آلودگی آبها و اثرات آن بر گیاهان آبزی

منظور از آلودگی آبها دگرگونی در خواص فیزیکی ، شیمیایی ، زیستی ، باکتریایی و رادیولوژیک آب است که باعث می گردد استفاده های معین از آب دچار مشکل گردند. گروه EPA لیستی از آلاینده های اکوسیستم های آبی را به نام ADB منتشر کرده است که به عنوان آلاینده های بالقوه در آلوده سازی نهر ها و دریاچه ها نقش دارند. از مهمترین عوامل آلاینده آبها تشکیل لجن و سوسپانسیون سخت ، افزایش مواد مغذی آبها  ، غنای مواد آلی آبها  ، کاهش سطح اکسیژن محلول و .. می باشند. که منجر به آلودگی در یاچه ها و اکوسیستم های آبی بسته می شوند. چنین آلاینده هایی در اکوسیستم دریا موثر نبوده و یا در منطقه ای خاص اثر گذار هستند.

لجن و سوسپانسیون سخت تشکیل شده در آب باعث ویرانی زیستگاه و کدر شدن آب و نیز خفه شدن آبزیان می گردد. و در نهایت باعث تخریب اکوسیستم می شود. غنای مواد آلی آب رشد جلبکها را تحریک کرده و در نتیجه باعث تغییرات شدید در سطح اکسیژن محلول می شود. از دیگر آلاینده های آب می توان به مواد سمی و کودها و باکتریها و مواد زاید موجود در اکوسیستم آب و نیز مصنوعات شناور ساخته دست بشر مانند سدها و .. نام برد.

در صد مواد آلاینده آبها در در یاچه ها و رود خانه ها با اکوسیستم های بسته مانند مخازن آب متفاوت است. مهمترین عوامل بر حسب  حدود میزان آلایندگی در رودها و دریاچه ها به ترتیب شامل موارد زیر هستند:

لجنی شدن ، دگرگونی و تخریب زیستگاه ، مواد پاتوژن ، مواد مغذی آلاینده ، فلزات آلاینده ، تغییرات اسیدیته  ، مواد مخرب ،  مواد آلی یا ارگانیک  ، کاهش اکسیژن محلول و سایر موارد.

1: لجنی شدن آب :

تجمع فعالیتهای مخرب خاک و کشاورزی در یک منطقه باعث لجنی شدن می گردد. همچنین افزایش کشتیرانی در کانالها و افزایش تغییرات در مخازن آبی باعث چنین مشکلی می شود. به عبارت دیگر در این پدیده خاک به آب و اکوسیستم آب وارد شده و اثرات متفاوتی در آن ایجاد می کند. لجنی شدن بر جنبه های متفاوتی از خواص آب اثر دارد که عبارتند از :

الف: اثرات لجنی شدن بر اجزای بیولوژیک آب :

1: خفه شدن تخم ماهی ها و آبزیان به دلیل کاهش اکسیژن آب

2: رساندن سایر آلاینده ها به سطح سمی  به دلیل متمرکز سازی آنها

3: مسدود شدن دستگاه تنفسی آبزیان و مرگ آنها

4: تغییر و کاهش میدان دید آبزیان به دلیل کدورت آب

5: استتار موادی که به عنوان زیستگاه و یا غذا مورد استفاده آبزیان هستند.

6: کاهش تنوع زیستی اکوسیستم در ابتدا از لحاظ گونه های گیاهی و سپس جانوری

7: تسریع روند غرق شدن گیاهان آبزی و جلبکها به دلیل کاهش خواص فیزیکی آب .

ب: اثرات لجنی شدن بر اجزای شیمیایی آب :

1: دخالت و تغییر در مکانیسم فتوسنتز گیاهان آبزی و جلبکها و کاهش شدید آن

2: کاهش اکسیژن محلول و در نتیجه کاهش روند تجزیه مواد در حال فساد توسط بخش هوازی تجزیه کنندگان و در نتیجه اختلال در روند چرخه مواد در اکوسیستم

3: انتقال فلزات و مواد شیمیایی به ستونهای زیرین آب که باعث تشدید غلظت و سمیت آنها می گردد.

