فلزات سنگین (از قبیل آرسنیک و جیوه) از جمله آلاینده‌های پایدار هستند که تأثیرات سوء آنها بر اکوسیستم‌های زنده از دیرباز شناخته شده است. آرسنیک و جیوه در فعالیت‌های متابولیسمی بدن موجود زنده شرکت نمی‌کنند و حتی غلظت‌های کم آنها باعث اختلال در فعالیت‌های طبیعی موجود زنده می‌شود. این فلزات به طرق مختلف وارد محیط آبی شده و در نهایت در بستر رسوبی آن جای می‌گیرند. در طول زمان، فعالیت‌های بیولوژیکی، ترکیبات آلی را به دی اکسید کربن و آب تبدیل می-کنند، اما ترکیبات غیر آلی به-خصوص فلزات تحت تأثیر تجزیه بیولوژیکی قرار نمی‌گیرند. بنابراین غلظت آنها در محیط زیست به‌طور پیوسته افزایش می-یابد.
رسوبات واقع در بستر رودخانه-ها، دریاچه‌ها، دریاها و اقیانوس‌ها، بازگوکننده تاریخچه زمین‌شناسی و آلودگی ناحیه هستند. بعلاوه، رسوبات موجود در بستر محیط‌های آبی، محیط زیست بسیاری از موجودات واقع در سبد غذایی انسان از قبیل انواع ماهی‌ها، صدف‌ها، خرچنگ‌ها و ... هستند. فلزات سنگین موجود در رسوبات تحت شرایط خاص نظیر تغییر شرایط اکسیداسیون و احیا، پایین آمدن pH، فعالیت‌های میکروبی و ... می‌توانند از فاز جامد وارد فاز محلول (آب) شوند و در نهایت به زنجیره غذایی راه یابند (زاهد و دشتکی 1372). فجایع زیست محیطی ناشی از تمرکز فلزات سنگین در رسوبات، در نقاط مختلف دنیا باعث شده است که محققین توجه بیشتری به اثرات حضور فلزات سنگین در رسوبات محیط‌های دریایی مبذول دارند. افزایش آلاینده‌های فلزی در اکوسیستم‌های ساحلی در نقاط مختلف ایران و جهان گزارش شده است که از آن جمله می‌توان به رودخانه شیرود واقع در استان مازندران، تالاب انزلی، سواحل بندرعباس، لاگون ونیز در ایتالیا و لاگون Oum Er Bia در مراکش اشاره کرد (خراط صادقی و کرباسی1387; اشجع اردلان و همکاران 1385; خراسانی و همکاران 1383Cheggour et al. 2002; Bellucci et al. 2002 ;).
محققین در طی یک بررسی غلظت فلزات سنگین از جمله Pb ,Ni ,Hg ,Cr ,Co و Cd در آب، رسوب، بافت نوعی خرچنگ و علف دریایی در 3 منطقه واقع در شمال غربی مدیترانه (, Livorno, Canari (Porto-Torrerرا مورد مطالعه قرار دادند. نتایج نشان داد که Canari بیشتر آلوده به Cd ,Co ,Cr و Ni، Livorno بیشتر آلوده بهHg و منطقه Porto-Torrer بیشتر آلوده به Pbاست ((Lafabri et al. 2007. در طی مطالعه‌ای که در بندر Kaohsiung (در تایوان) صورت گرفت، محققان توزیع و تجمع فلزات سنگین از قبیل ,Pb ,Cd ,Cu,Cr ,Zn Hg و Al در رسوبات سطحی این بندر را مورد ارزیابی قرار دادند. نتایج حاکی از غنی‌شدگی شدیدی تمام فلزات مورد مطالعه غیر از کروم در رسوبات این منطقه بود(Chen et al. 2007) .
برای ارزیابی آلودگی آب و رسوب رودخانه شور در کرمان به فلزات سنگین، مطالعه‌ای بر روی این رودخانه صورت گرفت. با توجه به اینکه این رودخانه از معدن مس سرچشمه کرمان عبور می-کند، غلظت فلزات در این رود از حد طبیعی بیشتر است. فاکتور غنی‌شدگی تمام فلزات مورد بررسی بالاتر از 10 بود. این مسأله حاکی از غنی‌شدگی تمام عناصر مورد مطالعه در رودخانه شور می-باشد. بررسی اندیس تجمع زمینی نشان داد این رودخانه به‌شدت با عناصر فوق به خصوص مس آلوده شده است .(Karbassi et al. 2007)
پراکندگی فلزات سنگین از قبیل آرسنیک و جیوه در محیط زیست منجر به وقوع فجایع انسانی شدیدی در طول تاریخ شده است، که از آن جمله می‌توان به حوادثی که در بنگال غربی و میناماتای ژاپن رخ داده است، اشاره کرد (Samanta et al. 1999). در طی مطالعه‌ای که بر روی رودخانه زرشوران واقع در تکاب (ایران) صورت گرفت، محققین دریافتند این رودخانه یکی از آلوده‌ترین رودخانه‌های جهان به آرسنیک محسوب می‌شود (مدبری و مر 1383). با توجه به حضور این فلزات در محیط زیست و اثرات سوء آنها بر موجودات زنده، بررسی آلودگی محیط زیست به این عناصر و حذف آنها از محیط از جمله اولویت‌های زیست محیطی محسوب می-شود.
تنگه هرمز یکی از مهم‌ترین راه‌های آبی دنیا برای حمل و نقل مواد نفتی است و بنادر سیریک و جاسک در سواحل شرقی آن واقع شده اند (Persian Gulf Region Energy Data 2007). علاوه بر تردد نفت‌کش‌ها و کشتی‌های متعدد از این منطقه، مزارع کشاورزی نیز در مناطق ساحلی بنادر مذکور گسترش داشته و گونه‌های متنوعی از ماهی‌ها و موجودات دریایی در آبهای این مناطق زندگی می کنند. بنابراین، بررسی آلودگی رسوبات این مناطق به فلزات سنگین (خصوصاً آرسنیک و جیوه) از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. هدف از این تحقیق بررسی آلودگی رسوبات سطحی سواحل این دو بندر به آرسنیک و جیوه و تعیین منشأ آلودگی آنهاست. برای تحقق این هدف، غلظت، توزیع و منشأ فلزات مورد نظر در رسوبات با توجه به کاربری اراضی سیریک و جاسک مورد بررسی قرار گرفته است.
بندر سیریک با مختصات ً35 َ4˚57 طول شرقی و ً2 1َ3˚26 عرض شمالی در 70 کیلومتری جنوب میناب و 150 کیلومتری شمال غرب جاسک واقع شده است. بندر جاسک با مختصات ً26 َ46˚57 طول شرقی و ً5 9َ3˚25 عرض شمالی در 360 کیلومتری جنوب شرق بندرعباس و 260 کیلومتری جنوب شرق میناب واقع شده است. این منطقه از نظر زمین‌شناسی در زون مکران واقع شده و بستر حوضه آبریز آن را آمیزه‌های رنگی، شیل، مارن، ماسه‌سنگ، کنگلومرا، بادبزن‌های آبرفتی و دشت‌های ساحلی تشکیل می‌دهند (خان ناظر و مصوری 1371). از جمله حوادث نفتی اخیر که نزدیک به منطقه مورد مطالعه در مقابل کوه مبارک (شکل 1) اتفاق افتاده است می‌توان به برخورد تانکر نفتیLupus با کشتی Ro-R0 در ساعت 22 مورخ 2/3/1384 اشاره کرد. در این حادثه حدود 400 تن نفت خام کویت در 16 مایلی کوه مبارک وارد دریا شد. بدنبال این حادثه بخش ایمنی سازمان بنادر و کشتیرانی استان هرمزگان به محل اعزام شدند و نسبت به پاکسازی محل با ماده Silt Gum اقدام کردند. جهت چرخش آب در مقابل کوه مبارک خلاف عقربه-های ساعت و به سمت دریای عمان است. بنابراین نفت رها شده در حادثه فوق‌الذکر همراه با جریان آب به سمت دریای عمان منحرف گردید. به دنبال این اقدام، سواحل منطقه تقریباً از آلودگی مصون ماند (جوکار 1384).

