بررسی اثرات کودهای شیمیایی بر آبخوان دشت هشتگرد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده محیط زیست و انرژی، واحد علوم و تحقیقات،دانشگاه آزاد اسلامی

2 استاد گروه مهندسی محیط زیست، دانشگاه تهران.

3 استادیار دانشکده محیط زیست و انرژی، واحد علوم و تحقیقات،دانشگاه آزاد اسلامی.

4 دانشجوی کارشناسی ارشد آلودگی محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

دشت هشتگرد با وسعتی درحدود 650 کیلومترمربع واقع در استان تهران می­باشد، که شامل بخش کوهستانی واقع در ناحیه جنوبی البرز مرکزی و بخش دشت آبرفتی واقع در غرب دشت کرج و شرق دشت قزوین است. این ناحیه دارای اقلیم سرد و خشک می­باشد.
در این تحقیق با نمونه برداری از 18 حلقه چاه در منطقه مورد مطالعه در دوفصل کم آبی (زمستان 1387) و پرآبی (بهار 1388) ، اثرات آلودگی کودهای شیمیایی (ازت- فسفر- پتاسیم) ، توزیع و تغییرات آن در آب­های زیرزمینی مناطق کشاورزی مطالعه گردید.
استفاده بی رویه از کودهای ازته باعث افزایش غلظت نیترات دردشت گردیده است و بیش­ترین مقدارنیترات دربخش شمال شرق دشت هشتگرد mg/L 19 مشاهده شدکه بالاتر از حد استاندارد mg/L 10می­باشد. با توجه به جهت حرکت آب زیرزمینی دردشت هشتگردکه ازسمت شمال شرق به­سوی جنوب غرب می­باشد، عمده­ترین منبع افزایش نیترات استفاده از کودهای شیمیائی برای کشاورزی پیش بینی می­گردد.
بیش­ترین میزان فسفر در  جنوب غربی دشت دیده شد، اما مقدار آن mg/L 5/1و کم­تر ازاستاندارد mg/L 2 می­باشد. دلیل اصلی نفوذ فسفردر آب زیرزمینی باتوجه به تحرک کم فسفردرخاک، جهت حرکت آب زیرزمینی، بالا بودن سطح آب زیرزمینی وکم بودن لایه غیراشباع می­باشد، که موجب شده فسفر ناشی ازکودهای شیمیائی به­سرعت به آب زیرزمینی می­رسد و آن را آلوده می­کند. میزان پتاسیم دراکثرچاه­ها درمحدودهmg/L 39/0تا 96/1 بود که پایین­تر از حد استاندارد mg/L2 می­باشد. بالاترین میزان پتاسیم درقسمت شمال شرق دشت مشاهده شد که با توجه به سهولت آبشویی پتاسیم احتمال نفوذ کودهای پتاسی به آبخوان منطقه پیش بینی می­گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

 

پایداری، توسعه و محیط زیست، دوره اول، شماره1، زمستان97

بررسی اثرات کودهای شیمیایی بر آبخوان دشت هشتگرد

امیرحسام حسنی[1]

Ahh1356@gmail.com

علی ترابیان[2]

امیرحسین جاوید[3]

فائزه امینیان[4]

چکیده

دشت هشتگرد با وسعتی درحدود 650 کیلومترمربع واقع در استان تهران می­باشد، که شامل بخش کوهستانی واقع در ناحیه جنوبی البرز مرکزی و بخش دشت آبرفتی واقع در غرب دشت کرج و شرق دشت قزوین است. این ناحیه دارای اقلیم سرد و خشک می­باشد.

در این تحقیق با نمونه برداری از 18 حلقه چاه در منطقه مورد مطالعه در دوفصل کم آبی (زمستان 1387) و پرآبی (بهار 1388) ، اثرات آلودگی کودهای شیمیایی (ازت- فسفر- پتاسیم) ، توزیع و تغییرات آن در آب­های زیرزمینی مناطق کشاورزی مطالعه گردید.

استفاده بی رویه از کودهای ازته باعث افزایش غلظت نیترات دردشت گردیده است و بیش­ترین مقدارنیترات دربخش شمال شرق دشت هشتگرد mg/L 19 مشاهده شدکه بالاتر از حد استاندارد mg/L 10می­باشد. با توجه به جهت حرکت آب زیرزمینی دردشت هشتگردکه ازسمت شمال شرق به­سوی جنوب غرب می­باشد، عمده­ترین منبع افزایش نیترات استفاده از کودهای شیمیائی برای کشاورزی پیش بینی می­گردد.

بیش­ترین میزان فسفر در  جنوب غربی دشت دیده شد، اما مقدار آن mg/L 5/1و کم­تر ازاستاندارد mg/L 2 می­باشد. دلیل اصلی نفوذ فسفردر آب زیرزمینی باتوجه به تحرک کم فسفردرخاک، جهت حرکت آب زیرزمینی، بالا بودن سطح آب زیرزمینی وکم بودن لایه غیراشباع می­باشد، که موجب شده فسفر ناشی ازکودهای شیمیائی به­سرعت به آب زیرزمینی می­رسد و آن را آلوده می­کند. میزان پتاسیم دراکثرچاه­ها درمحدودهmg/L 39/0تا 96/1 بود که پایین­تر از حد استاندارد mg/L2 می­باشد. بالاترین میزان پتاسیم درقسمت شمال شرق دشت مشاهده شد که با توجه به سهولت آبشویی پتاسیم احتمال نفوذ کودهای پتاسی به آبخوان منطقه پیش بینی می­گردد.

