رودخانه‌هــا در حقیقــت منابــع حیاتــی آب شــیرین جهــت اســتفاده در امــورکشــاورزی، شــرب و صنعــت بــه شــمار می‌رونــد و هرگونــه آلودگــی در آنهــا می‌توانــد بــر کیفیــت زیسـت‌محیطی سـایر بخشهـای طبیعـت نیـز تأثیرگـذار باشد. آلودگــی رودخانه‌هــا یکــی از مهمتریــن مســائل و مشــکلات زیسـت محیطی اسـت کـه امـروزه موردتوجـه فـراوان قرارگرفته است. ازنقطــه نظــرآلودگـی، هـر رودخانـه دارای ظرفیـت خـود‌پالایـی معینـی اسـت و چنانچــه ورود آلاینده‌هــا بــه آن بیش ازحــد پذیــرش باشــد، در ایـن صـورت مشـکلات زیسـت‌محیطی در آن به صـورت پایـداردرخواهــد آمــد .با وجـود کارهـای فزاینـده‌ای کـه در اثـر رشـد جمعیـت بـرمنابـع محـدود کنونـی وارد می‌شـود. نیـاز مبرمـی بـه شـناخت هرچـه بهتـر خصوصیـات آبزیـان و محیـط زندگی آنها احسـاس می‌گــردد. مدیریـت منابـع آب و توسـعه آن در گذشـته پیچیدگـی خاصـی نداشـت، زیـرا جمعیـت جهـان کـم و مصـرف سـرانه بسـیار پایین بـود و بـه علـت فراوانـی آب، حتـی مسـائل مربـوط بـه آلودگـی اهمیــت چندانــی نداشــت. تخلیــه فاضــلاب شــهری جوامــع وپســاب‌های صنعتــی، آلودگــی آب‌هــا را امــروزه بــه حــدی بــالابــرده اســت کــه باعــث نگرانــی جامعــه انســانی شــده اســت. مقــدار آب شــیرین در کــره زمیــن نســبت بــه آب شــور بســیارکــم و متأســفانه ایــن حجــم آب شــیرین به‌طــور غیریکنواخــت در نقــاط مختلــف کــره زمیــن توزیــع شــده اســت.
منطقه مورد مطالعه:
رودخانــه ســیاهرود در اســتان مازنــدران و در محــدوده بیــن قائم‌شــهر و جویبــار جریــان دارد. حــوزه رودخانــه بــا مســاحتی بالغ بــر 10070هکتــار در اســتان مازنــدران و شهرســتان قائم‌شــهر و جویبــار اســت، طــول آبراهــه اصلــی ایــن رودخانــه75/6 کیلومتــر اســت کــه شــاخه اصلــی رودخانــه ســیاهرود از شــرق روســتای پرچینــک شــروع شــده و بــا پیوســتن چشــمه‌ها، جویبارهــا، شــاخه‌های فرعــی، دائمــی و … مجموعــاً رودخانــه ســیاهرود را تشــکیل داده و آب‌هــای ســطحی، زیرزمینــی و زیرســطحی منطقــه را تغذیــه می‌کنــد.