2- مواد و روش‌ها
به منظور ارزیابی آلودگی آرسنیک و جیوه در رسوبات سطحی بنادر سیریک و جاسک، با همکاری پژوهشکده اکولوژی خلیج فارس و دریای عمان مجموعاً از رسوبات سطحی 16 ایستگاه در بنادر فوق در اعماق 5 و 10 متری آب با گرب ون وین در دی ماه 1386 نمونه برداری شد. موقعیت ایستگاه‌های نمونه‌برداری در شکل 1 نشان داده شده است. پس از جمع آوری رسوبات، نمونه‌ها بداخل ظروف پلاستیکی که از قبل با اسید شسته شده بودند،
ریخته شد و به آزمایشگاه منتقل گردیدند. در آزمایشگاه، نمونه‌ها در هوای آزاد خشک شدند. لازم به ذکر است که کلیه مراحل نمونه-برداری و آماده سازی رسوب با استفاده از روش استانداردی که توسط سازمان حفاظت محیط زیست دریایی منطقه پیشنهاد گردیده است، صورت گرفت (.(ROPME 1999 خصوصیات رسوبات (دانه‌بندی، pH ، ماده آلی) با روش‌های استاندارد (به ترتیب EPASW-846 9045 ,.APHA, 1995 ,.ASTM D422-63،) بدست آمده است. برای بدست آوردن چگالی و کربنات کلسیم در نمونه‌های رسوب از روش‌های که توسط رسوب شناسان پیشنهاد شده بود، استفاده گردید (Lewis and Mc Conchie 1994., Carver 1971). برای تعیین غلظت عناصر حدود 30 گرم از هر یک از نمونه‌های رسوب 16 ایستگاه مورد نظر تا حد 63 میکرون خرد و به آزمایشگاه ACME کانادا ارسال گردید. در آزمایشگاه فوق ابتدا نمونه‌ها با محلول Aqua Regia هضم و سپس با روش ICP-MS غلظت آرسنیک و جیوه در آنها تعیین گردید.

