, as well as turbidity in three stands (the hogwash factory entrance) were highest to all other stands (P

کلیدواژه‌ها [English]

  • macrobentohs
  • Biological Indicators
  • Diversity and density
  • Caspian Sea

بررسی اثرات پساب کارخانه شن و ماسه بر روی شاخص­های زیستی، محیطی و بوم شناختی رودخانه تیروم (استان مازندران)

مصطفی باقری توانی1*، مهرنوش نوروزی2، شیوا فریدی3 

1 تنکابن، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تنکابن، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان

2 تنکابن، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تنکابن، گروه شیلات و بیولوژی دریا

3 تنکابن، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تنکابن، گروه آلودگی محیط زیست 

تاریخ دریافت: 11/10/92             تاریخ پذیرش: 20/3/93 

چکیده

هدف این مطالعه بررسی پساب کارخانه شن و ماسه بر روی شاخص­های زیستی، محیطی و بوم شناختی رودخانه تیروم می­باشد. سنجش شاخص­های زیستی به مدت 6 ماه از تیر تا آذر 91 در 5 ایستگاه بوسیله نمونه­بردار سوربر با 3 تکرار انجام شد. برای سنجش شاخص­های محیطی آب 6 فاکتور (pH، هدایت الکتریکی، کدورت، مواد محلول، مواد معلق و دمای آب) در مرکز تحقیقات ماهیان سردابی تنکابن اندازه­گیری گردید. همچنین برای سنجش شاخص­های بوم شناختی از شاخص شانون- وینر، سیمپسون و مارگالف جهت تعیین تنوع، غالبت و غنای گونه­ای استفاده شد. برای تجزیه و تحلیل داده­ها پس از نرمال سازی داده­ها با استفاده از آزمون کولموگروف اسمیرنوف از آزمون واریانس یک طرفه ANOVA و برای مقایسه میانگین­ها از آزمون دانکن استفاده شد. مجموع 1727 عدد بی­مهرگان بزرگ متعلق به 23 خانواده و 7 راسته شناسایی شدند. بیشترین فراوانی مربوط به خانواده Hydropsychidae و کمترین فراوانی متعلق به خانواده Echyonuridae بود. نتایج نشان داد که میزان مواد معلق، مواد محلول و کدورت در ایستگاه 3 (دهانه ورودی پساب کارخانه) نسبت به تمام ایستگاه­ها بسیار بالاتر بود (05/0˂P). نتایج شاخص­های زیستی نشان داد که پساب کارخانه باعث کاهش تنوع و تراکم ماکروبنتوزها در ایستگاه 3 است. نتایج حاصل از شاخص­های بوم شناختی به طور میانگین مقادیر شانون– وینر در ایستگاه 3 کمترین و در ایستگاه 1 بیشترین می باشد (05/0˂P) که نشان دهنده آلودگی سطح بالا در رودخانه تیروم است.

واژه‌های کلیدی: ماکروبنتوز، شاخص زیستی، تنوع و تراکم، دریای خزر

* نویسنده مسئول، تلفن: 09112915822 ، پست الکترونیکی: mostafa.bagheri@hotmail.com

مقدمه

 

