بررسی زمین‌زیست‌محیطی توزیع آلودگی های نفتی در رسوبات ساحلی (مطالعه موردی استان بوشهر)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد زمین‌شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس *(مسئول مکاتبات).

2 عضو هیئت علمی گروه زمین‌شناسی مهندسی دانشگاه تربیت مدرس.

3 عضو هیئت علمی سازمان تحقیقات و آبخیزداری وزارت جهاد کشاورزی

چکیده

مطالعه گزارش ها و نقشه‌های موجود نشان می‌دهد که استان بوشهر به علت همجواری با خلیج‌فارس در معرض آلودگی های نفتی قرار گرفته است. در این منطقه به منظور شناسایی مناطق آلوده از چهارده ترانسکت فرضی استفاده شد که این ترانسکت ها در محدوده جزر و مدی و در راستای عمود بر ساحل انتخاب شده‌ و بر حسب ارتفاع سواحل و نوع جزر و مد منطقه‌ای، طول ترانسکت ها متفاوت می‌‏باشد.
آنالیز نمونه های جمع‌آوری شده با روش HPLC نشان می‌‏دهد که میزان آلودگی به هیدروکربن کل (TPH) در منطقه بسیار ناچیز است. به گونه‌ای که برای آلوده ترین نقاط میزان TPH کم تر از ppb400 است. ارزیابی روند توزیع مواد آلاینده در نوار ساحلی نشان می­دهد که توزیع آلاینده‌ها در رسوبات ساحلی مناطق مختلف یکسان نمی‌‏باشد، به طوری که بیشترین آلودگی در پایین‌ترین حد جزر و کم ترین مقدار در بالاترین حد مد می‌باشد. همچنین آنالیز نمونه ها نشان می‌دهد که بالاترین نرخ آلودگی در نمونه‌هایی است که از اعماق بیشتری برداشت شده است. علاوه بر آن در اکثر نمونه‌های برداشت شده از سواحل بوشهر رابطه مستقیمی بین درصد رس و هیدروکربن های آروماتیک وجود دارد.

کلیدواژه‌ها


علوم و تکنولوژی محیط زیست ، دوره پانزدهم، شماره سه، پاییز 92
بررسی زمی نزیست محیطی توزیع آلودگی های نفتی در رسوبات ساحلی
(مطالعه موردی استان بوشهر)
* مجید تاجیک 1
Tajikm1@gmail.com
ماشااله خامه چیان 2
امیر حسین چرخابی 3
88/8/ 88 تاریخ پذیرش: 27 /4/ تاریخ دریافت: 20
چکیده
مطالعه گزارش ها و نقش ههای موجود نشان می دهد که استان بوشهر به علت همجواری با خلیج فارس در معرض آلودگی های نفتی قرار
گرفته است. در این منطقه به منظور شناسایی مناطق آلوده از چهارده ترانسکت فرضی استفاده شد که این ترانسکت ها در محدوده جزر و
مدی و در راستای عمود بر ساحل انتخاب شده و بر حسب ارتفاع سواحل و نوع جزر و مد منطق های، طول ترانسکت ها متفاوت می باشد.
در منطقه بسیار ناچیز (TPH) نشان می دهد که میزان آلودگی به هیدروکربن کل HPLC آنالیز نمونه های جمع آوری شده با روش
400 است. ارزیابی روند توزیع مواد آلاینده در نوار ساحلی نشان ppb کم تر از TPH است. به گونه ای که برای آلوده ترین نقاط میزان
میدهد که توزیع آلاینده ها در رسوبات ساحلی مناطق مختلف یکسان نمی باشد، به طوری که بیشترین آلودگی در پایی نترین حد جزر و
کم ترین مقدار در بالاترین حد مد می باشد. همچنین آنالیز نمونه ها نشان می دهد که بالاترین نرخ آلودگی در نمونه هایی است که از
اعماق بیشتری برداشت شده است. علاوه بر آن در اکثر نمون ههای برداشت شده از سواحل بوشهر رابطه مستقیمی بین درصد رس و
هیدروکربن های آروماتیک وجود دارد.
واژه های کلیدی: بوشهر، خلیج فارس، آلودگی نفتی، رسوبات ساحلی
-1 کارشناس ارشد زمین شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس *(مسئول مکاتبات).
-2 عضو هیئت علمی گروه زمین شناسی مهندسی دانشگاه تربیت مدرس.
-3 عضو هیئت علمی سازمان تحقیقات و آبخیزداری وزارت جهاد کشاورزی.
