محیط زیست و توسعه فرابخشی
مجله علمی

وضعیت فیزیکوشیمیایی و سموم کشاورزی در آب، رسوب و ماهی کپور معمولی تالاب انزلی، استان گیلان، ایران

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

سید قاسم قربانزاده زعفرانی 1
فرهاد حسینی طائفه 2
جلیل بادام فیروز 3
سیده بهاره عظیمی 1
سید کرامت هاشمی عنا 4

1 گروه پژوهشی ارزیابی و مخاطرات محیط زیست، پژوهشکده محیط زیست و توسعه پایدار، سازمان حفاظت محیط زیست، تهران، ایران

2 گروه پژوهشی تنوع زیستی و ایمنی زیستی، پژوهشکده محیط زیست و توسعه پایدار، سازمان حفاظت محیط زیست، تهران، ایران

3 گروه پژوهشی اقتصاد محیط زیست، پژوهشکده محیط زیست و توسعه پایدار، سازمان حفاظت محیط زیست، تهران، ایران

4 گروه جغرافیا، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران

https://doi.org/10.22034/envj.2025.506941.1473
چکیده
مقدمه: استفاده از سموم ارگانوکلره و ارگانوفسفره در سطح وسیع در زمین‌های کشاورزی در استان‌های شمالی ایران بسیار رایج است. با ورود سموم دفع آفات در آب، این سموم به راحتی در محیط انتشار می‌یابند و قابلیت تجمع زیستی در موجودات زنده را دارند. قرار گرفتن در معرض چنین آب‌های آلوده‌ای برای سلامتی انسان و موجودات زنده مضر است. در این مطالعه آخرین وضعیت اکولوژیک تالاب از نظر تغییرات پارامترهای فیزیکوشیمیایی و سموم کشاورزی پرمصرف در نمونه‌های آب، رسوب و ماهی در سه بخش غربی، میانی و شرقی تالاب انزلی مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه نمونه‌برداری از 10 ایستگاه در تالاب انزلی در بهار 1400 انجام شد. نمونه‌های آب از عمق یک متری، نمونه‌های رسوب با استفاده از نمونه‌بردار گرب ون وین‏ و ماهی‌ها با تورکشی جمع‌آوری شدند. برای اندازه‌گیری پارامترهای pH، هدایت الکتریکی (EC; Electrical conductivity) و  کل  مواد جامد محلول (TDS; Total dissolved solids) از دستگاه کیفیت سنج مولتی‌پارامتر آب و برای اندازه‌گیری اکسیژن محلول (DO; Dissolved oxygen)، میزان اکسیژن خواهی بیوشیمیایی (BOD; Biochemical oxygen demand) ‏و میزان اکسیژن‌خواهی شیمیایی ((COD; Chemical  oxygen demand به ترتیب از روش وینکلر و روش‌های استاندارد استفاده شد. میزان آلدرین، دیلدرین، اندرین، دیازینون، مالاتیون و آزینفوس متیل در نمونه‌ها با دستگاه‏ کروماتوگرافی گازی طیف‌سنجی جرمی ‎‏(GC-MS; Gas Chromatography–Mass Spectrometry) اندازه‌گیری شد. برای تحلیل آماری از آزمون‌های آماری تک متغیره و چند متغیره از جمله تحلیل خوشه‌ای (Cluster Analysis)، تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA; Principal Component Analysis) و مقیاس‌بندی چند بعدی غیرمتریک  (n-MDS; Non-Metric Multidimensional Scaling) استفاده شده است.
نتایج: در این مطالعه میانگین کل BOD، COD،DO  و عمق در تالاب انزلی به ترتیب 26، 6/46، 09/4 (میلی گرم بر لیتر) و 2/1 متر بود. بیشینه مقدار شوری و EC در تالاب انزلی به ترتیب (ppt 84/3) و (mS/cm 8/6) در عمق (m 6/0) و در بخش میانی تالاب ثبت شده است. میانگین TDS در تالاب انزلی(g/L) 11/1 و میانگین کدورت (NTU) 3/57 بوده است. بیشینه مقدار شن در تالاب انزلی (67/69 درصد) در بخش میانی تالاب و بیشینه مقدار سیلت (50/37 درصد)، رس (25/32 درصد) و مقدار کل مواد آلی (41/12 درصد) در بخش غربی تالاب به ثبت رسید. میانگین غلظت سموم ارگانوکلره و ارگانوفسفره در آب در کل تالاب به ترتیب 3/1 و 7/0 میکروگرم در لیتر اندازه‌گیری شد ولی در نمونه‌های رسوب و عضله ماهی کپور معمولی قابل تشخیص نبود. 
بحث: در مطالعه حاضر علت پایین بودن اکسیژن محلول و بالا بودن مقدار BOD و COD در بخش شرقی ممکن است به خاطر آلودگی رودخانه پیربازار و افزایش بار آلودگی ناشی از ورود فاضلاب می‌باشد. میزان pH آب نشان‌دهنده این است که pH یکنواخت و قلیایی در تالاب حاکم است. مقدار TDS در بخش میانی تالاب بیشتر بوده است که علت افزایش آن در برخی نقاط می‌تواند به فعالیت‌های کشاورزی و فعالیت‌های صنعتی و یا ذرات ناشی از لاشه فیتوپلانکتون‌ها مرتبط باشد. با افزایش میزان مواد آلی و رس در بخش غربی تالاب، میزان ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC; Cation Exchange Capacity) هم افزایش یافته است. نتایج PCA در تالاب انزلی نشان داد که متغیرهای رسوب همانند پارامترهای آب می‌توانند نقش زیادی در توضیح تغییرات سیستم اکولوژیک تالاب داشته باشد. نتایج آزمون خوشه‌ای و n-MDS بر اساس شرایط فیزیکوشیمیایی محیطی، بیانگر تفاوت بین بخش‌های مختلف تالاب انزلی می‌باشد و در مجموع این موضوع می‌تواند بازگوکننده تاثیر شرایط هیدرودینامیک و توپوگرافی خاص منطقه باشد. یکی از دلایل عدم حضور سموم ارگانوکلره و ارگانوفسفره در این مطالعه می‌تواند تحت تأثیر پارامترهای محیطی به‌ویژه pH باشد که قلیایی بوده و احتمالاً باعث حذف این سموم شده است.