شکل1: موقعیت ایستگاه‌های نمونه‌برداری در بندر جاسک و محل حادثه نفتی در مقابل کوه مبارک

3- بحث
3-1- مشخصات رسوب‌شناختی نمونه‌ها
در جدول 1 و شکل‌های 2 تا 7 خصوصیات رسوب از قبیل دانه‌بندی، pH، چگالی، ماده آلی و کربنات کلسیم و نیز غلظت آرسنیک و جیوه در رسوبات ایستگاه‌های مورد مطالعه نشان داده شده است. عمده‌ترین مکانیسم جریان آب در تنگه هرمز را جریان‌های ناشی از اختلاف چگالی تشکیل می‌دهند (Reynolds 1993). در اینگونه جریان-ها با افزایش عمق آب از 5 متری به 10 متری و کاهش انرژی جریان، رسوبات دانه‌ریزتر می‌شوند (موسوی حرمی 1380). از این رو با افزایش عمق آب میانگین مقدار ماسه رسوبات در تمام ایستگاه‌های مورد مطالعه به‌ترتیب از 98/35 به 74/5 درصد کاهش یافته و مقدار سیلت و رس به ترتیب از 18/9 و 73/54 درصد به 16/19 و 58/75 درصد افزایش یافته است (شکل 2). به دلیل بیشتر بودن شیب بستر ایستگاه‌های نمونه-برداری در سیریک در مقایسه با جاسک فاصله کمتری با ساحل دارند. از سوی دیگر در این منطقه رودخانه‌های بزرگی از قبیل گز و شمیران وجود دارند که در طول مسیر خود از دشت‌های جزر و مدی ساحلی ماسه‌ای عبور می‌کنند. در حالیکه در جاسک سیستم رودخانه‌ای توسعه چندانی ندارد و عمده ماسه‌های ساحلی این منطقه، منشأ بادرفتی دارند (نوحه‌گر و یمانی 1385: خان ناظر و مصوری 1371). از این رو، رسوبات سیریک دانه درشت‌تر و رسوبات جاسک دانه ریزتر هستند به گونه‌ای که میانگین مقدار ماسه در سیریک و میانگین مقدار سیلت و رس در جاسک بیشتر است (شکل 2). حضور 05/57 و 82/41 درصد ماسه، 08/3 و 19/2 درصد سیلت و 86/39 و 19/55 درصد رس به ترتیب در ایستگاه‌های 1 و 3 را می‌توان ناشی از قرار گرفتن این ایستگاه‌ها در مدخل ورودی رودخانه‌های مغ کنار و کرتان به دریا دانست. همچنین می‌توان حضور حداکثر مقدار ماسه و حداقل مقدار سیلت و رس در ایستگاه 7 (به ترتیب 67/71، 44/2 و 87/25 درصد) را به فاصله کمتر این ایستگاه تا ساحل (km 23/1)، نسبت به بقیه ایستگاه‌ها مرتبط دانست. همانگونه که شکل‌های 2 تا 4 نشان می‌دهد، حداکثر مقدار ماسه (76/49 درصد) و حداقل مقدار سیلت و رس (به ترتیب 10/6 و 12/44 درصد) در جاسک در ایستگاه 15 وجود دارد. لازم به ذکر است که این ایستگاه نسبت به بقیه ایستگاه‌ها تا ساحل فاصله کمتری دارد و همچنین سواحل مقابل این ایستگاه از ماسه‌های بادرفتی، نهشته‌های سیلتی و گل تشکیل شده‌اند. سواحل مقابل ایستگاه‌های 9 و 10 از نهشته‌های سیلتی، شوره‌زار و گل تشکیل شده-اند. در حالیکه سواحل مقابل ایستگاه‌های 11 تا 14 از ماسه‌های بادرفتی تشکیل شده‌اند. از این رو مقدار سیلت از ایستگاه 10 به سمت ایستگاه 14 کاهش یافته است (شکل 2).
از نظر زمین شناسی این منطقه در زون مکران قرار گرفته است که اکثر واحدهای آن را کربنات‌ها تشکیل می‌دهند (خان ناظر و مصوری 1371). بنابر این حضور 17/13 درصد کربنات کلسیم در رسوبات سیریک و جاسک به سنگ منشأ کربناته این رسوبات مرتبط است. با توجه به نزدیکی بیشتر ایستگاه‌های سیریک به واحدهای آهکی منطقه و عبور رواناب های حوزه آبریز از واحدهای آهکی، حضور بیشتر کربنات کلسیم در رسوبات سیریک نسبت به رسوبات جاسک (به ترتیب 10/18 و 24/8 درصد) قابل توجیه است. همبستگی مثبت کربنات کلسیم و ماسه (744/0=r) (جدول 2) و حضور بیشتر ماسه در سیریک، می‌تواند دلیل دیگری بر افزایش کربنات در منطقه سیریک نسبت به جاسک باشد. محققین نیز همبستگی بین کربنات کلسیم و ماسه را دلیلی بر کربناته بودن غالب ماسه‌های این منطقه در نظر گرفته‌اند (شکیبا و همکاران 1386).

