بررسی گسترةآلودگی‌ خاک‌ها و منابع آلاینده متاثر از تهران در دهستان‌های قلعه نو و کهریزک شهرستان ری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه جغرافیای انسانی، دانشکده علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی تهران*( مسوول مکاتبات)

2 دکتری زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین

10.22034/jest.2020.29747.3827

چکیده

زمینه و هدف: خاک به­عنوان یکی از سیستم کلیدی زمین، ارائه­دهندة کالاها، خدمات و منابع برای نوع بشر است و با آسیب آن، شالودة بخش مهمی از  احتیاجات بشری از هم خواهد گسست. هدف این تحقیق بررسی میزان عناصر و مواد آلاینده و شناسایی منابع آلایندگی در خاک­های سطحی دهستان قلعه­نو و بخشی از دهستان کهریزک در جنوب شهر تهران با تاکید بر نقش کلانشهر تهران در این زمینه بوده است.
روش بررسی: این تحقیق در پاییز سال 1396 انجام شده و داده­های مورد استفاده در آن از اندازه­گیری مواد آلاینده­ در نمونه­ها، به­دست آمده­اند. در اجرای تحقیق، 144 نقطه نمونه به روش شبکه­بندی انتخاب گردیده و پس از  برداشت و اندازه­گیری، نتایج حاصل شده در سیستم اطلاعات جغرافیایی وارد شده­اند. سپس به روش IDW  میان­یابی صورت گرفته و نقشه­های پهنه­بندی استخراج گردیده­اند. تحلیل­ها مبتنی بر نقشه­های مستقل و روی­هم نهاده­شده از توزیع فضایی مواد آلاینده در انطباق با داده­های کمی و مقادیر و اندازه­ها در منابع آلایندگی بوده است.
یافته­ها: تحلیل داده­ها و نقشه­های پهنه­بندی نشان داد که غلظت باریوم، کبالت، کروم، مس، نیکل، سرب، اورانیوم و روی در خاک­های منطقه از حدود مجاز بالاتر بوده و دامنه غلظت­ آلاینده­های مورد مطالعه(برحسب میلی­گرم در کیلوگرم خاک) و ناحیه تمرکز هر یک این­گونه بوده است : سرب 6 تا168  و بیشینه در شمال­شرق، کادمیوم  از 6/0 تا 2 و بیشینه در شمال­غرب، آرسنیک از 6/0 تا 4/13 و بیشینه در شمال­شرق،  نیترات 80 تا 700 با بیشینه در جنوب­غربی، کربن آلی 6/0 تا 3 و بیشینه تمرکز در شمال­غرب و بالاخره ترکیبات نفتی با میانگین 051/0 و تمرکز بیشترین غلظت­ها در مرکز منطقه. در یک­چهارم از کل 16 ترکیب مواد نفتی، رقم آلودگی بالاتر از حد استاندارد به­دست آمده است.
بحث و نتیجه­گیری: هرچند در همة منطقه، آلودگی خاک محرز است، اما شدت آلودگی در مجموع در قسمت­هایی بالاتر است که استفاده­گسترده­تری از فاضلاب­های تصفیه نشده در آبیاری صورت می­گیرد. کانال­های خاکی انتقال­دهندة فاضلاب، استفاده از فاضلاب­های خام در آبیاری و مجموعه صنایع پالایش نفت و ذخیره و پخش فرآورده­های نفتی، بر آلودگی خاک­ها تاثیر داشته­اند.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهبیست و دوم، شماره دو، اردیبهشت ماه 99

                                        

 

بررسی گسترةآلودگی­ خاک­ها و منابع آلاینده متاثر از تهران در دهستان­های قلعه نو و کهریزک شهرستان ری

 

حبیب­اله فصیحی[1] *

fasihi@khu.ac.ir   

محسن حمیدی[2]

تاریخ دریافت:29/5/96

 

تاریخ پذیرش:25/7/97

 

چکیده

زمینه و هدف: خاک به­عنوان یکی از سیستم کلیدی زمین، ارائه­دهندة کالاها، خدمات و منابع برای نوع بشر است و با آسیب آن، شالودة بخش مهمی از  احتیاجات بشری از هم خواهد گسست. هدف این تحقیق بررسی میزان عناصر و مواد آلاینده و شناسایی منابع آلایندگی در خاک­های سطحی دهستان قلعه­نو و بخشی از دهستان کهریزک در جنوب شهر تهران با تاکید بر نقش کلانشهر تهران در این زمینه بوده است.

روش بررسی: این تحقیق در پاییز سال 1396 انجام شده و داده­های مورد استفاده در آن از اندازه­گیری مواد آلاینده­ در نمونه­ها، به­دست آمده­اند. در اجرای تحقیق، 144 نقطه نمونه به روش شبکه­بندی انتخاب گردیده و پس از  برداشت و اندازه­گیری، نتایج حاصل شده در سیستم اطلاعات جغرافیایی وارد شده­اند. سپس به روش IDW  میان­یابی صورت گرفته و نقشه­های پهنه­بندی استخراج گردیده­اند. تحلیل­ها مبتنی بر نقشه­های مستقل و روی­هم نهاده­شده از توزیع فضایی مواد آلاینده در انطباق با داده­های کمی و مقادیر و اندازه­ها در منابع آلایندگی بوده است.

