بررسی میزان دیازینون منابع آب‌های زیرزمینی منطقه لواسانات براساس روش SPME (مطالعه موردی: لواسانات بزرگ و لواسانات کوچک)

مستخرج از پایان­نامه

پایداری، توسعه و محیط زیست، دوره اول، شماره 1، بهار 99

بررسی میزان دیازینون منابع آب­های زیرزمینی منطقه لواسانات براساس

روش SPME (مطالعه موردی: لواسانات بزرگ و لواسانات کوچک)

مرضیه بابایی ^[1]*

Marziye_babaee@yahoo.com

سعیدرضا عاصمی [2]

شهرزاد خرم نژادیان [3]

چکیده

گسترش کاربرد آفت کش­های ارگانو فسفره در صنعت، کشاورزی و..، دیازینون را به یک معضل زیست محیطی تبدیل کرده است. ﺑﺎﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻫﻤﻴﺖ آب و اﺛﺮاﺗﻲ ﻛﻪ آﻟﻮدﮔﻲ آب ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺮ ﺳﻼمت اﻧﺴﺎن و اﻛﻮﺳﻴﺴﺘﻢ­های ﻃﺒﻴﻌﻲ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ، ﭘﺎﻳﺶ ﻛﻴﻔﻴﺖ منابع آب از اﻫﻤﻴﺖ ﺑﺴﺰاﻳﻲ ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ. لذا این پژوهش در راستای تعیین میزان آلودگی دیازینون آب­های زیر‌زمینی و بررسی وضعیت کیفی آب در منطقه لواسانات صورت گرفت.

در محدوده مورد مطالعه، به طور تصادفی روستاهایی انتخاب شدند و 6 چاه در هر روستا ( در بالادست و پایین دست) نمونه­برداری شد. پس از انتقال نمونه­ها به آزمایشگاه با بهره­گیری از روش میکرو استخراج فاز جامد، غلظت دیازینون آن­ها اندازه­گیری شد.

نتایج نشان داد که منابع آب­های زیر‌زمینی در منطقه مورد مطالعه آلوده به دیازینون بوده و میزان این آلودگی در لواسانات کوچک نسبت به لواسانات بزرگ بیش­تر است. روستای نیکنام ده و هنزک به‌ترتیب با غلظت دیازینون میانگین 792/13 و 328/13 میکرو گرم بر لیتر بیش­ترین سهم در آلودگی منابع آبی زیرزمینی منطقه مورد مطالعه را به خود اختصاص دادند.

مقایسه میانگین دیازینون برآورد شده با استاندارد­­های جهانی نشان داد که میزان این آلودگی در تمامی روستاها با توجه به استاندارد آب آشامیدنی بیش­تر از حد مجاز بوده و با استاندارد آب­های زیرزمینی مطابقت ندارد. لذا ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‌رﯾﺰی­ﻫﺎی ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﻣﻨﺎﺑﻊ آب و هم­چنین پایش ﺳﻼﻣﺖ ﺣﻮﺿـﻪﻫـﺎی آﺑﺨﯿـﺰ و اﯾﺠـﺎد ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻣﺪﯾﺮﯾﺘﯽ در منطقه مورد مطالعه باید در اولویت قرار گیرد.

واژه­های کلیدی: منابع آب­های زیر‌زمینی، دیازینون، روش SPME.

Evaluation of Diazinon Groundwater Resources in the Lavasanat area Based on SPME (Case Study: Large and Small Lavasanat)

Marzieh Babaei [4]*

marziyebabaee68@gmail.com

Saeedreza Asemi [5]

Shahrzad Khoramnejad [6]

Abstract

Organophosphorus pesticides are widely used for agricultural purposes, so it is make the Diazinon one of environmental issues. Given the importance of water and the effects that pollution can have on human health and natural ecosystems, water quality monitoring is very important. The aim of this study was to determine the contamination entered in the area of large and small Lavasanat‘s groundwater.

In the study area, were randomly selected 6 villages and six wells in each village (upstream and downstream) were sampled. After transferring the samples to the laboratory, using micro solid-phase extraction method, diazinon concentrations were measured.

Results showed that Small Lavasanat is more polluted than Large Lavasanat. Niknam village and Hanzak with average concentrations of diazinon 13.792 and 13.328 micrograms per liter, respectively, were the most polluted underground water resources in the study area, respectively.

Compare Diazinon estimated average by world standards, showed the amount of contamination of drinking water in the rural areas according to the standard, were higher than the standard limit and the groundwater does not match. The planning related to water resources management as well as monitoring the health of watersheds and change management in the study area should be prioritized.

Keywords: Ground water resources, Diazinon, SPME Method.