واژه های کلیدی: آبخوان، دشت هشتگرد، کود شیمیایی، آب زیرزمینی.


J.Sus.Dev. &Env., Vol 1, No.1, Winter 2019

 

An investigation on the impacts of chemical fertilizer on aquifer of

 Hashtgerd plateau

 

 

Amir hessam Hasani[5]

Ahh1356@gmail.com

Ali Torabian[6]

Amir hosseyn Javid[7]

Faezeh Aminian[8]

Abstract:

Hashtgerd field (area: 650 Km2) is located in Tehran province which include mountainous region in south of central Arborz, alluvium area in west of Karaj field and east of Qazvin field. Hashtgerd field’s climate is cold and dry.

The samples were collected from 18 wells in winter (1387) and spring (1388) and analyzed for the amount of nitrate, phosphate and potassium in samples.

Extra uses of nitrate fertilizer cause the rise of nitrate through out the valley. The most amount of nitrate was observed in north east of Hashtgerd valley (19 mg/L) that was upper than standard amount (10 mg/L). Considering the movement direction of underground water in Hashtgerd field (from the north east to south west) the main resource of nitrate increase is the use of chemical fertilizer in agricultural activities.

Although the most amount of phosphorus was in south west of Hashtgerd field (1.5 mg/L), it was less than standard amount (2 mg/L). Despite the low movement of phosphate in soil, it penetrated in to underground water. The main reason was the movement direction of underground water, up level of underground water and lack of unsaturated layer. Phosphorus of fertilizer enters the underground water and cause pollution.

The amount of potassium in most of the wells was about 0.39- 1.96 (mg/L) that was lower than standard amount (2 mg/L). The most amount of potassium was in east north of the field to aquifer is predictable, because of the washing effect.

Key words: Aquifer, Hashtgerd plateau, Chemical fertilizer, Underground water

 

مقدمه

حفظ و حراست محیط زیست از آلاینده های گوناگون ، مسئله­ای است که بشر امروزی بیش از هر زمان دیگر، اهمیت آن را درک نموده و اثرات سوء بی­توجهی به آن را بارها تجربه نموده است. طی سالیان اخیر تحولات به وجود آمده­ی بشر، کره زمین را دستخوش تغییرات اساسی نموده که این تحولات توام با کاهش میزان آب قابل مصرف و خطر کم آبی یا بی آبی و تولید پساب­های آکنده از مواد شیمیایی غیر قابل تصفیه در سال­های آتی می­باشد.

از میان بخش­های مختلف  تولیدی، بخش کشاورزی بیش­ترین و نزدیک­ترین ارتباط را با محیط زیست  دارد. این ارتباط یک رابطه متقابل دو سویه است، از یک طرف فرسایش و تخریب محیط­زیست­، تولید و عملکرد محصولات کشاورزی را تحت تاثیر منفی قرار می­دهد و از جانب دیگر مواد آلاینده  بخش کشاورزی و مصرف بی رویه کودها و سایر مواد شیمیایی در این بخش، صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست وارد می­کند .

امروزه استفاده از کودهای شیمیایی بخش جدایی ناپذیر از فرایند تولید محصولات کشاورزی گردیده است و روند مصرف آن مرتبا در حال افزایش است . کودهای شیمیایی ترکیب عناصر موجود در خاک را برهم می­زند، باعث کاهش موجودات زنده در خاک گردیده است و موجبات فرسایش خاک را فراهم می­آورد، در نتیجه خاک­های کشاورزی به زمین­های مرده با حاصلخیزی پایین تبدیل می­گردد. از سوی دیگر ترکیبات موجود در کودهای شیمیایی همراه با آب، آبیاری یا باران شسته شده و پس از عبور از سطح خاک، وارد آب­های زیرزمینی  می­شود و مشکل آلودگی آب­های زیرزمینی را ایجاد می­کند. با تخریب محیط­زیست و فرسایش خاک،کشاورزان مجبوراند جنگل­ها و منابع طبیعی بیش­تری را به کشتزار تبدیل کنند و سطح مصرف کودهای شیمیایی را افزایش دهند و این فعالیت­ها موجب تخریب بیش­تر محیط زیست  می­گردد. تحقیق حاضر سعی دارد، گوشه ای ازخطرات مصرف بی رویه کودهای

شیمیایی را بر روی محیط­زیست،ذ به ویژه آب­های زیر زمینی مورد بررسی قرار دهد.

 

 

در پژوهشی که توسط افروس و همکاران (1384) در دشت قزوین صورت گرفته غلظت نیترات، فسفر و پتاسیم در آب­های زیرزمینی در چند منطقه با بافت­های متفاوت خاک که تحت کشت محصولات کشاورزی می­باشند، اندازه گیری شد. نتایج نشان می­دهند که  غلظت نیترات درآب­های زیرزمینی دشت قزوین دردامنه mg/L 2/11 تا 2/15 در نوسان بوده که بالاتر از حد استاندارد mg/L 10 می­باشد و غلظت فسفر در دامنه mg/L 018/0 تا 023/0  و غلظت پتاسیم دردامنه mg/L 1 تا 22/1 اندازه گیری شده است که از استانداردmg/L 2 پایین­تر است. هم­چنین روند تغییرات غلظت این عناصر در طول زمان مورد بررسی قرار گرفته که این روند در طول انجام تحقیق روند ثابتی نشان داده که به­دلیل پایین بودن سطح سفره آب زیرزمینی در منطقه می­باشد و لذا زمان زیادی طول می­کشد که این عناصر به آب­های زیرزمینی برسند ( 1).