یافته­ها: تحلیل داده­ها و نقشه­های پهنه­بندی نشان داد که غلظت باریوم، کبالت، کروم، مس، نیکل، سرب، اورانیوم و روی در خاک­های منطقه از حدود مجاز بالاتر بوده و دامنه غلظت­ آلاینده­های مورد مطالعه(برحسب میلی­گرم در کیلوگرم خاک) و ناحیه تمرکز هر یک این­گونه بوده است : سرب 6 تا168  و بیشینه در شمال­شرق، کادمیوم  از 6/0 تا 2 و بیشینه در شمال­غرب، آرسنیک از 6/0 تا 4/13 و بیشینه در شمال­شرق،  نیترات 80 تا 700 با بیشینه در جنوب­غربی، کربن آلی 6/0 تا 3 و بیشینه تمرکز در شمال­غرب و بالاخره ترکیبات نفتی با میانگین 051/0 و تمرکز بیشترین غلظت­ها در مرکز منطقه. در یک­چهارم از کل 16 ترکیب مواد نفتی، رقم آلودگی بالاتر از حد استاندارد به­دست آمده است.

بحث و نتیجه­گیری: هرچند در همة منطقه، آلودگی خاک محرز است، اما شدت آلودگی در مجموع در قسمت­هایی بالاتر است که استفاده­گسترده­تری از فاضلاب­های تصفیه نشده در آبیاری صورت می­گیرد. کانال­های خاکی انتقال­دهندة فاضلاب، استفاده از فاضلاب­های خام در آبیاری و مجموعه صنایع پالایش نفت و ذخیره و پخش فرآورده­های نفتی، بر آلودگی خاک­ها تاثیر داشته­اند.

 

واژه­های کلیدی: خاک، آلودگی، روشIDW  ، ری

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J. Env. Sci. Tech., Vol 22, No.2,April, 2020

 

 

 

 

 


Investigating the Spread of Soils Pollution and Pollution Sources Originating from Tehran in Rural Districts of Qal'ehno and Kahrizak (Rey Township, Tehran, Iran)

 

Habibollah Fasihi [3]*

fasihi@khu.ac.ir   

Mohsen Hamidi[4]

 

Admission Date:October  17, 2018

 

Date Received: August 20, 2017

 

Abstract

Background and Objective: Soil, as one of the key systems of the earth, provides goods, services and resources for humankind. So, if it is being damaged, the foundation of an important part of human needs will be collapsed. The purpose of this study is to investigate the amount of pollutants and pollutant sources in the surface soils of Qal'ehno and part of Kahrizak district villages in south of Tehran.

Method: The research has been done in autumn 2017 through an analytical-descriptive method. The data used in the analysis are based on the measurement of contaminants in the samples. 144 sample points were selected by grid method and soil samples were taken and measured, then the results were entered in the GIS. We used IDW method for interpolating the point and introducing zoning maps. The analysis is based on separated and overlapped maps of the spatial distribution of pollutants in accordance with quantitative data and the conditions of the contamination sources.

Findings: Data analysis and zoning maps showed that the concentration of barium, cobalt, chromium, copper, nickel, lead, uranium and zinc in the region soils was higher than the permitted limits and the concentration range of the pollutants studied (in mg / kg) and the concentration area of each of them was as follows: lead from 6 to 168 and the highest in the northeast, cadmium from 0.6 to 2 and the highest in the north-west, arsenic ranges from 0.6 to 13.4 and the highest in the northeast, nitrate from 80 to 700 with the highest in the south-west, organic carbon from 0.6 to 3 and maximum concentration in the north-west, and finally, TPHs with an average of 0.051 and concentration of the highest densities in the center of the region.

Discussion and Conclusions: Although soil contamination is high in the whole area, the severity of density is generally higher in those parts that use more untreated wastewater in irrigation. The permeability channels through which sewage is passed, the use of untreated wastewater in irrigation the oil refining industry and the storage and distribution of oil products have affected soil contamination.

 

Key words: Soil, Pollution, IDW, Rey.

 

مقدمه


خاک یک بخش کلیدی از سیستم کره زمین است که چرخه­های هیدرولوژیکی، فرسایشی، زیستی و ژئوشیمیایی را کنترل می­نماید. سیستم خاک ارائه­دهندة کالاها، خدمات و منابع برای نوع بشر است و با آسیب آن، شالودة بخش مهمی از  احتیاجات بشری از هم خواهد گسست. آلودگی خاک یک وجه مهم از آسیب­هایی است که با فعالیت­های انسانی در طبیعت نمود پیدا کرده و به همین دلیل تحقیق در چگونگی تاثیرپذیری آلودگی از جوامع انسانی و کاوش در منابع و عوامل این آلودگی­ها از اهمیت به­سزایی برخوردار می­باشد (1).

آلودگی خاک ممکن است از طیف وسیعی از منابع به­وجود آید. مهم­ترین منابع آلودگی در خاک، به فعالیت های انسانی مربوط است، مانند آلودگی نقطه­ای در استخراج معدن، ذوب فلزات و پالایش  و انتقال نفت، تولید صنعتی، فاضلاب­های شهری و صنعتی، دفع زباله و پسماند،  حمل­و­نقل، استفاده از کودها و آفت­کش­ها در کشاورزی و غیره (2). در چند دهة اخیر آلودگی خاک­ها به مواد مختلف و به­ویژه فلزات سنگین، به­طرز چشمگیری افزایش یافته (3) و این موضوع اثرات نامطلوبی بر محیط زیست و اکوسیستم­ها برجا گذاشته است (4). انتشار عناصر و مواد آلاینده در خاک­ها در اثر آبیاری با آب­های آلوده موجب سرایت آلودگی به گیاهانی که در این خاک­ها رشد می­کنند و حیواناتی که از این گیاهان تغذیه می­نمایند می­گردد و نتیجة آن، آلودگی مواد غذایی و به­خطر افتادن سلامتی انسان­هاست (5).