رودخانه­ها به عنوان یکی از زیستگاه­های مهم آبزیان، آبهای داخلی از بوم سازه­­های (اکوسیستم) هستند که کمتر مورد توجه قرار گرفته­اند. رودخانه­ها شریان­های حیاتی هر کشور محسوب می­شوند که حفاظت و حراست از آن­ها اهمیت دارد. رودخانه­ها جدا از تغییرات طبیعی دستخوش دگرگونی­های زیادی می­شوند. سدسازی، آلودگی­های ناشی از تخلیه فاضلاب­ها، بهره برداری آب، صید بی­رویه و بهره­برداری شن و ماسه هر یک به نوعی در دگرگونی محیط زیست رودخانه­ها مؤثرند (27). میزان برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه­ها هر ساله در استان افزایش دارد. این عملیات که از مکان­های متعددی صورت می­گیرد آثار سوء مستقیم و غیرمستقیم زیادی را روی محیط زیست خواهند داشت (9). اگرچه اجزاء مختلف اکوسیستم رودخانه­ها با یکدیگر ارتباط تنگاتنگی دارند، با این حال اثرات زیست شناختی برداشت شن و ماسه و به خصوص پسابهای کارخانه شن و ماسه سه گروه زیستمندان رودخانه­ای یعنی گیاهان، بی­مهرگان بنتیک و ماهیان را در برمی­گیرد. از آنجا که بیشتر پساب معادن به صورت گل آبه (آب با گل آلودگی بالا) است باعث تغییر کیفیت آب و در پی آن تغییر پراکنش موجودات کف­زی را می­توان نامبرد (13). محققین طی مطالعه بروی وضعیت آلودگی­های زیست محیطی واحدهای معدن شن و ماسه در استان مازندران (هراز) اعلام کردند که از میان واحدهای مورد بررسی 42% فاقد حوضچه رسوبگذاری و 57% دارای حوضچه می­باشند (3). که در همه­ی واحد­های معدن شن و ماسه میزان کدورت و مواد معلق (TSS) بالاتر از حد استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست بوده است. به عنوان نمونه، آلودگی ناشی از مواد آلی معمولاًً سبب محدودیت در تنوع بی­مهرگان بزرگ کف­زی (ماکروبنتوز) می­گردد، از طرف دیگر تشکیل لجن و نفوذ مواد شیمیایی سمی نه تنها ممکن است سبب کاهش جمعیت یک گونه گردد، بلکه امکان دارد باعث حذف کامل جامعه بی­مهرگان بزرگ کف­زی در آن منطقه آلوده شود. هر یک از این موجودات می­توانند بیانگر تغییر وضعیت کمی و کیفی رودخانه در طی گذر زمان باشند. رودخانه­ها از نظر مجامع زیستی ویژگی­های خاص خود را دارا هستند و این ویژگی­ها نیز قابل تعمیم به سایر منابع آبی نمی­باشد. بی­مهرگان کف­زی از نظر مقاومت در برابر شدت آلودگی و کاهش اکسیژن با یکدیگر متفاوت بوده بعضی از گونه­ها در آب­های کاملاً تمیز و عاری از هر گونه آلودگی و بعضی در آبهای با آلودگی زیاد قادر به ادامه حیات هستند، به طوریکه وجود یا عدم وجود حشرات آبزی و حساسیت این موجودات نسبت به آلودگی­ها نشانگر کیفیت آب می­باشد (16). مطالعاتی که توسط محققین در رودخانه شیرود انجام شد نشان داد که ورود فاظلاب کارخانه و برداشت بی رویه شن و ماسه از بستر رودخانه باعث کاهش تولیدمثل ماهیان، کاهش موجودات کفزی و جلبک­های بستر شده است (8). این رودخانه منبع بسیار خوب شن و ماسه می­باشد بطوری که دو کارخانه آسفالت سازی و شن و ماسه در حاشیه آن احداث شده است. برداشت بی رویه شن و ماسه از بستر آن و ورود فاضلاب ناشی از شستشو شن و ماسه به این رودخانه باعث شده که رودخانه دچار مشکل زیست ­محیطی شود. مطالعه حاضر به بررسی اثرات آلاینده کارخانه شن و ماسه (برداشت، تخلیه پساب حاصل از شستشوی شن و ماسه) بر روی تنوع و فراوانی ماکروبنتوزها (موجودات کف­زی) می­باشد. در این مطالعه جهت بررسی وضیعت کیفیت آب رودخانه از دو روش متفاوت شامل روش فیزیکوشیمیایی (بررسی 6 فاکتور مهم محیطی) و دیگری روش مطالعه بنتوز به عنوان شاخص زیستی پرداخته شد زیرا این دو روش مکمل هم هستند و تصویر روشنتری در خصوص میزان آلودگی می­دهند.

مواد و روشها

رودخانه تیروم در7 کیلومتری غرب شهرستان تنکابن و500 متری غرب شیرود قرار دارد و موقعیت جغرافیایی آن ´49-º50-´48º50E -´51º36-´44º36N می­باشد. مساحت حوزه رودخانه 192/108 کیلومتر مربع و طول رودخانه 9/22 کیلومتر و مساحت حوضه آبریز تیروم بیش از 80 کیلومتر مربع است (1).  

برای سنجش شاخص­های زیستی نمونه­بردای از رسوبات بطور منظم به مدت 6 ماه در دو فصل تابستان و پاییز 1391 به صورت ماهانه در 5 ایستگاه شامل: ایستگاه اول در قسمت بالا دست رودخانه، ایستگاه دوم قبل از کارخانه، ایستگاه سوم در دهانه ورودی فاضلاب کارخانه، ایستگاه چهارم بعد از کارخانه و ایستگاه پنجم قسمت پایین دست رودخانه با 3 تکرار (سمت راست، وسط و سمت چپ رودخانه) انجام شد (جدول1، شکل1). پس از تعیین ایستگاه­های مطالعاتی با کمک دستگاه سیستم تثبیت مکان جهانی (جی­پی­اس)(Global Positioning System)، برای جمع­آوری از ماکروبنتوزها کف بستر در رودخانه از دستگاه سوربر با مساحت ورودی تور 5/30 × 5/30 سانتی­متر با سطح نمونه­برداری یک فوت مربع استفاده شد. برای جداسازی موجودات کف­زی از رسوبات و سایر اضافات از الک با چشمه­های 5/0، 1و 5/1 میلی­متری استفاده شد که پس از الک کردن رسوبات موجودات را با پنس جدا کرده و در داخل قوطی­های با الکل70% فیکس کرده و در نهایت بر روی هر قوطی، نام ایستگاه و تاریخ نمونه­برداری ذکر گردید (20).