زمینه و هدف

رشد شهرها، افزایش جمعیت و بالا رفتن استانداردهای زندگی در بسیاری از کشورها موجب تقاضای روز افزون آب های زیرزمینی برای مصارف مختلف کشاورزی، صنعتی و شهری شده است. آب های زیرزمینی به دلیل استعداد آلودگی کم­تر و هم­چنین ظرفیت ذخیره زیاد نسبت به آب های سطحی، به عنوان منبع مهم تامین آب مورد توجه می­باشند (1). همین امر آب­های زیر زمینی را با چالش­های متفاوتی از جمله آلاینده­های طبیعی و غیر طبیعی روبه­رو کرده است. لذا بررسی وضعیت کمی و ﮐﯿﻔﯽ این منابع و ارزﯾﺎﺑﯽ ﺳﻼﻣﺖ ﺣﻮﺿـﻪﻫـﺎی آﺑﺨﯿـﺰ بعنوان یکی از ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﻬﻢ در ﭘﺎﯾﺪاری ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﮏ ﻣﻨﻄﻘﻪ، حائز اهمیت می­باشد، که همواره باید در در ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ‌رﯾﺰی­ﻫﺎی مدیریتی ﻣﻨﺎﺑﻊ آب لحاظ گردد.

آبیاری زمین های کشاورزی و باغداری سبب شتشوی سموم شیمیایی و کودها و انتقال آن­ها از لایه­های مختلف خاک به آب­های زیر زمینی می­شود. بنابراین کیفیت آب زیر­زمینی موضوعی قابل تامل است. فاصله بین منابع آبی با منطقه سمپاشی شده و میزان نزولات جوی از جمله عواملی هستند که میزان آلودگی آب بوسیله حشره­کش­ها  را تحت تاثیر قرار می­دهند. بارش شدید سبب ورود بسیاری از آفت کش ها به آب خصوصا آب­های زیر زمینی می­شود. تجمع برخی از آفت­کش­ها در آب اثراتی بر بو، مزه، زندگی آبزیان، فرایند تشکیل اکسیژن توسط فیتوپلانکتون ها و هم­چنین زنجیره غذایی دارد (2). یکی از  ترکیب­های مهم در آب­ها که از نظر سلامت می­توانند تهدیدی جدی برای انسان باشند آفت­کش­های ارگانو فسفره (دیازینون)  است. این مواد از مصارف بی رویه کشاورزان از طریق آب­شویی وارد منابع آب، به­خصوص آب­های زیرزمینی، می­شوند. دیازینون با مقدار کشنده ۵۰-۱۰۰میلی گرم بر کیلوگرم جزء سموم فسفره و یک حشره‌کش نسبتاً فرّار است و برای از بین بردن مگس و کنه مخصوصا کنه تولوزانی به مقدار زیاد استفاده می‌شود (3).

جهت شناسایی و اندازه­گیری دقیق آفت کش دیازینون از روش میکرواستخراج با فاز جامد SPME که روشی سریع و مستقیم برای آماده­سازی نمونه می­باشد، استفاده می­شود. تکنیک میکرو استخراج فاز جامد(SPME) برای نخستین بار، توسط تیم تحقیقاتی پروفسور پاولیشین در دانشگاه واترلو کانادا ابداع و معرفی گردید. SPME روشی است بسیار قدرتمند برای آماده­سازی نمونه که تغلیظ، استخراج و ورود نمونه به دستگاه کروماتوگرافی را در یک مرحله انجام می­دهد. ضمن آنکه یک روش استخراج کننده کاملا عاری از حلال بوده و برای آنالیز توسط آن تنها چند میلی­لیتر نمونه کفایت می­نماید (4، 5).

ضرورت این تحقیق بواسطه گسترش روز افزون کاربرد آفت‌کش­های ارگانو فسفره (دیازینون) در صنعت کشاورزی و دامپروری بیش از بیش آشکار می­گردد. چرا که دیازینون یکی از ترکیب­های مهم در منابع آبی بوده که حتی میزان کمی از این مواد شیمیایی پیامدهای زیست محیطی و بهداشتی بسیاری را برای انسان در پی خواهد داشت. از آن­جا که در شهرستان لواسان زمین­های کشاورزی و باغ­های زیادی وجود دارد که به صورت دوره­ای سمپاشی می­شوند و هم­چنین چون آب شرب اهالی منطقه بیش­تر از آب­های زیر­زمینی تامین می­گردد، احتمال نشت سموم به داخل چاه­ها وجود دارد. به همین دلیل مصرف سموم آفت کش می تواند تهدیدی برای منابع تامین آب شرب این شهرستان محسوب گردد. لذا پژوهش حاضر با هدف تعیین میزان آلودگی دیازینون آب­های زیر‌زمینی و بررسی وضعیت کیفی آب در منطقه لواسانات بزرگ و کوچک صورت گرفت.

