دراسة بعض الخصائص الفيزياوية والکيمياوية لنهر دجلة في مدينة بغداد STUDY OF SOME PHYSICO-CHEMICAL CHARACTERISTICS OF THE TIGRIS RIVER IN THE CITY OF BAGHDAD

دراسة بعض الخصائص الفيزياوية والکيمياوية لنهر دجلة في مدينة بغداد

حسين عبدالامير فليح و*خالد عباس رشيد

الشرکة العامة للصناعات الکهربائية/ وزارة الصناعة والمعادن،*مرکز بحوث التقنيات الاحيائية/ جامعة النهرين

الملخص العربي :

لغرض التعرف على المتغيرات الفيزياوية والکيمياوية الحاصلة في نهر دجلة عند مدينة بغداد ومدى تأثير المدينة على النهر جرى اختيار ثلاثة محطات على طول المدينة. جمعت العينات شهريا ولمدة سنة کاملة لدراسة بعض المتغيرات ذات العلاقة (درجة حرارة الهواء والماء والعکورة وpH وO2 و BOD5 والتوصيلية الکهربائية والعسرة الکلية وعسرة الکالسيوم والمغنيسيوم و TOC و PO4 و NO3). بينت النتائج عند مرور النهر فان له تأثيراً واضحاً في العوامل التالية:العکورة و BOD و TOC وPO4 بينما لم يکن هنالک تاُير واضح في العوامل الاخرى.

المقدمة

يعتمد الإنسان اعتمادا کليا على المياه بوصفه رکنا مهما من ارکان الحياة، وتشکل الأنهار المصدر الرئيس للمياه السطحية التي تلبي حاجة الإنسان.

وقد حظى تلوث المياه بالکثير من الدراسات لما يشکله من خطر في تدهور الأنظمة البيئية، والتأثير في التنوع الحياتي، وبالتالي في السلسلة الغذائية (Chang et al, 2009).

ويعد فقدان نوع أو مجموعة من الأنواع من أي نظام بيئي إشارة إلى وجود خلل في وظيفة ذلک النظام (Elías- Gurtiérres et al.,2001).

      تقع منابع نهر دجلة الرئيسة في ترکيا وتؤلف نسبة 42% من ايراداته الکلية، أما منابع روافده الکبرى فتقع في أيران وتؤلف 20% من أيرادته أما منابعه في العراق فهي تشکل 38% من إيراداته السنوية الکلية.

لقد عانى نهر دجلة من نقص حاد في مياهه نتيجة نقص کمية الأمطار الساقطة وفقدان الأغطية الجليدية، فضلا عن السدود المقامة جنوب شرق ترکيا، وتحويل مجرى بعض منابعه في أيران (الجنابي،2011).  

هدفت الدراسة الحالية الى قياس بعض العوامل الفيزيائية الکيميائية لتحديد تأثير ملوثات مدينة بغداد على نوعية مياه نهر دجلة.

المواد وطرائق العمل

منطقة الدراسة

      يدخل نهر دجلة مدينة بغداد حوالي خمسة کيلو مترات قبل جزيرة بغداد السياحية وينتهي بثلاث کيلو مترات إلى الجنوب من نهر ديالى. يبلغ طوله بين تلک المنطقتين حوالي 58 کيلومتر أما عرضه فيختلف من مکان إلى أخر ويتراوح بين 190 متر في أجزائه المستقيمة وأکثر من 500 متر في الأماکن الأخرى (النوري 1999).يخترق نهر دجلة مدينة بغداد ويشکل عددا من الالتواءات النهرية وعدد من الجزر، وذلک بسبب تباطؤ سرعته وزيادة ترسباته، قاسما مدينة بغداد إلى قسمين هما الکرخ والرصافة (الشيباني والقيم,1992). ويتکون قاع النهر من الرمل والغرين والطين (العبودي، 1992).

وصف محطات الدراسة  تم اعتماد المعلومات الواردة عن الموارد المائية(2011)(شکل 1) في وصف محطات الدراسة وهي:

1.محطة شمال بغداد ( رقم 1)

     تقع هذه المحطة بالقرب من جسر المثنى، تکون ضفتيها متماثلة تقريبا ويتعرض مجرى النهر إلى الارتفاع والانخفاض حسب تصريف المياه. يبلغ عرض مقطع نهر دجلة عند السطح في هذه المحطة 250م ويتراوح عمقه بين 8-4 م في جزئه العميق.