 شهرها و صنایع به انحای مختلف در آلودگی خاک­ها نقش دارند. موردی از آنها، نقش پساب­های صنعتی و هرزآب­ها و فاضلاب­های شهری است. هرزآب­های آلوده­ای که در شهرها در اثر شست­شوی سطوح آغشته به مواد نفتی، روغن و چربی، سرب و سایر ذرات سمی و مواد بیولوژیک زیان­آور هنگام  بارش فراهم می­آیند و فاضلاب­های شهری که با مصارف گوناگون آب در شهرها تولید می­شوند، اغلب توسط شبکه­های زهکشی و فاضلاب شهری به بیرون از شهرها منتقل گردیده و منشأ آثار و پیامدهای سوء بر محیط زیست پیرامون خود می­گردند. برآورد شده که در سطح جهان 80 % فاضلاب­ها به­صورت تصفیه­نشده به آبراهه­ها تخلیه می­گردند (6). در «گزارش توسعة آب سال 2017 ملل متحد» میزان آب­های تصفیه­نشده­ای که وارد محیط می­شوند در کشورهای کم­درآمد 92 %، در کشورهای با درآمد متوسط رو به پایین 72 %، در کشورهای با درآمد متوسط بالا 62 % و در کشورهای پردرآمد 30 % آمده است (7).  تخمین زده شده که درحدود 10 % از زمین‌‌‌های تحت آبیاری در کشورهای درحال‌توسعه‌‌‌ با فاضلاب آبیاری می‌‌‌شوند (8).

کشور ما هم از این قاعده مستثنی نیست. تاکنون کمی بیش از 50 % فاضلاب‌‌‌ها و پساب‌‌‌ها که عمدتاً در مناطق شهری تولید می­شوند، تصفیه شده و بقیه به‌‌‌صورت خام و تصفیه‌‌‌نشده در محیط رها می‌‌‌گردیده­اند (9). کلان‌‌‌شهر تهران روزانه 400 میلیون لیتر آب ‌مصرف می‌کند که 90 % آن به‌صورت فاضلاب آلوده درمی‌‌‌آید (10). دیرزمانی است که فاضلاب­های شهری و صنعتی و هرزآب­های ناشی از تهران به تناسب شیب شمالی - جنوبی نشیمنگاه شهر، در کانال­های خاکی روباز به نواحی  پیرامونی جنوب شهر جریان یافته و در آبیاری زمین­های کشاورزی مورد استفاده قرار می­گیرند. علاوه بر آن صنایعی که به دلیل موجودیت شهر و امتیازات حاصله از آن در حواشی شهر مکان­گزینی نموده­اند نیز به­طور مستقیم و غیرمستقیم عناصر و مواد آلاینده را به اطراف پراکنده می­سازند. این آثار زیانبار در حواشی جنوبی تهران بیشتر نمود دارد چراکه استقرار مجموعه­ خوشه­های صنعت پالایش نفت نیز در این زمینه مزید بر علت بوده­اند. در این مقاله گستره و پراکنش آلاینده­ها در خاک­های بخشی از مناطق پیرامونی کلانشهر تهران با هدف روشن­ساختن گسترة آلودگی در ارتباط با منابع آلاینده و شهر تهران مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است،

روش­ بررسی

این تحقیق در پاییز 1396 به روش تحلیلی و توصیفی انجام شده است. تحلیل­های نظری و کیفی از روی اطلاعات حاصل از اسناد، گزارش­های و منابع مکتوب صورت گرفته و تحلیل­های کمی با توجه به اندازه­گیری­های برداشت­های 144 نقطة نمونه صورت گرفته است. روش کار چنین بود که با شبکه­بندی منطقه، نمونه­ها به­طور موزون در تمامی منطقه توزیع شدند. به­گونه­ای که هر سلول مساحتی در حدود 11 هکتار را دربرگرفته و نمونه­ها از عمق تا 30 سانتی­متری خاک و از مرکز هر سلول به عنوان نقطة نمونه­برداری، برداشت شدند. داده­ها در سیستم اطلاعات جغرافیایی وارد شده و به طریقADW  میان­یابی گردیدند تا نقشه­های مربوط تولید شود و با روی­هم قرارگیری نقشه­ها، تحلیل­های جامع­تر میسر گردد.

 محدوده مطالعاتی به وسعت حدود 3/16 هزار هکتار عمدتاً در دهستان قلعه­نو واقع شده و قسمتی از آن نیز در دهستان کهریزک از شهرستان ری در جنوب استان تهران قرار دارد. این محدوده به­دلیل فاصله نزدیک (3 تا 5 کیلومتر) با تهران متاثر از آلودگی هوا در این شهر است. از سوی دیگر متاثر از فاضلاب­ها و پساب­های شهری تهران می­باشد که تا کنون در کانال­های روباز به این منطقه جریان می­یافته و برای آبیاری مورد استفاده قرار می­گرفته­است. همچنین در جوار مجموعه عظیم فعالیت­های پالایش نفت و ذخیره و پخش فرآورده­های نفتی قرار دارد که مکان­گزینی آنها در این منطقه متاثر از نزدیکی به تهران  بوده و آلایندگی خصلت ذاتی تمامی این فعالیت­هاست.

 

 

 

شکل1- موقعیت منطقه مورد مطالعه

Figure 1. Study area location

 

 


 

 

یافته­ها


جدول 1 نتایج اندازه­گیری غلظت فلزات سنگین در خاک­های محدوده مطالعاتی را نشان می­دهد. از 16 عنصر آورده شده در جدول، باریوم، کبالت، کروم، مس، نیکل، سرب، اورانیوم و روی از حدود مجاز ارائه شده بالاتر بوده که بیانگر آلودگی شدید خاک­های منطقه می­باشد.