مواد و روش­ها

- معرفی منطقه­ی مورد مطالعه:

بخش لواسانات با وسعت حدود ۶۰۰ کیلومتر مربع یکی از بخش‌های شهرستان شمیرانات در استان تهران است که به سه قسمت شهر لواسان، دهستان لواسان بزرگ و دهستان لواسان کوچک تقسیم شده است. منطقه‌ی دهستان لواسان بزرگ یکی از مناطق ییلاقی، کوهستانی و خوش آب و هوای بخش لواسانات که در ۳۳ کیلومتری جنوب ‌غربی قله دماوند قرار دارد. این دهستان شامل 14 روستا است که عبارتند از: چهارباغ، رسنان، علائین، کلان، روستای لواسان (بزرگ) (مرکز دهستان)، مزرعه شاه نشین، نیکنام ده (پرجمعیت­ترین منطقه لواسان بزرگ)، هیزم دره، ایراء، پورزند سفلی، پورزند علیا، پورزند وسطی، تاسیسات سد لتیان و جوزک. منطقه ی دهستان لواسان کوچک بخش اصلی و پر جاذبه منطقه لواسانات، چه از نظر مسکونی و چه از نظر کشاورزی بوده و دسترسی مردم به این دهستان بسیار آسان‌تر از دهستان لواسان بزرگ است. به­طوری­که موجب پیشرفت این منطقه نسبت به منطقه لواسانات بزرگ شده است. در تقسیمات جدید مساحت این دهستان بیش­تر از دهستان لواسانات بزرگ بوده که در حال حاضر 17 روستای افجه (مرکز دهستان)، انباج، برگ جهان، بوجان، پشت لاریجان، راحت آباد، زیاد آباد، سینک، کردیان، کند بالا (علیا)، کند پایین (سفلی)، کیور، گندم مجد، لشگرک، مزرعه سادات، ناصرآباد و هنزک زیرمجموعه این دهستان را تشکیل می‌دهند. شکل 1 موقعیت منطقه مورد مطالعه را نشان می­دهد.

شکل1- نقشه موقعیت منطقه مورد مطالعه در استان تهران

Figure 1- Location of the study area in Tehran

روش بررسی

این تحقیق در محدوده­ی دو دهستان "لواسانات بزرگ" و "لواسانات کوچک" بر­اساس مطالعات کتابخانه­ای، عملیات عرصه­ای در راستای بازدید و بررسی اجمالی منطقه­ی مورد مطالعه، نمونه برداری و انجام عملیات آزمایشگاهی و نهایتا تجزیه و تحلیل اطلاعات، به شرح زیر انجام شده است:

از آنجایی که تعداد روستاهای هر منطقه زیاد بود (14 روستا در لواسانات بزرگ و 17 روستا در لواسانات کوچک)، از هر دهستان 10 روستا به طور تصادفی انتخاب گردید. در هر روستا 6 نمونه از آب چاه‌ها به صورت تصادفی برداشت شد. به گونه‌ای که از این شش نمونه، 3 نمونه از چاه­های موجود در بالادست هر روستا (به­عنوان شاهد) و 3 نمونه از چاه­های واقع در پایین دست نمونه­برداری گردید. (با توجه به فیزیوگرافی حوضه) اختلاف غلظت در چاه های بالا دست و پایین دست، میزان تأثیر استفاده از سموم را بر غلظت آن، در آب چاه­ها تعیین می­کند. نمونه ها با استفاده از بطری نانسن به حجم 100 میلی لیتر برداشت و به بطری­های 100 سی سی منتقل و روی آن­ها برچسب زده شد. سپس به آزمایشگاه منتقل گردید و تا روز اندازه­گیری در یخچال و در دمای 4 درجه سانتی­گراد نگه­داری شد.

جهت اندازه­­گیری مقدار دیازینون، ابتدا نمونه­ها به نوبت به چند ظرف با درب بسته منتقل شد و روی دستگاه Heater Stirrer قرار داده شده و سپس دمای آب به 45 درجه سانتی­گراد رسانیده شد. دلیل انتخاب این دما اولاً افزایش میزان تبخیر دیازینون از آب و در نتیجه افزایش کارایی روش SPME بوده و ثانیا در دماهای بالاتر امکان تجزیه این ماده و از دست رفتن آن بیش­تر است. با رسیدن دمای نمونه ها به 45 درجه سانتی­گراد، سوزن SPME از درب لاستیکی ظرف وارد شده و به مدت 30 دقیقه در معرض بخارات موجود فضای بالایی نمونه آب قرار گرفت. پس از گذشت این زمان سوزن SPME از ظرف نمونه خارج شده و در قسمت injector دستگاه GC/MS جهت تحلیل نمونه وارد شد. از آن­جایی که اعداد ارایه شده توسط دستگاه GC/MS به صورت واحد جرمی نبوده و تنها بر پایه تعداد یون­های شکسته شده ملکول­های مواد است، جهت تعیین میزان دیازینون موجود در نمونه­ها ابتدا چهار نمونه استاندارد با مخلوط کردن غلظت های 5، 10، 20 و 40 میلی­گرم دیازینون در یک لیتر آب مقطر تهیه شده و میزان دیازینون موجود در آن به روش نمونه­گیری انجام شده برای تمامی نمونه­های دیگر با استفاده از SPME  تعیین شد. سپس با استفاده از روش رگرسیون، بین غلظت دیازینون موجود در نمونه استاندارد و مساحت زیر پیک دستگاه ارتباط آماری برقرار شده تا مدل جهت برآورد غلظت در نمونه­های اصلی به­دست آید. در نهایت با استفاده از این مدل، غلظت دیازینون در هر یک از نمونه­ها به واحد میلی­گرم بر لیتر تعیین شد (6).