کلیدواژه‌ها

ارگانوکلره
ارگانوفسفره
تالاب
اکسیژن‌خواهی شمیایی
اکسیژن‌خواهی بیوشیمیایی

موضوعات

  1. Abedini, A., Mirzajani, A.R. and Fallahi, M., 2018. Physicochemical conditions and trophic levels of the Anzali Wetland. Iranian Scientific Fisheries Journal. 26 (6), 113–123. DOI:1022092/JFSJ.2018.115765
  2. Aghsaei, H., Dinan, N.M., Moridi, A., Asadolahi, Z., Delavar, M., Fohrer, N. and Wagner, P.D., 2020. Effects of dynamic land use/land cover change on water resources and sediment yield in the Anzali wetland catchment, Gilan, Iran. Science of the Total Environment, 712, p.136449.
  3. Akan, J.C., Battah, N., Waziri, M. and Mahmud, M.M., 2015. Organochlorine, organophosphorus and pyrethroid pesticides residues in water and sediment samples from River Benue in Vinikilang, Yola, Adamawa state, Nigeria using gas Chromatography-Mass Spectrometry equipped with Electron Capture Detector. American Journal of Environmental Protection, 3(5), 164-173.
  4. Allahyari, M.S., Marzban, S., Gonzalez-Ollauri, A., Nazari, E., Ben Hassen, T. and Surujlal, J., 2024. Unlocking the power of public awareness: paving the way for sustainable wetland management in Anzali, Iran. Front. Environmental Science. 11:1277154. doi: 10.3389/fenvs.2023.1277154
  5. Al-Yamani, F., Bishop, J., Ramadhan, E., Al-Husaini, M. and Al-Ghadban, A., 2004. Oceanographic Atlas of Kuwait’s waters, 1st ed. KISR.
  6. Behrouzi Rad, B., 2008. Wetlands of Iran. National Geographical Organization of the Armed Forces of Iran, 798 p.
  7. Besharati, N., 2001. Threat to the health of Anzali Wetland by environmental hazards caused by pollutants. Special issue of the National Congress of Medicine and the Sea. Volume 4, p 76.
  8. Buah-Kwofie, A. and Humphries, M.S., 2017. The distribution of organochlorine pesticides in sediments from iSimangaliso Wetland Park: Ecological risks and implications for conservation in a biodiversity hotspot. Environ. Pollut. 229, 715–723. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.07.031
  9. Buah-Kwofie, A., Humphries, M.S. and Pillay, L., 2021. Bioaccumulation and risk assessment of organochlorine pesticides in fish from a global biodiversity hotspot: iSimangaliso Wetland Park, South Africa. Sci. Total Environ. 621, 273–281. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.212
  10. Buchman, M.F., 1999. NOAA screening quick reference tables (SQuiRTs).
  11. Bustani, F., Taher Shamsi, A., Alavi Moghadam, M.R. and Mousavi, S.A., 2006. Hydrodynamic model of Anzali Wetland and investigation of salinity development in it, 1st Conference of nvironmental Engineering، Tehran.
  12. Charkhabi, A.H. and Sakizadeh, M., 2006. Assessment of spatial variation of water quality parameters in the most polluted branch of the Anzali Wetland, Northern Iran. Polish Journal of Environmental Studies, 15(3).
  13. Dȩbski, B., Kania, B.F. and Kuryl, T., 2007. Transformations of diazinon, an organophosphate compound in the environment and poisoning by this compound. Ekol Bratislava.; 26(1):68–82.
  14. Ebadzadeh, H., Ahmadi, K., Mohammadnia Afrozi, S., Abbastaghani, R., Abbasi, M.  and Yari, S., 2019. Agricultural Statistics. Information and Communication Technology Center of the Ministry of Agricultural Jihad of Iran.