بالادســت رودخانــه را جنگل‌هــای طبیعــی و به تدریــج بــه طــرف پاییــن جنگل‌هــای دســت‌خورده و کشــاورزی می‌دهــد. در بخشهـای میانـی پـس از عبـور از قائم‌شـهر، کاربـری اطـراف را مجـدداً کشـاورزی تشـکیل داده اسـت و پـس از عبـور از جویبار و لاریـم بـه دریـای خـزر می‌ریـزد. رودخانـه در بالادسـت دارای حداکثـر عـرض40متـر و قسـمت دشـت بیـش از100متـر اسـت. از لحاظ پسـتی و بلنـدی نیـز می‌تـوان ایـن حوضـه را بـه دو بخـش کوهسـتان و بخـش دشـت تقسـیم کـرد. بخـش کوهسـتانی ایـن بخـش دربالادسـت رودخانـه سـیاه‌رود قـرار دارد؛ کـه شـامل ادامـه سلسـله جبــال البــرز همــراه بــا تپه‌هایــی بــا پوشــش گیاهــی طبیعــی جنگلـی اسـت. حوضـه آبریـز سـیاه‌رود در نزدیکـی ارتفاعـات حداکثـر 400متر و حداقــل 25متــر زیــر ســطح آزاد اقیانــوس قرارگرفتــه اســت. بـر اسـاس داده‌هـای موجـود هواشناسـی، منطقـه موردمطالعـه دارای آب وهــوای معتــدل مرطــوب بــا تابســتان‌های گــرم ومرطــوب و زمســتان‌های معتــدل و مقــدار قابــل ملاحظــه‌ای بـارش اسـت. متوسـط بارندگـی و دمـا بـه ترتیـب 738 میلی متـرو 7/16درجــه ســانتی‌گراد گــزارش شــده اســت.
آلودگی:
وارد شـدن هرگونـه مـاده خارجـی بـه آب، هـوا، خـاک و زمیـن بـه میزانـی کـه کیفیـت فیزیکـی، شـیمیایی یـا بیولوژیکـی آن را بـه گونـه‌ای تغییـر دهـد کـه بـه حـال انسـان یا سـایر موجـودات زنـده یـا گیاهـان یـا آثـار و ابنیـه مضـرآلودگـی گوینـد. رودخانــه ســیاهرود یکــی از رودخانه‌هــای در معــرض آلودگــی اســتان مازنــدران اســت بــر اســاس مطالعــات انجام شــده، ایــن رودخانـه در سـالیان گذشـته وضعیت بسـیار بدی نسـبت به سـایررودخانه‌هـا اسـتان مازنـدران داشـته اسـت کـه دلیـل آن تخلیـه پسـاب کارخانه‌هـای متعـدد (ماننـد صنایـع نسـاجی مازنـدران) وفاضلاب‌هـای بیمارسـتانی و همچنیـن ورود رواناب‌هـای شـهری در طـی سـالیان متمـادی بـه داخـل رودخانـه بـوده اسـت. آلودگـی آب یـک مشـکل بـزرگ جهانـی اسـت کـه بـه ارزیابـی مـداوم و تجدیـد نظـر در سیاسـت منابـع آبـی در همــه ســطوح احتیــاج دار در ایــن مطالعــه بــه بررســی انــواع آلاینده‌هــای تهدیدکننــده رودخانـه سـیاه‌رود پرداختـه خواهـد شـد.
بررسی آلاینده‌ها:
جـدا از تأثیـر منفـی بـر سـلامت انسـان از جنبـه آثـار منفـی آنهـا بـر بیولوژی اکوسیسـتم نیـز اهمیـت بالایـی دارد. آلاینده‌ها می‌توانــد باعــث تغییــر توالــی موجــودات و گونههــای غالــب شـود و کارایـی اکوسیسـتم را تغییـر دهـد. انــواع آلاینده‌هــای موردبررســی در ارتبــاط بــا ســیاه‌رودشــامل مــوارد زیــر می‌باشــد.
1-آلاینده‌های کشاورزی (کودها- آفت‌کش- پساب کشاورزی)
2-آلاینده‌هـای شـهری و صنعتـی (فاضـلاب و هـرز آب‌هـای شــهری و صنعتی(
3-فلزات سنگین
4-ترکیبات آلی
5-رسوبات و مواد معلق
آلاینده‌های کشاورزی
بــا افزایــش روزافــزون جمعیــت، تکنولــوژی نیــز بــرای بــالابــردن راندمــان تولیــد محصــولات کشــاورزی مــدرن بایــدمحصــولات خــود را از خطــر نابــودی به وســیله آفــات حفــظ کنـد از ایـن رو بـرای حفـظ محصـولات از آفـات هرسـاله مقادیـرزیــادی آفت‌کــش در جهــان مصــرف می‌شــود کــه عــلاوه بــرمحیط‌زیسـت، سـلامت مصرف‌کننـدگان را نیـز تهدیـد می‌کنـد.