از آن­جایی که هدف از این بررسی تعیین میزان آلودگی وارد شده در هر منطقه به آب­های زیر­زمینی بود از روش فاکتوریل در غالب طرح کاملاٌ تصادفی استفاده شد تا در وهله اول مشخص شود که بین دو دهستان در کدامیک شدت آلودگی بیش­تر است. در وهله دوم در داخل هر دهستان کدام­یک از روستاها بیش­ترین آلودگی را ایجاد می­کنند. بنابراین تعداد کل نمونه­ها به صورت زیر مشخص شد:

2(دهستان) ×10(روستا) ×2(تیمار) ×3(تکرار) =120 نمونه

در نهایت جهت تعیین میزان آلودگی ایجاد شده در هر منطقه از روش مقایسه میانگین t-استیودنت استفاده شده و میزان سطح معنی­داری اختلاف پایین دست و بالا دست روستا تعیین شد.

یافته ها

1- تعیین دیازینون در دو دهستان "لواسانات بزرگ" و "لواسانات کوچک"

میزان دیازینون موجود در سفره­های آبهای زیر‌زمینی لواسانات

بزرگ و لواسانات کوچک به ترتیب برابر با میانگین 59/3 و 50/6 میکروگرم بر لیتر برآورد گردید. نتایج فوق با بهره­گیری از آزمون میانگین t-استیودنت نشان داد که میزان دیازینون آب­های زیر‌زمینی لواسانات کوچک با اختلاف 92/2 میکروگرم بر لیتر به طور بسیار معنی­داری بیش­تر از میزان دیازینون منابع آب­های زیر‌زمینی در لواسانات بزرگ است؛ بنابراین شدت آلودگی دیازینون در لواسانات کوچک بیش­تر تشخیص داده شد.

جهت ارزیابی ارتباط بین غلظت دیازینون و نیترات اندازه­گیری شده در هر روستا، همبستگی پیرسون بین این متغیرها در نرم­افزار SPSS اندازه­گیری شد. اما از آن­جایی که متغیرهای بسیاری از جمله روستاهای بالادست، عمق سفره، جنس لایه سنگ مادری، مساحت باغات و میزان کود و سموم مصرفی نیز تأثیر توامان بر غلظت این دو ماده در آب­های زیرزمینی دارند ارتباط معنی­دار کمی بین مساحت و جمعیت روستاها با میانگین غلظت دیازینون و نیترات و هم­چنین میانگین اختلاف چاه­های پایین دست و بالا دست روستاها مشاهده شد. با این حال نمودار رگرسیونی بین جمعیت روستاها در سال 1390 و هم­چنین مساحت آن ها در شکل 2 حاکی از تأثیر ضعیف جمعیت بر غلظت این دو آلاینده است.

از آن­جایی که وابستگی غلظت دیازینون به فعالیت­های انسانی بسیار بیش­تر از غلظت نیترات است، به همین دلیل، شیب ارتباط بین این آلاینده با جمعیت روستاها به مراتب بیش­تر است (شکل 2، a و c). این در صورتی است که خط رگرسیونی نیترات بسیار به خط افق نزدیک است (شکل 2، b و d).

در شکل 3 نیز مشاهده می­شود که بین مساحت روستاها با میزان آلاینده ها ارتباط بهتری نسبت به جمعیت آن­ها دارد. بویژه غلظت دیازینون که دارای شیب رگرسیونی بیش­تری در مقابل مساحت نسبت به جمعیت دارد. این امر نشان می­دهد که میزان مساحت کاشت و مساحت باغات تأثیر بیش­تری بر غلظت آلاینده­ها در سفره­های زیرزمینی منطقه خواهد داشت.