 

 

جدول 1- مختصات جغرافیایی ایستگاه­های مطالعاتی در رودخانه تیروم

ایستگاه

موقعیت مکانی

طول و عرض جغرافیایی

1

بالا دست رودخانه

36°46'31.28"N 50°48'54.05"E

2

قبل از کارخانه

36°47'18.22"N  50°48'40.11"E

3

دهانه ورودی فاضلاب کارخانه

36°47'37.46"N  50°48'34.54"E

4

بعداز کارخانه

36°47'44.07"N 50°48'34.23"E

5

پایین دست رودخانه

36°48'12.77"N 50°48'18.61"E

 

 

شکل 1- نقشه ایستگاه­های مطالعاتی در رودخانه تیروم

 

پس از انتقال موجودات از محل به آزمایشگاه برای شناسایی در زیر میکروسکوپ استریو با بزرگنمایی 10 تا 40 با کمک خصوصیات ظاهری (شکل بدن، تعداد پاها، چنگال­ها، شکل دهان) که داشتند به کمک 4 کلید (2، 17، 18، 24) موجودات در حد خانواده شناسایی شدند. برای سنجش شاخص محیطی 6 فاکتور (دمای آب، pH، هدایت الکتریکی (EC)، کدورت، مواد معلق و مواد محلول) با سه تکرار در هر ایستگاه در عمق 20 سانتی­متر ثبت شد و در ظروف پلی اتیلن که با آب مقطر استریل گردیده بود، قرار داده شدند. بر روی هر ظرف مشخصات ایستگاه و تاریخ نمونه­برداری آن قید گردید. و سپس نمونه آب ایستگاه­های تهیه شده به آزمایشگاه مرکزی تحقیقات ماهیان سردآبی تنکابن انتقال و براساس روش­های استاندارد آنالیز آب و فاضلاب اندازه­گیری شدند (26، 14). برای تجزیه و تحلیل داده­ها پس از نرمال سازی داده­ها با استفاده از آزمون کولموگروف اسمیرنوف از آزمون واریانس یک طرفه ANOVA و برای مقایسه میانگین­ها از آزمون دانکن و نرم افزار SPSS 18 در سطح اطمینان (05/0>P) استفاده شد(7). همچنین شاخص­های بوم شناختی شانون-وینر، سیمپسون و مارگالف جهت تعیین تنوع، غالبت و غنای گونه­ای در ایستگاه­های مختلف از طریق معادلات زیر و به کمک نرم افزار (BioDiversity Pro 0.2) استفاده شد.

1- شاخص تنوع شانون-وینر از رابطه زیر محاسبه گردید (25). در این رابطهH: شاخص تنوع گونه‌ای شانون، :N تعداد کل افراد جمعیت همگی گونه­ها، :Ni جمعیت هر گونه، S: تعداد کل گونه‌ها

معادله (1)              

2- شاخص تنوع سیمپسون در سال 1949 توسط سیمپسون ارائه شده است و در سال 1972 کربس رابطه محاسبه آنرا به صورت ذیل ارائه کرد (20). در این رابطه :D شاخص سیمپسون، N: تعداد کل افراد جمعیت همگی گونه­ها، :Ni جمعیت هر گونه، :S تعداد کل گونه‌ها

 معادله (2)             

3- شاخص غنای مارگالف نشان داد که با افزایش خطی تعداد گونه­ها،‌ تعداد افراد گونه دارای افزایش لگاریتمی می‌باشند. به همین لحاظ فرمول زیر ارایه شد (22). در این رابطه :R غنای مارگالف، :S تعداد گونه­ها، N: تعداد کل افراد گونه‌ها

معادله (3)                          

نتایج

با توجه به جدول های 2 و 3  نتایج  آزمون  واریانس  یک

طرفه (ANOVA) در مورد شاخص­های محیطی نشان داد که میزان مواد محلول، مواد معلق و کدورت در ایستگاه 3 (دهانه ورودی پساب کارخانه) بیشترین و ایستگاه 1 (قسمت بالادست رودخانه) کمترین مقدار بود. و این تفاوت از نظر آماری معنی­دار بود (05/0>P). میزان هدایت الکتریکی ایستگاه 1 بیشترین و ایستگاه 4 (بعد از کارخانه شن و ماسه) کمترین مقدار بود. ولی این تفاوت معنی­دار نبود (05/0<P). میزان pH در ایستگاه 3 بیشترین و ایستگاه 2 (قبل از کارخانه شن و ماسه) کمترین مقدار بود و این تفاوت نیز از نظر آماری معنی دار بود (05/0>P).

