با عنایت به مصرف عمده آب رودخانه کر جهت آبیاری اراضی کشاورزی در استان فارس و همچنین ورود پسابهای صنعتی، کشاورزی و شهری به این منبع، تحقیقی در زمینه تغییرات غلظت اکسیژن محلول در طول مسیر رودخانه کر، از بند امیر تا دریاچه بختگان و تعیین شرایط کیفی آن به خصوص در دوره بحرانی صورت پذیرفت. با توجه به اینکه منابع آلاینده صنعتی در بالادست بند امیر واقع شده و همچنین آلاینده های کشاورزی و شهری از طریق زهکش آهوچر به رودخانه وارد می شود، تعداد 11 ایستگاه نمونه برداری در پایین دست بند امیر با در نظر گرفتن امکان دسترسی به آنها انتخاب گردید. اکثر ایستگاه های منتخب در پایین دست بندهای انحرافی احداث شده برای مصارف کشاورزی قرار داشتند. در هر ایستگاه دو نمونه جهت تعیین اکسیژن محلول (DO)  در بطریهای مخصوص و یک نمونه برای اندازه گیری اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی هفت روزه (BOD7) و سایر پارامترهای مد نظر (TDS، pH و…) در ظروف پلاستیکی پتج لیتری برداشته می شد و میزان اکسیژن محلول آب و تغییرات آن در طول مسیر مورد مطالعه و نیز عوامل موثر بر کاهش و افزایش آن با استفاده از مدلی رایانه ای به نام Qualkor که به زبان Visual Basic  تدوین گردید مورد محاسبه و بررسی قرار گرفت.نتایج این بررسی ها در قالب منحنی های افت اکسیژن ارایه شده است که برای رودخانه کر در وضعیت جداگانه (شرایط تحت مطالعه و شرایط بحرانی) عملی گردید. در شرایط تحت مطالعه، اکسیژن محلول رودخانه کر در طول مسیر از چهار میلی گرم در لیتر (حد استاندارد برای بقای آبزیان) کمتر نشده ولی در شرایط بحرانی، به جز در ایستگاه اول در سایر ایستگاه ها مقدار آن از حد استاندارد کمتر می باشد و حتی در فاصله بین ایستگاه های دوم تا چهارم (حدود 53 کیلومتر) به صفر می رسد. در نتیجه، زندگی آبزیان در این شرایط در معرض خطرات جدی قرار می گیرد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این مطالعه پارامترهای اکسیژن محلول، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی و شیمیایی رودخانه عباس آباد همدان با استفاده از مدل QUAL2KW در فصل های بهار (تر) و تابستان (خشک) بررسی گردید. پس از آنالیز حساسیت مدل، داده های اردیبهشت، خرداد و مردادماه سال های 1390 و 1391 برای واسنجی و داده های مشابه 1394 برای صحت­سنجی استفاده گردید. دقت مدل از طریق محاسبه شاخص های آماری ضریب تعیین، خطای استاندارد و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال بررسی شد. خطای استاندارد اکسیژن محلول، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی و شیمیایی در مرحله واسنجی، به ترتیب در محدوده 038/0 تا 092/0، 058/0 تا 180/0 و 075/0 تا 156/0، در مرحله صحت سنجی به ترتیب در محدوده 007/0 تا 040/0، 225/0 تا 385/0، 166/0 تا 216/0 محاسبه شد. نتایج نشان داد روند تغییرات اکسیژن محلول در فصول تر و خشک تقریباً یکنواخت و خطی بوده که ناشی از شیب زیاد و هوادهی بالای رودخانه است. همچنین تغییرات اکسیژن خواهی بیوشیمیایی و شیمیایی نسبتاً مشابه و دارای روند افزایشی است.