جدول 1: خصوصیات رسوب شناختی و غلظت عناصر مورد بررسی دررسوبات ایستگاه‌های مورد مطالعه
As
(ppm) Hg
ppm)) کربنات کلسیم
(%) ماده آلی
(%) چگالی
(g/cm3) PH رس
(%) سیلت
(%) ماسه
(%) ایستگاه عمق آب
(m) محل ایستگاه
9/6 02/0 52/22 69/4 56/2 2/9 86/39 08/3 05/57 1 5 سیریک
2/4 02/0 4/18 06/7 63/2 81/8 28/68 2/22 50/9 2 10
6/6 04/0 95/18 97/5 64/2 97/8 19/55 19/2 82/41 3 5
7/4 05/0 35/15 14/8 47/2 60/8 65/69 69/21 64/8 4 10
5/4 01/0 8/14 59/8 75/2 80/8 12/68 88/12 96/18 5 5
4/4 01/0 58/15 03/8 85/2 68/8 31/82 09/15 58/2 6 10
1/7 04/0 02/23 16/3 67/2 15/9 87/25 44/2 67/71 7 5
3/9 03/0 15/16 96/7 55/2 97/8 36/82 48/16 14/1 8 10
2/6 06/0 11/17 20/4 56/2 94/8 54/45 64/9 79/44 9 5 جاسک
9/3 05/0 84/4 85/12 48/2 47/8 39/76 30/23 29/0 10 10
4/4 03/0 92/4 11/12 94/2 61/8 68/77 57/21 73/0 11 5
9/3 02/0 5/0 39/14 57/2 41/8 64/81 23/18 09/0 12 10
6/4 06/0 97/6 19/11 62/2 79/8 43/81 52/15 03/3 13 5
6/4 05/0 93/7 85/9 60/2 60/8 83/82 97/15 18/1 14 10
1/4 03/0 68/14 49/5 72/2 00/9 12/44 10/6 76/49 15 5
5/4 01/0 00/9 37/8 49/2 75/8 14/57 34/20 49/22 16 10

pH آب دریاها نسبتاً قلیایی و تقریباً در حدود 3/8 است. کربنات کلسیم به گونه‌ای که در واکنش زیر نشان داده شده است، باعث افزایش pH رسوب می‌شوند (موسوی حرمی1380). با توجه به واکنش‌های 1 و 2، با افزایش مقدار کربنات کلسیم در رسوب، مقدار pH آن نیز افزایش می یابد. از سوی دیگر با افزایش عمق آب، تراکم و حلالیت گازکربنیک در آن بیشتر شده و محیط اسیدی‌تر می‌گردد. این عامل به‌نوبه خود باعث انحلال بیشتر کربنات کلسیم در عمق بیشتر آب می‌گردد (موسوی حرمی 1380). همبستگی بین pH و کربنات کلسیم (800/0=r) (جدول 2) در مطالعه حاضر نیز به نقش مؤثر کربنات کلسیم در افزایش یا کاهش pH اشاره دارد. بنابراین همانگونه که در شکل 3 (الف و ب) نیز مشاهده می‌شود، با افزایش عمق آب از 5 متر به 10 متر و کاهش میانگین کربنات کلسیم از 37/15 به 97/10، میانگین pH رسوب نیز از 93/8 به 66/8 کاهش می یابد. میانگین pH رسوبات سیریک (89/8) از میانگین pH رسوبات جاسک (69/8) بیشتر است، که این مسأله به حضور بیشتر کربنات کلسیم در رسوبات سیریک (09/18 درصد) نسبت به جاسک (24/8 درصد) نسبت داده می شود.

شکل 2: تغییرات مقدار ماسه، سیلت و رس در رسوبات ایستگاه‌های مختلف در اعماق 5 و 10 متری آب در سیریک و جاسک

(1) H+ = Ca2+ + HCO3- + (جامد)CaCO3
(2) CaCO3 + (جامد)H2O (مایع)= Ca2+ + HCO3- + OH
با کاهش انرژی جریان آب و افزایش فاصله از ساحل، ذرات سنگین‌تر رسوب (گراول و ماسه) در ابتدا و ذرات سبکتر در انتهای جریان ته‌نشین می‌شوند. در تحقیق کنونی نیز با افزایش فاصله از ساحل و افزایش عمق آب، میانگین چگالی رسوب نیز ازg/cm3 68/2 در عمق 5 متری آب به g/cm358/2 در عمق 10 متری آب کاهش یافته است. با توجه به حضور بیشتر مقدار ماسه رسوبات در سیریک نسبت به جاسک (به ترتیب 42/26 و 29/15 درصد)، میانگین چگالی رسوب نیز از g/cm364/2 در جاسک به g/cm3 62/2 در سیریک کاهش یافته است (شکل 3 ج).
میانگین مقدار ماده آلی در رسوبات جاسک تقریباً 5/1 برابر میانگین مقدار ماده آلی در رسوبات سیریک است. این مسأله به حضور جریان‌های رو به بالای آب ((Upwelling در منطقه جاسک مرتبط است. شایان ذکر است که در جریان رو به بالای آب، حجم زیادی از ماده آلی و فسفات همراه با آب از مناطق عمیق دریا به سمت مناطق کم عمق بالا آمده و در ناحیه فلات قاره رسوب می‌کنند (شهاب پور 1380). با توجه به حضور غلظت بیشتر اکسیژن محلول در عمق 5 متری آب و تجزیه بیشتر مواد آلی در این عمق، میانگین مقدار ماده آلی در رسوبات واقع در عمق 10 متری آب از عمق 5 متری بیشتر است (به ترتیب 58/9 و 93/6 درصد). از دیگر دلایل افزایش مقدار ماده آلی در عمق 10 متری آب، می‌توان به همبستگی مثبت ماده آلی با سیلت و رس (703/0 ،659/0 = rبه ترتیب) (جدول 2) و افزایش سیلت و رس در عمق 10 متری آب اشاره کرد. روند رو به افزایش مقدار ماده آلی رسوبات از عمق 5 متری آب به عمق 10 متری آب را می‌توان در شکل 3 (د) مشاهده نمود.

الف: ب:

ج: د:
شکل 3: تغییرات خصوصیات رسوب شناسی در رسوبات ایستگاه‌های مختلف در اعماق 5 و 10 متری آب در سیریک و جاسک
الف: تغییرات مقدار کربنات کلسیم، ب: تغییرات مقدار pH، ج: تغییرات مقدار چگالی، د: تغییرات مقدار موادآلی.