میانگین غلظت سرب در منطقه حدود 6/37 میلی­گرم در کیلوگرم خاک و دامنه تغییرات آن از 6 تا 168 میلی­گرم در کیلوگرم بوده است. غلظت این عنصر در برخی جاها از حد استاندارد تعیین شده برای زمین­های کشاورزی یعنی 75 میلی­گرم در کیلوگرم خاک، فراتر رفته است. نقشه پهنه­بندی هم نشان می­دهد که بیشترین غلظت­ها مربوط به شمال شرق بوده است. در مجموع می­توان گفت که غلظت این عنصر از شمال­شرق به جنوب­غرب کاهش یافته و نواحی نزدیک به کارخانه سیمان ری، و پالایشگاه نفت تهران و نزدیک­تر به شهر تهران که از آلودگی هوای این شهر بیشتر متاثر هستند، مقادیر بالاتری را به ثبت رسانده­اند. سرب یکی از آلاینده­های ساطع شده از دودکش­های پالایشگاه است که به دلیل ارتفاع زیاد دودکش­ها و هوای داغ و سبک خروجی از آنها و تحت تاثیر جهت بادها که غالباً غربی است در پیرامون شرق پالایشگاه که منطبق بر نواحی حداکثر غلظت در محدوده مطالعاتی است، فرومی­نشیند.

 

جدول 1- غلظت فلزات سنگین در خاک­های محدوده مطالعاتی (میلی­گرم در کیلوگرم خاک)

Table 1. Density of heavy metals in soils (mg/kg)

 

فلز

 

میانگین غلظت

 

دامنه

مقادیر استاندارد سازمان حفاظت محیطزیست ایران*

حفاظت محیط زیست

زمین­های کشاورزی

حفاظت آب­های زیرزمینی

نقره

03/0

3/2-2/0

20

10

100

آرسنیک

7/7

4/13 -6/0

17

40

100

باریوم

380

772- 9/1

500

600

2000

برلیوم

4/1

2- 3/0

5

5

1300

کادمیوم

3/0

6/0 -2/0

9/3

5

20

کبالت

13

16 – 9/0

20

50

1000

کروم

80

513 -9/0

64

110

3000

مس

39

88 – 9/0

63

200

1500

مولیبدن

15/1

8/0 4/1

4

40

100

نیکل

1/44

64 -9/0

50

110

600

سرب

6/37

168 -6

300

75

300

آنتیموان

09/1

2/1 -9/0

20

10

12

قلع

1/1

3/17 -3/0

-

50

-

اورانیوم

4

7/5 -1/1

30

5

-

وانادیوم

4/93

107 -9/1

130

200

500

روی

6/119

489 -36

200

500

3000

              *ماخذ: (11)

 

 

میانگین فلز کادمیوم در حدود 26/0 میلی­گرم در کیلوگرم خاک و حداکثر تمرکز آن مربوط به شمال­غرب بوده است. همچنین از شمال به جنوب از غلظت این فلز در خاک کاسته شده و بیشترین مساحت، غلظت242/0 تا 25/0 میلی گرم را به خود اختصاص داده است. به نظر می­رسد فاصله از تهران و از پالایشگاه نفت در پراکندگی آلودگی خاک به فلز کادمیوم تاثیرگذار بوده و به موازات دورشدن از این دو کانون تولید، از میزان آن کاسته شده است.

 

 

شکل2- نقشه پهنه­بندی سرب

Figure 2. Zoning map of Cadmium

 

شکل 3- نقشه پهنه­بندی کادمیوم

Figure 3. Zoning map of Lead

 

شکل4- نقشه پهنه­بندی آرسنیک

Figure 4. Zoning map of Organic Carbon

 

شکل 5- نقشه پهنه­بندی کربن­آلی

Figure 5. Zoning map of Arsenic

 

میانگین غلظت آرسنیک 7/7 و دامنه تغییرات آن از 6/0 تا 4/13 میلی­گرم در کیلوگرم خاک اندازه­گیری شده است. غلظت این ماده در منطقه  از میزان استاندارد حفاظت محیط زیست ایران ( 17 میلی­گرم در کیلوگرم ) پایین­تر بوده و بیشترین غلظت­ها متمرکز بر قسمت­های شمال­غربی بوده که به تهران و نیز کارخانه سیمان ری نزدیک­تر هستند. در عین حال مطالعات دیگر ارتباط غلظت این ماده با مصرف کودهای شیمیایی و سموم دفع آفات در کشاورزی را نشان داده­اند (12). آرسنیک خاک می­تواند 30 تا 80 % از مقدار کل آرسنیک بلع شده توسط انسان را شامل شود (13).

میانگین غلظت کربن آلی در خاک 03/1 اندازه­گیری شده و غلظت آن در بیشتر مساحت منطقه کمتر از 6/3 بوده است. بیشترین غلظت­ها نیز در اراضی مجاور پالایشگاه به ثبت رسیده است. بنابر نتایج سایر مطالعات، مصرف کودهای شیمیایی هم می­تواند زمینه افزایش کربن آلی در خاک را فراهم آورد (14)، چنان­که در این مورد هم در مراکز فشردگی کشت و کار زراعی، غلظت­های بالاتر مشاهده شده است.