میزان دمای آب ایستگاه 1 کمترین و ایستگاه 3 بیشترین مقدار بود. ولی این تفاوت معنی­دار نبود (05/0<P). همچنین نتایج آزمون دانکن برای مقایسه بین میانگین­ها فاکتور مواد محلول، مواد معلق، کدورت و هدایت الکتریکی نشان داد که بین ایستگاه­های مطالعاتی اختلاف معنی­داری وجود دارد. ولی در مقایسه بین میانگین­ها فاکتور pH و دما آب بین ایستگاه­های مطالعاتی اختلاف معنی­داری وجود ندارد (شکل­های 2، 3، 4، 5، 6، 7).

 

جدول 2- نتایج آزمون دانکن و میانگین، (± انحراف معیار) شاخص­های محیطی در ایستگاه­های مختلف

شاخص  محیطی

 

ایستگاه 1

ایستگاه 2

ایستگاه 3

ایستگاه 4

ایستگاه 5

مواد محلول

میانگین

33/238 b

33/263 b

66/456 a

16/439 a

66/266 b

انحراف معیار

46/59

78/52

87/147

615/138

641/107

 

مواد معلق

میانگین

33/21 b

66/51 b

33/1013 a

33/1001 a

83/65 b

انحراف معیار

787/14

020/16

771/572

250/561

113/67

 

کدورت

میانگین

36/10 b

15/27 b

163/291 a

928/275 a

658/32 b

انحراف معیار

361/10

156/27

163/291

928/275

658/32

 

هدایت الکتریکی

میانگین

50/321 a

83/304 ab

66/262 b

50/258 b

50/318 a

انحراف معیار

553/37

411/34

457/42

758/42

228/32

 

pH

میانگین

05/8 a

75/7 a

35/8 a

34/8 a

33/8 a

انحراف معیار

717/0

304/1

194/0

218/0

168/0

 

دما

میانگین

4/17 a

05/18 a

31/18 a

2/18 a

26/18 a

انحراف معیار

052/7

177/7

076/7

763/6

479/6

            * متفاوت بودن حروف نشان از معنی­دار بودن بین میانگین­ها می­باشد.

 

جدول 3- نتایج آزمون (ANOVA) شاخص­های محیطی در ایستگاه­های مختلف

فاکتور

درجه آزادی df

F

سطح معنی داری Sig

 مواد محلول

4

693/5

002/0 (+)

 مواد معلق

4

840/12

000/0 (+)

 کدورت

4

503/11

000/0 (+)

 هدایت الکتریکی

4

894/0

482/0 (-)

  pH

4

83/3

015/0 (+)

دما

4

18/0

999/0 (-)

با توجه به جدول های 4 و 5 نتایج آزمون واریانس یک طرفه در مورد شاخص­های زیستی نشان داد که تراکم ماکروبنتوزها در ایستگاه 3 کمترین و ایستگاه 1 بیشترین مقدار بود. و این تفاوت از نظر آماری معنی­دار بود (05/0>P). همچنین تنوع ماکروبنتوزها در ایستگاه 3 کمترین و ایستگاه 1 بیشترین مقدار بود. و این تفاوت از نظر آماری معنی­دار بود (05/0>P). نتایج آزمون دانکن برای مقایسه بین میانگین­ها تراکم و تنوع ماکروبنتوزها در ایستگاه­های مختلف نشان دهنده اختلاف معنی­داری بین آنها است (شکل های 8 و 9).

از مجموع 1727 عدد در فوت­مربع بی­مهرگان بزرگ متعلق به 23 خانواده و 7 راسته شناسایی شده به طور میانگین بیشترین تراکم ماکروبنتوز در ماه مرداد با فراوانی 5/102 عدد در فوت­مربع و کمترین تراکم ماکروبنتوز در ماه آبان با فراوانی 6/32 عدد در فوت­مربع ثبت شد. همچنین بیشترین تراکم در ایستگاه 1 (قسمت بالا دست رودخانه) با فراوانی 83/104 عدد و کمترین تراکم در ایستگاه 3 با فراوانی 16/13 عدد در فوت­مربع ماکروبنتوز ثبت شد (شکل 10). از میان خانواده­های شناسایی شده خانواده Hydropsychidae با 478 عدد در فوت­مربع بیشترین فراوانی و خانواده Echyonuridae با 1 عدد در فوت­مربع کمترین فراوانی را به خود اختصاص دادند (شکل11).

