کاربرد تنوع زیستی پلانکتونها به منظور پایش کیفیت اب رودخانه کارون در محدوده ملاثانی تا دارخوین
نسخه کامل این طرح پژوهشی ارائه نشده است و در دسترس نمی باشد
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
چکیده طرح پژوهشی:
رودخانه کارون بطول 900 کیلومتر و عرض متفاوت بزرگترین رودخانه ایران بوده که سرچشمه ان ارتفاعات زردکوه بختیاری در سلسله جبار زاگرس می باشد. رودخانه پس از خروج از منطقه کوهستانی در ابتدای شهر شوشتر به دو شاخه تقسیم شده که شاخه غربی " شطیط " و شاخه شرقی " گرگر " نامیده می شوند. رودخانه دز نیز در انتهای شاخه شطیط به ان ملحق شده و پس از اتصال به گرگر مجددا در نزدیکی روستای بندقیر تشکیل رودخانه کارون را داده و به سمت جنوب جریان می یابد.
این رودخانه از جنبه های مختلف : کشاورزی، حیات وحش، تامین اب، تامین نیروی برق و... دارای اهمیت فراوان بوده و مورد بهره برداری قرار میگیرد.
در این تحقیق بمنظور بررسی و پایش رودخانه کارون با استفاده از تنوع زیستی پلانکتونها بعنوان غنی ترین مجموعه موجودات زنده رودخانه طی یکسال از پاییز 83 تا تابستان 84 مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. این پروژه در شش ایستگاه نمونه برداری برروی رودخانه از ملاثانی تا دارخوین با توجه به شرایط و محدودیت های موجود اجرا گردید. پروژه مذکور با حمایت سازمان اب و برق استان خوزستان بانجام رسید.
جهت بررسی تغییرات گونه ای پلانکتونها و مطالعات سیستماتیک، نمونه برداری بصورت فصلی توسط تور پلانکتون گیری با چشمه 55 و 150 میکرون و مجهز به دستگاه جریان سنج ( فلومتر ) بصورت کشش افقی انجام گرفت. نمونه های جمع اوری شده توسط فرمالین 4 درصد تثبیت شدند و در ازمایشگاه بوسیله میکروسکوپ معکوس و اطلس برگرفته از Department of Marine Botany, Göteborg University, Sweden. وکتب کلیدی وتوضیحی ( Newell & Newwell, 1977; Davis, 1995 ) و سایتهای مختلف در حد گونه و برخی جنس، شناسایی شدند.
فاکتورهای فیزیکوشیمیایی اب شامل ( اکسیژن محلول، درجه حرارت، شوری، هدایت الکتریکی، pH ، کدورت، فسفات، نیترات، امونیاک، BOD ) مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه جهت تجزیه و تحلیل داده های کیفی فیزیکوشیمیایی اب در فصلهای مختلف از نظام شاخص کیفیت اب ( WQI ) استفاده شد. بهمین منظور فاکتورهای فیزیکوشیمیایی COD ، نیترات و فسفات و TSS نیز اندازه گیری شدند. و با استفاده از جدول طبقه بندی رودخانه ها بر گرفته از سازمان جهانی EPA طبقه رودخانه مورد بررسی قرار گرفت.
در بررسی پلانکتونها گونه های مختلف فیتوپلانکتون و زیوپلانکتون مورد شناسایی قرار گرفتند.
48 نمونه فیتوپلانکتون که 28 گونه انها در حد جنس شناسایی شدند و بیانگر حضور 6 شاخه جلبکی و جنسهای گوناگون در این منطقه است همچنین از 9 نمونه زیوپلانکتون مشاهده شده 4 عدد در حد جنس شناسایی شدند.
از بین رده های فیتوپلانکتون Bacilariophycea با 18 جنس دارای بیشترین جنسها ( 40% ) میباشد و بعد از ان Chlorophyceae با 14 جنس ( 5/25% ) را بخود اختصاص داده است و به دنبال ان Cyanophyceae با 12 جنس ( 16% ) ، Diniphyceae با دو جنس ( 5% ) و درنهایت Chrysophyceae با یک جنس ( 2% ) و Xanophyceae با یک جنس (85/0% ) از کل جنسها را تشکیل داده اند و از زیوپلانکتونها، Protozoeae با 5 جنس 5/4% Crustaceae با 3 جنس 35/3% و و Rotiferae با یک جنس ( 8/2% ) را شامل میشوند.
بر اساس شاخص های زیستی ، بیشترین تنوع زیستی( H' ) در ایستگاه 6 (دارخوین ) تابستان معادل 687/3 و کمترین تنوع در ایستگاه 3 ( کوروش ) فصل بهار به میزان 8358/2 مشاهده گردید.