نتایج اندازه­گیری ترکیبات آروماتیک در سطح خاک­های منطقه نشان داد که میانگین رقم مجموع 16 ترکیب آروماتیک در سطح خاک 051/0بوده و گرچه تمام ارقام، میانگینی پایین­تر از حد استاندارد حفاظت محیط زیست داشته­اند. اما در یک­چهارم از کل 16 ترکیب، رقمی بالاتر از حد استاندارد حفاظت آب­های زیرزمینی و بالاتر از حد استاندارد زمین­های کشاورزی به­دست آمده است. این ترکیبات می­توانند مشکلاتی در زنجیره­های غذایی بوجود آورده و حتی سبب سرطان شوند (15). نقشه پهنه­بندی مربوط (شکل6) نیز نشان می­دهد که غلظت آلاینده­ها از شمال و جنوب به سمت مرکز افزایش  داشته و حداکثر ارقام در مرکز ناحیه به ثبت رسیده است. علت موضوع می­تواند استفاده گسترده­تر از فاضلاب­های شهری صنعتی در آبیاری باشد. چنانچه در این قسمت فشردگی کشت­و زرع و پوشش اراضی زراعی زیادتر بوده و از طرف دیگر در سال­های گذشته فاضلاب پالایشگاه تهران و صنایع وابسته نیز به کانال­ فاضلاب فیروزآباد در غرب منطقه وارد شده و از این آب برای آبیاری استفاده می­شده است.                           

میانگین نیترات در خاک­های سطحی محدوده 6/169 میلی­گرم در کیلوگرم خاک بوده و بیشترین مساحت، غلظت کمتر از 300 داشته است. با توجه به شیب شمالی - جنوبی زمین و افزایش آبشویی، خطر آلودگی آب­های زیرزمینی به این ماده از شمال به جنوب، زیادتر است. علاوه بر مصرف کودهای شیمیایی نیتراته، مصرف فاضلاب­ها در آبیاری هم می­تواند از علل بالا بودن غلظت در مرکز ناحیه باشد که فشردگی زراعت و پوشش اراضی کشاورزی درآن زیادتر است. نقشه یهنه­بندی نیترات (شکل 7) هماهنگی زیادی با نقشه پهنه­بندی مواد نفتی (شکل 6) دارد که می­تواند تاییدی بر استدلال فوق باشد. پهنه­بندی نیترات نشان­دهندة افزایش میزان غلظت از شمال و جنوب به مرکز و از شرق به سمت غرب با تمرکز بیشترین مقادیر در جنوب­غربی است. متخصصان اعتقاد دارند که غلظت بالاتر از 57 میلی­گرم در کیلوگرم خاک می­تواند خطرآفرین باشد (16). و آب­های زیرزمینی را تهدید کند. تحقیقات مشابه در سایر نقاط جهان رقم 50-40 را هشداردهنده و فراتر از آن را، زیاد از حد و زیانبار ذکر کرده­اند (17).

 

 

شکل 6- نقشه پهنه­بندی آلاینده­های نفتی

Figure 6. Zoning map of oil pollutants

 

شکل 7- نقشه پهنه­بندی نیترات

Figure7. Zoning map of Nitrate

 

شکل 8- نقشه پهنه­بندی کلی مجموع آلاینده­ها

Figure 8. Zoning map of total pollutants

 

 

نقشه پهنه­بندی مجموع آلاینده­های مورد مطالعه نشان می­دهد که به­طور کلی گستره و شدت آلودگی­ها منطبق بر قسمت­ها­یی است که در آن فشردگی بیشتری در کشت و کار زراعی وجود داشته و از فاضلاب­های تصفیه­نشده در آبیاری زمین­ها استفاده زیادتری صورت می­گیرد.

چنان­که ذکر شد یکی از منابع آلایندگی منطقه ورود فاضلاب­های خام شهر تهران و آبیاری وسیع مزارع با این آب­هاست که در گذشته رایج بوده و هم­اکنون نیز صورت می­گیرد. از طریق کانال های درجه یک  سرخ حصار، فیروز آباد، ماندگاری ، خروجی سوم تهران،  صالح آباد (بهشتی)  و یاخچی آباد به­­طور میانگین درفصول مختلف سال بین 10 تا 50 متر مکعب در ثانیه  فاضلاب و هرزآب مناطق فرادست وارد محدوده منطقه 20 شهرداری تهران می­شود. از نهر فیروزآباد به­طور میانگین در هر ثانیه 75/5 مترمکعب (10) فاضلاب شهری عبور کرده که همه در آبیاری مزارع منطقه مورد مصرف قرار می­گیرد. نهر فیروزآباد هر سال به میزان 210 میلیون متر مکعب (که تقریباً همه از پساب­های آلوده شهری و صنعتی است )آب برای آبیاری 7200 هکتار زمین کشاورزی فراهم می­کند میزان فلزات سنگین در آب­های دو کانال فیروزآباد و سرخه­حصار که در آبیاری زمین­های کشاورزی منطقه مصرف می­شوند برای فلزات سرب، روی، کادمیوم، مس و نیکل به ترتیب برابر 64/0، 10/4، 0/0، 035/0 و 033/0 میلی­گرم در لیتر می­باشد (18). این کانال حاوی پساب های مصرفی بخش های شمال غرب، غرب، جنوب و جنوب غربی تهران هستند. دبی متوسط سالانه کانال سرخه­حصار نیز 54/3 متر مکعب در ثانیه است (19). علاوه بر این روزانه بیش از دو هزار تن پسماند و فضولات به شهرری وارد می­شود. این حجم عظیم پسماند از کانال های آب فیروزآباد و سرخه حصار و اغلب از شمال شهر به این منطقه سرازیر می‎شوند (20). بیش از 50 واحد از کارخانه­های آلاینده رنگرزی، سنگ­شویی و قالی­شویی انواع مواد شوینده و پاک کننده را به منابع آبی وارد می­نمایند.