داورپناه (1380) بررسی بر روی کیفیت شیمیایی منابع آب زیرزمینی دشت ابهر به­عمل آورد و نتیجه­گیری کرد علیرغم افت سطح آب­های زیرزمینی این دشت و وقوع خشکسالی­های متناوب و مستمر در طی سال­های اخیر و با وجود استقرار صنایع مختلف و ازدیاد مصرف کودهای شیمیایی در تمامی پهنه دشت، خوشبختانه تغییری در کیفیت شیمیایی منابع آب­های زیرزمینی این دشت به­وجود نیامده است و آب این دشت دارای کیفیت مطلوب برای کشاورزی می­باشد. اما مشکل عمده این دشت کاهش سطح آب­های زیرزمینی به­دلیل برداشت بی رویه می­باشد که باید به­طور جدی مورد توجه قرار گیرد ) 2(.

قیصری و همکاران (1381) با نمونه گیری از 80 چاه در ناحیه شرق اصفهان میزان نیترات را اندازه­گیری کردند و با کمک نرم افزار سورفر، ویرایش هفتم چگونگی تغییرات نیترات را ترسیم نمودند و نتیجه گیری کردند، که غلظت نیترات در جنوب شرقی منطقه بالاست. میانگین غلظت نیترات درمرحله اول ودوم نمونه برداری به­ترتیب mg/L 9/76 و 1/93  بود، که دلیل اصلی آن تراکم کشاورزی در این مناطق و مصرف بی رویه کودهای ازته می­باشد (3).

در پژوهشی که در حوزه آب زیرزمینی کاکامیگاهارا، ژاپن توسط محمد و همکاران (2002) انجام شد، غلظت بالای نیترات در سمت شرقی حوزه در پیوستگی با زمین­های کشاورزی مشاهده گردید وکاهش تدریجی به­سمت غرب حوزه در طول مسیر جریان آب زیرزمینی دیده شد. کاهش غلظت نیترات وابسته به افزایش HCO3، pH ،δ15N بود. بنابراین دنیتریفیکاسیون in situ دائما نیترات را از سیستم آب زیرزمینی کاکامیگاها را بر می­دارد (4).

بائودار وهمکاران (1993) در مطالعات خود که روی ارتباط نحوه استفاده از زمین و شرایط فیزیوگرافیک منطقه با شستشوی نیترات انجام دادند، نتیجه گرفته­اند که اولا مناطق با شیب بیش از 2% و کوچک­تر از 8% دارای بالاترین میزان نیترات شسته شده بودند، ثانیا مناطق دیمزار که در آیش تابستانه بودند،­بیش­ترین نقش را در انتقال نیترات به آب زیرزمینی داشتند. در ضمن حضور مواد آلاینده نیترات علاوه بر اینکه ناشی از فعالیت­های مستقیم انسان می­باشد، در بسیاری از موارد ناشی از شکسته شدن مولکول­های طبیعی ازت می­باشد )5(.

وضعیت عمومی دشت هشتگرد:

محدوده مورد مطالعه  با مساحت حدود 650 کیلومتر مربع در استان تهران واقع شده است و شامل بخش کوهستانی واقع در ناحیه جنوبی البرز مرکزی و بخش دشت آبرفتی واقع در غرب دشت کرج و شرق دشت قزوین است که از شمال به رشته کوه­های طالقان از شرق به دشت کرج از جنوب به ارتفاعات حلقه در منطقه اشتهارد و از غرب به دشت قزوین محدود می شود.

از لحاظ تقسیمات کشوری این منطقه شامل دوقسمت می­باشد: بخش ساوج بلاغ (درمحدوده شهرستان کرج) که سه شهرنظر آباد، هشتگرد و شهر جدید هشتگرد در منطقه مورد مطالعه واقع­اند و بخشی از آبیک (در محدوده شهرستان قزوین)  می­باشد.

وسعت حوزه آبریز منطقه هشتگرد حدود 7/1280 کیلومتر

مربع بوده که حدود 9/646 کیلومتر مربع آن در دشت و شوره زار و بقیه آن را ارتفاعات تشکیل داده است. در ناحیه دشت حدود 62 کیلومتر مربع زمین­های باتلاقی  و شوره زار وجود دارد. این ناحیه با قرار گرفتن در ارتفاعات جنوبی البرز میانی دارای آب و هوایی نسبتا سرد و مرطوب است.

حداکثر درجه حرارت دردشت حدود ˚C 41 در تیر و مرداد و حداقل به C ˚ 15- در بهمن ماه می­رسد. متوسط درجه حرارت دشت هشتگرد حدود ˚C 5/13 است. میزان بارندگی سالانه در دشت هشتگرد به­طور متوسط در حدود 240 میلی­متر برآورد گردیده است. پرباران­ترین ماه­ها فروردین با حدود 17درصد ریزش سالانه و پس از آن اسفند با حدود 15درصد ریزش سالانه است. سه ماهه تیر، مرداد و شهریور خشک­ترین ماه­های سال محسوب می­شود.