3-2- توزیع آرسنیک و جیوه و تعیین منشأ آنها
در این بخش نحوه توزیع آرسنیک و جیوه در رسوبات سطحی بنادر سیریک و جاسک مورد بررسی قرار گرفته است.

جدول 2: همبستگی بین خصوصیات رسوب و عناصر مورد مطالعه
Sand 1
Silt -.712(**) 1
Clay -.888(**) .538(*) 1
pH .817(**) -.728(**) -.685(**) 1
Density 0.127 -0.397 -0.056 0.217 1
CaCO3 .744(**) -.579(*) -.574(*) .800(**) 0.081 1
ماده آلی -.859(**) .659(**) .703(**) -.867(**) -0.087 -.909(**) 1
Hg -0.18 0.097 0.175 -0.148 -0.235 -0.181 0.169 1
As .698(**) -.608(*) -.547(*) 0.442 0.025 .603(*) -.547(*) 0.156 1
Ca .612(*) -0.424 -0.435 .623(**) 0.024 .888(**) -.729(**) -0.162 .534(*) 1
variable Sand Silt Clay pH Density CaCO3 ماده آلی Hg As Ca

** ،سطح معنی داری 01/0 * سطح معنی داری 05/0

3-2-1- سیریک
الف) آرسنیک
در جدول 1 غلظت آرسنیک و جیوه در ایستگاه‌های مورد مطالعه و در شکل 4 غلظت و نحوه توزیع آرسنیک در رسوبات ایستگاه‌های مختلف نشان داده شده است. ضریب تغییرات غلظت آرسنیک در اعماق 5 و 10 متری آب به ترتیب 19/0 و 16/0 می‌باشد. بنابراین غلظت آرسنیک در عمق 10 متری آب یکنواختی بیشتری نشان می‌دهد. میانگین غلظت آرسنیک از ppm 27/6 در رسوبات واقع در عمق 5 متری آب به ppm 3/4 در رسوبات واقع در عمق 10 متری آب کاهش پیدا می‌کند. یون آرسنات به راحتی توسط اجزاء خاک از قبیل رس، گل‌های فسفاتی، هوموس و کلسیم تثبیت می‌شود (Huang 1975). از بین اجزاء فوق در این تحقیق، آرسنیک تنها با کلسیم و کربنات کلسیم همبستگی خوبی نشان داده است (603/0، 534/0 =r به‌ترتیب) (جدول 2). لذا احتمالاً در تثبیت آرسنیک در رسوبات این منطقه، کربنات کلسیم و کلسیم نقش مهمتری ایفا کرده‌اند. همبستگی مثبت آرسنیک با ماسه و pH (442/0 ،698/0 =r به ترتیب) (جدول 2) را می‌توان به کربناته بودن ماسه‌های این منطقه و نقش کربنات در افزایش pH در محیط ارتباط داد. همبستگی بین آرسنیک و ماسه در این منطقه در طی تحقیقات دیگری نیز به اثبات رسیده است (شکیبا و همکاران 1386). روند رو به کاهش غلظت آرسنیک رسوبات از ppm 27/6 در عمق 5 متری آب به ppm 3/4 در عمق 10 متری آب به کاهش کربنات کلسیم و ماسه در عمق 10 متری آب ارتباط دارد. علف هرز کش‌ها و آفت کش‌هایی که در مزارع کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله راه‌های ورود آرسنیک به محیط زیست محسوب می‌شوند (Kabata-Pendias 2000). از این رو افزایش غلظت آرسنیک در ایستگاه‌های 1، 3 و 7 (شکل 4) را می‌توان به حضور 00/816، 09/279 و 81/490 هکتار اراضی زراعی در مقابل این ایستگاه‌ها (دمی‌زاده 1387) ارتباط داد (شکل 1). لازم به ذکر است که در مقابل ایستگاه‌های 1 و 3 رودخانه‌های مغ کنار و کرتان قرار گرفته‌اند که نقش مهمی در انتقال فاضلاب‌های کشاورزی آلوده به دریا ایفا می‌کنند. از سوی دیگر با توجه به کاهش مزارع کشاورزی در مقابل ایستگاه 7 نسبت به ایستگاه 1، انتظار غلظت کمتر آرسنیک در این ایستگاه معقول است. با این وجود همانگونه که در شکل 4 مشاهده می‌شود، حداکثر غلظت آرسنیک (ppm 1/7) در ایستگاه 7 وجود دارد. این مسأله با فاصله کمتر این ایستگاه تا ساحل (km 23/1) نسبت به سایر ایستگاه‌ها و نیز حضور 02/23 درصد کربنات کلسیم، 94/8 درصد کلسیم و 67/71 درصد ماسه در این ایستگاه ارتباط دارد. در میان ایستگاه‌های واقع در عمق 5 متری آب، حداقل مقدار آرسنیک در ایستگاه 5 وجود دارد، که دلیل آن را می توان کاهش مساحت مزارع کشاورزی در مقابل این ایستگاه (84/85 هکتار) (شکل 1) و کاهش مقدار ماسه، کربنات کلسیم و کلسیم (به ترتیب 96/18، 80/14 و 92/7 درصد) (جدول 1) در ایستگاه مذکور دانست.