آلودگــی ناشــی ازآفت‌کش‌هـا در آب بـه علـت آثـار بلنـد مـدت و سـمیّت بـالای آنهـا به منزلـه مشـکل زیسـت‌محیطی در چنـد دهـه اخیـر، بـه نگرانـی در خصـوص سـلامت عمومـی و گونه‌هـای غیـر هـدف منجـر شـده اسـت. بایـد توجـه کـرد کـه بعضـی از حشـرات و قارچ‌هـا در مقابـل ترکیبــات شــیمیایی به مــرور زمــان مقــاوم می‌شــوند و بدیــن ترتیـب، پـس از گذشـت مدتـی از اسـتعمال غلظت‌هـای بالاتـری مصـرف می‌کننـد کـه بـه نگرانـی در خصـوص بقایـای سـموم و تأثیــر آن در محیط‌زیســت منجــر می‌شــود. بـا توجـه بـه حجـم بـالای فعالیت‌هـای کشـاورزی درشــمال کشــور و مصــرف 60درصــد کل آفت‌کش‌هــای کشــوربـه نظـر می‌رسـد، پایـش و ارزیابـی اکوسیسـتم‌های ایـن ناحیـه و بررسـی خطـر آلودگـی ضـروری اسـت. آفت‌کش‌هـای ارگانـو کلـره بسـیار پایـدار هسـتند و سـال‌ها درمحیـط باقـی می‌ماننـد. در مقابـل آفت‌کش‌هایـی ماننـد سـموم ارگانــو فســفره و خصوصــاً ســموم پایرتروئیــدی تجزیه پذیــری بیشــتری دارنــد و به آرامــی از محیــط پــاک می‌شــوند. سـم ارگانـو کلـره ( 2,4-DDD) ،(2,4-DDD) ، 2,4-DDT ،4,4-DDE، 4,4-DDD، 4,4-DDT آلدریــن، دلدریــن،HCH-y، HCH-a و ســه ســم ارگانــو فســفره (دیازینــون(،کلروپیریفــوس و ادیفنفــوس در آب و رســوب رودخانــه ســیاهرود بررســی شــد.
به‌طـور کلـی غلظـت DDEنسـبت بـه DDLو DDDبیشـتراســت و در توضیــح آن می‌تــوان گفــت هنگامی کــه DDE به وســیله میکروارگانیســم تحــت شــرایط هــوازی تجزیــه می‌شــود. DDEوقتــی تحــت شــرایط بی‌هــوازی تجزیــه می‌شــود DDD مهمتریــن ترکیبــات به دســت آمده بــه شــمار مــی‌رود ســموم ارگانــو فســفره باعــث اختــلالات کولیــن اســترازی و فلــج شــدن جانــوران می‌شــوند. ســموم پایرتروئیــدی نیــز باعــث اختــلال در سیســتم عصبــی مرکــزی می‌شــوند.
فاضلاب‌های شهری و صنعتی
ایــن فاضلاب‌هــا حــاوی آلاینده‌هــای زیــادی ازجملــه پاتوژن‌هــا، مــواد آلــی، فلــزات ســنگین و عناصــر کمیــاب می‌باشـند کـه به طـور مسـتقیم و غیرمسـتقیم روی موجـودات و اکوسیسـتم اثـر می‌گـذارد. مقـدار مـواد مغــذی آب تــا زمــان شــکوفایی جلبکــی افزایــش می‌یابــد کــه در ایــن زمــان کاهــش اکســیژن را بــه همــراه دارد.
فاضـلاب صنایعـی نظیـر نسـاجی، کنسروسـازی و گونی‌بافـی بـه رودخانه سـیاه‌رود وارد می‌شـود. در فاضلاب‌هــای صنعتــی، فلــزات ســنگین و ترکیبــات ســمی در مقادیــر بالایــی دارنــد، ایــن مــواد درنهایــت وارد رودخانه‌هــا و دریاهــا می‌شــوند و در آنجــا باعــث مشــکلات زیــادی بــرای جانــوران مختلــف می‌شــوند.