  15. Ebrahimi, E., Asadi, H., Tajrishy, M., Farhangi, M.B. and Ashrafzadeh, A., 2020. Assessment of Spatio-temporal variations in contamination, sediment and water quality index in Pasikhan River, Guilan Province, Journal of Health in the Field, 8(1), 32-50. DOI: https://doi.org/10.22037/jhf.v8i1.27471. (In Persian with English abstract).
  16. Ebrahimi, E., Asadi, H., Tajrishy, M., Farhangi, M.B. and Tajdari, K., 2019. Determination of cholorid and total dissolved solids in inlet rivers the Anzali lagoon,
  17. EPA, 2003. United States Environmental Protection Agency, Methods for Collection, Storage and Manipulation of Sediments for Chemical and Toxicological Analyses: Technical Manual.
  18. Fallah, M. and Fakheran, S., 2018. Assessment of the Water Quality of the Anzali International Wetland using Qualitative Indices, Journal of Water and Sustainable Development, 4(2), 23-30. DOI: 10.22067/ jwsd. v 4i.2.61307.(In Persian with English abstract).
  19. Fathi Ozanbelagh, S., Nik Sokhan, M.H. and Karbasi, A.R., 2017. Study of changes in water level in the Anzali Port and Wetland area under the influence of the new arrangement of Anzali Port breakwaters using the MIKE-21 model, The 4th Conference on Environmental Planning and Management, Tehran،https://civilica.com/doc/589927. (In Persian with English abstract).
  20. Gholami, Z. and Nabavi, S.M.B., 2015. Influence the amount of total organic matter (TOM) and grain sediment on dispersal of macrobenthic community in western haffar river in Khoramshahr. Journal of environmental science and technology, 17(3 (66)), 97-103.
  21. Gholamipour, S., Safari, R., Laloui, F., Firouzkandian, S., Pourgholam, R., Nasrollehzadeh, H. and Arabha, F., 2014. Determination of organophosphorus insecticide residues in carp (Cyprinus carpio) in the estuaries of northern Iran. Journal of Innovation in Food Science and Technology. 6(3): p 83-88.
  22. Ghorbanzadeh Zafarani, G., Karbalaei, S., Al-Attar, W.M., Golshani, R., Tayefeh, F.H. and Ashrafizadeh, A., 2023.  Baseline occurrence of organochlorine and organophosphate pesticides in water, sediment, and fish in the Miankaleh wetland, Iran. Marine Pollution Bulletin, 192, 115097. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2023.115097
  23. Ghorbanzadeh Zafarani, G., Karbalaei, S., Golshani, R., Pustokhina, I. and Walker, T.R., 2022. Baseline occurrence, distribution and sources of PAHs, TPH, and OCPs in surface sediments in Gorgan Bay, Iran. Marine Pollution Bulletin, 175, 113346. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2022.113346
  24. Ghorbanzadeh Zaferani, S.G., Machinchian Moradi, A., Mousavi Nadushan, R., Sari, A.R. and Fatemi, S.M.R., 2017. Spatial and temporal patterns of benthic macrofauna in Gorgan Bay, south Caspian Sea, Iran. Iranian Journal of Fisheries Sciences, 16 (1) :274-252.
  25. Ghorbanzadeh Zaferani, S.G., Machinchian Moradi, A., Mousavi Nadushan, R., Sari A.R. and Fatemi S.M.R., 2016. Distribution pattern of heavy metals in the surficial sediment of Gorgan Bay (South Caspian Sea, Iran), Iranian Journal of Fisheries Sciences, 15(3): 1144- 1166. DOI: 10.22092/ ISFJ.2021.123946
  26. Golshani, R., Mashinchian Moradi, A., Mosavi Nodoshan, R., Fatemi, S.M. and Ghavam Mostafavi, P., 2020. Organophosphorus pesticides (diazinon, malathion and azinfos methyl) accumulation in three fish species, in south coasts of the Caspian Sea, Iran. Iranian Journal of Fisheries Sciences, 19(6), 3050-3062.
  27. Hakanson, L. and Jansson, M., 2002. Principles of Lake sedimentology. Caldwell, New Jersey: Blackburn Press. ‎