با توجه به جدول 6 نتایج شاخص­های بوم شناختی نشان داد که تنوع گونه­ای شانون در ایستگاه 1 قسمت بالادست رودخانه بیشترین و در ایستگاه 3 دهانه ورودی پساب کارخانه کمترین بود و این تفاوت از نظر آماری معنی­دار بود (05/0>P). غالبیت سیمپسون نشان داد که غالبیت گونه­ای در ایستگاه 3 بیشترین و در ایستگاه 1 کمترین مقدار بود ولی این تفاوت معنی دار نبود (05/0<P). همچنین غنای گونه­ای در ایستگاه 3 بیشترین و در ایستگاه 1 کمترین مقدار بود و این تفاوت از نظر آماری معنی دار بود (05/0>P). جهت مشخص نمودن وضیعت آلودگی رودخانه تیروم شاخص شانون طبق الگوی جدول (7) مورد مقایسه قرار گرفت (28) که تیجه منطقه با آلودگی بالا مشخص گردید (اشکال 12، 13، 14).

بحث

مطالعه انجام شده بر روی رودخانه تیروم اثرات کارگاه شن و ماسه را بر تغییرات و نوسانات جمعیتی بنتوز نشان می دهد. بوم شناس­ها­ بیان می­دارند که حضور موجود زنده در یک بوم­سازه تصادفی نبوده و مجموعه شرایط زیست­محیطی هستند که موجب رشد تکثیر و تراکم بعضی گونه­ها و حذف بعضی گونه­های دیگر را می­شود (12).

 

 

جدول 4- نتایج آزمون دانکن و میانگین، (± انحراف معیار) شاخص­های زیستی در ایستگاه­های مختلف

شاخص  زیستی

 

ایستگاه 1

ایستگاه 2

ایستگاه 3

ایستگاه 4

ایستگاه 5

تراکم

 

میانگین

83/104 a

50/87 a

16/13 b

83/19 b

82 a

انحراف معیار

047/44

769/50

269/5

067/22

062/48

تنوع

 

میانگین

5/8 a

33/5 c

3 d

83/3 d

66/6b

انحراف معیار

870/1

0332/1

632/0

752/0

816/0

*حروف نامشابه در ردیف نشان دهنده اختلاف معنی­دار است

 

 

 

 

   

شکل 2- منحنی میزان مواد محلول در ایستگاه­های مختلف     شکل 3- منحنی میزان مواد معلق در ایستگا­ه­های مختلف

   

شکل 4- منحنی میزان کدورت در ایستگاه­های مختلف         شکل 5- منحنی میزان هدایت الکتریکی در ایستگاه­های مختلف

 

   

شکل 6- منحنی میزان pH در ایستگا­ه­های مختلف                    شکل 7- منحنی میزان دمای آب در ایستگا­ه­های مختلف

 

جدول 5- نتایج آزمون (ANOVA) شاخص­های زیستی در ایستگاه­های مختلف

فاکتور

درجه آزادی df

F

سطح معنی داری Sig

تراکم

4

197/7

001/0 (+)

تنوع

4

481/23

000/0 (+)

جدول 6- نتایج میانگین شاخص­های بوم شناختی در ایستگاه­های مختلف

سطح معنی داری

ایستگاه 5

ایستگاه 4

ایستگاه 3

ایستگاه 2

ایستگاه 1

 

 

000/0 (+)

72/0

51/0

46/0

67/0

76/0

میانگین

تنوع گونه ای شانون

 

04099/0

13678/0

15315/0

12040/0

07696/0

انحراف معیار

147/0 (-)

19/0

28/0

33/0

23/0

20/0

میانگین

غالبیت سیمپسون

 

02267/0

15753/0

11891/0

09560/0

06754/0

انحراف معیار

000/0 (+)

85/5

53/9

77/9

65/5

47/5

میانگین

غنای مارگالف

 

00388/1

31614/2

51807/1

96245/0

89937/0

انحراف معیار

 

 

 

 

شکل 8- منحنی تراکم ماکروبنتوزها در ایستگاه­های مختلف    شکل 9- منحنی تنوع ماکروبنتوزها در ایستگاه­های مختلف

 

