التلوث المحتمل لبعض العناصر الثقيلة وبعض العوامل البيئية لمياه جدول بني حسن في محافظة كربلاء المقدسة – العراق

رسالة ماجستير

اسم الباحث : عقيل عباس حمد الشريفي

الكلية : كلية التربية للعلوم الصرفة

الاختصاص : علوم الحياة-النبات

سنة نشر البحث : 2014

تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث

أجريت الدراسة الحالية على جدول بني حسن أحد فروع نهر الفرات في محافظة كربلاء المقدسة للمدة من كانون الاول 2012 الاول تشرين الثاني 2013  لبيان مستويات التلوث المحتمل لمياه ورواسب الجدول بالملوثات المختلفة ، إذ تم تحديد خمسة مواقع  على مسافة إمتدت 40 كيلو متراً، وأخذت العينات شهريا، شملت الدراسة قياس عدد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه المتمثلة (درجة حرارة الهواء والماءTemperature  Water & air، سرعة الجريان water velocity ، عمق المياه Water Depth ، العكورة Turbidity، الاس الهيدروجيني pH، التوصيلية الكهربائية Electrical Conductivity    ، المواد الصلبة الذائبة الكلية Total dissolved solid، المواد الصلبة العالقة الكلية Total suspended solid ، الملوحة Salinity، الاوكسجين المذاب Dissolved Oxygen ، المتطلب الحيوي للاوكسجين Biological Oxygen Demand ، العسرة الكلية Total Hardness والكلوريدات Chloride)، وكذلك قياس تراكيز بعض العناصر الثقيلة (النحاس Cu، الكادميوم Cd، الحديد Fe، الرصاص Pb والكروم Cr) في المياه بجزئيه الذائب والدقائقي وفي الرواسب بجزئيه المتبادل والمتبقي، كما تم تناول دراسة الادلة البكتيرية على التلوث العضوي للمياه (العدد الكلي لبكتريا القولون وبكتريا القولون البرازية وبكتريا المسبحيات البرازية).

أظهرت نتائج الدراسة ان درجة حرارة الهواء والماء قد تراوحت بين (4-40) ◦م و(9.5-29.8) ◦م على التوالي. سجلت سرعة الجريان قيم تراوحت بين (1-0.1) م/ثا. كانت قيم عمق المياه بين (90-240) سم، وسجلت العكورة قيماً خارج الحدود المسموح بها حيث تراوحت بين (1.3-56.5) وحدة عكورة (NTU) .اما الأس الهيدروجيني فسجل قيماً بين (7.2-8.8) وهي تميل الى القاعدية الخفيفة، وأظهرت التوصيلية الكهربائية قيم تراوحت بين (980-1460) مايكروسمنز/سم، وسجلت المواد الصلبة الذائبة الكلية قيما تراوحت بين (480-710) ملغم/لتر، وسجلت المواد الصلبة العالقة الكلية قيماً مرتفعة تراوحت بين (0.28-81.6) ملغم/لتر، وكانت قيم الملوحة بين (0.61-0.90) جزء بالألف وعليه تعد المياه ضمن المياه قليلة الملوحة. أظهرت النتائج ان قيم الاوكسجين المذاب كانت ضمن الحدود القياسية حيث تراوحت بين (5.2-13) ملغم/لتر، بينما سجل المتطلب الحيوي للأوكسجين قيما تراوحت بين (0.5-4.7) ملغم/لتر.سجلت العسرة الكلية قيم مرتفعة ترواحت بين (189-411) ملغم/لتر، اما الكلوريدات فسجلت قيم تراوحت بين (91-146.8) ملغم/لتر.

وفيما يخص تراكيز العناصر الثقيلة فقد أظهرت الدراسة أن معدلات تراكيز عناصر النحاس والكادميوم والحديد والرصاص والكروم في الشكل الذائب من المياه كانت (0.51 ،0.06 ،2.78 ،2.45 ،0.15 ) مايكروغرام/لتر على التوالي، اما معدلاتها في الشكل الدقائقي فكانت (29.93 ،0.65 ،1233.80 ،20.19 ،30.64 ) مايكروغرام/غرام وزن جاف على التوالي، اما معدلات تراكيز هذه العناصر في الرواسب في الجزء المتبادل كانت (13.91 ،0.40 ،610.57 ،26.98 ،34.31 ) مايكروغرام/غرام وزن جاف على التوالي، في حين معدلات تراكيزها في الجزء المتبقي كانت (16.36 ،0.07 ،710.31 ،13.13 ،187.48 ) مايكروغرام/غرام وزن جاف على التوالي، وتبين النتائج ان معدلات العناصر الثقيلة المدروسة بشكلها الذائب كانت ضمن المحددات العراقية لنظام صيانة الانهارمن التلوث ومياه الشرب ومنظمة الصحة العالمية، بينما في الشكل الدقائقي كان عنصر الحديد خارج تلك المحددات، أما معدلات العناصر الثقيلة في الرواسب فقد سجلت قيما مرتفعة في كافة محطات الدراسة.

