ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در رسوبات، آب و ماکروبنتوزهای تالاب هورالعظیم (خوزستان)

پیشینه و اهداف: شیمیایی آب نمی تواند اطلاعات کاملی از میزان دسترسی زیستی به فلزات در محیط زیست را بدهد، در حالی که بررسی این ذخیره در زنجیره آب، رسوب و ماکروبنتوز می تواند میزان چرخش و خطر ذخیره را در  بوم‌سازگان نمایان ‌تر کند. تالاب هورالعظیم در غرب استان خوزستان قرار گرفته است که بخش‌های وسیعی از آن به دلیل توسعه میدان نفتی آزادگان خشک شده و گسترش آلودگی فلزات سنگین در محیط آن، می ‌تواند زمینه بروز خطرات جدی را برای این زیست بوم و انسان ‌های پیرامون آن فراهم کند. از این‌رو مطالعه حاضر با هدف ارزیابی غلظت فلزات سنگین کادمیوم، نیکل، سرب و وانادیوم در آب، رسوبات و ماکروبنتوزهای تالاب هورالعظیم. به عنوان منطقه ای با فعالیت ‌های نفتی بالا انجام شده است. روش ها : این مطالعه در زمستان 1396 به منظور بررسی غلظت فلزات سنگین کادمیوم، نیکل، سرب و وانادیوم در 8 ایستگاه در تالاب هورالعظیم انجام شد. جامعه آماری برای سنجش فلزات سنگین با سه تکرار شامل 24 نمونه آب، 24 نمونه رسوب و 24 نمونه ماکروبنتوز بود. در این میان، گونه های موجود در نمونه ‌های ماکروبنتوزی پس از شستشو در الک 0.5 میکرون، شناسایی شدند. پس از هضم نمونه ها، غلظت عناصر توسط دستگاه طیف‌سنج نشری پلاسمای جفت شده القایی (icp-oes) مدل vista pro axial اندازه گیری شد. مقایسه داده ‌های فلزات سنگین نمونه های آب و رسوب با استفاده از نرم افزار spss23 صورت پذیرفت. همچنین به منظور بررسی پراکنش نرمال نتایج از آزمون shapiro-wilk استفاده شد. از روش آماری تحلیل واریانس یک طرفه نیز برای مقایسات کلی و از آزمون توکی جهت مقایسات چندگانه و معنی دار بودن اختلاف ها در سطح 95 درصد استفاده شد. یافته ها:غلظت فلزات سنگین در رسوبات بالاتر از آب و ماکروبنتوزها بود. در حالی که غلظت این فلزات در ماکروبنتوزها در مقایسه با آب نیز بالاتر بود(0.05>p). فلزات سنگین در ایستگاه 1 (چذابه) به عنوان ایستگاه فاقد فعالیت نفتی، کمترین غلظت و در ایستگاه 4 (حد فاصل پد 3 تا پد 12) به عنوان ایستگاه با فعالیت نفتی زیاد، بالاترین سطح را داشتند (0.05>p). ایستگاه حدفاصل پد 3 تا پد 12 به همراه ایستگاه حد فاصل پد 9 تا پد 12 برای  تمامی فلزات بالاترین شاخص غنی‌شدگی را داشتند. کمترین میزان شاخص غنی ‌شدگی نیکل ، وانادیوم و کادمیوم در ایستگاه چذابه و کمترین میزان شاخص غنی شدگی سرب در ایستگاه شط علی اندازه ‌گیری شد. در خصوص شاخص فاکتور آلودگی فلزات سنگین، ایستگاه حدفاصل پد 3 تا پد 12 با مقادیر4، 1.16 ، 0.86 و 3.41 برای عناصر کادمیوم، نیکل، سرب و وانادیوم بالاترین میزان این شاخص را داشتند. همچنین ایستگاه چذابه با مقادیر 3.25، 0.18 و 0.54 برای فلزات کامیوم، نیکل و وانادیوم و ایستگاه شط علی با مقدار 0.58 برای فلز سرب کمترین میزان این شاخص را از خود نشان دادند. ایستگاه حد فاصل پد 3 تا پد 12 با مقدار 1.92 نیز  بالاترین میزان شاخص pli را داشت. در ایستگاه ‌های مورد بررسی در تالاب هورالعظیم 10 خانواده ماکروبنتوز (valvatidae, unionidae, thiaridae, hydrobiidae, physidae, chironomidae, ceratopogonidae, sinmuliidae, gomphidae و tipulidae) و 11 جنس شناسایی شد. دراین میان، ایستگاه چذابه با مقدار 43.8 بالاترین میزان شاخص زیستی bmwp و با مقدار 4.86 بالاترین میزان شاخص زیستی aspt را  از خود نشان داد. نتیجه گیری:  در نهایت نیز مشخص گردید که با توجه به تداوم فعالیت‌های استخراج نفت و تخلیه آلاینده های سمی به تالاب هورالعظیم، پتانسیل زیادی جهت افزایش سریع و تجمعی غلظت فلزات به ویژه وانادیوم و کادمیوم و عبور آنها از حد بحرانی وجود دارد. همچنین شاخص‌های سنجش شدت آلودگی رسوبات، ایستگاه حد فاصل پد 3 تا پد 12 را به عنوان آلوده‌ترین ایستگاه در تالاب هورالعظیم در مقایسه با ایستگاه چذابه نشان دادند. وجود همبستگی بین میزان غلظت فلزات سنگین در رسوب و ماکروبنتوز علاوه بر اینکه تاکیدکننده جذب و انتقال فلزات در طول زنجیره غذایی است، نشان داد که می‌توان از ماکروبنتوزها به عنوان بهترین شاخص‌های زیستی استفاده نمود. 