ج: اثرات لجنی شدن بر اجزای فیزیکی آب :

1: کاهش شفافیت آب و در نتیجه کاهش ورود نور به آب و کاهش افق جبران = کاهش رشد عمودی گیاهان آبزی و جلبکها در آب و کاهش میزان فتوسنتز

2: تغییر الگوهای دمایی آ ب  =  تغییر اشکوب بندی گیاهان در آب  چون هر گیاه به دامنه دمایی و اسیدیته و ..و خاصی نیازمند است که با تغییر شرایط گیاه فوق قابلیت زندگی در محیط قبلی را ندارد.

3: کاهش عمق اکوسیستم = امکان روند خشک شدن اکوسیستم  افزایش یافته و در نتیجه فلور گیاهان حاشیه آب تغییر می کند. گیاهان آبزی جای خود را به گیاهان حاشیه آب می دهند و همین روند خشک شدن ادامه می یابد.

4: تغییر در الگوی شناوری و کشش سطحی و نیز چسبندگی و پیوستگی اجزای آب که در خواص زیستی آنها موثر است ، و مانع شناور ماندن گیاهان شناور آزاد و یا مانع شناوری پلانکتونها و نیز تغییر اثر خواص سطوح هیدروفوب و هیدروفیل و .. می شود.

برای جلوگیری از لجنی شدن یک اکوسیستم آب می توان از نصب دیوارهایی در مسیر ورود خاک و گل به اکوسیستم و یا کاشت درختان در مسیر آنها و یا زیر سازی مناسب مناطق نهری به منظور کاهش حجم گل و لای آب جاری در آنها و نیز کنترل فعالیتهای کشاورزی اشاره نمود.

2: تغییرات زیستگاهی : اغلب تغییرات و تخریب های زیستگاهی به صورت تغییرات فیزیکی هستند. این زیستگاهها اغلب بازیابی نشده و در اثر فعالیتهایی همچون کشاورزی و توسعه شهری ، پل سازی و راه سازی و لایروبی و غیره از بین رفته و تخریب جدی می شوند.

3: تاثیرات پاتوژن ها : منظور از پاتوژنها عوامل بیماریزای ارگانیسمی مانند باکتریها و ویروسها هستند که می توانند از طریق آب انتقال یابند. مهمترین سری پاتوژنها در اثر ورود مواد دفعی انسان و جانوران به آب حاصل می آیند. در این مورد مهمترین گروه شاخص به منظور شمارش و تعیین در صد آلودگی آبها تعیین میزان باکتری اشرشیا کولی در آب است. عوامل پاتوژن با به طور مستقیم بر گیاهان و جانوران آبزی اثر گذار هستند و یا اینکه به واسطه آنها به انسان منتقل می شوند.

4: افزایش مواد مغذی : افزایش مواد مغذی آبها به دلایلی همچون فعالیتهای کشاورزی و زهاب شهری و نیز کاربری نابجا از زمین ها و مزارع و .. حاصل  می آید. افزایش این مواد رشد جلبکها را تسریع کرده و گیاهان آبزی را افزایش می دهند. در نتیجه سطح اکسیژن محلول درآب کاهش یافته و تنوع زیستی اکوسیستم پایین می آید. افزایش حجم جلبکها و در هم گیر کردن آنها در انواع شناور و نیز افزایش توده گیاهان آبزی در نهایت باعث کاهش نور ورودی به اکوسیستم می گردد. فسفر موجود در مواد شوینده و کودها و نیز نیتروژن موجود در کودها پس از ورود به آب به عنوان آلاینده به شمار می آیند.

