فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: در چند دهه اخیر آلودگی منابع آب به نیترات به یک مسئله محیط زیستی جهانی تبدیل شده است که اغلب ناشی از فعالیت‌های شهری و کشاورزی است. در دو دهه گذشته کابل پایتخت افغانستان شهرنشینی سریع تجربه کرده است. این شهرنشینی سریع باعث کاهش ذخیره آب زیرزمینی دشت کابل و آلودگی آب زیرزمینی به نیترات شده است. در دشت کابل، آب زیرزمینی تنها منبع تأمین آب آشامیدنی ساکنان این شهر است. هدف این پژوهش تعیین منشأهای مختلف آلاینده نیترات، بررسی فرآیند‌های تحول نیتروژن و تخمین سهم نسبی منابع مختلف آلاینده نیترات در آب زیرزمینی دشت شرقی کابل می‌باشد. مواد و روش‌ها: در مهر ماه ۱۳۹۹، ۱۸ نمونه آب زیرزمینی از آبخوان دشت شرقی کابل برداشت شد. پارامترهای صحرایی مانند هدایت الکتریکی، pH، اکسیژن محلول و دما در محل‌های نمونه‌برداری توسط دستگاه پرتابل اندازه‌گیری شد. نمونه‌های جمع‌آوری شده جهت سنجش نیترات و نیتریت در مدت کمتر از شش ساعت به آزمایشگاه شرکت ‌‌‌‌‌Green Tech منتقل و در همان روز غلظت یون‌های نیترات و نیتریت سنجش شد. نمونه‌های جمع‌آوری شده جهت سنجش یون‌های اصلی به آزمایشگاه مرکزی شرکت آب منطقه استان تهران ایران منتقل شد. نمونه‌های نیترات جهت سنجش ایزوتوپی در آزمایشگاه موسسه UFZ (Helmholtz Center for Environmental Research) در کشور آلمان منتقل و در آنجا سنجش‌‌های ایزوتوپی با استفاده از روش ‌‌bacterial denitrifier انجام شد. سهم نسبی منابع بالقوه نیترات با استفاده از مدل اختلاط ایزوتوپی پایدار بیزی تعیین گردید. نتایج و بحث: شهر کابل فاقد سیستم جمع‌آوری فاضلاب مرکزی است. دفع فاضلاب بیشتر از طریق چاه‌های سپتیک و جذبی صورت می‌گیرد. غلظت نیترات آب زیرزمینی از ۴ تا ۴/۱۲۰ میلی‌گرم بر لیتر با مقدار میانگین ۲۱ میلی‌گرم بر لیتر تغییر می‌کند. مقادیرδ15N- NO3̄ از ۸/۴ پرمیل تا ۸/۲۰ پرمیل و مقادیر δ18O-NO3̄ از ۷/۰ پرمیل تا ۶/۱۸ پرمیل تغییر می‌کند. برای تعیین منابع اصلی نیترات از نمودار ترکیبی δ18O-NO3̄ در مقابل δ15N- NO3̄ استفاده شده است. با توجه به قرار گرفتن بخش عمده نمونه‌های در محدوده فاضلاب انسانی و کود‌های حیوانی، بنابراین فاضلاب شهری نقش عمده در افزایش غلظت نیترات آب زیرزمینی دشت کابل دارد. از آنجاییکه کلر یک یون پایدار است و تحت تأثیر عوامل محیطی قرار نمی‌گیرد، از نمودار نسبت مولار NO3̄/Cl‾ در مقابل Cl‾ جهت شناسایی منابع بالقوه نیترات در آبخوان دشت کابل استفاده شده است. این نمودار نشان می‌دهد که فاضلاب شهری منبع اصلی نیترات در این آبخوان می‌باشد. غلظت‌ بالای اکسیژن محلول و نیترات نمونه‌های آب زیرزمینی بیانگر شرایط اکسیدی حاکم در آبخوان و عدم رخداد نیترات‌زدایی است. نتایج ایزوتوپی پایدار بیزی نیز نشان می‌دهد که فاضلاب شهری نقش اصلی در آلودگی آب زیرزمینی به نیترات دارد. بنابراین شهرنشینی سریع و افزایش جمعیت در دشت کابل در دو دهه اخیر سبب آلودگی آب زیرزمینی به نیترات شده است. عدم قطعیت در برآورد منابع نیترات به صورت کمی با استفاده از شاخص عدم قطعیت (UI90) ارزیابی شده است. نتایج این مطالعه عدم قطعیت نسبتاً بالایی را برای سهم منابع نیترات، بویژه فاضلاب و کود حیوانی (۴۹/۰) و نیتروژن آلی خاک (۴۴/۰) نشان می‌دهند. نتیجه‌گیری: فاضلاب انسانی و حیوانی، نیتروژن آلی خاک و کود‌های شیمیایی منابع بالقوه نیترات در دشت کابل می‌باشند. مدل اختلاط ایزوتوپی پایدار بیزی نشان داد که فاضلاب انسانی و حیوانی (۵/۶۹ درصد) منبع اصلی آلودگی نیترات در آبخوان هستند. نتایج نشان داد که نیترات‌زایی عمده‌ترین فرآیند بیوژئوشیمی تحول نیتروژن در آبخوان دشت کابل است.