شکل 2- نمودار رگرسیون خطی ارتباط بین جمعیت روستا و نیترات a) میانگین غلظت دیازینون در چاه­های بالا و پایین دست روستا، b) میانگین غلظت نیترات در چاه های بالا و پایین دست روستا، c) میانگین اختلاف غلظت دیازینون بین چاه­های بالادست و پایین دست روستا، d) میانگین اختلاف غلظت نیترات بین چاه­های بالادست و پایین دست روستا

Figure 2- Linear regression graph the relationship between the rural population and nitrates a) The average concentration of Diazinon in up and downstream of the village, b) The average concentration of nitrates in up and downstream of the village, c) the average difference between the upstream and downstream villages concentrations of Diazinon, d) average nitrate concentration difference between the upstream and downstream village

شکل 3- نمودار رگرسیون خطی ارتباط بین مساحت روستا و نیترات a) میانگین غلظت دیازینون در چاه­های بالا و پایین دست روستا، b) میانگین غلظت نیترات در چاه های بالا و پایین دست روستا، c) میانگین اختلاف غلظت دیازینون بین چاه­های بالادست و پایین دست روستا، d) میانگین اختلاف غلظت نیترات بین چاه­های بالادست و پایین دست روستا

Figure 2- Linear regression graph the relationship between the rural area and nitrates a) The average concentration of Diazinon in up and downstream of the village, b) The average concentration of nitrates in up and downstream of the village, c) the average difference between the upstream and downstream villages concentrations of Diazinon, d) average nitrate concentration difference between the upstream and downstream village

2- اثر گذارترین روستاها در میزان دیازینون آب­های زیر‌زمینی

در راستای تعیین وضعیت کیفی منابع آبی منطقه مورد مطالعه، بررسی کیفیت آب­های زیرزمینی در مقیاس کوچک­تر، ضرورتی انکار ناپذیر دارد. فلذا در هریک از دهستان­های مورد مطالعه؛ 10 روستا به­طور تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفت. اثر­گذارترین روستاها بر آلودگی دیازینون منابع آبی زیرزمینی در هریک از دهستان­های مورد مطالعه به تفکیک مشخص شد.

بررسی غلظت دیازینون چاه­های بالادست و پایین دست روستاهای مورد مطالعه­ی لواسانات بزرگ و نتایج حاصل از آزمون میانگین t-استیودنت نشان داد که روستاهای چهارباغ، علائین، ایراء، لواسان و نیکنام ده بیش­ترین آلودگی منابع آبی لواسانات بزرگ را موجب می­شوند. اختلاف معنی­داری بین غلظت دیازینون چاه­های بالادست و پایین دست روستاها وجود داشت (جدول 1).

جدول 1- نتایج آزمون t-استیودنت اختلاف میزان دیازینون چاه­های بالادست و پایین دست روستاهای مورد مطالعه­ی دهستان "لواسانات بزرگ"

Table 1- Student t- test results of diazinon’s difference between upstream and downstream villages of the "great Lavasanat"

از بین 10 روستای مورد مطالعه در لواسانات بزرگ، 5 روستا بعنوان اثر گذارترین روستا در آلودگی دیازینون منابع آبی زیر‌زمینی تعیین شدند؛ که در این میان روستای نیکنام ده با میزان دیازینون بطور متوسط 792/13 میکروگرم بر لیتر بیش­ترین سهم را در آلودگی دیازینون منابع آبی منطقه، به­علت پر جمعیت­ترین روستا در بین روستاهای مورد بررسی به خود اختصاص داده است.

بررسی غلظت دیازینون چاه­های بالادست و پایین دست روستاهای مورد مطالعه­ی لواسانات کوچک و نتایج حاصل از آزمون میانگین t-استیودنت نشان داد که روستاهای افجه، انباج، کندبالا، هنزک، کیور، ناصرآباد، مزرعه سادات و سینک بیش­ترین عامل آلودگی منابع آبی لواسانات کوچک هستند. اختلاف معنی­داری بین غلظت دیازینون چاه­های بالادست و پایین دست روستاها وجود داشت (جدول 2).

جدول 2- نتایج آزمون t-استیودنت اختلاف میزان دیازینون چاه­های بالادست و پایین دست روستاهای مورد مطالعه­ی دهستان "لواسانات کوچک"

Table 2- Student t- test results of diazinon’s difference between upstream and downstream villages of the "Small Lavasanat"

از بین 10 روستای مورد مطالعه در لواسانات کوچک، 8 روستا به­عنوان اثر­گذارترین روستا در آلودگی دیازینون منابع آبی زیر‌زمینی تعیین شدند: که در این میان روستای هنزک با میزان

دیازینون به­طور متوسط 328/13 میکروگرم بر لیتر بیش­ترین سهم را در آلودگی دیازینون منابع آبی منطقه، در بین روستاهای مورد بررسی به خود اختصاص داده است.

