بررسی شرایط تروفی تالاب کانی برازان مهاباد با استفاده از فسفر زیست‌فراهم رسوبات و شاخص کارلسون (TSI)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

چکیده

تالاب کانی­برازان مهاباد از جمله تالاب­های مهم جنوب دریاچه ارومیه می­باشد و به‏دلیل تنوع زیستی به­عنوان پناهگاه حیات وحش و سایت رامسر ارتقا یافته است. در این تحقیق 15 ایستگاه در تالاب کانی برازان مهاباد برای نمونه­برداری پارامترهای کیفی آب در فصول چهارگانه سال 1394 انتخاب و با یک زمان­بندی منظم، عملیات نمونه­برداری انجام گرفت. همچنین از 6 ایستگاه داخل تالاب در طول فصل تابستان نمونه­برداری رسوب برای تعیین فسفر زیست­فراهم انجام شد. پارامترهای کیفی آب در این مطالعه شامل: نیتروژن، فسفر، شفافیت، کلروفیل a، (اکسیژن­خواهی بیولوژیکی) BOD، (اکسیژن­خواهی شیمیایی) COD و بار باکتریایی در تالاب بوده که براساس روش‏های آزمایشگاهی استاندارد تعیین شدند. نتایج حاصل برای BOD و COD نشان داد که در تمام فصول سال مقدار این پارامترها بیشتر از استاندارهای تعیین شده بود. همچنین نتایج بیانگر بالا بودن TSI (TN) در فصول اول و دوم سال و افزایش مقادیر TSI (TP) و TSI (SD) در فصول پاییز و زمستان نسبت به فصول قبلی سال بود. میانگین فسفر زیست­فراهم در نمونه­های رسوب برابر با mgkg-1 4/29 بود که نشان دهنده­ی خطر آزاد شدن فسفر از رسوبات بستر و تشدید فرایند غنی­شدن در طول فصل تابستان است. به علاوه ارتباط معنی­دار (01/0 > P ، 79/0=r) بین مقدار فسفر کاول و تراکم جلبک تک­سلولی به روشنی موید این واقعیت بود که روش کاول می­تواند به عنوان شاخص جلبک زیست­فراهم در این تالاب مورد استفاده قرار گیرد. در نهایت براساس شاخص تروفی مشاهده شد که شرایط تالاب در فصول بهار، تابستان، پاییز و زمستان به ترتیب در وضعیت مزوتروفیک خفیف، الیگوتروف، مزوتروفیک و مزوتروفیک حاد قرار دارد و می­توان بیان کرد وضعیت تالاب در حال گذر به مرحله پرغذایی است که این امر به‏دلیل عدم تامین آب با کمیت و کیفیت مناسب بخصوص در فصل تابستان می­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Trophic Status of Kanibarazan Wetland of Mahabad Using Sediment Bioavailable Phosphorous and Carlson Index (TSI)

نویسندگان [English]

  • Hojjat Jabbari
  • Majid Montaseri
Dept. of Water Eng., Faculty of Agriculture, Urmia University
چکیده [English]

Kanibarazan wetland is one of the most important satellite wetlands in the South of Lake Urmia, which due to biodiversity; it has been promoted as a wildlife refuge and Ramsar site. In this research, 15 stations were selected in the Kanibrazan wetland of Mahabadfor sampling of water quality parameters in 4 seasons of 2015 and a systematic sampling was carried out. Additionally, 6 bed sediment samples were collected to determine the bioavailable phosphorous content of the wetland during the summer season. Water quality parameters in this study included: nitrogen, phosphorus, transparency, chlorophyll a, biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD) and bacterial load in the wetland determined by standard laboratory methods. The results for BOD and COD showed that in all seasons the values of these parameters were much higher than the standards. The results also showed that TSI (TNs) was high in the first and second seasons and the increase in TSI (TP) and TSI (SD) values in the autumn and winter seasons were compared to the previous seasons. The average bioavailable phosphorous content in sediment samples was 29.4 mgkg-1 which indicates high risk of the phosphorous release from the bottom sediments to the overlying water and accelerating of the eutrophication process. In addition, the significant (r = 79, P < 0.01) correlation between Colwell-P of sediments and single-cell algae indicated Colwell-P can be used as a bioavailable phosphorous indicator in Kanibrazan wetland. Finally, based on the trophy indices, it was observed that the conditions of the wetland in the spring, summer, autumn and winter seasons are located in the state of Mild Mesotrophic, Oligotrophic, Mesotrophic and Acute Mesotrophic, respectively, and it can be stated that the status of the wetland is passing to the nutritional stage, due to lack of water supply with quantity and quality, especially in summer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Algal bloom
  • Eutrophication
  • Kanibarazan Wetland
  • Trophic state index (TSI)
References

Abedini A., Mirzajani A.R., and Fallahi M. 2016. Physicochemical conditions and trophic levels of the Anzali Wetland. Iranian Scientific Fisheries Journal, 26(6): 113-123. (In Persian)

Al-Abbawy D. 2012. Assessment of trophic status for Shatt Al-Arab River using trophic state index (TSI). Journal of Basrah Researches (Sciences), 38(3): 36-44.