شکل 4: تغییرات غلظت آرسنیک در رسوبات واقع در اعماق 5 و 10 متری آب در سیریک

ب) جیوه
میانگین غلظت جیوه در رسوبات واقع در اعماق 5 و 10 متری آب در منطقه سیریک ppm 0275/0 محاسبه شده است. ضریب تغییرات غلظت این عنصر در اعماق مذکور به ترتیب برابر با 54/0 و 53/0است. بنابراین، تغییرات غلظت جیوه (روند صعودی یا نزولی) در رسوبات واقع در اعماق 5 و 10 متری آب در سیریک شبیه یکدیگر است (شکل 5). همبستگی جیوه با ماسه، سیلت و رس (175/0 ،097/0 ،18/0-= rبه ترتیب( (جدول 2) نیز تأیید کننده این مطلب است. با توجه به اینکه غلظت فلزات سنگین در آب اعماق مختلف تفاوت معناداری با یکدیگر ندارند (شارمد 1387)، لذا می-توان یکسان بودن میانگین غلظت جیوه در رسوبات واقع در اعماق 5 و 10 متری آب در منطقه سیریک را به یکسان بودن غلظت جیوه در آب این اعماق نسبت داد.
همانگونه که قبلاً نیز اشاره گردید، آلودگی‌های نفتی، فاضلاب-های شهری و آفت کش‌های مورد استفاده در مزارع از جمله منابع ورود جیوه به محیط محسوب می‌شوند (زاهد و دشتکی 1372Stephenson 1987;). در حوضه آبریز رودخانه کرتان که در مقابل ایستگاه‌های 3 و 4 قرار گرفته است، 09/279 هکتار اراضی کشاورزی (شکل 1) وجود دارد. همچنین با توجه به افزایش تراکم جمعیت و افزایش حجم فاضلاب‌های ورودی به دریا، در این ایستگاه‌ها غلظت جیوه به ترتیب تاppm 04/0 وppm 05/0 افزایش می یابد (شکل 5). حضور 42/858 و 84/85 هکتار اراضی کشاورزی (شکل 1) به ترتیب در مقابل ایستگاه‌های 7-8 و 5-6 را می‌توان دلیل اصلی افزایش و کاهش غلظت جیوه در این ایستگاه‌ها دانست (شکل 5).


شکل5: تغییرات غلظت جیوه در رسوبات واقع در اعماق 5 و 10 متری آب در سیریک

3-2-2- جاسک
الف) آرسنیک
مساحت اراضی زراعی در مقابل ایستگاه 9 و 10، 86/214 هکتار می‌باشد (شکل 1). این مساحت در ایستگاه‌های 15 و 16 تقریباً به صفرکاهش می‌یابد. لذا با وجودیکه 68/14 درصد کربنات کلسیم و 76/49 درصد ماسه در ایستگاه 15 وجود دارد (جدول 1)، غلظت آرسنیک از ppm 2/5 در ایستگاه 9 به ppm 1/4 در ایستگاه 15 کاهش می‌یابد (شکل 6). با توجه به همبستگی آرسنیک با ماسه و کربنات کلسیم و کاهش مقادیر آنها در عمق 10 متری آب، میانگین غلظت آرسنیک نیز از 82/4 در عمق 5 متری آب به ppm 22/4 در عمق 10 متری آب کاهش یافته است. حداکثر و حداقل غلظت آرسنیک (به‌ترتیب ppm 2/6 و ppm9/3) به‌ترتیب در ایستگاه 9 و 12وجود دارد (جدول 1). غلظت آرسنیک در رسوبات واقع در اعماق مختلف آب روندهای کاملاً متفاوتی را نشان می‌دهد. در رسوبات واقع در عمق 5 متری آب، غلظت آرسنیک از ppm 2/6 در ایستگاه 9 تا ppm 1/4 در ایستگاه 15 کاهش می‌یابد. در واقع کاهش غلظت آرسنیک در عمق 5 متری آب با افزایش آرسنیک در عمق 10 متری آب در هر مقطع همراه است.


شکل 6: تغییرات غلظت آرسنیک در رسوبات واقع در اعماق 5 و 10 متری آب در جاسک

ب) جیوه
با وجود تراکم جمعیت، حجم فاضلاب‌های شهری و همچنین فعالیت-های کشاورزی در منطقه جاسک کمتر از سیریک می‌باشد و میانگین غلظت جیوه در منطقه جاسک (ppm 038/0) از میانگین غلظت جیوه در منطقه سیریک (ppm 027/0) بیشتر است. نظر به تردد بیشتر وسایل حمل و نقل دریایی در منطقه جاسک و احتمال حضور آلودگی نفتی در این منطقه، افزایش غلظت جیوه در آن امری قابل توجیه می‌باشد. بر خلاف سیریک که غلظت جیوه رسوبات در اعماق مختلف یکسان است، در منطقه جاسک میانگین غلظت جیوه در عمق 5 متری آب 33/1 برابر غلظت میانگین آن در عمق 10 متری آب است (به ترتیب ppm 04/0 و ppm 03/0) (جدول 1). ضریب تغییرات غلظت جیوه در اعماق 5 و 10 متری آب به ترتیب 38/0 و 63/0 می‌باشد. این مسأله به یکنواختی بیشتر غلظت جیوه در عمق 5 متری آب اشاره دارد. روند تغییرات غلظت جیوه در اعماق 5 و 10 متری آب در این منطقه نیز همانند منطقه سیریک مشابه یکدیگر است (شکل 7). بیشترین غلظت جیوه در ایستگاه-های 9،10، 13 و 14 مشاهده شده است (به ترتیب ppm 06/0، ppm05/0 ،ppm 06/0 و ppm 05/0). افزایش تراکم جمعیت، افزایش حجم ورود فاضلاب‌های شهری به دریا و حضور رودخانه‌های بهمدی و گزدان که از مزارع کشاورزی عبور می‌کنند و در مقابل ایستگاه‌های فوق قرار گرفته‌اند (شکل 1)، می‌تواند دلیل افزایش غلظت جیوه در این ایستگاه‌ها باشد. با توجه به کاهش تراکم جمعیت و نبود فعالیت‌های کشاورزی در مقابل ایستگاه 15 و 16 غلظت جیوه در رسوبات این ایستگاه‌ها به ترتیب تا ppm 03/0 و ppm 01/0 کاهش یافته است (شکل 7).