54 علوم و تکنولوژی محیط زیست، شماره 58 ، پاییز 92 تاجیک و همکاران
مقدمه
وجود منابع عظیم نفتی در خلی جفارس و کشورهای اطراف آن
همواره تهدیدی برای محیط زیست سواحل بوده است. آلودگی
های نفتی در این منطقه به علت حجم بالای عملیات اکتشاف،
استخراج، بارگیری نفتکش ها و تردد آن ها در منطقه بسیار
زیاد است. علاوه بر وجود این مسایل در منطقه دریایی، بروز
جنگ های ایران - عراق و جنگ خلی جفارس ( 1991 ) تخریب
بیشتر محیط زیست دریایی و منابع اکولوژیک آن را به علت
نشت نفتی ناشی از حملات به سکو ها و چاه های نفتی به دنبال
.( داشته است ( 1
با وجود این که از نظر مقایسه سطح محیط زیست
0% از کل جهان است، این منطقه / دریایی خلیج فارس فقط 66
%3/1 از کل آلودگی را ایجاد می کند به عبارت دیگر این منطقه
.( 47 مرتبه بیشتر از محی طهای دریایی مشابه آلوده است ( 2
یکی از دلایل این آلودگی حد پایین جزر و مدی در خلی جفارس
است. به این معنی که آب بسیار کمی از این خلیج با اقیانوس
هند تعویض می شود و در نتیجه فرصت کمی برای بیرون راندن
.( آلودگی ها وجود دارد ( 3
استان بوشهر به علت همجواری با خلی جفارس در
معرض آلودگی شدید نفتی ناشی از منابع نفت خلی جفارس و
کشورهای همسایه قرار گرفته است، به گون های که در بعضی از
سواحل بکر منطقه، آثار آلودگی های نفتی به صورت لکه های
بزرگ نفتی مشاهده می شود. اهمیت مطالعه در این استان به
واسطه چهار عامل اصلی می باشد:
موقعیت جغرافیایی خاص 
ذخایر عظیم نفت وگاز 
رشد صنعتی سال های اخیر 
.( منابع زیستی منطقه ( 4 
این تحقیق در راستای طرح مانیتورینگ زیست
محیطی با مدیریت ستاد ارزیابی خسارت زیست محیطی جنگ
خلیج فارس صورت گرفته است. در این طرح ملی به منظور
شناخت فعالیت ها و مطالعات قبلی که در منطقه انجام یافته
است و استنباط میزان مواد شیمیایی و آلاینده هایی که محیط
با آن مواجه شده است گزارش ها، نقشه ها و اطلاعات موجود در
سازمان ها مورد مطالعه قرار گرفت. با بررسی تصاویر ماهوار های
منطقه و گزارشهای موجود، مشخص گردید که سواحل بوشهر
عمدتا در اثر توده های نفتی انتقال یافته در اثر جنگ خلیج
فارس ( 1991 ) آلوده شده است. بنابراین ناحیه جزر و مدی با
اهداف تعیین میزان آلودگی انتقال یافته توسط دریا، نوع
آلاینده های نفتی، نحوه توزیع آلودگی ها در سواحل و میزان
خسارات زیست محیطی مورد ارزیابی قرار گرفت. محدوده مورد
مطالعه، ناحیه ای بین آخرین پیشروی آب در بالاترین حد مد و
حد پایینی جزر است و گستره آن با توجه به شکل سواحل،
شرایط اقلیمی و ویژگیهای جزر و مدی دریاها متفاوت است.
خصوصیات منطقه
خلیج فارس دریایی نیمه بسته، کم عمق با آب گرم
و شور به وسعت 232850 تا 239000 کیلومترمربع می باشد
که بیشترین ساحل آن ( 1260 کیلومتر) متعلق به ایران است.
حداکثر عمق در خلیج فارس طبق منابع مختلف از 182 متر در
سواحل عمان تا حدود 93 متر در 15 کیلومتری جنوب تنب
.( بزرگ بیان شده است ( 5 و 6
از نظر وضعیت اقلیمی، آب و هوای خلیج فارس بر
خلاف واقع شدن در منطقه آب و هوایی دریایی به سه دلیل
تبخیر شدید سالانه، میزان ناچیز آب ورودی از طریق رودخانه
ها و پایین بودن میزان تبادل آب با اقیانوس هند، خشک
گرمسیری است ( 7). این خلیج در واقع توده آبی با عمق کم
است که برگشت یا جا به جایی جریان های دریایی در آن 3 تا
.( 5 سال به طول م یکشد ( 8
خلیج فارس از نظر زمی نشناسی و تاریخچه پیدایش
شباهتی به دریاهای اطراف خود ندارد چرا که تمامی آن یک
فلات قاره، یعنی دنباله و امتداد جلگه های اطراف فلات ایران
است. خلیج فارس از شمال توسط کوه های چین خورده زاگرس
و از جنوب توسط سپر عربستان احاطه گردیده است و از نظر
5 بررسی زمین زیست محیطی توزیع آلودگی های نفتی .... 5
ساختاری یک حوضه تکتونیکی است که در اثر کوه زایی پلیو-
پلئیستوسن تشکیل گردیده است و طی دوره های یخچالی به
تدریج سطح آب دریاهای آزاد بالا آمده و به سطح کنونی خود
.( رسیده است ( 9
سواحل بوشهر عمدتا از رسوبات آواری تشکیل شده
است که از کوه های واقع در شمال و شرق استان همراه با
جریان های آبی به مناطق ساحلی حمل شده است. همچنین
آب و هوای گرم و خشک منطقه باعث تبخیر زیاد در آب های
خلیج فارس و گاهی رسوب گذاری نمک در این سواحل
می شود. در این میان مقداری از مواد رسوبی نیز با آب های
زیرزمینی به مناطق ساحلی راه می یابد. منشأ دیگر رسوبات را
می توان به دلیل وجود بادهای قوی شمال غرب دانست که
مقدار زیادی خاک های نرم را به سواحل حمل م یکند که
.( عمدتاً شامل ماسه ، سیلت و رس می باشد ( 4
همچنین می توان به رسوبات با منشاء زیستی و رسوبات بیوژنی
اشاره کرد که بقایای پیکره فیتوپلانکتون ها و ژئوپلانکتون ها در
تشکیل این رسوبات نقش عمد های دارد. چون آب خلیج فارس
بازی دارد ( 10 )، تخریب پوسته فرامینیفرها و PH معمولاً
اسکلت دوکفه ای ها به وسیله میکروارگانیسم ها باعث تشکیل
.( رسوبات کربنات کلسیم م یگردد ( 4
شناسایی منطق های
برای ارزیابی اثر آلودگی نفتی بر سواحل بوشهر لازم
است که منطقه مورد نظر به طور کامل شناخته شود هدف از
این شناسایی منطقه ای تعیین نوع آلاینده های نفتی، نحوه
توزیع آلودگی در سواحل و میزان خسارات زیست محیطی
است.