evaluation of heavy metal pollution in sediments, water and macrobenthos of hur al-azim wetland (khuzestan)

background and objectives:chemical storage of water cannot provide complete information about the extent of bioavailability of metals in the environment, while the study of this storage in the chain of water, sediment and macrobenthos can make the rate of rotation and storage risk more visible in ecosystems. hur al-azim wetland is located in the west of khuzestan province. large parts of it have dried up due to the development of azadegan oil field and the spread of heavy metal pollution in its environment, which can provide serious risks to this ecosystem and the people around it. therefore, the present study aimed to evaluate the concentrations of heavy metals cadmium, nickel, lead and vanadium in water, sediments and macrobenthos of hur al-azim wetland, as a region with high oil activity.methods:this study was conducted in winter 2017 to investigate the concentrations of heavy metals cadmium, nickel, lead and vanadium in 8 stations in hur al-azim wetland. the statistical population for measuring heavy metals with three replications included 24 water samples, 24 sediment samples and 24 macrobenthos samples. among them, the species in macrobenthos samples were identified after washing in a 0.5-micron sieve. after digestion of the samples, the concentration of the elements was measured by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (icp-oes) model vista pro axial. comparison of heavy metal data from water and sediment samples was performed using spss23 software. shapiro-wilk test was also used to investigate the normal distribution of results. one-way analysis of variance was used for general comparisons and tukey test was used for multiple comparisons and differences were significant at 95% level.findings:the concentration of heavy metals in sediments was higher than that of water and macrobenthos, while the concentration of these metals in macrobenthos was higher compared to water (p <0.05). heavy metals had the lowest concentration in station 1 (chazabeh) as a station without oil activity and the highest level in station 4 (between pad 3 to pad 12) as a station with high oil activity (p <0.05). pad 3 to pad 12, along with pad 9 to pad 12, had the highest enrichment index for all metals. the lowest index of nickel, vanadium and cadmium enrichment index was measured in chazabeh station and the lowest level of lead enrichment index was measured in shatt ali station. regarding the index of heavy metal pollution factor, the distance station of pad 3 to pad 12 with values ​​of 4, 1.16, 0.86 and 3.41 for cadmium, nickel, lead and vanadium had the highest value of this index. also, chazabeh station with values ​​of 3.25, 0.18 and 0.54 for cadmium, nickel and vanadium metals and shatt ali station with values ​​of 0.58 for lead metal showed the lowest value of this index. the distance between pad 3 and pad 12 with a value of 1.92 also had the highest pli index. in the studied stations in hur al-azim wetland, 10 macrobenthos families (valvatidae, vnionidae, thiaridae, hydrobiidae, physidae, chironomidae, ceratopogonidae, sinmuliidae, gomphidae and tipulidae) and 11 genera were identified. among them, chadabeh station with 43.8 showed the highest bio-index of bmwp and with 4.86 the highest bio-index of aspt.conclusion:finally, it was found that due to the continuation of oil extraction activities and discharge of toxic pollutants into hur al-azim wetland, there is great potential for rapid and cumulative increase in the concentration of metals, especially vanadium and cadmium and their crossing the critical limit. indicators for measuring the severity of sediment pollution showed the station between pad 3 and pad 12 as the most polluted station in hur al-azim wetland compared to chazabeh station. the correlation between the concentration of heavy metals in sediment and macrobenthos, in addition to emphasizing the uptake and transport of metals along the food chain, showed that macrobenthos can be used as the best biological indicators.