شکل 7: تغییرات غلظت جیوه در رسوبات واقع در اعماق 5 و 10 متری آب در جاسک
3-3- ارزیابی آلودگی فلزات سنگین در رسوبات منطقه
از جمله مهمترین شاخص‌های تعیین آلودگی رسوبات به مواد مختلف از قبیل فلزات سنگین عبارتند از: فاکتور غنی‌شدگی، فاکتور آلودگی و درجه آلودگی. برای ارزیابی‌های ژئواکولوژیکی فاکتور غنی‌شدگی (Enrichment Factor)(Ef) مورد استفاده قرار می‌گیرد (رابطه 3) (Loska et al. 1995).
Ef = ( غلظت فلز مبنا در محیط مورد نظر /غلظت فلز در محیط مورد بررسی) (3)
(غلظت عنصر مبنا در محیط مبنا /غلظت همان فلز در محیط مبنا)
غالباً آلومینیوم، آهن، منگنز، لیتیم، تیتانیوم و اسکاندیوم را به عنوان عنصر مبنا در نظرمی-گیرند. از فاکتور غنی‌شدگی برای ارزیابی غنی‌شدگی فلزی یک محیط توسط محیط دیگر (مانند غنی‌شدگی رسوب توسط آب، غنی‌شدگی لایه‌های سطحی رسوب به‌وسیله لایه‌های عمقی رسوب، غنی‌شدگی رسوبات کف توسط سنگ و خاک بستر و غنی‌شدگی رسوبات بستر توسط رواناب) استفاده می شود (Loska et al. 1995). شدت غنی‌شدگی رسوب به فلز بر اساس فاکتور غنی‌شدگی در 6 دسته قرار می‌گیرد (جدول3). در این مطالعه غلظت عنصر مبنا (آلومینیوم)، آرسنیک و جیوه در محیط مبنا (پوسته زمین) به ترتیب ppm81300، ppm 8/1 و ppm 08/0 در نظر گرفته شده است (مر و شرفی 1373).

جدول 3: بررسی شدت غنی شدگی رسوبات (Loska et al. 1995)
50> 50-25 25-10 10-5 5-3 3-1 1> Ef
بینهایت شدید خیلی شدید شدید نسبتاً شدید متوسط اندک بدون غنی‌شدگی شدت غنی‌شدگی رسوب

فاکتور آلودگی ((Cf (Contamination Factor) طبق رابطه 4 و با استناد به غلظت عناصر مورد مطالعه (آرسنیک و جیوه) در شیل متوسط جهانی (به ترتیب ppm 13 و ppm 4/0) محاسبه می‌شود ((Satyanarayana et al. 1994.
Cf = غلظت فلز در رسوب آلوده (4)
غلظت فلز در شیل میانگین جهانی
مقادیر فاکتور آلودگی رسوبات منطقه، به صورتی که در جدول 4 آمده است، بیانگر آلودگی رسوبات منطقه است.
فاکتور غنی‌شدگی و فاکتور آلودگی فلزات مورد بررسی در رسوبات ایستگاه‌های مختلف محاسبه و در جدول 5 آمده است. لازم به ذکر است که غلظت عناصر مورد مطالعه (آرسنیک وجیوه) در شیل میانگین جهانی به ترتیب معادل ppm 13 و ppm 4/0 می‌باشد (مر و شرفی 1373). میانگین فاکتور غنی-شدگی آرسنیک در سیریک و جاسک به ترتیب 77/16 و 36/11 محاسبه شده است. این امر بیانگر غنی‌شدگی شدید این عنصر در منطقه مورد مطالعه است. فاکتور غنی‌شدگی بیشتر از 10 به منشأ غیر پوسته ای این عنصر در رسوبات منطقه اشاره دارد (Nolting et al. 1999). فاکتور غنی‌شدگی جیوه در سیریک و جاسک (به ترتیب 93/1 و 14/2)، بیانگر غنی‌شدگی اندک جیوه در رسوبات منطقه است. میانگین فاکتور آلودگی آرسنیک در سیریک (4/0) از میانگین فاکتور آلودگی آرسنیک در جاسک (34/0) بیشتر است. بنابراین، آلودگی آرسنیک در سیریک در مقایسه با جاسک بیشتر است. افزایش بار آلودگی آرسنیک در سیریک را می‌توان به حضور بیشتر زمین‌های کشاورزی در این منطقه ارتباط داد. میانگین فاکتور آلودگی جیوه در جاسک 5/1 برابر میانگین فاکتور آلودگی جیوه در رسوبات سطحی سیریک است (به ترتیب 09/0 و 06/0). این مسأله را می‌توان به تردد بیشتر وسایل حمل و نقل دریایی و نزدیکی بیشتر ایستگاه‌های واقع در جاسک به محل حادثه نفتی مورخ 2/3/1384 ارتباط داد. فاکتور آلودگی که برای جیوه در بنادر سیریک و جاسک محاسبه شده است، نشان‌دهنده آلودگی اندک این مناطق به جیوه است. درجه آلودگی ایستگاه‌ها به آرسنیک و جیوه نیز محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در منطقه سیریک، ایستگاه‌های 3 و 7 و در منطقه جاسک، ایستگاه‌های 9 و 13 از سایر ایستگاه‌ها آلوده‌تر هستند. لازم به ذکر است که ایستگاه‌های 3،9 و 13 به ترتیب در مقابل رودخانه-های مغ‌کنار، بهمدی و گزدان قرار گرفته‌اند و در نتیجه می‌توان آلودگی بیشتر این ایستگاه‌ها را به آلودگی احتمالی این رودخانه-ها ارتباط داد. همچنین با توجه به اینکه فاصله ایستگاه 7 تا ساحل و مزارع کشاورزی از سایر ایستگاه‌ها کمتر است، افزایش بار آلودگی آرسنیک در این ایستگاه را می‌توان به ورود بیشتر فاضلاب-های کشاورزی به دریا در مقابل این ایستگاه نسبت داد.