بیشترین غالبیت سیمپسون (λ ) در ایستگاه 3 فصل پاییز معادل 0943/0 وکمترین ان معادل 0275/0 در ایستگاه 6 فصل تابستان ، معین گردید.
مهمترین عامل فیزیکی و شیمیایی که در نگاه اول مشخص است کدورت و گل الودگی زیاد رودخانه است. از طرفی کدورت مهمترین فاکتور محیطی شناخته شده است که بر شاخص های زیستی و فراوانی پلانکتونها ، موثر بوده و پایین ترین کدورت را در فصل تابستان به میزان NTU 12 در ایستگاه 1 و بالاترین میزان را در ایستگاه 4 فصل پاییزبه میزان NUT 1656 اندازه گیری نمودیم.
بر اساس نتایج محاسبات نظام شاخص کیفیت اب کلیه فصول در رده خوب قرار گرفتند. و از نظر نظام شاخص کیفیت رودخانه در گروه پنج قرار می گیرد.که بیانگر الودگی در سطح بسیار خطرناک و الودگی شیمیایی در حد بسیار زیاد می باشد. با استفاده از جدول طبقه بندی رودخانه ها ( EPA ) رودخانه کارون دارای نوسان درتعیین طبقه می باشد.که با استفاده از اطلاعات مورد بررسی در طبقه خوب ( good )و طبقه ضعیف ( poor ) در نوسان است.
لازم به ذکر است ،به علت مشکلات مطالعه رودخانه ها ونبود اطلاعات پایه دقیق درباره وضعیت گذشته رودخانه ، همچنین مدت زمان کم نمونه برداری و مشکلات موجود نمی توان اطلاعات دقیقی درباره طبقه و کیفیت رودخانه کارون ارایه نمود.
حضور بیشتر رده های پلانکتونی همچون Bacillariophyceae خصوصا گونه های synedra و cymbella ورده Chlorophyceae که شاخص ابهای پاکیزه هستند در ایستگاه دارخوین بیانگر کیفیت مناسب تر اب نس
پیش گفتار طرح پژوهشی
حیات در هر اکوسیستم ابی رکن اصلی ان را تشکیل می دهد و بررسی روند پویای موجودات زنده در ارزیابی وضعیت زیستی ان اکوسیستم نقش اساسی را داراست. شناسایی گونه ها و طبقه بندی زیستگاهها اساس هر ارزیابی اکولوژیک را تشکیل می دهد و امروزه از شاخص های زیستی برای تعیین کیفیت زیستی محیط استفاده می شود. از دهه 1970 به بعد استفاده از این شاخص ها گسترش وسیعی یافت و به منظور بیان میزان خسارات وارده به یک منطقه، در اثر ورود مواد الاینده، دخالت های انسانی، بلایای طبیعی و نیز برای روند توان زیستی از این شاخص ها استفاده می شود. ( 5 )
یکی از مهمترین مطالعاتی که می تواند در بررسی توان خودپالایی رودخانه ها و تعیین کیفیت اب بعمل اید این است که نتایج اندازه گیریهای فیزیکوشیمیایی را با بررسی های بیولوژیکی و تعیین شاخص ها در همان زمان و نتایج حاصل از اینگونه مطالعات بیولوژیکی مقایسه نموده و حتی المقدور از خطاها و اشتباهاتی که می تواند در اندازه گیریهای فیزیکوشیمیایی و تفاسیر انها پیش اید جلوگیری بعمل اورد و این بدان خاطر است که موجودات ابزی و شاخص های بیولوژیک در طول مدت زمان و هماهنگ با تغییرات گوناگون در کمیت و کیفیت رودخانه ظاهر گردیده و با اکوسیستم ان منطقه سازش حاصل نموده اند، به عبارتی دیگر شرایط و اوضاع و احوال خاص هر منطقه، گروه خاصی از موجودات ابزی را پیرامون خود جمع اوری نموده است و چون این انطباق و سازش Adaptation درطول مدت زمان تقریبا طولانی حاصل گردیده است لذا از لغزش ها و اشتباهاتی که در اندازه گیریهای فیزیکوشیمیایی رخ می دهدبه مقدار وسیعی می کاهد. همچنین مطالعه توالی شاخص های بیولوژیک درطول رودخانه یعنی ظهور و عدم ظهور انها در ایستگاههای مطالعاتی می تواند ما را در شناسایی مناطق الوده و همچنین مناطق پاک و تمیز که ناشی از روند خودپالایی رودخانه بوده یاری نماید ویا طول مناطق الوده وگسترش انها نیزقابل بررسی ومطالعه خواهدبود.( 23 )
لازم به ذکر است که تنوع زیستی گونه ها، اصطلاحی جدید است که از اوایل دهه 1980 بتدریج برای بیان غنا و گوناگونی گنجینه حیات در کره زمین، بکار گرفته شده است. ( 15 )
بطور تخمینی حدود 4/1 میلیارد کیلومتر مکعب اب در سطح کره زمین به صور گوناگون وجود دارد که بیشتر ان بصورت دریاها، اقیانوس ها، کوههای یخی است. بشر تقریبا 1% کل ابهای روی زمین را مورد بهره برداری قرار میدهد که به شکل ابهای سطحی ( جویبارها، رودخانه ها و دریاچه ها و یا ابهای زیرزمینی ( چشمه و چاه ) است (مرعشی 1383 ).