در این مطالعه ظرفیت خودپالایی رودخانه عباس آباد همدان با استفاده از مدل QUAL2KW، مبتنی بر شبیه سازی پارامترهای DO، BOD، COD، NH4، NO3 و PO4، با در نظر گرفتن استانداردهای کیفی آب در دو بازه طولی 86/1 و 33/4 کیلومتر ارزیابی شد. نتایج نشان دهنده افزایش DO و NO3 به ترتیب به میزان 5 و 15 درصد در کل رودخانه می باشد. ارتقاء کیفیت آب رودخانه از نظر شاخص های BOD و COD به میزان 45 درصد، و کاهش PO4 و NH4 به ترتیب به میزان 16 و 75 درصد می-باشد. همچنین نتایج بیانگر آن است که حداکثر ظرفیت پذیرش مقادیر BOD، COD، NH4، NO3 و PO4 برای بازه اول به ترتیب 92/101، 95/171، 30/26، 78/181 و 80/3 کیلوگرم در روز و در بازه دوم به ترتیب 87/987، 79/1731، 36/68، 21/26 و 49/33 کیلوگرم در روز می باشد. براساس این نتایج مقدار PO4 رودخانه همواره بیش از استاندارد تعیین شده برای مصارف شرب بوده و می بایست به میزان 36 درصد کاهش یابد. توان خودپالایی رودخانه در بازه اول به دلیل هوادهی مناسب رودخانه نسبت به بازه دوم بیشتر می باشد. بیشترین ظرفیت خودپالایی در کل رودخانه مربوط به شاخص BOD و کمترین میزان نیز مربوط به شاخص های COD و NO3، به ترتیب در بازه های اول و دوم مشاهده گردید.

مصب یک رودخانه به دلیل شرایط خاص فیزیکی و شیمیایی، می تواند در زمان مخلوط شدن آب شیرین رودخانه و آب شور دریا، ساختار و غلظت فلزات سنگین موجود در آب رودخانه را تحت تأثیر قرار دهد. اختلاط آب شور و شیرین، در خود پالایی و ترسیب فلزات سنگین نقش اساسی دارد. در پژوهش حاضر، خود پالایی عناصر سنگین Cd, Co, Ni, Cr و Pb در زمان مخلوط شدن آب شیرین رودخانه شفارود و آب شور دریای خزر در مصب آن رودخانه، در شرایط آزمایشگاهی و با کنترل پتانسیل کاهش، pH، DO و شوری، موردمطالعه و بررسی قرارگرفت. میزان لخته سازی فلزات در مصب رودخانه بدین شرح بود: کبالت (6/92%) > نیکل (4/73%) > کروم = سرب (6/66%) > کادمیم (2/62%). همچنین الکترو لخته سازی با استفاده از دو الکترود قائم با آرایش تک قطبی تحت ولتاژ 6 و V 12 بررسی شد. بر اساس نتایج حاصله، الگوی الکترولخته سازی فلزات تحت جریان V 6 به صورت کروم (2/22%) < کبالت (7/27%) < کادمیم (62%) < سرب (4/94%) < نیکل (5/95%) و تحت جریان V 12 به صورت کروم (0%) < کبالت (6/35%) < کادمیم (4/64%) < نیکل (8/92%) < سرب (4/94%) است. همچنین pH و Eh از عوامل کنترل کننده لخته-سازی Ni و Pb بودند و DO از پارامترهای مؤثر بر حذف Cd طی اختلاط مصبی بود. این در حالی است که شوری و EC اثر معکوس بر این فرآیند داشتند طوری که با افزایش شوری و EC، لخته سازی تمامی عناصر موردمطالعه کاهش یافت.

با توجه به افزایش روزافزون بار آلودگی حاصل از فاضلاب های خانگی شهری و روستایی و فعالیت های صنعتی و کشاورزی برای منابع آبی و به ویژه منابع آب سطحی و از طرفی عدم اعمال مدیریت و به کارگیری روش های تصفیه این آلودگی ها، آینده منابع آبی کشور با بحران های زیست محیطی جبران ناپذیری مواجه خواهد شد که بررسی وضعیت منابع آبی جهت مشخص نمودن شدت بحران کنونی و هشدار نسبت به آینده، بسیار دارای اهمیت و تأثیرگذار می باشد. در این پژوهش وضعیت کیفی و توان خودپالایی رودخانه سیروان در بازه آزاد دوآب تحت تأثیر آلاینده های ورودی در طول مسیر موردبررسی قرارگرفته است که برای انجام این پژوهش، با توجه به شرایط و وضعیت موجود، تعداد هفت پارامتر کیفی فیزیکی و شیمیایی آب شامل اکسیژن محلول، آمونیاک، نیترات، فسفات، کدورت، pH و دما در 10 ایستگاه انتخابی در طول مسیر موردمطالعه به طول حدود 45 کیلومتر، در سه نوبت از سال (زمستان، بهار و تابستان)، با استفاده از روش های استاندارد مورد اندازه گیری و سپس تجزیه و تحلیل قرار گرفت. هم چنین با استفاده از شاخص کیفیت آب IRWQI، وضعیت کیفی رودخانه آزاد دوآب ارزیابی گردید که برابر نتایج به دست آمده، غالب ایستگاه های نمونه برداری به دلیل آبدهی مناسب، مسیر پرپیچ و خم و تهویه مناسب توسط باد، از آلودگی کمی برخوردار بوده و از لحاظ کیفی در حد نسبتاً خوبی قرار گرفته است، تنها در برخی نقاط از جمله محل ایستگاه شماره 9 به دلیل ورود فاضلاب شهر سروآباد به داخل رودخانه، وضعیت کیفی آب کاهش یافته که پس از آن و پیمایش مسیر، دوباره به سمت وضعیت مطلوب گرایش می یابد.