جدول4: توصیف مقادیر فاکتور آلودگی ( (Satyanarayana et al. 1994
6≤Cf 3≤Cf< 6 ≤Cf<3 1 Cf<1 Cf
آلودگی خیلی زیاد آلودگی قابل توجه آلودگی متوسط آلودگی کم توصیف آلودگی منطقه

جدول 5: محاسبه فاکتورهای غنی‌شدگی و آلودگی فلزات در رسوبات ایستگاه‌های مختلف در منطقه مورد مطالعه
÷
ایستگاه‌ها
سیریک جاسک
1 2 3 4 5 6 7 8 میانگین 9 10 11 12 13 14 15 16 میانگین
As C
(ppm) 9/6 2/4 6/6 7/4 5/4 4/4 1/7 9/3 28/5 2/6 9/3 4/4 9/3 6/4 6/4 1/4 5/4 4/4
Ef 94/22 19/13 52/19 97/12 05/13 52/12 94/29 03/10 77/16 75/19 37/7 49/9 54/8 69/10 93/9 97/12 2/12 36/11
Cf 53/0 32/0 5/0 36/0 34/0 33/0 54/0 3/0 4/0 47/0 3/0 33/0 3/0 35/0 35/0 31/0 34/0 34/0
Hg C
(ppm) 02/0 02/0 04/0 05/0 01/0 01/0 04/0 03/0 0275/0 06/0 05/0 03/0 02/0 06/0 05/0 03/0 01/0 038/0
Ef 49/1 41/1 66/2 1/3 65/0 64/0 79/3 73/1 93/1 3/4 12/2 45/1 98/0 13/3 42/2 13/2 61/0 14/2
Cf 05/0 05/0 1/0 125/0 025/0 025/0 1/0 075/0 06/0 15/0 125/0 075/0 05/0 15/0 125/0 075/0 025/0 09/0
Cd 58/0 37/0 6/0 485/0 365/0 355/0 64/0 375/0 471/0 62/0 425/0 405/0 35/0 5/0 575/0 385/0 365/0 453/0

نتیجه گیری
بررسی آلودگی رسوبات سطحی بنادر سیریک و جاسک به آرسنیک و جیوه نشان داد که میانگین غلظت آرسنیک در هر دو منطقه سیریک و جاسک (به ترتیب ppm 28/5 و ppm52/4) از میانگین این عنصر در شیل میانگین جهانی (ppm 13) کمتر است. همچنین این مسأله در مورد جیوه در هر دو منطقه صادق است. میانگین فاکتور غنی‌شدگی آرسنیک که معادل 06/14 محاسبه شده است، نشان دهنده غنی‌شدگی شدید این عنصر در رسوبات منطقه مورد مطالعه است و به منشأ غیر پوسته‌ای آن اشاره دارد. میانگین فاکتور غنی‌شدگی جیوه (03/2) بیانگر غنی‌شدگی اندک این عنصر در رسوبات منطقه مورد مطالعه است. میانگین فاکتور آلودگی آرسنیک در سیریک و جاسک که به ترتیب 4/0 و 34/0 می‌باشد، نشان می دهد که بار آلودگی آرسنیک در رسوبات بندر سیریک از جاسک بیشتر است. در حالیکه میانگین فاکتور آلودگی جیوه که در سیریک و جاسک به ترتیب معادل 06/0 و 09/0 محاسبه شده است، حاکی از آن است که آلودگی جیوه در رسوبات سطحی بندر جاسک از سیریک بیشتر می باشد. فعالیت‌های کشاورزی، منبع عمده ورود آرسنیک به رسوبات سطحی بنادر مذکور به حساب می‌آیند. با توجه به وجود مزارع کشاورزی بیشتر در سیریک، آلودگی بیشتر آرسنیک در رسوبات این منطقه توجیه‌پذیر است. افزایش بار آلودگی نفتی در بندر جاسک را می‌توان به عنوان دلیل اصلی افزایش بار آلودگی جیوه در رسوبات سطحی این بندر دانست.