2.محطة وسط بغداد ( رقم 2)

تقع هذه المحطة جنوب جسر الاعظمية، وهي عبارة عن رصيف حديدي متحرک يمتد20 م داخل النهر ويقدرقطع النهر بحدود 210 م. يکون مقطع مجرى النهر عند هذه المحطة على شکل حرف U.

3.محطة جنوب بغداد ( رقم 3)

تقع هذه المحطة في منطقة الزعفرانية وتبعد 820 م إلى الشمال عند التقاء نهر ديالى بنهر دجلة، يبلغ مقطع عرض النهر بحدود 200 م.

شکل (1)موقع محطات الدراسة على نهر دجلة في مدينة بغداد(الموارد المائية،2011).

الأعمال الحقلية

     امتدت هذه الدراسة من آذار2010 ولغاية شباط 2011. جمعت عينات المياه شهريا من المحطات الثلاثلغرض قياس المتغيرات الفيزيائية والکيميائية من عمق 30 سم عن سطح الماء باستخدام قناني بولي اثيلين حجم 1 لتر بعد غسلها جيدا بمياه النهر.

 تم إجراء بعض القياسات حقليا کدرجة حرارة الهواء والماء وترکيز ايون الهيدروجين وتثبيت الأوکسجين الذائب الکلي والتوصيلية الکهربائية.

فيما استخدمت حاوية مبردة لحفظ العينات لغرض القياسات المختبرية الاخرى، وقد جمعت کل العينات في الساعات الأولى من النهار.لغرض قياس المتطلب الحيوي للأوکسجين (BOD5) فقد جمعت عينات الماء في قناني ونکلر المعتمة سعة 250 مل وحفظت في حاضنة عند درجة حرارة 20 م لمدة 5 ايام. ويحسب ترکيز الوکسيجين حسب المعادلة التالية:

BOD5 mg/l = DOInitial – DOFinal (5 days incubation)(APHA,1998)    

القياسات المختبرية

العکورة Turbidity: 

    قيست العکورة باستخدام جهاز(digital Portable turbidity meter) وعبر عنها بوحدة العکورة NTU) (Nephelo- metric Turbidity Unit)).

العسرة الکلية Total Hardness (TH)

    استخدمت الطريقة الموصوفة في (APHA,1998) لقياس العسرة الکلية وحسبت بالمعادلة التالية:

عسرة الکاليسيوم Calcium (Ca+2)

     تم قياس ترکيز ايون الکاليسيوممن المعادلة التالية:  

حيث:

A= حجم EDTA القياسي للتسحيح، بالمليلتر.

B= ملغرام من کاربونات الکاليسيوم التي تعادل1 لتر من المواد المسححة.

عسرة المغنيسيوم Magnesium (Mg+2)

يحسب من حاصل طرح ترکيز العسرة الکلية من قيمة ترکيز المغنيسيوم (Francis,1962) الکاربون العضوي الکلي  Total Organic Carbon (TOC)

يحسب ترکيز الکاربون العضوي الکلي بالاعتماد على الحرق بدرجة حرارة عالية

(High TemperatureComposition ethod)  کما في (Cambardella et al., 2001)

ويحسب الکاربون العضوي طبقا للمعادلة ادناه:   

حيث:

A= وزن الجفنة بعد الحرق بدرجة 500°م

B= وزن الجفنة وهي فارغة

الفوسفات Phosphate (PO4-3)

     قيست تراکيز الفوسفات بالطريقة الضوئية، بالاعتماد على Murphy and Riely (1962))

 النترات  Nitrate(NO3)

     استخدم جهاز قياس الطيف الضوئي- للأشعة فوق البنفسجية UV- Spectrophotomrter لقياس تراکيز النترات وکما وصفت في (APHA,1998).

النتائج والمناقشه

درجة حرارة الهواء والماء

ان التغيير في درجة حرارة الهواء والماء ناتج عن سطوع الاشعاع الشمسي وطول فترة النهار، کما توجد عوامل اخرى تؤثر في درجة حرارة الماء کتغيير منسوب المجرى المائي وظروف المناخ المحيطة (Frondorf, 2001). کما ان شکل وعمق حوض الجسم المائي والرياح والامواج ولون الماء يؤثر في درجة حرارة المياه (Green et al., 2000).

تراوحت درجة حرارة الهواء في مدة الدراسة بين 8°م و 39ºم کانت القيمة الادنى في شهري کانون الثاني وشباط 2011 في المحطة (1) بينما القيمة الاعلى في حزيران 2010 عند المحطة (3). ولم تظهر الدراسة وجود فروق واضحة بين المحطات المدروسة (الجدول 1).