محدوده مورد مطالعه به واسطه فاصله نزدیک با تهران متاثر از آلودگی هوای این شهر نیز می­باشد. درحال حاضر سالانه ۷۰ تن ذرات معلق، ۲ تن سرب 3560 تن  منواکسیدکربن، 1260 تن ترکیبات آلی فرار غیرمتان، ۲۸۵ تن اکسیدهای گوگرد و ۴۵۲ تن اکسیدهای ازت در هوای تهران منتشر می شود که با توجه به وضعیت اقلیمی و جغرافیایی تهران و پدیده وارونگی، آلودگی های یاد شده مدت زیادی در سطح زمین و فضای تنفسی انسان­ها باقی و فضایی فراتر از قلمرو شهری تهران را تا شعاع چند کیلومتری پیرامون تحت تاثیر قرار می­دهند (21). آلاینده­های جوی در هوای کلانشهرها گذشته از این­که وضعیت هوا را نامطلوب می­سازند، با نشست بر سطح زمین، در مقیاسی فراتر از محدوده شهری در آلودگی خاک­ها و گیاهان تاثیر می­گذارند.

یکی از کانون­های تولید آلودگی در منطقه مجموعه عظیم خوشه­های صنعت پالایش نفت و ذخیره و توزیع فرآورده­های نفتی هستند که مشتمل بر پالایشگاه نفت تهران، شرکت­های پاسارگاد، ایرانول، بهران، شرکت سولفور و چند شرکت فرآوری گاز می­باشند. پالایشگاه نفت تهران شامل دو بخش جنوبی و شمالی است که به ترتیب از سال­های 1348 و 1352 فعالیت دارند. این شرکت روزانه 000/250 بشکه نفت را از منابع نفت خام سبک اهواز- آسماری  ونفت خام مارون-شادگان از طریق خط لوله دریافت و فرآورده­هایی چون بنزین پایه، نفت گاز، نفت سفید، گاز مایع و نفت کوره (22) حاصل می­کند. انتشار هزاران تن گازهای آلاینده مختلف به جو و تولید میلیون­­ها متر مکعب فاضلاب آلوده را به دنبال دارد. مجموع 43 دودکش این واحد هر روز به­طور میانگین حدود 4/6 تن و سالانه بیش از 2300 تن گاز So2 به هوا وارد می­کنند (23). نفت خام و فرآورده­های حاصل در ده­ها مخزن ذخیره می­گردد تا به وسیله کامیون­های نفت­کش و یا خطوط لوله راهی بازار شود. نشت از مخازن ذخیره سوخت موسوم به انبار نفت که در ضلع شرقی پالایشگاه قرار دارند و همچنین از لوله­های انتقال که سالیانی از احداث آنها می­گذرد، نیز می­تواند از عوامل ورود و نشت این ترکیبات به محیط باشد. با توجه به پالایش روزانه 35 هزار تن نفت خام در پالایشگاه و میانگین تولید 5/3 تا 5 مترمکعب فاضلاب برای پالایش هر تن نفت خام (24) میزان فاضلاب تولیدی پالایشگاه در هر روز حداقل  500 , 122 مترمکعب برآورد می­گردد همچنین  با عنایت به تبخیر میزان زیادی از آب در فرآیند مصرف در قسمت­های مختلف، می­توان گفت که این واحد صنعتی روزانه بیش از 150 هزار متر مکعب یعنی حدود 2000 لیتر در ثانیه، آب مصرف می­کند که بخش عمده آن به­صورت فاضلاب درمی­آید. بیشتر این آب از خط لولة 400 میلی­متری منتهی به منابع آب سطحی شهر تهران تامین شده و بخشی نیز از چاه­های حفاری­شده در داخل پالایشگاه استخراج می­گردد.

یکی دیگر از منابع سرایت آلودگی به خاک استفاده از آب­های زیرزمینی آلوده منطقه در آبیاری است. سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا  حداکثر مجاز غلظت نیترات را برحسب ازت 10 میلی­گرم در لیتر و مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران 50 میلی­گرم در لیتر بر حسب نیترات تعیین نموده­اند (25). در مطالعات تویسرکانی و همکاران (26) میزان نیترات در 5 نمونه از آب­های زیرزمینی منطقه مورد مطالعه ( دو نمونه در عظیم­آباد، دو نمونه در اسماعیل آباد و یک نمونه در باقرشهر ) به ترتیب 71، 8/23، 115، 94 و 6/70 میلی­گرم در لیتر به­دست آمده که همه بالاتر از حد استاندارد قرار دارد. در همین مطالعه میزان کل کربن آلی (TOC) که حد مجاز آن 2 میلی­گرم در لیتر است در نمونه­های بالا 5/10، 10، 5/12، 5/10 و 5/11 میلی­گرم در لیتر به­دست آمده است. ناصری و همکاران (25) میزان غلظت نتیرات در  اندازه­گیری از  6 نمونه از آب­های زیرزمینی منطقه را بالاتر از حد استاندارد به­دست آورده­ و آلوده­شدن سفره­ها به فاضلاب را علت اصلی این آلودگی دانسته­اند. احتشامی و شریفی (27) با بررسی آلودگی نیترات در منابع آب زیرزمینی منطقه که۴۰ تا ۵۰ درصد آب شرب آنها را تشکیل می­دهد میزان نیترات را تا ۶۵ میلی گرم در لیتر نیز اندازه­گیری نموده­اند. ناصری و همکاران (28) در مطالعه خود بر روی آلاینده­های نفتی در آبهای منطقه، 32 نمونه آب سطحی و زیرزمینی را مورد آزمایش قرار داده و به این نتیجه رسیدند که در 20 نمونه میزان آلایندگی کمتر از حد مجاز بوده که تمامی آنها دور از پالایشگاه نفت تهران و محل استقرار صنایع و فعالیت­های مرتبط با آن در جوار پالایشگاه، قرار داشته­اند. در 9 نمونه آلودگی بیشتر از حد مجاز بوده و در 4 نمونه بسیار بالا و چند برابر حد مجاز بوده به طوری­که در یکی از نمونه­ها، ترکیبات نفتی به ضخامت 3 سانتی­متر روی آب قرار داشتند. این آب­ها نیز یکی از منابع آبیاری در زمین­های کشاورزی منطقه را تشکیل داده و از عوامل سرایت آلودگی به خاک محسوب می­گردند.