باتوجه به وضعیت اقلیمی منطقه مورد مطالعه و تغییرات دما در طول سال و وقوع حدود 100روز یخبندان، مشخص می­شود که فصل زراعی درمنطقه تقریبا به یک دوره شش ماهه محدود می­گردد. پایین بودن درجه حرارت و وجود دوره­های طولانی، دمای زیر صفر در شش ماهه دوم سال (آبان تا فروردین) به­عنوان یکی از عوامل محدود کننده اقلیمی از نظر کشت، تولید محصولات زراعی محسوب می گردد. محدودیت­های عمده و اصلی اقلیمی، عدم کفایت بارندگی برای تامین نیازهای آبی محصولات زراعی است. در واقع میزان نزولات آسمانی حتی برای کشت دیم با دوره زراعی کوتاه نیز کفایت نمی­نماید به­طوری­که حتی اراضی واقع در کوهپایه های محدوده مورد مطالعه نیز بلحاظ کشت دیم در زمره مناطق حاشیه ای و کم بازده قرار می گیرد و درمجموع میتوان گفت که صرف نظر از پاره ای محدودیت­های اقلیمی، ناچیز بودن بارندگی و عدم تامین مستقیم نیاز آبی گیاه از نزولات آسمانی محدودیت اصلی اقلیمی منطقه بوده و ضرورت تامین نیاز آبی از طریق آبیاری را محرز می­سازد (6). 

مشخصات منابع آب کشاورزی: (6)

رودخانه کردان: رودخانه کردان باوسعت تقریبی حوزه آبریز برابر 360 کیلومتر مربع از ارتفاعات واقع درشمال منطقه

سرچشمه می­گیرد. این رودخانه دارای جریان دایمی است و طول دوره بهره برداری از آن معمولا ازاوایل فرورین تا اواخر مهرماه است.

جریانهای سطحی مسیل­های شمالی دشت : جریان تعدادی از مسیل فرعی از ارتفاعات شمالی مشرف به دشت هشتگرد، بخش کوچکی از نیازهای آبی کشاورزی حاشیه شمالی دشت را تامین می­نماید. مهم­ترین این مسیل­ها شامل رودخانه­های فشند، هیو و ولیان بوده که در سال­های پر آب عمدتا قبل از ورود به دشت به­مصرف آبیاری می­رسند .

سفره آب زیرزمینی : بهره برداری از سفره آب زیرزمینی در منطقه عمدتا به­وسیله حفر چاه صورت می­گیرد.

  جهت جریان وسطح آب زیرزمینی: آب زیرزمینی درحاشیه دشت و نواحی شمالی و شمال شرقی عمیق­تر بوده و در جهت غرب، مرکز و جنوب دشت به­تدریج از عمق آن کاسته شده و به حداقل می رسد. روندکلی جهت جریان آب زیرزمینی از نواحی شمال شرقی دشت به­طرف جنوب غربی بوده و در انتهای دشت ( جنوب غربی ) به­طرف رودخانه شور ادامه یافته و سپس از دشت هشتگرد خارج می­شود)7 ( .

 کشاورزی:مناسب بودن خاک منطقه و نزدیکی آن به شهر تهران باعث گسترش کشاورزی درمنطقه شده این گسترش همراه با ازدیاد بهره­برداری از منابع آب زیرزمینی بوده است، به­طوری­که در سال­های اخیر سطح برخورد به آب سفره دشت دچار افت شدید و با کاسته شدن از حجم مخزن آبخوان دشت، مواجه بوده است .(6)

   فعالیت­های اقتصادی و صنعتی:

وجود کارخانه های متعدد صنعتی و تولیدی چهره ای صنعتی به منطقه بخشیده و سبب جذب افراد محلی و جلب نیروی انسانی لازم از نقاط مختلف به این مراکز گردیده است. از جمله

این مراکز مهم صنعتی می­توان به کارخانه سیمان آبیک، کارخانه نساجی مقدم و فخر ایران در نظر آباد ، کارخانه ساخت

 

و تولیدکننده لوازم پزشکی  ایران (سوپا) و سرم سازی رازی و کارگاه­های مصالح ساختمانی فریمکو و تولید کننده بلوک­های سیمانی سیپورکس و لوازم شوفاز و پمپ و پوشاک پوش و کارخانه تراشکاری نوین و کارخانه اشتاد سازنده لوازم کشاورزی و غیره اشاره نمود. هم­چنین واحدهای بزرگ و کوچک مرغداری و دامداری وکشتارگاه می­باشند. شهرهای هشتگرد و نظر آباد و آبیک به­عنوان مراکزی برای تامین خدمات عمده و خرده فروشی برای روستاهای اطراف خویش مطرح بوده و نسبت به این روستاها نقش مرکزیت اقتصادی دارند( 6).

تاثیر کیفی پساب مراکز صنعتی بر سفره آب زیرزمینی:

آب مصرف شده درکارخانجات سیمان آبیک واشتاد ایران عمدتا به­ منظور خنک کردن دستگاه­ها بوده است وبه­این لحاظ تاثیر نامطلوب کیفی برآب زیرزمینی ندارد. درحالی­که مراکز صنعتی تولید پارچه و منسوجات به­لحاظ دارا بودن واحدرنگرزی موجب تخریب کیفی آب زیرزمینی خواهند شد. پساب صنایع فوق ازطریق کانال خاکی به خارج ازکارخانه هدایت شده و سپس توسط کشاورزان در مزارع پایین دست به مصارف کشاورزی می­رسد. باتوجه به این­که عمق آب زیرزمینی دراین نواحی حداقل و در حدود 5متر می­باشند، پساب صنایع مذکور هم از طریق کانال انتقال و هم از طریق آبیاری مزارع به آبخوان نفوذ می­کند و به­طور موضعی سبب افزایش املاح آب زیرزمینی خواهد شد.  (7)

مواد و روش­ها

زمان تحقیق از اردیبهشت 87 شروع گردید که 2 نوبت نمونه گیری در زمستان 87 (فصل کم آبی) و بهار88 (فصل پر آبی) انجام گردید. مکان تحقیق دشت هشتگرد در استان تهران است. مشخصات چاه­ها و قنات مورد مطالعه در جدول (1) ذکر گردیده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول 1- مشخصات چاه­ها و قنات مورد مطالعه

ردیف

نام محل

UTM:X-Y

شماره شبکه

نوع منبع

عمق(متر)

میزان آبدهی (Lit/S)

1

رضاکند

3977900-460100

22K-6D

 

 

 

2

قاسم آباد بزرگ

3977600-472900

25K-30D

چاه عمیق

90

 

3

حسین آباد خرم آباد

3972550-456900

22L-12D

چاه عمیق

140

 

4

شیخ حسن-عزیز آباد

3972800-460600

23L-15D

چاه عمیق

80

30

5

کریم آباد

3967100-646850

23M-6D

چاه عمیق

82

15

6

اراضی خیر آباد

3965250-468550

24M-35D

چاه عمیق

100

12

7

چهار دانگه

3969850-483550

27M-13D

 

 

 

8

رمنده

3964300-475700

26N-5D

چاه عمیق

85

12

9

جاده قزلحصار

3963900-486900

28N-25D

 

 

 

10

اراضی عرب آباد

483000-3962000

27N-18D

 

 

 

11

اراضی کردان-خاجیک

3973300-486400

28L-7D

 

 

 

12

تنکمان

3972350-465150

24L-65D

چاه عمیق

120

12

13

حاجی شاه

3969650-470400

25M-3D

چاه عمیق

120

 

14

کهریزک

3964700-473250

25N-3D

چاه عمیق

100

10

15

نمک آلان

3971500-471950

25L-37D

چاه عمیق

90

5

16

اراضی سعیدآباد

3974950-475750

26L-6D

چاه عمیق

100

27

17

آغچه حصار

3967500-476100

26M-41D

چاه عمیق

90

12

ردیف

نام محل

UTM:X-Y

شماره شبکه

نوع منبع

عمق (متر)

طول قنات(متر)

1

حسن آباد-چندار

3979480-482269

27K-2Q

قنات

18

1200


ماخذ: سازمان آب منطقه ای تهران

تصویر1- موقعیت چاههای نمونه برداری

 


 

 

روش نمونه برداری:

نمونه­ها در ظروف 1 لیتری پلاستیکی جمع­آوری شده، به این صورت که ابتدا ظروف توسط آب چاه شستشو داده شد و سپس به­صورت کاملا لبریز، درپوش­گذاری گردید و اطلاعاتی، ازجمله نام منطقه و تاریخ نمونه برداری ، بر روی آن درج گردیدو درمحفظه یخ در دمای 4 درجه سانتی­گراد نگهداری شد و سریعا به آزمایشگاه منتقل گردید. نمونه ها جهت آنالیز میزان نیترات وپتاسیم به آزمایشگاه سازمان آب منطقه ای تهران وجهت سنجش فسفر به آزمایشگاه دانشکده محیط زیست وانرژی واحدعلوم و تحقیقات انتقال داده شد.

روش آنالیز نمونه ها: 

نیترات توسط دستگاه اسپکترو فتومتر جذبی 

مدل/DR/4000V Hach طبق متد UV Direct

Reading Method   با دقت mg/L 2 /0اندازه گیری گردید. جهت اندازه­گیری میزان پتاسیم ازدستگاهFlame photometer  بادقت   meq/L01 /0 استفاده گردید. سنجش میزان فسفر توسط روش رنگ­سنجی با اسید وانادو مولیبدوفسفریک  توسط دستگاه اسپکتروفتومتر مدل UV-120-02  مطابق استاندارد متد استفاده گردید. حداقل غلظت قابل اندازه­گیری توسط این روش در یک سل طیف سنجی یک سانتی متری  mg/L 200 فسفر می­باشد.

نتایج:

 نتایج سنجش نیترات-فسفر و پتاسیم در 18چاه و قنات مورد مطالعه به شرح زیر است:

 

 

جدول 2- میزان نیترات و پتاسیم و فسفر در منابع آب زیرزمینی دشت هشتگرد در زمستان 1387

ردیف

نام محل

تاریخ

نمونه برداری

EC

pH

NO3- (mg/L)

K (mg/L)

P

(mg/L)

 

1

کریم آباد

9/11/1387

362

7.82

3

0.78

1.2

2

حسن آباد چندار

9/11/1387

850

7.85

17

0.39

0.68

3

قاسم آباد بزرگ

9/11/1387

817

7.77

21

1.17

1.63

4

اراضی سعید آباد

9/11/1387

400

7.97

10

0.39

1.11

5

جاده قزل حصار

9/11/1387

550

7.96

28

0.39

1.91

 

 

 


 

جدول 3- میزان نیترات و پتاسیم و فسفردر منابع آب زیرزمینی دشت هشتگرد در بهار1388

ردیف

نام محل

تاریخ نمونه برداری

  EC

pH

NO3-(mg/L )

K( mg/L)

P (mg/L)

1

نمک الان

25/2/1388

338

8.06

7

0.39

0.77

2

چهار دانگه

25/2/1388

434

7.84

15

0.39

0.91

3

اراضی عرب آباد

25/2/1388

2820

7.86

11

1.17

1.2

4

آغچه حصار

25/2/1388

433

8.01

13

0.39

0.91

5

جاده قزلحصار

25/2/1388

526

8.11

16

0.39

0.91

6

رمنده

25/2/1388

532

8.04

7

0.39

1.2

7

اراضی کردان- خاجیک

25/2/1388

2100

7.87

19

1.96

0.54

8

قنات حسن آباد چندار

25/2/1388

880

8.02

18

0.39

0.68

9

قاسم آباد بزرگ

25/2/1388

720

7.77

18

0.39

1.05

10

شیخ حسن - عزیز آباد

25/2/1388

368

8.28

4

1.17

1.05

11

اراضی سعید آباد

25/2/1388

414

8.05

11

0.39

1.2

12

رضا کند

25/2/1388

462

7.98

1

1.17

1.54

13

اراضی خیر آباد

25/2/1388

584

8.05

4

0.78

0.97

14

حسین آباد - خرم آباد

25/2/1388

331

8.15

3

0.39

1.77

15

حاجی شاه

25/2/1388

328

8.06

4

0.39

1.2

16

کریم آباد

25/2/1388

348

8.19

3

0.39

1.34

17

تنکمان

25/2/1388

367

8.14

4

0.39

1.11

18

کهریزک

25/2/1388

642

8.18

6

0.39

1.25

 

با توجه به جداول ارایه شده بیش­ترین میزان نیترات در چاه­هایی که در بخش شمال شرقی دشت قرار دارند (اراضی کردان-خاجیک، قاسم آباد بزرگ ) مشاهده می­شودو بیش­ترین میزان فسفر در چاه­هایی که بخش جنوب غربی دشت قرار دارند (حسین آباد- خرم آباد،کریم آباد) مشاهده می­گردد و در میزان
پتاسیم پراکنش تقریبا یکسانی در کل دشت  مشاهده می­گردد در ضمن اطلاعاتی در مورد سنجش نیترات و پتاسیم از پاییز1384 و بهار 1387 از آزمایشگاه سازمان آب منطقه ای تهران اخذ گردید که روند تغییرات نیترات و پتاسیم درتصاویر (1و2) قابل مشاهده است .


 

 

تصویر2- نمودارتغییرات نیترات درمنابع آب زیر زمینی دشت هشتگرد طی سال­های 1388-1384

 

 

 

تصویر3-  نمودارتغییرات پتاسیمدر منابع آب زیر زمینی دشت هشتگرد طی سال­های 1388-1384


بحث و نتیجه گیری

مزارع و باغات دشت هشتگرد که هم اکنون نیز به­صورت سنتی اداره می­شوند از جریان آب استفاده می­کنند که از اراضی بالادست به سوی اراضی پایین دست جریان یافته و همه آن­ها ­را مشروب می­سازد که این شیوه آبیاری موجب شستشو کودهای شیمیایی به­خصوص نیترات می­شود. تنها چاه مورد مطالعه که به­صورت مکانیزه آبیاری انجام میداد، چاه رضاکند بود که با توجه به جداول ارایه شده درنتایج پایین­ترین میزان

نیترات را به­ خود اختصاص داده بود که این نشان­دهنده اهمیت

 

 

 

نوع آبیاری در نشت میزان نیترات می­باشد. به­علاوه نقش ساختمان و نفوذپذیری و پروفیل خاک را نمی­توان نادیده گرفت. با توجه به تصویر (4) در دشت هشتگرد کم­ترین میزان سطح آب 10 متر، در قسمت جنوب و مرکز دشت و بالاترین میزان سطح آب 100 متر، در شمال دشت می­باشد، نظر به این­که بستر خاک در منطقه غیراشباع آبخوان فیلتر بسیار مناسبی برای کاهش غلظت یون­های تغذیه شده به آبخوان می­باشد  لذا پیش بینی می­گردد در محل­هایی که سطح آب زیرزمینی بالاتر است، میزان نشت یون­ها بیش­تر باشد.

 

 

تصویر 4- نقشه هم عمق منابع آب زیر زمینی دشت هشتگرد


نیترات:

با توجه به تصویر (2) میزان نیترات آبخوان دشت هشتگرد از سال 84 تاکنون به­طور چشمگیری افزایش یافته، مخصوصا در سمت شمال شرق دشت (mg/L 19)  که بیش از حد مجاز استاندارد کیفیت آب کشاورزی فائو  (mg/L 10) می­باشد.که با توجه به جهت حرکت آب زیر زمینی که از شمال شرق به سوی جنوب غرب می­باشد، پیش بینی می­شود عمدتا مصرف بی­رویه کودهای ازته عامل اصلی این افزایش نیترات می­باشد.

میزان کود ازته مصرفی در ساوجبلاغ و نظر آباد طبق آمار جهاد کشاورزی 9000 تن در سال می­باشد که مقداری بیش­تر از این

 

 به­صورت آزاد (حدود 15000 تن) توسط کشاورزان خریداری می­شود. بنابراین تغذیه بیش از 24000 تن کود ازته به میزان زیادی نیترات دشت را افزایش می­دهد. ضمن این­که در خلال سال­های اخیر هیچ نوع رخداد غیر عادی جمعیتی در این منطقه رخ نداده لیکن بخشی از افزایش نیترات به­دلیل حرکت فاضلاب­های انسانی در آب زیرزمینی  می باشد. 

جدول (4) روند تغییرات جمعیت طی سال­های 1375-1385 در دشت هشتگرد را نمایش می­دهد.

 

 

 

جدول 4- روند تغییرات جمعیت طی سال­های 1375-1385 دشت هشتگرد

منطقه

سال

جمعیت

تعداد خانوار

ساوجبلاغ ونظر آباد

1375

222440

49280

ساوجبلاغ ونظر آباد

1385

312770

57497

شهر هشتگرد

1375

33568

6866

شهر هشتگرد

1385

45332

12122

ماخذ:سر­شماری عمومی نفوس و مسکن 1375-1385


پتاسیم:

با توجه به تصویر (3) میزان پتاسیم اندازه­گیری شده در طی سال­های1388-1384 mg/L 39/0 تا 96/1 می­باشد که پایین تر از حد مجاز mg/L 2 می­باشد و افزایش خاصی در مقادیر پتاسیم مشاهده نمی­گردد. بالاترین میزان پتاسیم در قسمت شمال شرق دشت مشاهده می­گردد که با توجه به سهولت آبشویی پتاسیم  احتمال نفوذ کودهای پتاسی به آبخوان منطقه پیش بینی می­گردد.


فسفر:

بیش­ترین میزان فسفر در جنوب غرب دشت به میزان mg/L 5/1 می­باشد که با توجه به اطلاعاتی که از وضعیت آب شرب شهر هشتگرد اخذ گردید و در جدول (5) قابل مشاهده است. دلیل اصلی آن، جهت حرکت آب زیرزمینی و بالا بودن سطح آب زیرزمینی و کم بودن لایه غیراشباع می باشد که موجب شده فسفرناشی ازکودهای شیمیایی به­سرعت به آب زیرزمینی رسیده و آن را آلوده کند.

 

 

جدول5- میزان نیترات و پتاسیم و فسفردر منابع آب شرب شهرهشتگرد درتابستان 1388

 

 

 

ردیف

نام محل

تاریخ نمونه برداری

EC

pH

NO3- (mg/L)

K (mg/L)

P

(mg/L)

1

هشتگرد،بلوار آیت اله خامنه ای،

موادغذایی ایثارگران

11/5/88

9/686

4/7

1/26

3/1

01/0>

2

هشتگرد،خیابان شهید بغدادی،

داخل پارک شهر

19/5/88

1/749

38/7

45

6/0

01/0>

ماخذ: شرکت آب و فاضلاب غرب استان تهران، دفتر کنترل کیفیت و بهداشت آب و فاضلاب

 

 

 

در قسمت شمال و شمال شرق دشت،­­ فسفر به میزان حداقل و mg/L 7/0 می­باشد. با توجه به عمق زیاد آب زیرزمینی در این منطقه و تحرک اندک فسفر امکان نفوذ کودهای فسفاته به آبخوان امکان­پذیر نبوده است. به­طور کلی میزان فسفر موجود پایین­تر ازحد استاندارد mg/L 2 می­باشد .

هم­چنین مقایسه­ای بین دو نوبت نمونه­گیری در زمستان 87 و بهار 88 صورت گرفت که نتایج نشان داد میزان نیترات، فسفر و پتاسیم در زمستان بالاتر از بهار می­باشد که علت آن کاهش حجم آب زیرزمینی به دلیل کمبود بارندگی، تغلیظ آلاینده­ها در آبخوان دشت هشتگرد و نشت فاضلاب انسانی پیش­بینی می­شود.

جهت جلوگیری از ورود کودهای شیمیایی در آب­های زیر زمینی، استفاده از آزمون خاک قبل از کود دهی، تعیین حریم بهداشتی و حفاظت جدی از کلیه منابع آبی مخصوصا چاه­ها و چشمه­ها، آموزش مستمر به کشاورزان منطقه جهت استفاده بهینه در مصرف آب و کود شیمیایی، استفاده از روش­های بهینه آبیاری زمینهای کشاورزی، نمونه­برداری و آزمایش شیمیایی در فواصل زمانی معین جهت کنترل کیفی آب و مصرف توام کودهای شیمیایی و حیوانی پیشنهاد می­شود.

