جزءبندی فسفر و ارتباط آن با رشد جلبک (Scenedesmus Obliquus) در رسوبات رودخانه‌های غرب حوضه آبخیز دریاچه ارومیه

Abstract

سابقه و هدف: فسفر یک منبع محدود و عنصر غذایی اصلی در زیست‌بوم‌های رودخانه‌ای است. فسفر موجود در رسوبات رودخانه-ای به شکل‌های شیمیایی مختلفی یافت می‌شود که می‌تواند به تدریج آزاد شده و در نتیجه امکان ایجاد شرایط به‌پروردگی را در رودخانه‌ها فراهم آورد. جزء‌بندی فسفر می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را در رابطه با ارزیابی خطر آن در محیط‌های آبی به همراه داشته باشد. با این حال دانسته‌های موجود در رابطه با جزء‌بندی فسفر در رسوبات مربوط به زیست‌بوم‌های رودخانه‌ای ایران بسیار محدود بوده و ارزیابی مشخصی از چگونگی آزاد شدن هر یک از اجزاء آن وجود ندارد. گزارش‌های مکتوب و عینی نشان می‌دهد که پدیده شکوفایی جلبکی در رودخانه‌های غرب حوضه آبخیز دریاچه ارومیه نیز به وفور یافت می‌شود. بنابراین مطالعه شکل‌های شیمیایی فسفر در این رسوبات به منظور توسعه‌ی شاخص‌های مناسب در رابطه با قابلیت استفاده آن‌ها توسط جلبک‌های بومی منطقه، ضروری است.<br /> مواد و روش‌ها: در این پژوهش از روش عصاره‌گیری گام به گام و آزمون جلبکی برای ارزیابی شکل‌های مختلف شیمیایی فسفر و قابلیت استفاده این شکل‌ها توسط جلبک سندسموس اُبلیکوس (Scenedesmus Obliquus)، استفاده شد. برای این منظور 34 نمونه رسوب از هفت رودخانه در غرب حوضه‌ آبخیز دریاچه ارومیه برداشت و با عصاره‌گیری چهار مرحله‌ای (کلرید پتاسیم برای فسفر تبادلی، هیدروکسید سدیم برای فسفر آهن و آلومینیومی، اسید کلریدریک برای فسفر کلسیمی و مخلوط اسید سولفوریک و نیتریک برای فسفر باقیمانده) شکل‌های شیمیایی فسفر آن‌ها تعیین شد. آزمون جلبکی با هدف تعیین جزء زیست فراهم فسفر و ارتباط آن با جمعیت جلبکی محیط اجرا شد. به منظور شناسایی ویژگی‌های پراهمیت رسوبات از روش تجزیه به مولفه‌های اصلی استفاده شد. روش خوشه‌بندی سلسله مراتبی و آزمون همبستگی پیرسون به ترتیب برای گزینش نمونه‌های رسوب و تعیین جزء زیست فراهم فسفر مورد استفاده قرار گرفتند.<br /> یافته‌ها: نمونه‌های رسوبات رودخانه‌ای اغلب آهکی و درشت بافت بودند و آنالیز مولفه‌های اصلی نیز بر نقش ذرات شن و کربنات کلسیم بر تبیین ویژگی‌های این رسوبات تاکید دارد. یافته‌ها نشان داد که میانگین مقادیر کمی فسفر استخراج شده با استفاده از عصاره-گیری گام به گام (Sequential extraction)در تمامی رودخانه‌ها به غیر از رودخانه‌ی سیمینه‌چای به ترتیب: فسفر کلسیمی (Ca-P) > فسفر باقیمانده (RES-P) > فسفر آهن و آلومینیومی (Fe/Al-P) > فسفر تبادلی (EXCH-P) بود. در رودخانه‌ی سیمینه-چای میانگین مقدار جزء فسفر آهن و آلومینیومی بیش از فسفر باقیمانده بود. آزمون جلبکی به روشنی نشان داد که فسفر آهن و آلومینیومی (Fe/Al-P) دارای ارتباط بسیار معنی‌دار (0001/0 > P، 947/0 = r) با جمعیت جلبکی محیط کشت بود و پس از فسفر آهن و آلومینیومی، فسفر تبادلی (01/0 > P، 668/0 = r) و فسفر باقیمانده (05/0 > P، 563/0 = r) نیز همبستگی معنی‌داری با جمعیت جلبکی نشان دادند. فسفر کلسیمی رابطه‌ی معنی‌داری با جمعیت جلبکی محیط نشان نداد (246/0 = P، 308/0 = r). <br /> نتیجه‌گیری: براساس نتایج این پژوهش فسفر آهن و آلومینیومی می‌تواند به عنوان بخشی از فسفر که پتانسیل زیست‌فراهمی بالایی دارد، در نظر گرفته شوده و به دلیل همبستگی بالا با رشد جلبک در محیط می‌تواند شاخصی ارزنده برای ارزیابی سلامت رسوبات از دیدگاه پدیده‌ی به‌پروردگی محسوب شود.