ارزیابی میزان غلظت دیازینون کل روستاهای مورد مطالعه­ی دو دهستان "لواسانات بزرگ" و "لواسانات کوچک"

مقایسه غلظت دیازینون منابع آب­های زیرزمینی تمامی روستاهای مورد بررسی به روش دانکن (در سطح احتمال 5 درصد)، نشان داد که روستاهای نیکنام ده، هنزک، سینک بیش­ترین سهم از آلودگی دیازینون رو به خود اختصاص دادند. کم­ترین میزان آلودگی دیازینون در روستاهای پورزند علیا، پورزند وسطی، پورزند سفلی، راحت آباد، جوزک و شاه نشین مشاهده شد. روستاهایی که به‌ترتیب بیش­ترین و کم­ترین سهم آلودگی دیازینون رو به خود اختصاص داده‌اند و از نظر آماری با یکدیگر اختلاف معنی داری ندارند: در گروه a و f مشخص شدند (شکل 4).

شکل 4- نمودار مقایسه غلظت دیازینون در تمامی روستاهای مورد بررسی در منطقه، به روش دانکن در سطح احتمال

 5 درصد

Figure 4- Comparison Chart of diazinon concentrations in all villages surveyed in the region, by Duncan 5%

5- مقایسه میزان آلودگی دیازینون کل روستاهای مورد مطالعه ی دو دهستان "لواسانات بزرگ" و "لواسانات کوچک" با استاندارد های جهانی

بر اساس آمارهای جهانی اگرچه میزان دیازینون در آب­های زیر‌زمینی باید برابر صفر باشد، اما به­دلیل کاربرد آفت­کش­های ارگانو فسفره (دیازینون) و کنترل شیمیایی به جهت حفظ نباتات در بسیاری از مناطق، مقادیر از این ماده همواره در سفره­های آب­های زیر زمینی وجود دارد (4). لذا مقایسه میزان دیازینون اندازه­گیری شده با غلظت استانداردهای جهانی در راستای تعیین وضعیت کیفی منابع آبی منطقه مورد مطالعه، حائز اهمیت می­باشد. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که در منابع آب‌های زیرزمینی منطقه مورد مطالعه، میزان دیازینون فراتر از حد استاندارد آب آشامیدنی است. از نظر استاندارد آب­های زیر زمینی در تمامی روستاهای مورد مطالعه بغیر از روستای جوزک و راحت آباد بیش­تر از حد استاندارد جهانی بود. لذا ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ­رﯾﺰی ﻫﺎی ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﻣﻨﺎﺑﻊ آب و هم­چنین ارزﯾﺎﺑﯽ ﺳﻼﻣﺖ ﺣﻮﺿـﻪﻫـﺎی آﺑﺨﯿـﺰ و اﯾﺠـﺎد ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻣﺪﯾﺮﯾﺘﯽ بهینه باید در اولویت قرار گیرد.

جدول 3- مقایسه میزان دیازینون روستاهای مورد مطالعه­ی لواسانات بزرگ با مقادیر استاندارد دیازینون در آب­های آشامیدنی و زیر زمینی بر اساس متوسط جهانی (7)

Table 3- Comparison of diazinon in villages studied of large Lavasanat with amounts of diazinon in drinking water and groundwater standards based on global average (7)

جدول 4- مقایسه میزان دیازینون روستاهای مورد مطالعه­ی لواسانات کوچک با مقادیر استاندارد دیازینون در آب­های آشامیدنی و زیر زمینی بر اساس متوسط جهانی (7)

Table 3- Comparison of diazinon in villages studied of Small Lavasanat with amounts of diazinon in drinking water and groundwater standards based on global average (7)

بحث و نتیجه گیری

کاربرد گسترده آفت­کش­های ارگانو فسفره برای مقاصد کشاورزی موجب شده که آلاینده دیازینون به یک معضل زیست محیطی تبدیل و از طریق آبشویی به منابع آبی بخصوص آب­های زیرزمینی انتقال یابد. ﺑﺎﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻫﻤﻴﺖ آب و اﺛﺮاﺗﻲ ﻛﻪ آﻟﻮدﮔﻲ آب ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺮ ﺳﻼﻣﺖ اﻧﺴﺎن و اﻛﻮﺳﻴﺴﺘﻢ­های ﻃﺒﻴﻌﻲ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ، ﭘﺎﻳﺶ ﻛﻴﻔﻴﺖ منابع آب از اﻫﻤﻴﺖ بسزایی ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ (1). نتایج این پژوهش نشان داد که منابع آبی زیر زمینی منطقه مورد مطالعه به دیازینون آلوده بوده و میزان این آلودگی در دهستان لواسانات کوچک نسبت به لواسانات بزرگ بیش­تر است.