کشور ایران نیز با متوسط بارندگی 250 میلیمتر ( 30% متوسط بارندگی سالانه کره زمین ) و با پراکندگی بارش بسیار متفاوت و حتی با وجود جاری بودن 92 رودخانه دایم و 12 حوضه ابریزجز کشورهای نیمه خشک جهان محسوب شده و حدود 80% ان تحت شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک قرار دارد ( سایت رودخانه های ایران ).
استان خوزستان به لحاظ شرایط جغرافیایی و هیدرولوژیکی از بیشترین سهم ابهای شیرین در کل کشور برخوردار است. بطوریکه با جریان پنج رودخانه بزرگ و پراب ایران ( کارون، کرخه، دز، جراحی و هندیجان ) خوزستان حدود 33% کل منابع سطحی را به خود اختصاص داده است ( جوهرزاده، 1382 ).
حوضه ابریز کارون و دز به عنوان یکی از مهمترین حوضه های ابریز کشور در ارتفاعات زاگرس میانی قرار داشته و در محدوده پنج استان چهارمحال و بختیاری، فارس، کهکیلویه و بویراحمد، لرستان و خوزستان گسترده است. رودخانه کارون در این حوضه از بهم پیوستن شاخه های متعدد در استانهای چهارمحال و بختیاری و کهکیلویه و بویراحمد تشکیل شده و پس از پیمودن مناطق کوهستانی و پرپیچ و خم شمال استان در منطقه گتوند وارد دشت خوزستان می گردد.
بطور کلی رودخانه کارون به عنوان یکی از شریانهای مهم هیدرولیکی کشور، بیش از 900 کیلومتر از مسیر 1200 کیلومتری خود را در استان خوزستان طی می نماید و در این مسیر از شهرهایی چون ایذه، مسجدسلیمان، گتوند، شوشتر، اهواز، ابادان و خرمشهر عبور می نماید. حوضه ابریز کارون و دز مجموعا بیش از 70% جمعیت، 45% اراضی ابی و 80% صنایع استان را در خود جای داده و استقرار فعالیت بیش از 30% از صنایع مادر و طرح های عظیم نظیر قند دزفول، کاغذسازی پارس، کشت و صنعت ها و کارخانجات وابسته، نیروگاههای رامین و زرگان، مجموعه فولاد خوزستان، لوله سازی و پالایشگاه ابادان در ان مشهود است ( جعفرزاده، 1380 ).
به همین ترتیب بررسی ها نشان می دهد این رودخانه پس از ورود به دشت خوزستان در معرض تحولات شدید فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی قرار می گیرد. طبق بررسی های بعمل امده در حال حاضر حجمی معادل 2 میلیارد مترمکعب زه اب اراضی کشاورزی در سال مستقیما به منابع کارون و دز در استان وارد می شود که با به اجرا در امدن کلیه طرح های توسعه کشاورزی در حوضه ابخور رودخانه، پیش بینی می شود که حجم زه ابهای کشاورزی به رقمی بالغ بر 4/3 میلیارد متر مکعب در سال در اینده افزایش یابد که از طرفی این رقم جز محاسبات بیلان کمی رودخانه محسوب می گردد و از طرف دیگر با توجه به وضعیت شوری و در بعضی شور و قلیایی بودن اراضی جدید که قرار است به زیر کشت بروند و نیاز به انجام عملیات وسیع ابشویی دارند نه تنها اب شرب مردم استان بلکه حتی کیفیت اب برای کشاورزی و تولید محصول با کمیت و کیفیت و مرغوب، بخصوص در ناحیه میانی و جنوبی استان با مشکلات جدی روبرو خواهد بود. (7) بغیر از پسابهای کشاورزی، حجم فاضلاب صنعتی تخلیه شده در این حوضه معادل 198 میلیون مترمکعب در سال است که بیشترین سهم به صنایع سلولزی و غذایی تعلق دارد. در این بازه حجم کل فاضلاب شهری تخلیه شده به رودخانه معادل 151 میلیون مترمکعب است که بیشترین سهم به شهر اهواز با 1/94 میلیون مترمکعب اختصاص دارد. (6)
باید توجه داشت این اکوسیستم عظیم محل زیست موجودات بیشماری می باشد که از این نظر حایز اهمیت است و حفظ تنوع انها یکی از ارکان مهم حفاظت از منابع ابی است.