5: مواد ارگانیک :  مواد ناشی ار سازه های شیمیایی انسانی دارای کربن مانند مواد ضد آفت ، دی اکسین ها، د.د.ت ، که هم دارای خاصیت سرطان زایی بوده و هم با ته نشینی و انباشت در رودها و منابع آبی سلامتی مصرف کنندگانی مانند ماهی ها  ، نرم تنان و حتی انسان را به خطر می اندازند.   

6: فلزات آلاینده :  مهمترین آنها آهن ،مس ، سرب و منگنز هستند. گاها روی ، جیوه و آلومینیوم نیز در برخی سطوح باعث آلودگی آبها می شوند. این فلزات بر تمامی مصرف کنندگان آبها از جمله انسان تاثیرات سویی دارند.

7: کاهش اکسیژن محلول: کاهش سطح این ماده در دراز مدت می تواند باعث کاهش تنوع زیستی اکوسیتم به ویژه در مصرف کنندگان گردد. ورود یا تولید حجم بالای مواد در حال فساد نیز باعث کاهش اکسیژن محلول آب می شود. شایعترین عامل مرگ آبزیان در اعماق زیاد کاهش اکسیژن محلول تا حد صفر است. علت این پدیده را می توان در روزهای غیر آفتابی و تجمع بیوماس گیاهان در سطوح بالایی آب دانست که هر دو مورد مانع ورود نور و تولید اکسیژن توسط جلبکها و گیاهان آبزی می گردد.

8: تغییرات اسیدیته: تغییر اسیدیته آب حتی در کوتاه مدت خطرناک است. عوامل بر هم زننده اسیدیته آب، زهکشی یا ترک مکانهای معدنی مانند معادن و غیره است. حجم زیاد جلبکها نیز اسیدیته آب را به سمت قلیائیت شدید پیش می برد. در اسیدیته زیر 5.5  فلزات نیز عمدتا خاصیت سمی پیدا کرده یا این خاصیت تشدید می شود.

9: سایر موارد: مواردی مانند کانال کشی و یا ایجاد سد ها باعث تغییر شرایط یک اکوسیستم آبی و کاهش آب آن و در نهایت تغییر فون و فلور آن اکوسیستم می شوند.   

تاثیر گیاهان آبزی در حذف آلودگیهای آب :

نقش ضد آلودگی جلبکها وسیعتر از گیاهان عالی آبزی بوده و در مقیاس های گسترده تر از آنها بهره می گیرند.علاوه بر این در نهایت پیکره این جلبکها به عنوان منبع تولید گاز متان یا پلی ساکاریدهایی مثل آگار، و یا پرورش توتیای دریایی و خرگوش به کار می رود.

مهمترین موارد ضد آلودگی در گیاهان و جلبکهای آبزی عبارتند از: 

1 - استفاده از مخازن زیستی ، نیزار های دریایی و مزارع جلبکهای دریایی برای تصفیه فاضلابها.

2- خاصیت سم زدایی و تصفیه کنندگی جلبکها مانند جلبکهای قهوه ای و به ویژه کلپ ها، سار گاسوم ، و انواع جلبکهای سبز و قرمز. اصولا مقاومت جلبکهای سبز در براب آلودگی بیشتر است.

3- استفاده از جلبکها در جذب و سپس خارج ساختن مصنوعی نیتروژن حاصل از فاضلابها که در پیکره آنها انباشته می شوند. این موجودات به ویژه نوع کاهوی دریایی، 90% آمونیاک حاصل از فضولات آبزیان را از محیط خارج می کنند.

4- نقش جلبکها در جذب فلزات سنگین و یا رسوب دادن آنها . از مواد موثره جلبکی در جذب مواد فوق اسید آلجینیک و کاراجینان می باشند. گیاهانی مانند لویی، زنبق، نی، عدسک آبی و سرخسهای آزولا و سالوینیا نیز در جذب فلزات آلاینده موثرهستند.

5- خاصیت جذب و نیز مقاومت گیاهان آبزی و جلبکها به سموم و آفت کشها و علف کشها به ویژه از انواع آلی، به دلیل حضور آنزیمهای سم زدای قوی در آنها.