منطقه لواسانات کوچک بخش اصلی و پر جاذبه منطقه لواسانات، چه از نظر مسکونی و چه از نظر کشاورزی است. از آن­جایی که دسترسی مردم به این دهستان بسیار آسان­تر از دهستان لواسان بزرگ است، میزان پیشرفت این منطقه نیز به مراتب بیش­تر از منطقه لواسانات بزرگ بوده و شهر مهم لواسان در این دهستان قرار دارد. در مطالعه­ای که توسط دهقانی و همکاران بر روی میزان دیازنون در زاینده رود صورت گرفت نتایج حاکی از آن بود که در مناطقی که باغات و زمین­های کشاورزی بیش­تر بوده، میزان بیش­تری از سموم در نمونه­برداری ها مشاهده شده است. Tankiewicz و همکاران در سال 2010 از مطالعه بر روی باقی مانده آفت­کش­ها در ماهی­ها و هم­چنین خطرات مرتبط با آن­ها، به این نتیجه رسیدند که کشاورزان احتیاط لازم را رد فرمولاسیون و کاربرد آفت­کش­ها انجام نمی­دهند و این عمل باعث شیوع بیماری های مرتبط با آفت­کش­ها در این نواحی کشاورزی شده است (8). در مطالعه­ای که توسط میرنژاد صومعه سرائی و همکاران در شالیزارهای برنج در استان گیلان انجام گرفته است باقی­مانده آفت­کش­های ارگانو فسفره در این مزارع از یک روز بعد از سم پاشی تا دو ماه ردیابی شده و بعد از آن مقدار باقی مانده سموم به صفر رسیده است که نشان می­دهد بقایای سموم ارگانو فسفره در آب به طور متوسط تا دو ماه می­باشد (9).

در لواسانات بزرگ، روستای نیکنام ده و لواسانات کوچک، روستای هنزک به ترتیب غلظت دیازینون با میانگین 792/13 و 328/13 میکرو گرم بر لیتر بیش­ترین سهم در آلودگی منابع آب­های زیرزمینی منطقه مورد مطالعه به خود اختصاص دادند. مقایسه میزان دیازینون برآورد شده با استاندارد­های جهانی نشان داد که میزان این آلودگی در تمامی روستاها با توجه به استاندارد آب آشامیدنی بیش­تر از حد مجاز است. هم­چنین غلظت آن در کل روستاهای مورد مطالعه به­جز روستای جوزک و راحت آباد با استاندارد آب­های زیرزمینی مطابقت نداشته و فراتر از حد مجاز ارزیابی شد. خزاعی و همکاران (1388)، به بررسی کیفیت و سلامت آب­های زیرزمینی شهرستان محمود آباد پرداختند، نتایج حاصل از تحقیق آنها نشان داد که میزان دیازینون در آبهای زیرزمینی منطقه مورد مطالعه فراتر از میزان استاندارد جهانی آبهای زیر زمینی بود (10) که با نتایج حاصل از پژوهش حاضر تطابق دارد. در مطالعه­ای که توسط Almeida و همگاران در جهت مدیریت آب در دشت فوسینو در ایتالیا در سال 2014  انجام شدنتایج نشان می دهد که ریزش­های جوی و آبیاری نقش مهمی در انتقال آفت­کش­ها به منابع آب زیر­زمینی و سطحی دارند (11). هم­چنین می و همکاران (2015)، طی تحقیق در راستای ارزیابی و پایش دقیق مقادیر کم آفت کش­ها در منابع آب با استفاده از روش SPME  نشان دادند که این روش در تعیین دقیق مقادیر بسیار کم آلاینده­ها در محیط کارایی بسیار بالایی دارد (12). که روش مذکور در پژوهش آن­ها با روش مورد استفاده در این پژوهش یکسان است.

با توجه به این­که میزان دیازینون آب­های زیر­زمینی منطقه مورد مطالعه فراتر از حد مجاز ارزیابی شد: لذا ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ­رﯾﺰی­ﻫﺎی مدیریتی ﻣﻨﺎﺑﻊ آب و پایش ﺳﻼﻣﺖ ﺣﻮﺿـﻪﻫـﺎی آﺑﺨﯿـﺰ منطقه لواسان بایستی در اولویت قرار گیرد. جهت محدود کردن انتقال آفت­کش­ها به منابع آبی، روش­هایی از قبیل آبیاری مناسب و کاربرد علمی و اصولی آفت­کش­ها پیشنهاد می­شود. هم­چنین با

توجه به ماه­های سم پاشی که اغلب در اردیبهشت و خرداد است، پیشنهاد می­شود حداقل تا یک الی دو ماه پس از سم پاشی از استفاده آب و تماس های غیر ضروری خودداری شود، تا با توجه به خواص دیازنون با بالا رفتن دما این سموم تجزیه شوند.

به دلیل حساسیت و اهمیت سموم آفات گیاهی و به خصوص دیازنون پیشنهاد می­شود که بررسی همه جانبه­ای در خصوص محصولات کشاورزی و میزان استفاده از سموم برای آن­ها صورت گیرد. هم­چنین گسترش و توسعه روش­های نوین مبارزه با آفات گیاهی شامل استفاده از گونه های مقاوم با استفاده از بیوتکنولوژی، بهره­برداری از روش های بیولوژیکی مانند استفاده از کفشدوزک و.. مورد توجه قرار گیرد. و برای آموزش این روش­ها به کشاورزان و آماده سازی بستر مناسب جهت استفاده از این روش های بیولوژیکی که خطرات آفت­کش­های شیمیایی را کاهش می­دهد، سرمایه­گذاری­های لازم صورت گیرد.