پلانکتونها به مجموعه موجودات میکروسکوپی زنده ای که در سطح اب بصورت ازاد شناور هستند، گفته می شود که یا از خود حرکتی ندارند ویا اگر حرکت دارند، حرکت انها خیلی کم است. پلانکتونها به انواع گیاهی و حیوانی تقسیم می شوند : _ حیوانها یا فونهای شناور ( پلانکتونهای حیوانی ) zoo plankton . - گیاهان یا فلور شناور ( پلانگتونهای گیاهی ) phyto plankton . پلانکتونها عمدتا بعنوان شاخص کیفیت اب بکار برده می شوند. در هر اکوسیستم ابی فیتوپلانکتونها به لحاظ تولید مواد الی و قرار گرفتن در قاعده هرم انرژی جز ذخایر مهم و با ارزش بشمار می روند و با تامین اکسیژن نقش اساسی در روند پاکسازی ابها بازی می کنند و سایر موجودات ضمن وابستگی به یکدیگر در زنجیره غذایی بطور مستقیم یا غیرمستقیم به فیتوپلانکتونها وابسته اند. بنابراین شناخت انها در هر منبع ابی از این لحاظ از اهمیت ویژه ای برخوردار است. ( Davis, 1955 ). زیوپلانکتونها نیز در یک محدوده معین در ارزیابی کیفیت اب مفید می باشند. از عوامل مهمی که ساختار اجتماعات پلانکتونی را در فصول مختلف سال تغییر می دهند می توان به فاکتورهای فیزیکی ( نور، درجه حرارت و جریانات )، شیمیایی ( PH ، شوری، اکسیژن و مواد غذایی ضروری ) و بیولوژیک ( نرخ رشد و فشار چرندگان ) اشاره نموده که سبب کنترل جمعیت پلانکتونها از طریق تغییر ترکیب گونه ای، زیتوده و الگوهای تولید می گردند ( Harris, 1986 ) در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری یکی از مهمترین عوامل کنترل کننده ترکیب گونه ای فیتوپلانکتونها، شوری می باشد و درجه حرارت همراه با عوامل دیگر که در فراوانی فیتوپلانکتونها نقش دارد اثر مستقیم در این پدیده ها ندارد ( Murugan & Ayyakkannu, 1993 ). پلانکتونها به دلیل چرخه کوتاه زندگیشان، سریعا به تغییرات زیست محیطی واکنش نشان می دهند و به همین دلیل فراوانی و ترکیب گونه ای پلانکتونها، در نشان دادن کیفیت ابی که در ان مشاهده می گردند، قابل توجه است. بنابراین جهت حفاظت از اکوسیستم ابی رودخانه کارون و جلوگیری از نابودی این اکوسیستم ارزنده مطالعه تنوع پلانکتونها، رشد، روند تغییرات و شکوفایی انها مفید خواهد بود. بعضی گونه های پلانکتونی ( فیتوپلانکتونها ) دارای دوره های شکوفایی، بعضی دیگر به مواد شیمیایی و الی بسیار حساس بوده و بعضی گونه ها نیز بلوم های سمی بوجود می اورند، درنتیجه تعداد بیوماس و ترکیب گونه های فیتوپلانکتونی در نشان دادن کیفیت ابی که در ان یافت می شوند موثر است و مطالعه و شناخت این موجودات بعنوان اولین حلقه در زنجیره غذایی زندگی سایر ابزیان بسیار حایز اهمیت است.
لذا با توجه به اهمیت رودخانه کارون برای مصارف انسانی، صنعتی، همچنین ابزیان و موجودات زنده پایش های بیولوژیکی در این زمینه ضروری می باشد که در پروژه مربوطه تنوع زیستی پلانکتونهای رودخانه کارون به منظور پایش کیفیت اب این رودخانه طی یکسال نمونه برداری فصلی از رودخانه در بازه ملاثانی تا دارخوین مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
این پژوهش در مدت حدودا یکسال با جمع اوری اطلاعات همه جانبه، انجام نمونه برداری و ازمایشهای مربوطه و تحلیل نتایج بدست امده صورت پذیرفته است.
کلیدواژه ها:
مراجع و منابع این طرح پژوهشی: