
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,629,298 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,223,802 |
بررسی تغییرات زمانی آلودگی فسفر در طول رودخانه سیاهرود استان گیلان | ||
مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
مقاله 3، دوره 25، شماره 3، مرداد و شهریور 1397، صفحه 43-59 اصل مقاله (886.34 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2018.13864.2858 | ||
نویسندگان | ||
وحید لطیفی1؛ حسین اسدی* 2؛ عیسی ابراهیمی3؛ علی موسوی4 | ||
1علوم خاک، دانشگاه گیلان | ||
2گروه علوم خاک، دانشگاه تهران | ||
3گروه علوم خاک، دانشگاه گیلان | ||
4گروه مهندسی آب، دانشگاه گیلان | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: فسفر یکی از عناصر ضروری برای رشد گیاهان و همچنین فسفر یکی از منابع آلودگی آبها است که به دلیل مصرف بیرویه کودهای شیمیایی و ورود فاضلابهای شهری و صنعتی به منابع آب ایجاد میشود. فسفر دارای تغییرات زمانی و مکانی بالایی است که ناشی از عواملی مانند شدت بارندگی، کاربری اراضی، شیب منطقه و فرسایش خاک میباشد. هدف از انجام این مطالعه بررسی تغییرات زمانی آلودگی فسفر در طول رودخانه سیاهرود واقع در استان گیلان بود. موادوروشها: این پژوهش در رودخانه سیاهرود رشت که حوضه آن دارای کاربریهای جنگل (نواحی جوکلبندان و سراوان)، کشاورزی (ناحیه سنگر)، صنعتی (نواحی سراوان و دانشگاه)و شهری (نواحی گیل و گلسار) است، انجام شد. نمونهبرداری طی یک دوره ده ماهه از نقاط مختلف با کاربریهای متفاوت در طول رودخانه انجام شد. مقادیر فسفر کل، محلول و چسبیده به ذرات در نمونههای آب، مقدار مواد جامد کل، محلول و معلق اندازهگیری شد. اندازهگیری فسفر کل با روش هضم با پرسولفات پتاسیم انجام شد. مقدار نیتروژن نیز در چهار ماه آذر، دی، بهمن و اسفند با استفاده از روش کجلدال اندازهگیری شده است. یافتهها: نتایج نشان داد که میزان آلودگی فسفر این رودخانه در محدوده کاربری شهری (منطقه گلسار 261/0 میلی گرم در لیتر) و صنعتی بیشتر از سایرکاربریها میباشد. در فصل زمستان عمده فسفر محلول خروجی از کاربری کشاورزی بوده است و در تابستان از کاربری شهری بیشترین مقدار خروجی فسفر محلول میباشد. بالاترین مقدار آلودگی فسفر (296/0 میلیگرم در لیتر) در منطقه گلسار مشاهده شده است. علت زیاد بودن میزان فسفر کل در نقطه جوکلبندان (188/0 میلیگرم در لیتر) را میتوان به تخریب جنگلهای موجود و شیب بالای این منطقه نسبت داد. بخش عمده ذرات جامد خارج شده از حوضه نیز به شکل معلق بوده است (میانگین سالانه 503 میلیگرم در لیتر). نتایج نشان داد که میانگین زمانی غلظت اشکال مختلف فسفر شامل فسفر کل، فسفر محلول و فسفر چسبیده به ذرات در مکانهای مختلف دارای اختلاف معنیداری است و در بخش انتهایی رودخانه بیشترین است. میانگین کل (زمانی-مکانی) غلظت فسفر محلول و فسفر چسبیده به ذرات در رودخانه مورد مطالعه اختلاف معنیداری نداشتند. نتایج حاکی از وجود یک رابطه نمایی (54/0R2=) بین غلظت فسفر محلول و مواد جامد محلول بود. همچنین مشاهده شد که خروجی فسفر نیز تابعی از زمان است و با تغییرات ماهانه میزان و شکل خروجی فسفر به شدت تغییر میکند. نتیجهگیری: به طور کلی میزان آلودگی فسفر از ابتدا تا انتهای رودخانه روند افزایش داشت و آلودگی فسفر دارای تغییرات زمانی بالایی بود. بالابودن میزان فسفر از حدمجاز در مناطق کشاورزی مانند سنگر عمدتا در فصل بارندگی و ناشی از فرسایش خاک تشخیص داده شد، در حالیکه زیادی فسفر در مناطق شهری را میتوان به دلیل ورود فاضلابهای شهری و صنعتی به داخل رودخانه دانست. بنابراین با ممانعت از فرسایش خاک در اراضی کشاورزی و جلوگیری از تخلیه فاضلابهای شهری و صنعتی به داخل رودخانه به مقدار زیادی از آلودگی فسفر جلوگیری خواهد شد. | ||
کلیدواژهها | ||
ضریب گراولیوس؛ فرسایش خاک؛ فسفر چسبیده به ذرات؛ فسفر محلول؛ مواد جامد محلول | ||
مراجع | ||
1.Afshariazad, M.R., and Pourkey, H. 2010. Estimation of erosion and sediment using geomorphologic qualitative methods and E.P.M and its comparison with sediment yield statistics in Siahroud basin of Guilan. Geography Quarterly, 4: 13. 60-78. (In Persian)
2.Alexander, R.B., Smith, R.A., Schwarz, G.E., Boyer, W., Nolan, J.V., and Brakebill, J.W. 2008. Differences in phosphorus and nitrogen delivery to the Gulf of Mexico from the Mississippi River Basin. Environ. Sci. Technol. 42: 822-830.
3.Arias, M.J., Carballal, S., Garcia-Rio, L., Mejuto, J., and Nunez, A. 2005. Retention of phosphorus by iron and aluminum-oxides-coated quartz particles. Adv. Coll. Interface Sci. 295: 65-70.
4.Asadi, H. 2016. Estimation of sediment, organic carbon and phosphorous loads from Pasikhan River into Anzali Wetland, Iran. J. Environ. Prot. 6: 1. 129-133.
5.Carbonaro, R.F. 2007. Effect of urban runoff on seasonal and spatial trends in the water quality of the Saw Mill River. Project No. 2006NY83B, Report submitted to the New York State Water Resources Institute, May 2, 2017, 13p.
6.Correll, D.L. 1998. The role of phosphorus in the eutrophication of receiving waters: A Review. J. Environ. Qual. 27: 261-266. 7.Daly, K., Jeffrey, D., and Tunney, H. 2001. The effect of soil type on phosphorus sorption capacity and desorption dynamics in Irish grassland soils. Soil Use Manage. 17: 12-20.
8.Diamond, J., and Sills, P. 2001. Soil water regimes. Final Project Report. Teagasc, Johnstown Castle, Wexford, Ireland, 33p.
9.Foy, R.H., and Withers, P.J.A. 1998. The contribution of agricultural phosphorus to eutrophication. In: Proceedings of the fertilizer Society, Vol. 365. Greenhill House, Thorpe Wood, Peterborough, UK.
10.Haygarth, P.M., and Jarvis, S.C. 1999. Transfer of phosphorus from agricultural soils. Adv. Agron. 66: 195-249. 11.Ide, J.I., Haga, H., Chiwa, M., and Otsuki, K. 2008. Effects of antecedent rain history on particulate phosphorus loss from a small forested watershed of Japanese cypress (Chamaecyparisobtusa). J. Hydrol. 352: 322-335.
12.Keup, L.E. 1968. Phosphorus in flowing waters. J. Water Res. 2: 373-86.
13.Klein, G., and Perera, P. 2002. Eutrophication and Health. Environment Quality and Natural Resources European Commission. L-2985, Luxembourg, 32p.
14.Kronvang, B., Laubel, A., and Grant, R. 1997. Suspended sediment and particulate phosphorus transport and delivery pathways in an Arable catchment, Gelbek stream, Denmark. J. Hydrol. Process. 11: 627-642.
15.Lory, J.A. 1995. Agriculture phosphorus and water quality. Department of Agronomy and Commercial Agriculture Program. Published by MU Extension, University of Missouri Columbia, 4 p. https://extension2.missouri.edu/g9181, last acquired on March 4, 2018.
16.Neal, C., Jarvie, H.P., Williams, R.J., Neal, M., Wickham, H., and Hill, L. 2002. Phosphorus–calcium carbonates saturation relationships in a lowland chalk river impacted by sewage inputs and phosphorus remediation: an assessment of phosphorus self-cleansing mechanisms in natural waters. Sci. Total Environ. 282: 295-310.
17.Neguyen, L., and Sukias, J. 2002. Phosphorus fractions and retention in drainage dish sediments receiving surface runoff and subsurface drainage from agricultural catchments in the North Island, New Zealand. Agric. Ecosyst. Environ. 92: 49-69.
18.Reddy, K.R., Kadlec, R.H., Flaig, E., and Gale, P.M. 1999. Phosphorus retention in streams and wetlands: a review. Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 29: 83-146.
19.Sharpley, A.N., Daniel, T.T., and Sims, J. 2003. Agricultural Phosphorus and Eutrophication. 2th ed. United States Department of Agriculture, ARS–149.
20.Sheklabadi, M., Mahmoudzadeh, H., Mahboubi, A.A., Gharabaghi, B., and Ahrens, B. 2014. Land use effects on phosphorus sequestration in soil aggregates in western Iran. Environ. Monit. Assess. 186: 6493-6503.
21.Smith, C.M., Wilcock, R.J., Vant, W.N., Smith, D.G., and Cooper, A.B. 1993. Towards sustainable agriculter: Freshwater quality in New Zealand and the influence of agriculture. MAF Policy Technical Paper 93/10. New Zealand, Wellington, 208p.
22.Standard Analytical Procedures for Water Analysis. 1999. Government of India and Government of the Netherlands. Technical Assistance Hydrology Project. 80p.
23.Steegen, A., Govers, G., Takken, I., Nachtergaele, J., Poesen, J., and Merckx, R. 2001. Factors controlling sediment and phosphorus export from two Belgian agricultural catchments. J. Environ. Qual. 30: 1249-1258.
24.Stutter, M.I., Charles, A.Sh., Timothy, S.G., Martin, S.A.B., Liz, D., Roland, B., Regina, L.M., Alan, E.R., Leo, M.C., and Philip, MH. 2015. Land use and soil factors affecting accumulation of phosphorus species in temperate soils. Geoderma. 257: 29-39.
25.Tarolli, P., and Sofia, G. 2016. Human topographic signatures and derived geomorphic processes across landscapes. Geomorphology. 255: 140-161.
26.US. Environmental Protection Agency. 1973. Methods for Identifying and Evaluating the Nature and Extent of Nonpoint Sources of Pollutant, EPA. 430/9-73/014, U. S. EPA, Washington, D.C.
27.Water and Watershed Research Jahad Company. 1999. Comprehensive flood control in Guilan province, soil science. Land evaluation and classification. Technical and Development Deputy of Guilan Provincial Office. (In Persian) 28.Winter, J.G., and Duthie, H.C. 2000. Export coefficient modeling to assess phosphorus loading in urban watersheds. J. Am. Water Resour. Assoc. 36: 1053-1061.
29.Withers, P.J.A., and Jarvie, H.P. 2008. Delivery and cycling of phosphorus in rivers: A review. Sci. Total Environ. 400: 379-395.
30.Wood, C.W., Mullins, G.L., and Hajek, B.F. 2005. Phosphorus in Agriculture. Soil Quality Institute Technical Pamphlet, Bull. No. 2. 5p.
31.Xiaowen, D. 2010. The Simulation Research on Agriculture Non-Point Source Pollution in Yongdin River in Hebei Province. Procedia Environ. Sci. 2: 1770-1774.
32.Yang, Y.G., He, Z.L., Lin, Y., and Stoffella, P.J. 2010. Phosphorus availability in sediments from a tidal river receiving runoff water from agricultural fields. Agric. Water Manage. 97: 1722-1730. 33.Zhang, F., He, X., Gao, X., Zhang, C., and Keli, T. 2005. Effects of erosion patterns on nutrient loss following deforestation on the Loess Plateau of China. Agric. Ecosyst. Environ. 108: 85-97. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,504 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 407 |