-1 مطالعات دفتری:
به منظور شناخت فعالی تها و مطالعات قبلی که در
منطقه انجام یافته و استنباط مواد شیمیایی و آلاینده هایی که
محیط با آن مواجه شده، لازم است که مروری بر گزارش ها،
نقشه ها و اطلاعات موجود در سازمان ها انجام شود. در این
تحقیق با بررسی تصاویر ماهواره ای منطقه و گزارش های
موجود، مشخص گردید که سواحل بوشهر در اثر نشت مواد
نفتی آلوده شده است( 11 ). بنابراین در این مرحله شناسایی با
استفاده از نقشه توپوگرافی، محدوده مورد مطالعه به شرح زیر
مشخص گردید.
نوار سواحلی بوشهر به طول تقریبی 390 کیلومتر که
از منطقه چاهک در شمال غربی بندر گناوه (' 40 و° 29 شمالی
 ' 24 و° 50 شرقی) شروع شده و تا دماغه نای بندر خرابه در
27 شمالی  ' 35 و° 52 ° 23' جنوب خلیج نای بند (" 30
شرقی ) ادامه م ییابد.
-2 نمونه برداری
به منظور شناسایی مناطق آلوده و تعیین میزان آلودگی ناشی از
ورود هیدروکربن ها به سواحل استان بوشهر، می بایست از نقاط
مناسب و حتی الامکان دست نخورده و بکر سواحل نمون ههایی
تهیه شود که تعداد نقاط نمونه برداری بستگی دارد به:
وسعت و توپوگرافی منطقه 
نحوه توزیع آلاینده های موجود (که از روی مطالعات 
دفتری مشخص م یشود)
درجه اطمینان مورد نیاز 
بودجه در دسترس برای انجام عملیات شناسایی 
.( منطقه ( 12
با توجه به موارد فوق برای شناسایی این منطقه
سیستم نمون هبرداری منظم 1 طراحی شده است. زیرا در
نمونه برداری تصادفی (غیر سیستماتیک) 2 نقاط نمونه برداری به
طور تصادفی در سطح منطقه پخش می شوند و در نتیجه برای
نقاط نمونه برداری حالت انبوه شدگی 3 رخ م یدهد و یا ممکن
.( است از نقاط معینی نمونه برداشته نشود ( 12
در نمونه برداری منظم از یک شبکه فرضی استفاده
می شود که در این شبکه نقاط نمون هبرداری به طور صحیح بر
کل مساحت محدوده مورد نظر توزیع م ی شود. در هر خانه
1- Regular Sampling System
2- Random Sampling System (Non-Systematic)
3- Clumping
56 علوم و تکنولوژی محیط زیست، شماره 58 ، پاییز 92 تاجیک و همکاران
شبکه یک نقطه مورد نمون هبرداری قرار م یگیرد. بنابراین هرچه
وسعت خانه ها کم تر باشد، تعداد نقاط نمونه برداری بیشتر است
و اطلاعات به دست آمده از تجزیه نمونه ها دقیق تر است . به
لحاظ نظری در این روش نیز مانند روش تصادفی ممکن است
که یک نقطه داغ 1 را از دست بدهیم. بنابراین برای به حداقل
رساندن خطا طراحی شبکه بر اساس ریسک ارزیابی منطقه و
میزان اطلاعات مورد نیاز انجام می گیرد.
برای به وجود آوردن شبکه از یک سری ترانسکت
های فرضی استفاده م یشود که فاصله ترانسکت ها از یکدیگر
حداقل 3 کیلومتر است و با توجه به شکل سواحل تغییر
می کند. در عمل سعی شده است که ترانسکت ها در جهت
عمود بر ساحل انتخاب شوند.
یکی دیگر از پارامترهای موثر در برنامه های
نمونه برداری از منطقه شاخص آسی بپذیری 2 است شاخص
آسیب پذیری روشی برای گروه بندی سواحل است در این
شاخص با توجه به اثر آلودگی ها بر سواحل از جمله؛ پوشاندن
سنگ ها، گیاهان و جانداران با لایه ای از نفت م یتوان نقاطی را
که پتانسیل آلودگی بالاتری دارند برای نمون هبرداری مشخص
.( کرد ( 10
آسیب پذیری به عواملی نظیر میزان پایداری نفت و
وسعت ضایعات بیولوژیکی که تا حدی متاثر از عوامل فیزیکی
می باشد، بستگی دارد. انواع خطوط ساحلی بر حسب
آسیب پذیری از 1 تا 10 شماره گذاری می شود که کم ترین
شماره حداقل آسی بپذیری نسبت به نفت را دارد و نیاز به کم
ترین عملیات جهت زدودن آلودگی دارد. مثلاً در پرتگاه های
سنگی سواحل شاخص آسی بپذیری یک می باشد، زیرا در این
مناطق انرژی امواج بسیار بالا م یباشد و در اثر برخورد امواج
آلودگی نفتی از سنگ های ساحلی جدا شده و دور از سواحل
نگه داشته م یشود. در این موارد عملیات پاکسازی چندان
.( ضروری نیست ( 10
سواحل مسطح با رسوبات دانه ریز (کوچک تر از
0/250 میلی متر) نفوذ پذیری پایینی دارند. بنابراین مواد نفتی
1- Hot spot
2- Vulnerability Index
به آن ها نفوذ نمی کند و در صورت بروز آلودگی به کمک وسایل
مکانیکی می توان ساحل را پاک ساخت این سواحل شاخص
آسیب پذیری 3 دارند.
در شرایط یکسان هرچه اندازه ذرات و در نتیجه
نفوذپذیری رسوبات افزایش یابد، میزان تاثیر نفت نیز بیشتر
شده و عمق آلودگی افزایش می یابد. در این حالت شاخص
آسیب پذیری ساحل بالاتر می باشد.