أظهرت النتائج وجود ارتفاعا واضحا في أعداد البكتريا الدالة على التلوث (العدد الكلي لبكتريا القولون وبكتريا القولون البرازية وبكتريا المسبحيات البرازية ) حيث تراوحت أعداد بكتريا القولون بين (17×102– 160×102) خلية/100 مل، وكانت بكتريا القولون البرازية بين (13×102– 160×102 ) خلية/100 مل، أما بكتريا المسبحيات البرازية فتراوحت اعدادها بين (1.4×102– 92×102) خلية/100مل، وتعد هذه المعدلات مؤشرات بيئية وحيوية على وجود مستويات مؤثرة من التلوث العضوي وأدلة على وجود أحياء مجهرية خطرة على صحة السكان والكائنات الحية.

Possible contamination with heavy elements and some ecological parameters of water Bani- Hassan stream in the province of Karbala- Iraq

The present study was conducted on the Bani- Hassan stream, a branch of Euphrates River in the province of Karbala for the period from December 2012 to November 2013 to indicate the possible pollution of the stream waters and sediments with different pollutants, selected five sites on the distance stretched (40 kilometers) And samples were collected monthly.

The study was achieved by measurement of some physical and chemical properties of water such as temperature of Air and water, water current, water depth, Turbidity, pH .electrical conductivity, Total dissolved solids( TDS), Total suspended solids (TSS),Salinity. Dissolved oxygen (DO), Biological oxygen demand (BOD5) Total hardness (TH), and Chlorides (Cl) , as well as measurement of the concentrations of some heavy elements (Cu, Cd, Fe, Pb and Cr) in both dissolved and particulate phases in water and exchangeable and residual phase of sediments,  Also study the bacterial indicators for water organic pollution (Total Coliform bacteria, fecal coliform bacteria and fecal streptococci, bacteria). Samples were collected monthly.

The results showed that the air and water temperature ranged between (4-40) °C and (9.5-29.8) °C respectively.water current velocity recorded values ​​ranged between ( 0.1- 1 ) m / sec. The values of the water depth between (90-240) cm and turbidity values ​​recorded between (1.3-56.5) NTU which consider off limits ranged. pH recorded values ​​between (7.2-8.8) tend to light alkaline, The study showed electrical conductivity values ​​ranged between (980-1460) μs/cm, total soluble solids recorded values ​​ranged between ( 480-710 ) mg /L, the values ​​of salinity between (0.61-0.90) ᴏ% , and it promised water table under water as Oligosaline.    The results showed that the dissolved oxygen values ​​were within the limits of the standard ranged between (5.2-13) mg/L, while the Biological Oxygen Demand recorded values between (0.5-4.7 mg/L). The total hardness recorded high ranged between (189-411) mg/L, the chlorides recorded a values ​​ranged between (91-146.8) mg / L.

The present study showed that the mean concentrations of the heavy elements (Cu, Cd, Fe, Pb and Cr) of the dissolved phase in water were (0.51, 0.06, 2.78, 2.45 and 0.15) μg/L respectively, while their concentrations in the particulate phase were (29.93, 0.65, 1233.80, 20.19 and 30.64) μg/g dry weight respectively. Also the mean concentrations of the heavy elements in sediments exchangeable phase were (13.91, 0.40, 610.57, 26.98, and 34.31) μg/g dry weight respectively, while their concentrations in residual phase were (16.36, 0.07, 710.31, 13.13 and 187.48) μg/g dry weight respectively. The results show that the rates of studied heavy elements of the dissolved phase were within the parameters of the Iraqi maintenance of the pollution of rivers and drinking water, and with (WHO), while in particulates phase was an iron outside those maintenance. The rates of heavy elements in sediments recorded high values in all of stations of the study.

The results of the study recorded a substantial rise in numbers of pollution indicator bacteria (Total Coliform, Fecal Coliform, Fecal streptococcus). Total Coliform ranged between (17×102-160×102) cell/100 ml, fecal coliform ranged between (13×102-160×102) cell/100ml, while the fecal streptococcus ranged between (1.4×102-92×102) cell/100 ml. These rates considered as environmental and biological indicators to the existence of an impressive levels of organic pollution, and an indexes of presence of hazardous microorganisms for population health and organisms.