در استاندارد بسیاری از کشورها از جمله ایران به توان خودپالایی رودخانه ها برای تعیین استاندارد تخلیه پساب ها توجهی نشده است. یعنی بدون در نظر گرفتن تفاوت رودخانه ها از نظر شرایط هیدرولیکی، موقعیت جغرافیایی و غیره، به تدوین یک استاندارد یکسان برای همه ی رودخانه ها پرداخته شده است. در این مقاله برای نشان دادن اهمیت توجه به تفاوت های رودخانه ها و توان خودپالایی هر یک از آنها در تدوین استاندارد تخلیه پساب، دو رودخانه ی سبزکوه در چهار محال و بختیاری و رودخانه قشلاق در کردستان به عنوان نمونه انتخاب شدند و با به کارگیری مدل شبیه سازی QUAL2Kw شرایط هر دو رودخانه با فرض رعایت کامل حدود مجاز استاندارد فعلی تخلیه پساب به آب های سطحی ایران شبیه سازی شد و نتیجه این شبیه سازی نشان داد که رعایت این استاندارد، شرایط کیفی مناسب رودخانه قشلاق را به خوبی حفظ می کند. اما در رودخانه سبزکوه به دلیل میزان توان خودپالایی و تعداد زیاد منابع آلاینده موجود، رعایت این استاندارد نه تنها کمکی به حفظ کیفیت آب نمی کند، بلکه تاثیر بسیار منفی بر کیفیت رودخانه خواهد گذاشت. سپس، با استفاده از شبیه سازی کیفی رودخانه، حد مجاز مناسب هر رودخانه بر اساس توان خودپالایی رودخانه و تعداد و نوع منابع آلاینده موجود براورد شد و نشان داد که در تدوین استانداردهای دقیق و کارامد باید به توان خودپالایی رودخانه، تعداد منابع آلاینده حاشیه رودخانه و میزان بارگذاری مواد زاید و دیگر شرایط متفاوت رودخانه ها نیز توجه نمود.

مطالعات خودپالایی رودخانه ها، اطلاعات کمی مورد نیاز برای محاسبه ی بار آلودگی قابل تحمل در محیط طبیعی رودخانه را فراهم می آورد و همچنین به فهم کامل تر از فرایند های زیست محیطی منجر می شود. هدف اصلی پژوهش حاضر، مدل سازی کیفیت آب رودخانه ی دیواندره و کاهش آلودگی رودخانه از طریق تطابق بیشتر میزان ورود آلاینده ها در بازه های مختلف رودخانه با توان خودپالایی آن است. پژوهش حاضر به بررسی روند تغییرات خودپالایی رودخانه ی دیواندره برای پارامترهای اکسیژن محلول (DO)، اکسیژن خواهی بیولوژیکی (CBOD)، اکسیژن خواهی شیمیایی (COD)، اسیدیته (pH)، هدایت الکتریکی (EC)، دما و محاسبه ی درصد خودپالایی برای پارامتر های زوال پذیر BOD و COD پرداخته و به منظور پیش بینی چگونگی تغییرات آنها از مدل شبیه ساز کیفی QUAL2Kw استفاده شده است. به منظور ارزیابی و اعتباریابی نتایج مدل، از شاخص های آماری مربع تفاضلات (AME) و ریشه ی میانگین مربعات خطا (RMSE) استفاده شد. نتایج نشان می دهد به دلیل اﻓ ﺰ اﯾ ﺶ سکونتگاه های انسانی، ﺗ أﺛ ﯿ ﺮ ﻓ ﺎ ﺿ ﻼ ب ﻫ ﺎ ، رواناب های کشاورزی و همچنین ورود رودخانه های فرعی چم زرد و یول گشتی، وﺿ ﻌ ﯿ ﺖ زﯾ ﺴ ﺖ ﻣ ﺤ ﯿ ﻄ ﯽ رودﺧ ﺎ ﻧ ه ی دیواندره در بازه های انتهایی آن ﻧ ﮕ ﺮ ان ﮐ ﻨ ﻨ ﺪ ه اﺳ ﺖ و اقدامات کنترلی را ایجاب می کند. از میان دو پارامتر کیفی زوال پذیر بررسی شده، خودپالایی BOD به میزان 75 درصد بیشتر از COD است. همچنین، دقیق ترین شبیه سازی مربوط بهpH و در عین حال کمترین دقت شبیه سازی مختص به EC است.