مثلاً شاخص آسیب پذیری 7 مربوط به سواحل
ماسه ای است که اندازه ذرات آن ها بزرگتر از 2 میلی متر
می باشد. در این سواحل نفت با سرعت تا عمق زیادی نفوذ
می کند و تجمع سنگین نفت یک نوع سنگفرش آسفالتی را
تشکیل م یدهد.
علاوه بر ویژگی های رسوبات ، ضایعات بیولوژیکی نیز در شاخص
آسیب پذیری موثر است. به طوری که شاخص های آسی بپذیری
بالاتر از 7 مربوط به سواحلی با جمعیت های بیولوژیکی وسیع
.( حفاظت شده م یباشد ( 10
معمولاً شاخص آسیب پذیری در سواحل کم شیب و
مسطح بیشتر است، زیرا مواد نفتی انتقال یافته توسط جزر و مد
می تواند محدوده بیشتری را تحت تاثیر قرار دهد بنابراین اکثر
ترانسکت ها طوری انتخاب شد هاند که در سواحل کم شیب
ماسه ای قرار گیرند. علاوه بر آن در چنین سواحلی با افزایش
یافتن طول ترانسکت، م یتوان تعداد نقاط نمون هبرداری را
.( افزایش داد ( 11
-3 تعیین روش نمونه برداری
این مرحله شامل فعالیت های صحرایی می باشد که
هدف از آن مشخص کردن آلاینده های زیر سطحی رسوبات در
خلال نمونه گیری است.
بازدیدهای صحرایی از سواحل استان بوشهر نشان می دهد که
امکان برداشت نمونه از تمامی ترانسکت های از پیش تعیین
شده در روی نقشه وجود ندارد. مناطقی که در آن نمون هبرداری
صورت نگرفته است، به شرح زیر می باشد.
5 بررسی زمین زیست محیطی توزیع آلودگی های نفتی .... 7
،( در جنوب بندر عسلویه و دماغه نای بندر ( شکل 1 o
به علت وجود سواحل سخت مرجانی عملا امکان
نمونه برداری وجود ندارد.
سواحل عسلویه تا بردستان و سواحل دیر به علت o
وجود شیب توپوگرافی زیاد و رواناب شدید، متشکل
از رسوبات قلوه سنگی می باشد و امکان نمونه
برداری از آن ها بسیار مشکل است. علاوه بر آن در
این مناطق نوار ساحلی بسیار باریک است و امکان
فرض ترانسکت وجود ندارد.
در برخی از نقاط به علت عدم دسترسی به محدوده o
جزر و مدی و یا قطع ترانسکت توسط عوارض
مصنوعی (پل، جاده، خاکریز و ...) عملا امکان
برداشت نمونه وجود ندارد.
شکل 1- سواحل مرجانی دماغه نای بندر واقع در جنوب
شرقی عسلویه
بنابراین بر اساس مطالعات اولیه، شاخص
آسیب پذیری و بازدیدهای صحرایی چهارده ترانسکت در طول
نوار ساحلی در نظر گرفته شد که این ترانسکت ها از بخش
.( جنوبی منطقه شمار هگذاری شده اند (شکل 2
شکل 2- موقعیت قرارگیری ترانسکت های فرضی در
طول نوار ساحلی بوشهر
بر حسب ارتفاع ساحل و نوع جزر و مد منطقه ای،
طول ترانسکت ها متفاوت می باشد که معمولا در سواحل مسطح
و گلی و در کنار خورها طول ترانسکت ها بیشتر است.
برای هر ترانسکت سه نقطه نمون هبرداری در نظر
گرفته شده است که این نقاط بر اساس فاصله از ساحل به
ترتیب شماره گذاری م یشود. در شکل 3 طرح شماتیکی از یک
ترانسکت نشان داده شده است.
58 علوم و تکنولوژی محیط زیست، شماره 58 ، پاییز 92 تاجیک و همکاران
راهنما
پایین ترین حد جزر رسوبات ساحلی P1
حد جزر و مد میانه سطح آب دریا P2
فاصله بین نقاط نمونه برداری بر روی یک ترانسکت d و 2 d بالاترین حد مد 1 P3
شکل 3- مقطع یک ترانسکت فرضی عمود بر خط ساحلی
هر نقطه نمونه برداری شامل 3 چاهک می باشد که فاصله این
چاهک ها از یکدیگر 10 متر بوده و در امتداد ترانسکت قرار
دارند، بنابرین تعداد کل چاهک ها 126 مورد است که در هر
20 سانتی متری و از - 10 و 30 -20 ،0- چاهک از سه عمق 10
.( هر عمق یک نمونه جهت آنالیز شیمیایی برداشت شد (شکل 4
سپس نمونه های به دست آمده از هر عمق با یکدیگر مخلوط
شد تا یک نمونه میانگین بدست آید.
شکل 4- اعماق نمون هبرداری در یکی از نقاط برداشت
برای نمونه گیری از رسوبات آلوده شده رعایت موارد Sarsby
زیر را لازم م یداند:
غلظت آلاینده ها ممکن است در جهت افقی یا 
عمودی متغیر باشد که می تواند به واسطه فعالیت
های پیشین انجام یافته در منطقه باشد.
0-10cm
10-20cm
20-30cm
0-10cm
بررسی زمین زیست محیطی توزیع آلودگی های نفتی .... 59
آلاینده های ته نشین شده در سطح زمین ممکن است 
که به سطح پایین حرکت کرده و در اعماق جمع
شود. اما وجود یک لایه نفوذناپذیر رسی می تواند به
عنوان سدی در برابر انتقال آلودگی ها عمل کند. اگر
این لایه رسی خیلی به سطح زمین نزدیک باشد
آنگاه عمق لایه رسی نشان دهنده حداکثر عمق
نمونه برداری است.