شکل 10- منحنی تراکم ماکروبنتوزها در ایستگاه و ماههای مختلف سال

÷

شکل 11- منحنی تعداد خانواده ماکروبنتوزها در رودخانه تیروم

 

 

 

       

           شکل 12- منحنی شاخص شانون در ایستگاه­های مختلف              شکل 13- منحنی شاخص سیمپسون در ایستگاه­های مختلف

 

 

     شکل 13- منحنی شاخص مارگالف در ایستگاه­های مختلف                شکل 14- منحنی شاخص­های بوم شناختی در ماههای مختلف

 

جدول 7- الگوی معرفی شده توسط Welch (28)

نتیجه

شاخص شانون

منطقه با آلودگی بالا

1 H<

منطقه با آلودگی متوسط

3<H<1

منطقه فاقد آلودگی

3H>

نتایج آزمون ANOVA نشان داد که میزان مواد معلق، مواد محلول  و کدورت در ایستگاه 3 (دهانه ورودی پساب کارخانه) نسبت به تمام ایستگاه­ها بسیار بالاتر و این اختلاف نیز معنی­دار بود. نتایج مطالعات محققین در بررسی اثرات بهره­برداری از شن و ماسه در رودخانه چالوس (11)، و بررسی وضعیت آلودگی­های زیست محیطی واحدهای معدن شن و ماسه در استان مازندران (هراز) (3) با نتایج مطالعه حاضر همخوانی دارد. روان آبهای که در اثر آب شویی شن و ماسه بعد از بهره­برداری وارد رودخانه­های می­شوند ممکن است دارای تراکم زیادی از ذرات ریز باشند که کدورت و مواد محلول آب افزایش می­یابد. رسوبات و نهشته­های حاصل از این منابع میزان نفوذ نور بداخل آب را کاهش داده و سرانجام ته­نشینی این ذرات ریز، بستر رودخانه را زیر لایه­ای از نهشته قرار می گیرد. پیامدهای رسوب مواد ریز و معلق سبب اختلال در تنفس و فتوسنتز گیاهان آبزی غوطه ور در آب شده، این امر خود آلودگی بیولوژیکی، کاهش اکسیژن محلول و همچنین اکسیژن لازم باکتری­های هوازی در ستون آب را نیز افزایش داده که در نتیجه میزان رشد ماهیان کاهش یافته و در نهایت سبب مرگ آنها می­شود.  ماهیانی که در برابر شرایط تخریب یافته تحمل پذیری کمتری دارند در این فرایند از بین رفته و جای خود را به ماهیان نامرغوب­تر و یا بعبارت بهتر مقاومتر خواهند داد. آبزی پروری (اعم از نرمتنان یا پرورش ماهیان) نیز در برابر افزایش سطح رسوبات معلق بسیار حساس است. زمانی که میزان تراکم مواد معلق بالا باشد آبشش­های ماهیان را مسدود کرده و از کار می اندازد (21). جلبکها بدلیل قرارگرفتن در ابتدای زنجیرة غذایی اکوسیستم­های آبی و نقش اساسی آنها در تولیدات اولیه، از اهمیت ویژه­ای برخور دارند. عوامل اصلی رشد و نمو این جلبکها نور، گازکربنیک و مواد معدنی موجود در آب می­باشند و حداکثر میزان تولید در چرخه اکوسیستم­های آبی مربوط به جلبکها می­باشد. ولی رسوب مواد ریز و معلق ناشی از کارخانه و افزایش بار آلودگی در رودخانه باعث کاهش تولید شده و به طبع بروی زنجیره غذایی اثر مستقیم دارد و باعث کاهش تولید اولیه رودخانه می­شود (6).

کارشناسان حیات وحش معتقدند یکی از اثرات زیست­محیطی تخریب رودخانه­ها باعث انقراض گونه­­­های بومی میگردد که به طور کامل به این زیستگاههای ویژه وابسته هستند. منابع تأمین کننده جریان آب رودخانه ذوب برف­ها و بارندگی می­باشد، که متأسفانه پس از طریق احداث سد و توسعه آبیاری در دشتهای بالادست دچار تغییرات گوناگونی از نظر دبی آب شده است که این می­تواند مشکل را دو چندان کند (5).