منابع

• پژمان, آ.، ایمانی, س.، گنجه ای زاده روحانی, ف. و خراسانی, س. (1392). تعیین باقیمانده دیازینون در برنج به روش استخراج فاز جامد میکرو(SPME). سومین همایش ملی سلامت، محیط زیست و توسعه پایدار.
• خزاعی, سیدحسین؛ نعمت ا... خراسانی و خلیلی طالبی جهرمی، ۱۳۸۸، بررسی وضعیت کیفیت و سلامت آبهای زیرزمینی استان مازندران در اثر استفاده از حشره کش دیازینون (مطالعه موردی: شهرستان محمودآباد)، دوازدهمین همایش ملی بهداشت محیط، تهران، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی.
• سلیمانی، سحر؛ عاطفه اعتمادی خواه؛ احمدعلی پوربابایی و محسن فرحبخش، ۱۳۸۹، اثر حشره کش ارگانوفسفره دیازینون بر جمعیت میکروارگانیسم های خاک، اولین همایش ملی کشاورزی پایدار و تولید محصول سالم، اصفهان، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان
• Luo, Q., Chen, X., Wei, Z., Xu, X., Wang, D. and Wang, Z. (2014). Simultaneous and high-throughput analysis of iodo-trihalomethanes, haloacetonitriles, and halonitromethanes in drinking water using solid-phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry: an optimization of sample preparation. Journal of Chromatography A, 1365: 45-53.
• Mhlongo, S.H., Mamba, B.B. and Krause, R.W. (2009). Monitoring the prevalence of nitrosamines in South African watersand their removal using cyclodextrin polyurethanes. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 34: 819-824.
• Sampedro, M.C., Martı́n, O., López de Armentia, C., Goicolea, M.A., Rodrı́guez, E., Gómez de Balugera, Z., Costa-Moreira, J. and Barrio, R.J. (2000). Solid-phase microextraction for the determination of systemic and non-volatile pesticides in river water using gas chromatography with nitrogen–phosphorous and electron-capture detection. Journal of Chromatography A, 893: 347-358.
• Clesceri, L.S., Greenberg, A.E. and Eaton, A.D. (1998). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th Edition. APHA American Public Health Association, pp.
• 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.
• میرنژاد صومعه سرائی، ر. و علی اکبر, ع. (1393). اندازه گیری همزمان سموم دیازینون و تری سیکلازول در خاک شالیزارهای غرب استان گیلان از طریق میکرو استخراج مایع-مایع پخشی به همراه استخراج پخشی با فاز جامد و کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا. دومین همایش ملی مهندسی و مدیریت کشاورزی، محیط زیست و منابع طبیعی پایدار.
• خزاعی، سیدحسین؛ نعمت ا... خراسانی و خلیلی طالبی جهرمی، ۱۳۸۸، بررسی وضعیت کیفیت و سلامت آبهای زیرزمینی استان مازندران در اثر استفاده از حشره کش دیازینون (مطالعه موردی: شهرستان محمودآباد)، دوازدهمین همایش ملی بهداشت محیط، تهران، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی.
• Almeida, S.F.P., Elias, C., Ferreira, J., Tornés, E., Puccinelli, C., Delmas, F., Dörflinger, G., Urbanič, G., Marcheggiani, S., Rosebery, J., Mancini, L. and Sabater, S. (2014). Water quality assessment of rivers using diatom metrics across MediterraneanEurope: A methods intercalibration exercise. Science of the Total Environment, 476–477: 768-776.
• Mei, M., Huang, X., Yu, J. and Yuan, D. (2015). Sensitive monitoring of trace nitrophenols in water samples using multiple monolithic fiber solid phase microextraction and liquid chromatographic analysis. Talanta, 134: 89-97.

1- دانشجوی کارشناسی ارشد رشته مهندسی منابع طبیعی، گرایش آلودگی های محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، دماوند، ایران. *(مسوول مکاتبات)

[2]- استادیار رشته مهندسی منابع طبیعی، گرایش آلودگی های محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، دماوند، ایران.

[3]- استادیار رشته مهندسی منابع طبیعی، گرایش آلودگی های محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، دماوند، ایران.

1- MSc student of Natural Resources Engineering, Environmental pollution trends, Department of Environment, Islamic Azad University, Damavand, Iran.* ( Corresponding Author)

2- Assistant professor of Natural Resources Engineering, Environmental Pollution Trends, Department of Environment, Islamic Azad University, Damavand, Iran.

3- Assistant professor of Natural Resources Engineering, Environmental Pollution Trends, Department of Environment, Islamic Azad University, Damavand, Iran.