فلزات سنگین
فلزاتــی کــه بــرای آبزیــان ســمی هســتند 10مــورد بــوده وشــامل جیــوه، کادمیــوم، نقــره، نیــکل، ســلنیوم، ســرب، مــس،کــروم، آرســنیک و روی می‌باشــد. در ایــن مطالعـه غلظـت هفـت عنصـر بررسی شـده اسـت. فلزات سـنگین باعــث افزایــش نفوذپذیــری غشــا ســلول‌های فیتوپلانکتونــی و دیگــر جلبک‌هــای دریایــی می‌شــود و باعــث برهــم خــوردن تعــادل مــواد داخــل ســلولی و تغییــر شــکل خارجــی ســلول می‌شـوند. فلـزات سـنگین از تقسـیم سـلولی درفیتوپلانکتون‌هـا جلوگیـری کـرده، فلـزات سـنگین در بافت‌هـای غنــی از پروتئیــن ماننــد کبــد و ماهیچه‌هــا تجمــع می‌یابنــد.
Asآرسنیک:
نتایــج تجزیه‌هــای شــیمیایی به طــور کلــی نشــان داد کــه میانگیـن غلظـت آرسـنیک در رسـوبات رودخانـه سـیاه‌رود 9.66mg/kg اسـت. غلظـت ایـن فلـزدر بیشـتر مناطـق رودخانه بیشـتر از W.M.S اسـت. ایـن فلـز می‌توانـد در اثـر عوامـل زمیـن‌زاد و یـا انسـان‌زاد وارد محیط‌هـای طبیعـی شـود. اســتفاده از کودهــای شــیمیایی، حشــره‌کش‌ها وآبیــاری بــا آب حــاوی ایــن عنصــر در کشــاورزی (به ویــژه درمـزارع برنـج) مهم‌تریـن منابـع واردکننـده آرسـنیک بـه داخـل رودخانه‌هــا بــه حســاب می‌آینــد.
Cuمس:
میـزان فلـز مـس در رسـوبات رونـدی نوسـانی نشـان می‌دهـد و در بیشـتر نقـاط نمونه‌بـرداری کمتـر از غلظـت فلـزات‌سـنگین در رســوبات متوســط جهانــی (W.M.S )می‌باشــد.
Crکروم:
غلظـت بـالای کـروم تـا حـدی بـه فعالیـت کارخانـه نسـاجی مازنـدران و تخلیـه فاضـلاب آن بـه داخـل رودخانـه طـی سـالیان گذشــته و یــا ورود رواناب‌هــای شــهری حــاوی ایــن فلــز بــه سیســتم رودخانــه اســت. بــا ایــن حــال نزدیــک بــودن غلظــت کـروم در رسـوبات سـیاه‌رود بـه مقـدار میانگیـن آن در رسـوبات غیـر آلـوده جهانـی ( 22میلی‌گـرم در کیلوگـرم) نشـان می‌دهـدکــه ایــن فلــز عمدتــاً دارای منشــأ طبیعــی اســت.
Cdکادمیوم:
غلظـت ایـن فلـز در همـه‌ی ایسـتگاه‌های نمونه‌بـرداری بیـش از میانگیـن غلظـت رسـوبات جهانـی ( 17میلی‌گـرم در کیلوگـرم) اسـت. بیشـتر غلظـت کادمیـوم در بالادسـت رودخانـه مشـاهده می‌شـود کـه بـه خاطـر وجـود واحـد مرغـداری و احتمـالاً تخلیـه فاضــلاب آن بــه داخــل رودخانــه نســبت داد، ایــن فاضلاب‌هــا معمـولا دارای ترکیبـات فسـفات هسـتند کـه غلظـت بالایـی از کادمیـوم در آنهـا وجـود دارد.