در مورد شاخص­های زیستی نتایج آزمون ANOVA نشان داد که تراکم و تنوع ماکروبنتوزها در ایستگاه 3 (دهانه ورودی پساب کارخانه) نسبت به ایستگاه 1 به شدت کاهش پیدا کرده در ایستگاه 5 قسمت پایین دست افزایش پیدا کرده است (8) در مورد اثرات بهره­برداری شن و ماسه روی جلبک­های بستر و بنتوز رودخانه شیرود مطالعه انجام دادند به نتیجه مطالعه حاضر رسیدند و اعلام کردند که این موجودات به دلیل تخریب زیستگاه خود و عدم ثبات بستر رودخانه و افزایش مواد معلق در نهایت سبب کاهش تنوع و فراوانی گونه­ها را به دنبال دارد. اثرات منفی شن و ماسه به محل نمونه­برداری محدود نبوده و به بخش­های دیگر سیستم ساحل رودخانه­ای نیز سرایت کرده و موجب تخریب بستر و حاشیه رودخانه شده است. در جمع­بندی کلی این مطالعات نشان می­دهد که تراکم و توده زنده این اجتماعات کاهش قابل توجهی (تا 90 درصد یا بیشتر) داشته و تا کیلومترها از رودخانه این اثرات محسوس هستند (19).

نتایج مربوط به جمعیت ماکروبنتوزها نشان داد که بیشترین تراکم و تنوع ماکروبنتوزها در ماه مرداد و کمترین تراکم و تنوع ماکروبنتوزها در ماه آبان می­باشد. علت افزایش تراکم و تنوع ماکروبنتوزها در ماه مرداد مربوط به افزایش دمای آب در این ماه است افزایش دما باعث افزایش سوخت و ساز بدن، تولیدمثل، حرکت و در نتیجه افزایش بیشتر فراوانی و تراکم موجودات می گردد (4). دلایل کاهش بنتوزها در ماه آبان را می­توان به وضعیت سیلابی و افزایش دبی آب نسبت به ماههای دیگر نسبت داد زیرا بین فراوانی گونه­ای و دبی آب رابطه منفی وجود دارد که دبی آب رودخانه هرچه بیشتر باشد مانع از استقرار موجودات کف­زی می­شود که این باعث کاهش تنوع گونه­ای بنتوزها می­گردد (15). نتیجه شاخص شانون به دست آمده در منطقه مورد مطالعه و تطابق آن با مقیاس (28) در جدول 7 نشان دهنده آلودگی در سطح بالا در کلیه ایستگاه می­باشد. شاخص سیپسون درجه غالبیت را نشان می­دهد. معمولاً هرچه غالبیت یک گونه در اجتماع بیشتر باشد، این مقدار به سمت 1 میل می­کند و برعکس هر چه توزیع فراوانی افراد بین گونه­ها یکنواخت­تر باشد، این مقدار به سمت صفر میل می کند. نتیجه شاخص سیمپسون در منطقه­ی مورد مطلعه بیشتر به سمت صفر میل می­کند. بنابراین توزیع فراوانی افراد بین گونه­ها یکنواخت است (10).

نتیجه گیری

نتایج پژوهش نشان داد که بطور کلی پساب کارخانه شن و ماسه بروی شاخص­های محیطی و زیستی بوم سازه رودخانه تیروم اثر دارد و این اثر نیز منفی می­باشد. چون پساب کارخانه باعث افزایش بار مواد معلق، مواد محلول و کدورت آب رودخانه شده که بالاتر از میزان حد مجاز رفته و نشان از آلودگی این مراکز است. همچنین در بحث شاخص­های زیستی پساب کارخانه شن و ماسه باعث کاهش تراکم و تنوع ماکروبنتوزها رودخانه تیروم می­شود. و همچنین با توجه به نتایج شاخص­های بوم شناختی آلودگی رودخانه تیروم در سطح بالا می­باشد.

1- ابو، م.، 1373. هیدرولوژی و هیدروبیولوژی رودخانة شیرود. مرکز تحقیقات شیلات استان مازندران، صفحات 30-20.

2- احمدی، ر.، و نفیسی، م.، 1379. شناسایی جانداران شاخص بی­مهره آب­های جاری، انتشارات خبیر، صفحات 230-25.

3- برزویی، ف.، اسکندری، ط.، کنعانی، م.، و توحیدی، ف.، 1387. بررسی وضعیت آلودگی زیست­محیطی واحدهای معدنی شن و ماسه در استان مازندران (رودخانه هراز)، دومین همایش و نمایشگاه تخصصی مهندسی محیط زیست، دانشگاه تهران، 28 اردیبهشت لغایت 1 خرداد، صفحات 1-7.

4- پذیرا، ع.، امامی، م.، گردی، ا.، وطن­دوست، ص.، و کرمی، ر.، 1387. اثر برخی عوامل محیطی بر تنوع زیستی ماکروبنتوزهای رودخانه دالکی و حله بوشهر، مجله شیلات، شماره چهارم، صفحات 47-40.