  28. Hasanvand, N. and Forghani Tehrani, G., 2020. Geochemical study of water and sediments in the Badavar River, Lorestan Province: environmental iImplications. Journal of Stratigraphy and Sedimentology Researches University of Isfahan, 35(4):77, pp 105-128. Doi: 10.22108/jssr.2019.118373.1112
  29. Heiri, O., Lotter, A.F. and Lemcke, G.‎, 2001. Loss on ignition as a method for estimating organic and carbonate content in ‎sediments: reproducibility and comparability of results. J. Paleolimnol. 25, 101–110.
  30. Jafari, M., Majedi, H., Monavari, S., Alesheikh, A. and Kheirkhah Zarkesh, M., 2016. Dynamic simulation of urban expansion based on cellular automata and logistic regression model: case study of the hyrcanian region of Iran. Sustainability 8 (8), 810. doi:10.3390/su8080810
  31. Javedankherad, A., Esmaili Sari, A. and Bahrami Far, N., 2011. Investigation of persistent organic pesticide residues in sediments of Anzali International Wetland, Iran, The Journal of Environmental Studies. 57(37), 35-44. (In Persian with English abstract).
  32. Javedankherad, I., Esmaili-Sari, A. and Bahramifar, N., 2013. Levels and distribution of organochlorine pesticides and polychlorinated biphenyls in water and sediment from the international Anzali Wetland, north of Iran. Bulletin of environmental contamination and toxicology, 90(3), 285-290.
  33. JICA (Japan international cooperation agency), 2012. The Anzali Wetland Ecological Management Project in the Islamic Republic of Iran, Project Completion Report, pp128.
  34. Kadkhodaei Elyaderani, M., Nejatkhah Manavi, P. and Vosoughi, A., 2015. Investigation of heptachlor, heptachlor epoxide and aldrin toxins in sediment, macrobenthos and crucian carp (Carassius carassius) in Anzali Wetland, Iran, Journal of Animal Environment، (3) .(In Persian with English abstract).
  35. Keshavarzi Fard, M., Mashinchian Moradi, A., Fatemi, S.M.R. and Esmaili Sari, A., 2012. Investigation of the concentration of organochlorine agricultural pesticides in sediments of the southern coasts of the Caspian Sea. Journal of Environmental Science and Technology. 14(2), 107–113.
  36. Khosravi, M., Ganji, M.T. and Rakhshaee, R., 2005. Toxic effect of Pb, Cd, Ni and Zn on Azolla filiculoides in the international Anzali wetland. International Journal of Environmental Science & Technology, 2(1), 35-40.
  37. Mahmood, I., Imadi, S.R., Shazadi, K., Gul, A. and Hakeem, K.R., 2016. Effects of pesticides on environment, in: Plant, Soil and Microbes: Volume 1: Implications in Crop Science. Springer International Publishing, pp.253–269. https://doi.org/10.1007/978-3-319-27455-3_13
  38. Makenali, A.S., Heidarnejd, O., Keshavarz Zamanian, V., Habibi, M., Rabiei, K., Talifar, H.R. and Abdollahi, H., 2020. A comprehensive monitoring of the high mortality rate of wild waterbirds in Miankaleh Wetland in2020.Veterinary Researches Biological Products (Pajouhesh-va-Sazandegi), 33(3) (128), 130-139.
  39. Mirzajani, A.R., Khodaparast, H., Babaei, H., Abedini, A. and Dadi Ghandi, A., 2010. The process of defoliation of Anzali Wetland using ten-year data from 1992 to 2002, The Journal of Environmental Studies. 52(35),65-74. (In Persian with English abstract).
  40. Modaberi, H. and Shokoohi, A.R., 2019. Using Eco-Hydrologic Methods in Determining Anzali Wetland Environmental Water Requirement, Iran-Water Resources Research, 15(3), 91-104.