عمق نمونه برداری بستگی به نوع آلایند هها دارد اگر 
آلاینده ها تحرک بالایی داشته باشند، به اعماق
بیشتری نفوذ م یکنند پس عمق نمونه برداری
افزایش می یابد.
برای زمین های سفت و متراکم و یا برای 
آلاینده هایی که نسبتاً تحرک ندارند 1 (مانند فلزات)
تهیه نمونه از سطح یا نزدیک سطح زمین مانعی
ندارد.
اگر در یک منطقه پوشش گیاهی متراکم باشد، آنگاه 
نمونه گیری باید تا عمقی که ریشه گیاه وجود دارد
انجام گیرد.
حداقل 3 نمونه برای هر نقطه نمون هبرداری پیشنهاد 
می شود که نمونه اول از رسوبات سطحی زمین است
(حداکثر عمق 200 میلی متر). نمونه سوم از
بیشترین عمق نفوذ آلودگی گرفته م یشود و نمونه
دوم از یک عمقی در وسط بین نمونه های 1 و 3
.( انتخاب گردد ( 12
ویژگی های فیزیکی و شیمیایی رسوبات
ترکیب کانی شناسی رسوبات م یتواند مهم ترین اثر را
بر واکنش بین سیالات آلی و فازهای جامد داشته باشد. زیرا
تفاوت در سطح ویژه کانی ها، باعث اختلاف در انتقال تود ههای
آلاینده بین سیالات منفذی و زمینه ذرات م یشود. بارهای
می شود EC نامتعادل منفی در کانی های رسی باعث تفاوت در
که زمینه را برای واکنش با کاتیون های موجود در سیالات
1- Immobile
منفذی پدید می آورد ( 13 ). با توجه به موارد بالا لازم است که
برخی از ویژگی های رسوبات از جمله بافت (درصد رس، سیلت
(EC) و ظرفیت تبادل کاتیونی PH ، و ماسه)، وزن واحد حجم
تعیین شود.
وزن واحد حجم رسوبات توسط نمونه گیر استوانه ای
و در حین نمونه برداری از سواحل انداز هگیری گردید. وزن واحد
حجم برای هر عمقی انداز هگیری شد. پس برای هر نقطه
نمونه برداری، سه مورد اندازه گیری وزن واحد حجم وجود دارد.
در این روش نمون هگیر فلزی در عمق مورد نظر قرار
گرفته و سپس با ضربه در رسوبات فرو می رود. در بعضی از نقاط
به علت وجود ذرات شن و عدم چسبندگی ذرات و یا اشباع
.( بودن رسوبات، تعیین وزن مخصوص میسر نشد (شکل 5
شکل 5- اشباع بودن ماسه های ساحلی و ریزش رسوبات
مانع از برداشت نمونه جهت تعیین وزن مخصوص
می گردد.
نمونه های جمع آوری شده بعد از ارسال به
آزمایشگاه از نظر بافت طبقه بندی شد. برای نشان دادن بافت
خاک از سیستم طبقه بندی اداره کشاورزی ایالات متحده
آمریکا 2 استفاده شده است. همان طور که در شکل 6 نشان داده
شده است، در این طبقه بندی، تمامی رسوبات در گروه لوم 3 نام
گذاری می شوند که با تغییر درصد سیلت و ماسه در محدوده
لوم سیلتی 4 تا لوم ماسه ای 5 پراکنده شده است.
2- U.S.Department of Agricultured (USDA)
3- Loam
4- Silty Loam
5- Sandy Loam
60 علوم و تکنولوژی محیط زیست، شماره 58 ، پاییز 92 تاجیک و همکاران
بررسی بافت رسوبات ساحلی نشان می دهد که با
افزایش درصد ذرات رسی ظرفیت تبادل یونی نیز افزایش
می یابد که این پدیده به ساختار ویژه کانی های ورقه ای مربوط
می گردد (شکل 7). بارهای نامتعادل منفی در کانی های رسی
می شود که زمینه را برای واکنش با EC باعث تفاوت در
.( کاتیونهای موجود در سیالات منفذی پدید می آورد ( 14
c l a y
Cla y lo a m
c l a y
Cl a y
Si l t y l o a m
Si l t
Lo a m y
Sa n d s a n d
Lo a m
Sa n d y Lo a m
Lo a m
Sa n d y
c l a y
Sa n d y
Si l t y cla y
l o a m
Si l t y
USDA شکل 6- طبقه بندی رسوبات جمع آوری شده بر طبق سیستم
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.1 1 10 100 100
EC (ds/m)
clay (%)
شکل 7- تغییرات درصد رس در مقابل ظرفیت تبادل کاتیونی
بررسی زمین زیست محیطی توزیع آلودگی های نفتی .... 61
آنالیز رسوبات آلوده و درون یابی 1 نتایج
جهت تعیین آلایند ههای نفتی در رسوبات از روش ها
و ابزا رهای مختلفی استفاده م یشود که انتخاب روش تجزیه
بستگی به نوع و مقدار آلاینده ها، اطلاعات مورد نیاز، اهمیت
پروژه و نحوه کاربری نتایج دارد. کروماتوگرافی مایع با کارایی
یکی از روش های تجزیه با دو فاز ساکن و (HPLC) بالا 2
متحرک می باشد که فاز ساکن ستون جداکننده ای است که از
ذرات بسیار ریز پر می شود و فاز متحرک مایعی است که از بین
.( فاز ثابت عبور می کند ( 15
و همکاران برای ارزیابی Moen ، مطابق جدول 1
استفاده کردهاند. C,B,A بحران آلودگی در رسوبات از 3 پارامتر
نشان دهنده میزان آلودگی در سطح A در این جدول ارزش
زمینه 3 خاک است که این ارزش نشانگر استاندارد بهسازی 4
نشان م یدهد که آلودگی در خاک B خاک نیز م یباشد. ارزش
رخ داده است و شناسایی وسعت آلودگی در منطقه ضرورت
که بیشترین ارزش را نشان م یدهد، بیانگر C دارد. پارامتر
آلودگی شدید در خاک می باشد به گونه ای که عمل تصحیح
.( اجباری است ( 16
جدول 1- حدود اصلی هلندی برای نمون ههای آلودگی
نفتی در خاک
ماده آلاینده (ppm) غلظت در خاک
A B C
Benzene 0.01 0.5 5
Toluene 0.05 3 30
Phenols 0.02 1 10
Total aromatics 0.1 7 70
0.05 2 20
Total
chlorobenzenes
0.01 1 10
Total
chlorophenols
Total PCBs 0.05 1 10
1- Interpretation
2- High Performance Liquid Chromatography
3- Back ground level
4- Remediation Standard
Fuel 20 100 800
Mineral oil 100 1000 5000
در این تحقیق 16 مورد از هیدروکربن های حلقوی
تجزیه و شناسایی گردید که مقایسه مقادیر به (PAHS) معطر 5
دست آمده از نتایج آنالیز با حدود اصلی آلودگی نشان می دهد
که میزان آلودگی در منطقه بسیار ناچیز است، به گونه ای که
برای آلوده ترین نقاط نیز نیاز به مطالعات بیشتر ضرورتی ندارد.