 

نتیجه­گیری

سنجش­های صورت گرفته از نمونه­های مطالعاتی در سطح منطقه نشان دادند که خاک­های منطقه در ردیف نمونه­های نادر کشور از لحاظ درجات بالای آلودگی و تنوع مواد آلاینده در خاک هستند. نقشه­های ترسیم شده از توزیع فضایی جمعی آلاینده­ها در خاک، ارتباط و همبستگی فضایی مشهودی را با منابع آلایندگی نشان نمی­دهند. یکی از منابع آلایندگی خاک­ها، آب­های آلوده فاضلاب­های شهری و صنعتی و هرزآب­های تهران هستند که از مسیر دو کانال بزرگ، طول منطقه را از شمال به جنوب طی می­کنند. سنجش­های صورت گرفته در تحقیقات دیگر که بدان اشاره گردید، حاکی از آلودگی شدید این آب­هاست. در محدوده مطالعاتی که در سرتاسر آن فعالیت­زراعی و کشت و زرع  فشرده صورت می­گیرد، مزارع یا به طور مستقیم  از طریق جوی­ها و انهار منشعب از این کانال­ها، با فاضلاب­های خام آبیاری می­شوند و یا از آب چاه­های نیمه­عمیق و در موارد معدود از محل قنات­ها مشروب می­گردند. نشت فاضلاب از کانال­های خاکی به سفره­ها سبب آلودگی این منابع آبی نیز شده است. چنان­که اندازه­گیری­های صورت گرفته که به آنها اشاره شد نشان دادند که این آب­ها نیز از آلودگی برکنار نیستند. بنابراین توزیع فضایی آلودگی بیش از این­که به فاصله از کانال­ها ارتباط داشته باشد، به میزان فشردگی کشت و شدت استفاده از فاضلاب­های خام در آبیاری که ممکن است تا فاصله دوری از کانال­ها انجام شود، ارتباط دارد. مخازن فراوان و عظیم ذخیره سوخت و لوله­های انتقال نفت که اغلب در حدود نیم قرن قبل احداث شده­اند، هنگام حوادث و بروز نقص، از عوامل نشت مواد نفتی به زمین و سفره­های آبی بوده که در آبیاری استفاده می­شده­اند. همچنین انتشار مواد آلاینده از طریق دودکش­های بلند صنایع پالایش نفتی و انتقال فاضلاب این صنایع به کانال­ها (تاچند سال گذشته) صورت گرفته و از منابع آلایندگی محسوب می­گردند. اما دو عامل سبب شده که نقشه توزیع فضایی جمعی آلاینده­ها،  ارتباط فضایی آلودگی را با این کانون­های آلاینده نشان ندهند یکی استفاده بسیار کمتر از فاضلاب­های خام در برای آبیاری مزارع مجاور این کانون­ها و دیگری فشردگی کمتر کشت در این جاها. ارتفاع بلند دودکش­ها و جهت باد نیز که از این کانون­ها به سمت منطقه مورد مطالعه است، آلودگی­ها را در همه منطقه پخش کرده و تاثیر فاصله را در آلودگی منبعث از هوا در خاک، محرز نشان نمی­دهد.

هر چند در این منطقه که روزگاری به لحاظ ارزش­های اکولوژیک و محیط طبیعی زبانزد بود، بنا به تاثیرات مستقیم و غیرمستقیم کلانشهر تهران ارزش­های پیشین از دست رفته و عدم سلامت محیط حتی تا حد تخلیه و تخریب اجباری روستاها نیز پیش رفته و بافت اجتماعی منطقه به­واسطه نامطلوب­بودن محیط برای زندگی به واسطه آلودگی­ها، با کوچ اجباری افراد بومی و جایگزینی اقشاری حتی از افغانستان و پاکستان دگرگون گردیده، اما در هرحال زوال ارزش­های اکولوژیک این منطقه فرآیندی برگشت­ناپذیر نیست. با اعمال مدیریت صحیح بر فاضلاب­ها و هرزآب­های شهری تهران و سرمایه­گذاری در جهت تصفیه صددرصدی آنها و همچنین با اعمال کنترل­های محیط زیستی در جهت استفاده از شیوه­های نوین در کاهش و حذف آلایندگی از صنایع و اعمال کنترل بر فاضلاب­های صنعتی در منطقه می­توان امیدوار بود که محیط جغرافیایی محدوده مورد مطالعه ارزش­های دیرین خود را بازیابد.  