زمینه و هدف: رودخانه کارون یکی از بزرگترین رودخانه های کشور بوده و تحقیق حاضر کارایی مدل Qual2kw را در بررسی خودپالایی رودخانه کارون در بازه زرگان تا کوتامیر مطالعه کرده است.روش بررسی: در این تحقیق تغییرات پارامترهای کیفیت آب رودخانه شامل: pH, DO, BOD, TSS, NO3, EC و دما در سال 1387 توسط مدل Qual2kw برای دو ماه مرداد (کم آبی) و دی (پرآبی) طی 30 روز شبیه سازی و واسنجی شد و با داده های مشاهداتی در ماه های شهریور و بهمن ماه همان سال در ایستگاه های زرگان، پل پنجم و کوت امیر مقایسه شد. همچنین برای تعیین اعتبار مدل و مقایسه داده های مشاهداتی با داده های محاسباتی از مربع ضریب همبستگی (R2)، خطای استاندارد (SEr) و برای آزمون معنی دار بودن آن ها از آزمون های t و F استفاده شد.یافته ها: خروجی مدل به طور کلی حکایت از عدم خودپالایی در پارامترهای BODu, pH در هر دو ماه، NO3 در ماه مرداد و TSS در ماه دی و خودپالایی کم در دیگر پارامترها با توجه به بار آلودگی ورودی در این بازه رودخانه کارون داشت.نتیجه گیری: مدل Qual2kw دارای کارایی خوبی برای بررسی خودپالایی رودخانه ها است و در مورد رودخانه کارون، این مدل توانایی شبیه سازی خوبی داشته است.

مصبها با توجه به قرار گرفتن در محل تلاقی دریا و رودخانه از تنوع زیستی و اهمیت اکولوژیکی خاصی برخوردار هستند. مطالعه در مورد چرخه ژئو شیمیایی فلزات سنگین در محیط های آبی و اثر آن به خصوص بر محیط های حساس اکولوژیکی چون مصب ها همواره مورد حساسیت و دقت بوده است. یکی از مهمترین فرایندهایی که در مصب در اثر اختلاط آب دریا و آب رودخانه رخ می دهد فرآیند لخته سازی می باشد. در اثر این فرایند میزان بسیار زیادی از فلزات سنگین قبل از ورود به دریا از فاز محلول خارج می شوند و به شکل ذرات بسیار ریزی در می آیند که از ارزش غذایی بسیار بالایی برای موجودات آبزی برخوردار می باشند. فرآیند لخته سازی میزان بار آلودگی ورودی به دریا را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. با توجه به نقش قابل توجه فرآیند لخته سازی در خودپالایی فلزات سنگین در این تحقیق لخته سازی فلزات سنگین مس، روی، سرب، منگنز و نیکل در حین اختلاط آب رودخانه تالار با آب دریای خزر مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده فلزات روی، منگنز، سرب، مس به ترتیب متحمل بالاترین میزان لخته سازی می شوند و این در حالی است که فلز نیکل در میان فلزات مورد مطالعه دارای پایین ترین میزان لخته سازی می باشد.