Niنیکل:
میانگیــن غلظــت فلــز نیــکل در نمونه‌هــای رســوب مــورد مطالعـه 6/29میلی‌گـرم در کیلوگـرم اسـت. غلظـت فلـز نیـکل در رســوبات در بیشــتر نقــاط نمونه‌بــرداری کمتــر از غلظــت رســوب جهانــی (52 میلی‌گــرم در کیلوگــرم) اســت.
Zn روی:
غلظـت ایـن فلـزات در بیشـتر نقـاط نمونه‌بـرداری، از میانگیـن غلظــت آن در رســوبات‌جهانــی کمتــر بــوده اســت. احتــراق ســوخت‌های فســیلی و رواناب‌هــای شــهری از مهمتریــن منابــع آلودگــی روی در رســوبات بــه حســاب می‌آیــد.
Pbسرب:
غلظـت سـرب در رسـوبات رودخانـه سـیاه‌رود به طـور میانگیـن حــدود 25میلی‌گــرم در کیلوگــرم اســت. غلظــت ســرب درنمونه‌هــای رســوب در محدوده‌هــای شــهری افزایــش نســبی یافتــه کــه ایــن می‌توانــد بــه علــت ورود ایــن فلــز به صــورت رواناب‌هــای شــهری بــه داخــل رودخانـه می‌باشـد. همچنیـن فعالیـت کارخانـه نسـاجی قائم‌شـهردر ســالیان گذشــته و تخلیــه احتمالــی فاضــلاب آن بــه داخــل رودخانــه می‌توانــد یکــی از دلایــل احتمالــی انباشــت و تمرکــزایـن فلـز در رسـوبات بسـتر رودخانـه سـیاه‌رود اسـت.
آلاینده آلی
آلاینــده‌آلــی پایــدار ترکیباتــی بــا گســترش وســیع درمحیط‌زیسـت‌اند کـه به منزلـه یکـی از مشـکلات آلودگـی جهـان شـناخته می‌شـود، ایـن ترکیبـات بـه علـت خـواص آب‌گریـزی می‌تواننــد در بــدن موجــودات زنــده تجمــع و از طریــق زنجیــره غذایــی انتقــال یابنــد. برخــی ازآلاینده‌هــا نــه تنهــا موجــب مرگ ومیــر تخم‌هــا و از بیــن رفتـن جنیـن می‌شـوند بلکـه باعـث افزایـش مرگ ومیـر لاروهـا و کاهــش ضریــب بازگشــت نیــز می‌شــوند.
رسوبات و مواد معلق
شــدت آلایندگــی رســوبات بــا انــدازه ذرات رســوبات و مقــدارکربــن آلــی موجــود در آنهــا ارتبــاط دارد. ســطح ذرات رســوب مــکان مناســبی بــرای جــذب فســفر و فلــزات اســت و هرچــه ذرات ریزتـر باشـند، سـطح تمـاس بیشـتری وجـود دارد همچنیـن بســیاری از آلاینده‌هــای پایــدار و ترکیبــات کلــره و آفت‌کش‌هــا بــه ذرات رســوبی می‌چســبند. رسـوبات در ابتـدا و بالادسـت رودخانـه دارای بافـت درشـت و از نـوع گـراول ماسـه ای می‌باشـد و بـا نزدیـک شـدن رودخانـه بـه مصـب جریان‌هـای سـاحلی بافـت رسـوبات کامـلا ماسـه‌ای اسـت. از نظـر میـزان مـاده آلـی نیز، نمونه‌هــای رســوب به طــور میانگیــن 43/3 درصد مــاده آلــی هسـتند. میـزان آن از بالادسـت بـه سـمت پایین دسـت رودخانـه افزایـش نسـبی می‌یابـد کـه از ایـن نظـر رونـدی کامـلاً مشـابه بــا میــزان رس در رســوبات دارد. فعالیت‌هـای کشـاورزی می‌تواننـد بـا شـدت بخشـیدن بـه نـرخ فرسـایش خـاک و همچنیـن تجزیـه و فسـاد مـواد گیاهـی میزان مـاده آلـی در رسـوبات را افزایـش دهنـد.