  41. Mohammadi, S., Karbassi, A. and Golzary, A., 2020. The Rate of Changes in Agricultural Pesticides and TPHs in a Sediment Core from the Eastern Part of Anzali International Wetland, Iran. In AGU Fall Meeting Abstracts (Vol. 2020, pp. B052-0011).
  42. Moinoddini, S.S., Zand, E., Kambouzia, J., Mahdavi Damghani, A. and Deihim Fard, R., 2014. Environmental risk assessment of registered insecticides in Iran using Environmental Impact Quotient (EIQ) index. Journal Of Agroecology, 6(2), 250-265. doi: 10.22067/jag. v6i2.39367
  43. MOOPAM, 2010. Manual of oceanographic observations and pollutant analyses methods. Reg. Organ. Prot. Mar. Environ.
  44. Nasrabadi, T., Nabi Bidhendi, G., Karbassi, A., Grathwohll, P. and Mehrdadi, N., 2010. Impact of major organophosphate pesticides used in agriculture to surface water and sediment quality (southern Caspian Sea basin, Haraz River). Environ. Earth Sci. 634 (63), 873–883. https://doi.org/10.1007/S12665-010-0757-2, 2010.
  45. Newhart, K., 2006. Environmental fate of malathion. California Environmental Protection Agency, 1-20.
  46. Pimentel, D. and Burgess, M., 2012. Small amounts of pesticides reaching target insects. Environ. Dev. Sustain. https://doi.org/10.1007/s10668-011-9325-5
  47. Rakhshani, R., Farasati, M., Heshmatpour, A. and Seyedian, M., 2020. The Effect of Alagol Wetland on the Water Treatment of Atrak River, Journal of Water and Soil Science, 24(1), 181-196. (In Persian with English abstract).
  48. Seifzadeh, M., Valipour, A.R., Zarehgashti, G.  and Khanipour, A.A., 2018. Study on bioaccumulation of aldrin, diazinon and endrin pesticides in the edible muscle tissues of commercially important fish species of the Anzali Wetland. Iranian Scientific Fisheries Journal. 27, 23–30.
  49. Shokrzadeh, M., Karami, M. and Ebrahimi Ghadi, M.A., 2012. Measurement of Organophosphorus Insecticide Residue in the Rice Paddies Collected from Amol City, North of Iran. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences; 21 (1) :201-207.
  50. Standard Methods for The Examination of ‎Water and Wastewater, 2005. Standard methods for the examination of water and wastewater. Am. Public Heal. Assoc.
  51. Taher Shamsi, A., Bakhtiary, A. and Mosavi, A., 2010. Investigation of hydrodynamic and chemical oxygen demand (COD) concentration in Anzali wetland (iran). Journal of civil engineering islamic azad university, 2(1), 74-83.
  52. Tankiewicz, M., Fenik, J. and Biziuk, M., 2010. Determination of organophosphorus and organonitrogen pesticides in water samples. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 29, 1050–1063. https://doi.org/10.1016/j.trac.2010.05.008
  53. Tham, T.T., Anh, H.Q., Lan, V.M., Truong, N.X., Yen, N.T.H., Anh, N.L., ... and Minh, T.B., 2019. Distributions and seasonal variations of organochlorine pesticides, polychlorinated biphenyls, and polybrominated diphenyl ethers in surface sediment from coastal areas of central Vietnam. Marine pollution bulletin, 144, 28-35.
  54. Zhang, Y., Qin, P., Lu, S., Liu, X., Zhai, J., Xu, J., ... and Wan, Z., 2021. Occurrence and risk evaluation of organophosphorus pesticides in typical water bodies of Beijing, China. Environmental Science and Pollution Research, 28(2), 1454-1463.
محیط زیست و توسعه فرابخشی
دوره 10، شماره 89
پاییز 1404
صفحه 38-57

صفحه اصلی

ارسال مقاله

تماس با ما