Arfania H., Samadi A., Asadzadeh F., and Sepehr E. 2017. Estimating bioavailable phosphorus by some chemical extraction methods for algae (Senedesmus obliquus) in western river sediments of the Lake Urmia basin. Journal of Water and Soil, 31(4): 1200-1214. (In Persian)

Brönmark C., and Hansson L.A. 2017. The biology of lakes and ponds. Oxford University Press.

Behrouzirad B. 2008. Iran wetlands. 1nd Ed. Geographic Organization of the Armed Forces, Iran, 798 p.

Carlson R.E. 1977. A trophic state index for lakes. Limnological research center, University of Minnesota. Limnology and Oceanography, 22(2): 361-369.

Colwell J.D. 1963. The estimation of the phosphorus fertilizer requirements of wheat in southern New South Wales by soil analysis. Australian Journal of Experimental Agriculture, 3(10): 190-197.

Darvishseft A., Jamalzadeh Fallah F., and Nezami B. 1999. Investigation of trophic state of Anzali wetland using GIS. Environmental Study, 23(25): 1-11. (In Persian)

Elmaci A., Ozengin N., Teksoy A., OlcayTopac A., and Savas Baskaya H. 2009. Evaluation of Trophic state of lake Uluabat, Turkey. Journal of Environmental Biology, 30(5): 757-760.

Elser J.J., Bracken M.E., Cleland E.E., Gruner D.S., Harpole W.S., Hillebrand H., Ngai J.T., Seabloom E.W., Shurin J.B. and Smith J.E. 2007. Global analysis of nitrogen and phosphorus limitation of primary producers in freshwater, marine and terrestrial ecosystems. Ecology Letters, 10(12): 1135-1142.

Enriqu S., Manuel F., Colmenarejo J., Angel R., Garel L., and Borja R. 2007. Use of water quality index and dissolved oxygen deficit as simple indicators of watersheds pollution. Ecological Indicators, 7(2): 315-328.

Fallah M., Piali Zofreiy A.R., and Ebrahimi Darche E. 2018. Evaluation of the trophy status of Anzali International Wetland using the Carlson Index (TSI). Iranian Water Research Journal, 12(1): 29-21. (In Persian)

Golmohammadi A., and Shariati F. 2016. Investigatio of the trophic of the Amirkelayeh wetland in Gillan province using the TSI index. Journal of Wetlands Ecobiology, Ahvaz Islamic Azad University, 8(4): 63-72. (In Persian)

Li Y., Liu H., Hao J., Cao X., and Zheng N. 2011. Trophic states of creeks in Xixi national wetland park. International Symposium on Water Resource and Environmental Protection, 1: 532-534.

Nouri J., Mirbagheri S.A., Farrokhian F., Jaafarzadeh N., and Alesheikh A.A. 2010. Water quality variability and eutrophic state in wet and dry years in wetlands of the semiarid and arid regions. Environ. Environmental Earth Sciences, 59: 1397-1407.

Rahmati R., Pourgholam R., and Doustdar M. 2011. Trophy status based on Carlson index in the natural pond of Marzan Abad in Babylon. Journal of Shilat, Islamic Azad University, Azad Shahr, 6(3): 13-22. (In Persian)

Redfield A.C. 1958. The biological control of chemical factors in the environment. American Scientist, 46(3): 230A-221.

Secretariat R.C. 2006. The Ramsar convention manual: a guide to the convention on wetlands (Ramsar, Iran, 1971). In Ramsar Convention Secretariat, Gland, Switzerland.

Standard methods for the examination of water and wastewater. 2007. 3nd Ed. Washington, DC, APHA, ANWA. WPCE.

Vahidi F., Mousavi Nadoushan R., Fatemi M., Jamili Sh., and Khom Khaji N. 2016. Determination of trophic status of the Valasht Lake based on the TSI trophic Index. Journal of Environmental Science and Technology, 18(2): 445-453. (In Persian)

Wetzel R.G. 2001. Limnology. Lake and River Ecosystems, 3nd Ed. Academic Press, San Diego. 1006p.