5- پیری، ح.، و عنایت غلامپور، ط.، 1392. بررسی نقش جلبکهای سبز آبی آنابنافلوس آکوا (Anabaena flos-aquae) و اسیلاتوریا آفریکانوم (Daphnia magna) در تغذیه دافنی ماگنا (Oscillatoria africanum). مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست­شناسی ایران)، شماره 3، صفحات 275-265.

6- هاشمی، ا.، و اسکندری، غ.، 1392. ارزیابی ذخیره و تولید ماهی تالاب شادگان در استان خوزستان. مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست­شناسی ایران)، شماره 2، صفحات 227-218.

7- خاتمی، س. 1382. آزمون­های آماری در علوم زیست­محیطی، انتشارات سازمان حفاظت محیط زیست، صفحات 164-120.

8- روشن طبری، م.، مخلوق، آ.، سلیمان رودی، ع.، روحانی اردشیری، ر.، مهدوی، آ.، 1388. بررسی اثرات بهره­برداری شن و ماسه روی جلبک­های بستر و ینتوز رودخانه شیرود. دومین همایش بیوتکنولوژی کشاورزی، پژوهشکده باغبانی و دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید باهنر، صفحات 227-222.

9- روشن طبری، م.، 1385. هیدرولوژی و هیدروبیولوژی رودخانه چالوس، انتشارات مؤسسه تحقیقات و شیلات ایران، صفحات 27-20.

10- رهبری، ک.، 1384 .مطالعه تاثیر برخی از پارامترهای زیست­محیطی بر روی اجتماعات ماکروبنتیک در رودخانه کارون از بازه ملاثانی تا داروخوین، پایان­نامه کارشناسی ارشد محیط زیست، واحد علوم تحقیقات اهواز، صفحات 52-47.

11-غفوری، س.، 1376. اثرات مواد آلاینده بر حیاط آبزیان رودخانه چالوس. پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم و فنون دریایی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران- شمال، صفحات 65-40.

12-قریب خانی، م.، و تایتنا، م.، 1378. توان تولیدطبیعی رودخانه لوندویل آستارا براساس جوامع کفزیان، مجله شیلات، شماره چهارم، صفحات 55-35.

13-مجنونیان، ه.، 1378. حفاظت رودخانه، انتشارات سازمان محیط زیست، صفحات 132-115.

14- ولی الهی، ج.، 1383. راهنمای روشهای عمومی در لیمنولوژی، انتشارات موسسۀ تتا، صفحات 75-10.

 

15- Aller, Y., Woodin, S. A., and Aller, R. C., 2001. Organism sediment interactions. University of South Carolina Press. Belle W Baruch Library in Marine Science. 21, PP: 250-403.

16- Cooper, M., and Knight, S., 1991. Water quality cycles in two hill land streams subjected to natural, and non-point agricultural stresses in the Yazoo Basin of Mississippi, USA (1985-1987). Verh Internat. Verein. Limnol. 24, PP: 1654-1663.

17- Clifford, Hugh, F., 1991. Aquatic invetrtebrates of alberta. The University of Alberta Press, Canada. PP: 15-538.

18- Edmondson, w. t., 1959. Fresh water biology. John Wiley & sons, USA. PP: 1-1248.

19- Karr, J. R., 1998. Rivers as Sentile Using the Biology of Rivers to Guid Landscape Management. Final Report For Usepa. PP: 1-28.

20- Krebs, C. J., 1994. Ecology the experimental analysis of distribution and abundance. 4 thed. Harper Collins. New York. PP: 200-240.

21- Mistri, M., Fano, E. A., Ghion, F., and Rossi, R., 2001. Disturbance and community pattern of Polychaetes inhabiting Valle Magnavacca (Valli di Comacchio, Northern Adriatic Sea, Italy). Mrine Ecology. 23, PP: 31-49.

22- Margalef, R. 1951. Diversidad de especies en las comunidades naturales. Publicaciones del instituto de biologia aplicada. 6, pp 59-72.

23-Owen, T., 1974. Handbook of common methods in limnology. Institute of environmental Studies and departman of bioligy, Baylor University Waco Texas. PP: 120-130.

24-Pennak, R. W., 1953. Fresh water invertebrates of the United States, The Ronald Press, new york. PP: 1-769.

25-Shannon, C. E., and Weaver, W., 1963. The Mathematical theory of communications. University of Illinois Press. Urbana. PP: 90-117.

26- Standard methods for the examination of water and waste water. USA. 2005. PP: 100-200.

27- Wetzel, R. G., 1983. Limnology scecond edition. Saunders College Publishing, PP: 110-120.

28- Welch, E. B., 1992. Ecological effect and waste water. Capman & Hall press. PP: 425.