همچنین ارزیابی آلودگی های نفتی نشان م یدهد که توزیع
آلاینده ها در رسوبات ساحلی مناطق مختلف یکسان نمی باشد
(شکل 8). مثلاً در مناطق نا یبند و عباسک (ترانسکت های 1 و
10 ) هیچ گونه اثری از آلودگی های نفتی دیده نم یشود، در
حالی که در مناطق گناوه، احشام احمدی و هلیله (ترانسکت
12 و 8) میزان آلودگی نفتی نسبت به مناطق دیگر ، های 14
قابل توجه است. بنابراین اگرچه از شرق به غرب میزان آلودگی
نفتی افزایش یافته است ولیکن این روند صعودی به طور منظم
در تمام ترانسکت ها دیده نمی شود.
0 0 0 0
59
0
96
142
41
0 0
128
47
353
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
TRANSECT No.
TPH (ppb)
شکل 8- توزیع آلودگی های نفتی در امتداد ترانسکت
های فرضی
5 -Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
62 علوم و تکنولوژی محیط زیست، شماره 58 ، پاییز 92 تاجیک و همکاران
جنس رسوبات ساحلی در حفظ و پایداری آلودگی های
نفتی موثر است چنان که در اکثر نمون ه های برداشت شده از
سواحل بوشهر رابطه مستقیمی بین درصد رس و هیدروکربن
های آروماتیک وجود دارد (شکل 9). شاید این پدیده مربوط به
سطح ویژه بالا در کانی های رسی باشد. کانی های ورق های رسی
در سطح خود بارهای منفی را حمل م یکنند و این ناپایداری در
بارهای الکترونی باعث افزایش تبادلات کاتیونی م ی شود. در
نتیجه رس ها م یتوانند آلاینده ها را بهتر از ماسه ها جذب و
.( نگه داری کنند ( 11
0
5
10
15
20
25
30
35
1 10 100 1000 10000
PAH (ppb)
CLAY (%)
شکل 9- تغییرات آلودگی هیدروکربن های آروماتیک نسبت به درصد رس
(TPH) در شکل 10 نتایج تجزیه هیدروکربن های کل نفتی 1
برای نمونه ها بر حسب فاصله از ساحل در طول هر ترانسکت و
همچنین عمق نمون هبرداری مرتب شده است همان طور که در
این شکل ملاحظه می شود، برای برخی ترانسکت ها هیچ گونه
آلودگی نفتی مشاهده نشده است.
از بررسی نمودارهای شکل 10 می توان به این نتیجه رسید که
در طول یک ترانسکت هرچه از ساحل فاصله گرفته شود،
میزان آلودگی کم تر می شود. یعنی بیشترین آلودگی در
پایین ترین حد جزر و کم ترین مقدار در بالاترین حد مد وجود
دارد. در این مورد م یتوان چنین فرض کرد که در محدوده جزر
و مدی با نزدیک شدن به دریا، اثر آلاینده ها بر رسوبات بیشتر
می شود، یعنی تعداد دفعات بیشتری آب دریا سطح رسوبات را
می پوشاند بنابراین انتقال آلودگی به رسوبات در دفعات بیشتری
تکرار می گردد.
1- Total Petroleum Hydrocarbons
در برخی از ترانسکت ها بیشترین آلودگی در نقطه نمونه برداری
میانی دیده شده است که می توان آن را به ریخت شناسی
سواحل مربوط دانست. به این معنی که ناهمواری سواحل و
موانع طبیعی و مصنوعی در محدوده جزر و مدی مواد نفتی را
به دام انداخته و منجر به تمرکز آلایند هها در یک محدوده
خاص شده است.
بررسی زمین زیست محیطی توزیع آلودگی های نفتی .... 63
TRANSECT 14
0
500
1000
1500
2000
1 2 3
POINT No.
TPH (ppb)
Depth
0-10
depth
10-20
Depth
20 -30
TRANSECT 13
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1 2 3
POINT No.
TPH (ppb)
Depth
0-10
depth
10-20
Depth
20 -30
TRANSECT 12
0
50
100
150
200
250
300
350
1 2
POINT No.
TPH (ppb)
Depth
0-10
depth
10-20
Depth
20 -30
TRANSECT 9
0
50
100
150
200
250
1 2 3
POINT No.
TPH (ppb)
Depth
0-10
depth
10-20
Depth
20 -30
TRANSECT 8
0
50
100
150
200
250
300
1 2 3
POINT No.
TPH (ppb)
Depth
0-10
depth
10-20
Depth
20 -30
TRANSECT 5
0
50
100
150
200
250
1 2 3
POINT No.
TPH (ppb)
Depth
0-10
depth
10-20
Depth
20 -30
شکل 10 - تغییرات هیدروکربن کل نسبت به عمق نمونه برداری و فاصله از ساحل
(برای ترانسکت های ذکر نشده آلودگی هیدروکربن کل وجود ندارد)
علاوه بر آن نمودارهای ستونی بالا نشانگر رابطه ای
مستقیم بین هیدروکربن های کل و عمق نمون هبرداری است. به
طوری که بیشترین مقدار آلودگی در نمون ههایی است که از
20 سانتی متری برداشت شده است و در این مورد - اعماق 30
دلایل زیر محتمل م یباشد.
الف- آلودگی در تمام اعماق به طور یکنواخت توزیع شده است
اما با گذشت زمان به علت تابش نور خورشید و گرمای محیط
فرایندهای شیمیایی در رسوبات سطحی تسریع یافته و درصد
بیشتری از هیدروکربن ها در اثر تبخیر و تجزیه از محیط خارج
شده، در حالی که در اعماق بیشتر اثر نور و گرما بر آلاینده های
نفتی کم تر است.
ب- رسوبات ساحلی دارای بافت و نفوذپذیری متغیری از سطح
تا عمق می باشد، پس رسوبات سطحی به علت نفوذپذیری
بالاتر، مواد نفتی کم تری را حفظ م یکند و در اعماق بیشتر به
علت تراکم بالاتر و تغییر بافت رسوبات، نفوذپذیری کاهش یافته
و فرصت مناسبی برای جای گیری آلاینده ها پدید می آید. از
طرفی در هر مرحله جزر و مد، آب نفوذی به داخل رسوبات
باعث می شود که آلاینده ها به عمق بیشتری نفوذ کنند.
گذشته از نتایج بالا، تجربه برخی محققان نشان
می دهد که میزان غلظت آلاینده ها در رسوبات بستگی به عوامل
بسیاری دارد و معمولا در شرایط یکسان با افزایش عمق میزان
64 علوم و تکنولوژی محیط زیست، شماره 58 ، پاییز 92 تاجیک و همکاران
غلظت آلایند هها کاهش م ییابد، زیرا بخشی از آلایند هها در
.( مسیر حرکت توسط ذرات خاک جذب می شوند ( 17
علاوه بر آن مقدار اولیه آلاینده ها و سرعت توزیع آن ها نیز
نقش به سزایی در میزان جذب دارد. هرچه غلظت اولیه و
سرعت توزیع بیشتر باشد در یک عمق مشخص مقدار بیشتری
مواد آلاینده جمع م یشود. البته سرعت توزیع خود متاثر از دما
می باشد و با افزایش دما از 5 به 25 درجه سانتی گراد سرعت
توزیع آلاینده به طور چشمگیری افزایش م ییابد. همچنین
آلاینده و ویژگی های رسوبات نقش اصلی را در توزیع و جذب
دارند. به عنوان مثال بنتونیت نسبت به کائولینیت مقدار
بیشتری از آلاینده ها را جذب می کند و یا توزیع رابیدیوم خیلی
.( سریع تر از منیزیم است ( 18
ج- در اثر عملکرد فرسایشی امواج، بخشی از رسوبات سطحی از
بین رفته اند و رسوبات جدید جای گزین آنها شده است. تکرار
این عمل در طی چندین سال باعث کاهش میزان آلایند هها در
رسوبات سطحی می گردد و رسوبات عمیق تر از عمل تخریبی
امواج محفوظ م یمانند.
نتیجه گیری
با افزایش کانی های رسی در رسوبات، ظرفیت تبادل 
بالا م یرود. بنابراین تاثیر آلودگی های EC یونی
نفتی بر این رسوبات بیشتر است.
در اکثر نمونه های برداشت شده رابطه مستقیمی بین 
درصد رس و هیدروکربن های آروماتیک وجود دارد
بنابراین کانی های رسی در حفظ آلودگی های نفتی
موثر هستند.
مواد آلاینده نفتی در طول نوار ساحلی استان بوشه ر 
به طور یکسان توزیع نشد ه است بلکه در بعضی از
ترانسکت ها نرخ آلودگی بیشتر است و به طور کلی
میزان آلودگی از شرق به غرب افزایش یافته است.
در طول یک ترانسکت با دور شدن از ساحل میزان 
آلودگی کم تر م یشود و در یک نقطه نمونه برداری
بیشترین مقدار آلودگی نفتی در نمونه هایی است که
20 سانتی متری برداشت شده است. - از اعماق 30
منابع
1. محمدی گلنگشی، محسن، 1376 ، بررسی روند
اثرات فلزات سنگین بر منابع آبی استان خوزستان
بعد از آتش سوزی چاه های نفت کویت، پایان نامه
کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
2. نادری، سعید، 1376 ، بررسی آلودگی های ناشی از
V, Ni, Cr, Cd, Pb, Hg, As هفت فلز سنگین
و هیدروکربن های نفتی ( بصورت کل) در آب و
رسوبات بندر انزلی، پایان نامه کارشناسی ارشد،
دانشگاه تربیت مدرس.