 منابع

  1. افروس،علی شیر و همکاران.1384، آلودگی آبهای زیرزمینی بوسیله کودهای مصرفی کشاورزی(مطالعه موردی دشت قزوین)، اولین همایش ملی مدیریت شبکه های آبیاری و زهکشی(1385).
  2. داورپناه،غلامرضا.1380،"بررسی کیفیت شیمیائی منابع آب زیرزمینی دشت ابهر"، سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی عمران ،1387.
  3. قیصری،محمد مهدی. هودجی، مهران. نجفی، پیام.عبداللهی، آتوسا.1381 ،"بررسی آلودگی نیتراتی آب زیرزمینی ناحیه جنوب شرق شهر اصفهان" ، مجله محیط شناسی سال سی و سوم،شماره 42،تابستان 1386،صفحه50-43.
  4. Mohamed A. A. Mohamed,YOSHIMOTO Shuhei, TSUCHIHARA Takeo, ISHIDA Satoshi and, H. Teraob, Ryo Suzukia, Insaf S. Babikera, Keiichi Ohtaa, K. Kaoria and Kikuo Katoa؛  2002؛”‘Natural denitrification in the Kakamigahara groundwater basin, Gifu prefecture, central Japan” ؛ Laboratory of Stable Isotopes, Hydrospheric Atmospheric Research Center, Nagoya University, Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya 464-8601, Japan؛b Gifu Prefectural Institute of Public Health, 6-3, Noishiki-4, Gifu 500, Japan ؛Received 17 June 2002;  accepted 18 October 2002. ; Available online 21 December 2002.
  5. Baudar.jw.KN.Sinclair and R.E Lund 1993, Physico graphic and land use characteristicts associated with nitrate-N in Montana groundwater: J.Environ Qual.22.256-262.
  6. گروه آب­های زیرزمینی، 1384،"گزارش بیلان منابع آب محدوده مطالعاتی دشت هشتگرد"، سازمان آب منطقه ای تهران.
  7. گروه آبهای زیرزمینی،1380 ، “گزارش هیدروئولوژی و شناسایی منابع آب زیر زمینی محدوده مطالعاتی دشت هشتگرد"، سازمان آب منطقه ای تهران.
  8. R.S. Ayers.Soil and Water Specialist (Emeritus).University of California.Davis, California, USA، D.W. Westcot،Senior Land and Water Resources Specialist،California Regional Water Quality Control Board. Sacramento, California, USA. FAO IRRIGATION AND DRAINAGE PAPER.29 Rev. 1. Reprinted 1989, 1994؛ Water quality for agriculture.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        



[1] -استادیار دانشکده محیط زیست و انرژی، واحد علوم و تحقیقات،دانشگاه آزاد اسلامی.

[2] -استاد گروه مهندسی محیط زیست، دانشگاه تهران.

[3] - استادیار دانشکده محیط زیست و انرژی، واحد علوم و تحقیقات،دانشگاه آزاد اسلامی.

[4] - دانشجوی کارشناسی ارشد آلودگی محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی.

[5]-Faculty of Environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University.

[6]- Faculty of Environment, university of Tehran.

[7]- Faculty of Environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University.

[8]- Student faculty of Environment, Science and Research Branch, Islamic Azad University.

  1. افروس،علی شیر و همکاران.1384، آلودگی آبهای زیرزمینی بوسیله کودهای مصرفی کشاورزی(مطالعه موردی دشت قزوین)، اولین همایش ملی مدیریت شبکه های آبیاری و زهکشی(1385).
  2. داورپناه،غلامرضا.1380،"بررسی کیفیت شیمیائی منابع آب زیرزمینی دشت ابهر"، سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی عمران ،1387.
  3. قیصری،محمد مهدی. هودجی، مهران. نجفی، پیام.عبداللهی، آتوسا.1381 ،"بررسی آلودگی نیتراتی آب زیرزمینی ناحیه جنوب شرق شهر اصفهان" ، مجله محیط شناسی سال سی و سوم،شماره 42،تابستان 1386،صفحه50-43.
  4. Mohamed A. A. Mohamed,YOSHIMOTO Shuhei, TSUCHIHARA Takeo, ISHIDA Satoshi and, H. Teraob, Ryo Suzukia, Insaf S. Babikera, Keiichi Ohtaa, K. Kaoria and Kikuo Katoa؛  2002؛”‘Natural denitrification in the Kakamigahara groundwater basin, Gifu prefecture, central Japan” ؛ Laboratory of Stable Isotopes, Hydrospheric Atmospheric Research Center, Nagoya University, Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya 464-8601, Japan؛b Gifu Prefectural Institute of Public Health, 6-3, Noishiki-4, Gifu 500, Japan ؛Received 17 June 2002;  accepted 18 October 2002. ; Available online 21 December 2002.
  5. Baudar.jw.KN.Sinclair and R.E Lund 1993, Physico graphic and land use characteristicts associated with nitrate-N in Montana groundwater: J.Environ Qual.22.256-262.
  6. گروه آب­های زیرزمینی، 1384،"گزارش بیلان منابع آب محدوده مطالعاتی دشت هشتگرد"، سازمان آب منطقه ای تهران.
  7. گروه آبهای زیرزمینی،1380 ، “گزارش هیدروئولوژی و شناسایی منابع آب زیر زمینی محدوده مطالعاتی دشت هشتگرد"، سازمان آب منطقه ای تهران.
  8. R.S. Ayers.Soil and Water Specialist (Emeritus).University of California.Davis, California, USA، D.W. Westcot،Senior Land and Water Resources Specialist،California Regional Water Quality Control Board. Sacramento, California, USA. FAO IRRIGATION AND DRAINAGE PAPER.29 Rev. 1. Reprinted 1989, 1994؛ Water quality for agriculture.