References

  1. Berendse, F., Van Ruijven, J., Jongejans, E., Keesstra, S. 2015. Loss of plant species diversity reduces soil erosion resistance., Ecosystems, 18: 883.
  2. European Commission. 2016. Soil threats in Europe. JRC Science Hub:92.
  3. Mahmoud A.E., Ghoneim A.M. 2016. Effect of polluted water on soil and plant contamination by heavy metals in El-Mahla El-Kobra, Egypt. Solid Earth, (7): 707.
  4. Li X. L., Gao, J., Brierley, G., Qiao, Y. M., Zhang, J., Yang, Y.W. 2013. Rangeland degradation on the Qinghai–Tibet Plateau: implications for rehabilitation. Land Degrad. Dev. (24): 78.
  5. Jolly, Y. N., Islam, A., Akbar, S. 2013.Transfer of metals from soil to vegetables and possible health risk assessment. Springer Plus, (2): 1–8.
  6. United Nations Environment Programme. 2015.Economic valuation of wastewater; the cost of action and the cost of no action, p5.
  7. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO). 2017. The untapped resource: Facts and figures: 7.
  8. UNESCO. 2011. Global challenges of waste water. Assistance of President's Strategic Planning and Supervision, 2010, "Environmental Criteria for the Use of Reverse and Recovered Waters", Journal No. 539: 21.
  9. Assistance of President's Strategic Planning and Supervision. 2010. Environmental criteria for the use of reverse and recovered waters.  Journal No. 539: 21. (In Persian)
  10. Tehran Regional Water Company. 2008. Surface water management plan of south of Tehran (quantitative and qualitative studies). Unpublished report: 38. (In Persian)
  11. Tehran Sewage Internet Portal. Retrieved from: http://ts.tpww.ir/fa/pfazelab/pf2.  4/5/2016. (In Persian)
  12. Boodaghi, H., Yoonesian, M., Mahvi, A.H., Mohammadi, M.A., Dehghani, M.H., Nazara, Sh. 2011. Investigating the Arsenic, Cadmium and Pb Levels in soil and groundwater and Its relationship with fertilizer in ground floor. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences, 12(1). (In Persian)
  13. Solgi, E., Esmaeili-e Sari, A., Riahi-e Bakhtiari, A., Hadipoor, M. 2015. Soil pollution to Arsenic in urban areas: The case: Arak.  Journal of Health and Environment, 6(1): 10-1. Quoted from Diazbarriga, F. et al., 1992. (In Persian)
  14. Rusan M.J.M., Hinnawi S., Rousan L. 2007. Long term effect of wastewater   irrigation   of   forage   crops   on   soil   and   plant   quality parameters. Desalination.  No 215:  143-215.
  15. Vivas, A., Moroneo, B., Del Vol, C., Macci, C., Grazia M., Benitez, G. 2008. Metabolic and bacterial diversity in soils historically contaminated by heavy metals and hydrocarbons.  Journal of Environmental Monitoring, No10: 1287-1296.
  16. Sadeghipoor-e Marvi, M. 2008. Standard limit of nitrate pollutants in water, soil, and vegetable and seafood products.  Second specialized conference on environmental engineering, Tehran. (In Persian)
  17. Bagshaw M. D., Roverger S. 2010. Underground pollution and diseases in India big cities. Journal of Water Supplies, summer 2010, Vol 14, No 3.
  18. Mardani, G., Sadeghi, M., Ahankoob, M. 2010. Investigation of soil contamination in south of Tehran in the course of surface runoff to heavy metals. Journal of Water and Sewage, Volume 21, Issue 3: 113-108.  (In Persian)
  19. Yecom consultant engineers.2008. Summary report of surface water organizing in south Tehran. Unpublished Report: 3. (In Persian)
  20. Shokati, M. 1395. Interview as head of the Environmental Bureau of the Rey township. Retrieved from:  http://www.shafaf.ir on 2/5/2016. (In Persian)
  21. Center for Research and Planning in Tehran City. 1395. Scientific study of Tehran air pollution. Retrieved from:  http://vista.ir/article/216435, 12/8/2016. (In Persian)
  22. Tehran Oil Refining Company. 1395. History of the company. Retrieved from: https://www.torc.ir/20/5/2016. (In Persian)
  23. Chavooshi, B., Masoodinejad, M.R., Adibnejad, A. 2011. Estimation of emission factor (diffusion factor) of SO2 from the outputs of Tehran Oil Refinery.  Journal of Health and Environment,4(2): 239-237. (In Persian)
  24. World Bank Groups. 1997.Pollution prevention and abatement. Handbook: 1.
  25. Naseri, S., Golestanifar, H., Amini, H., Gharehchahi, E. 2009. Interpolation of monthly changes in Nitrate in groundwater in Rey township, using Geographic Information System.  Department of Environmental Health Engineering, Faculty of Health and Institute of Health Research. (In Persian)
  26. Tooiserkani, Z., Shayegan, J., Sadeghi, A. 2009. Investigating organic pollution of groundwater in Tehran.  Sharif Scientific Research Journal, No. 50:  14-9. (In Persian)
  27. Ehteshami, M., Sharifi, A. 2008. Providing a limited model to investigate the quantity and quality of urban aquifers in Shar-e Rey. Soil Research Journal, Vol. 22, No. 2, pp. 257-270.
  1. Naseri, H.R., Modabberi, S., Falsafi, F. 2011. Pollution of groundwater from oil pollutants in Rey township (south Tehran), Journal of Basic Sciences, Islamic Azad University, No. 81: 22-11. (In Persian)

 

 

 

 



1- استادیار گروه جغرافیای انسانی، دانشکده علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی تهران*( مسوول مکاتبات)

[2] - دکتری زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ورامین

[3]- Assistant Professor, Faculty of Geographical Sciences, University of Kharazmi, Tehran, Iran.*(Corresponding Author)

[4]- Ph.D of Farming, Islamic Azad University (Varamin Branch)