3. S. L. Coles and Y. H. Fadlallah, 1991,
Reef Coral Survival and Mortality at
Low Temperatures in the Arabian
Gulf: new Species–Specific Lower
Temperature Limits, Coral Reefs 9, pp.
231–237.
4. نوان مقصودی، محمود، 1376 ، بررسی مقدار آلودگی
Ag, V, Cd, Cr, ناشی از هفت عنصر سنگین
و هیدروکربن های کل در بندرهای Hg, Pb, Ni,
شهید رجایی و باهنر بندر عباس، پایان نامه
کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
5. اطلاعی، فهیمه، 1378 ، گردش آب های ساحلی در
منطقه بوشهر، دانشگاه تربیت مدرس.
6. برنامه عزم ملی برای حفاظت از محیط زیست، بهار
1378 ، سازمان حفاظت از محیط زیست.
7. نوری، جواد، 1377 ، بررسی تاثیر جریان های دریایی
خلیج فارس بر آلودگی سواحل شمالی خلیج فارس،
دانشگاه تربیت مدرس.
8. The First International Conference on
the State of the Gulf Ecosystem
(Future and Threats), 2006, UAE
University, Al Ain, United Arab
Emirates.
بررسی زمین زیست محیطی توزیع آلودگی های نفتی .... 65
9. سهرابی بیدار، عبدالله، 1379 ، ارزیابی موردی زمین
شناسی مهندسی نهشته های بستر دریا با استفاده از
روش صوتی، پایان نامه کارشناسی ارشد ، دانشگاه
تربیت مدرس.
10 . عباس پور، مجید، 1377 ، مهندسی محیط زیست،
دانشگاه آزاد اسلامی، جلد اول.
11 . تاجیک، مجید، 1383 ، ارزیابی تاثیر زمین زیست
محیطی آلودگی های نفتی بر رسوبات ساحلی استان
بوشهر، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت
مدرس.
12. Sarsby, Robert, 2000, Environmental
geotechnics, Thomas Telford
13. Evgin, Das, 1996, geotechnical
properties of oil contaminated sand,
proceeding of 49th Canadian
geotechnical conference.
14. Lakshmi N. Reddi, Hilary I. Inyang,
2000, Geoenvironmental engineering,
Marcel Dekker
15 . یزدی کریمی، بتول، 1373 ، کروماتوگرافی مایع با
شرکت قاسم ایران ، HPLC کارایی بالا
16. Kostecki Paul T & Calabrese Edward
J, 1993, Hydrocarbon Contaminated
Soil and Groundwater, LEWIS
PUBLISHERS, Vol 3.
17. Raymond N. Yong, 2000,
Geoenvironmental engineering:
contaminated soil, pollution fate, and
mitigation, CRC Press
18. Hsai _ Yang Fang, 1997, Introduction
to Environmental Geotechnology,
CRC Press,

  1. محمدی گلنگشی، محسن، 1376، بررسی روند اثرات فلزات سنگین بر منابع آبی استان خوزستان بعد از آتش سوزی چاه های نفت کویت، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
  2. نادری، سعید، 1376، بررسی آلودگی های ناشی از هفت فلز سنگین V, Ni, Cr, Cd, Pb, Hg, As و هیدروکربن های نفتی ( بصورت کل) در آب و رسوبات بندر انزلی، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
  3. S. L. Coles and Y. H. Fadlallah, 1991, Reef Coral Survival and Mortality at Low Temperatures in the Arabian Gulf: new Species–Specific Lower Temperature Limits, Coral Reefs 9, pp. 231–237.
  4. نوان مقصودی، محمود، 1376، بررسی مقدار آلودگی ناشی از هفت عنصر سنگین Ag, V, Cd, Cr, Hg, Pb, Ni,  و هیدروکربن های کل در بندرهای شهید رجایی و باهنر بندر عباس، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
  5. اطلاعی، فهیمه، 1378، گردش آب های ساحلی در منطقه بوشهر، دانشگاه تربیت مدرس.
  6. برنامه عزم ملی برای حفاظت از محیط زیست، بهار 1378، سازمان حفاظت از محیط زیست.
  7. نوری، جواد، 1377، بررسی تاثیر جریان های دریایی خلیج فارس بر آلودگی سواحل شمالی خلیج فارس، دانشگاه تربیت مدرس.
  8. The First International Conference on the State of the Gulf Ecosystem (Future and Threats), 2006, UAE University, Al Ain, United Arab Emirates.
  9. سهرابی بیدار، عبدالله، 1379، ارزیابی موردی زمین شناسی مهندسی نهشته های بستر دریا با استفاده از روش صوتی، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
  10. عباس پور، مجید، 1377، مهندسی محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، جلد اول.
  11. تاجیک، مجید، 1383، ارزیابی تاثیر زمین زیست محیطی آلودگی های نفتی بر رسوبات ساحلی استان بوشهر، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
  12. Sarsby, Robert, 2000, Environmental geotechnics, Thomas Telford
  13. Evgin, Das, 1996, geotechnical properties of oil contaminated sand, proceeding of 49th Canadian geotechnical conference.
  14. Lakshmi N. Reddi, Hilary I. Inyang, 2000, Geoenvironmental engineering, Marcel Dekker
  15. یزدی کریمی، بتول، 1373، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا HPLC ، شرکت قاسم ایران
  16. Kostecki Paul T & Calabrese Edward J, 1993, Hydrocarbon Contaminated Soil and Groundwater, LEWIS PUBLISHERS, Vol 3.
  17. Raymond N. Yong, 2000, Geoenvironmental engineering: contaminated soil, pollution fate, and mitigation, CRC Press
  18. Hsai _ Yang Fang, 1997, Introduction to Environmental Geotechnology, CRC Press,