فيما تراوحت درجة حرارة الماء بين 11.5ºم في شهر شباط 2011 عند المحطة (1)، وأعلى قيمة لها في شهر اب 2010 عند المحطة (3) وبلغت 32ºم. ولم تظهر محطات الدراسة أي فروقات معنوية (p≥ 0.05) في درجات حرارة المياه لکل اشهر الدراسة. فيما ارتبطت درجات حرارة الهواء والماء في کل محطات الدراسة بقيمة (r =0.827) (الجدول2).

ترکيز ايون الهيدروجين  (pH)تراوحت قيمة ترکيز ايون الهيدروجين في مدة الدراسة الحالية بين 7.5 و8.75، وهي بصورة عامة تميل الى القاعدية (Nashaat, 2010)، کانت الادنى منها في شهر اذار 2010 عند المحطتين (1) و( 3)، بينما القيمة الاعلى في شهر تشرين الاول 2010 عند المحطة (3). وهي ضمن الحدود المسموح بها في نظام صيانة الانهار العراقية لعام 1967.

ولم يتضح وجود فروق واضحة بين محطات الدراسة.لم يکن لهذا العامل علاقات ارتباط واضحة وقوية مع جميع العوامل المدروسة (جدول 2) حيث لم تتجاوز قيمها عن 0.4 ، عدا علاقته الوثيقة بالـ TOC والتي بلغت 0.527 لما لهذا العامل من تاثير واضح في رفع او خفض ترکيز pH في المياه بسبب عملية التحلل الحياتي للمواد العضوية والذي ينتج عنه ثاني اوکسيد الکاربون وهذا ما سجله Al-Obaidi, 2006)).

وقد بين (Van Dolah et al., 2002) ان الارتفاع في قيم pHناتج عن انخفاض ثاني اوکسيد الکاربون وزيادة الايونات القاعدية.

التوصيلية الکهربائية (EC)

تراوحت قيم التوصيلية الکهربائية للماء بين 1366 µS/cm , 576 µS/cm، کانت الادنى منها في شهر اب 2010 في المحطة (1) بينما القيمة الاعلى في کانون الاول 2010 لنفس المحطة.سجلت القيم العليا للتوصيلية الکهربائية في فصل الشتاء وذلک بسبب زيادة مياه الامطار وما تحمله من املاح اثناء انجرافها، مسببة تراکم تلک الايونات في المياه. کما أوضحت دراسة  Ankcorn (2003) بان المواد العضوية الدخيلة  allochthonus organic materials في مناطق المنابع تسبب ارتفاع في قيمة التوصيلية الکهربائية عند غزارة الامطار. کما سجلت علاقة ارتباط واضح (p≤0.05) بين التوصيلية الکهربائية ودرجة حرارة الماء.

بينما سجلت التراکيز الاقل للتوصيلية الکهربائية في فصلي الربيع والصيف بسبب ارتفاع مناسيب المياه في الاشهر التي سبقتها والتي عملت على تخفيفها. وبصورة عامة تزداد قيم التوصيلية الکهربائية عند الاتجاه نحو الجنوب ويعتمد ذلک على طبيعة مکونات التربة التي يمر بها النهر فضلا عن النشاطات البشرية والزراعية

( حسين، 2009 ).

جدول رقم (1): القيم الدنيا والعليا والمتوسط الحسابي والانحراف المعياري وتحليل التباين للقياسات الفيزيائية والکيميائية

 (شباط – آب) لمحطات الدراسة على نهر دجلة في بغداد.

NS  :لاتوجد فروقات مؤثرة،  الحروف المختلفة تعني وجود فروقات واضحة

جدول (2) معامل الارتباط للقياسات الفيزيائية والکيميائية في محطات الدراسة

العکورة (Turbidity)

تعد العکورة احد العوامل الفيزيائية التي تؤثر في نفاذية الضوء، والذي يعد بدوره من اهم مقومات النمو للحياة المائية والاهم في تنظيم العمليات الحيوية وتوزيع الانواع في الجسم المائي (Moheseni and Stefan, 1999). تساهم الرمال والطمى والعضويات الدقيقة المجتزءة والمرکبات العضوية الملونة الذائبة والعوالق والاحياء المجهرية من المساهمين في رفع قيم العکورة (Ankcorn, 2003).

تراوحت قيم العکورة بين 0.18 ،NTU 13.9 وحدة عکرة نفلومترية، وکانت القيمة الاقل في شهر حزيران 2010 عند المحطة (3)، بينما القيمة الاعلى في شهر ايلول 2010 لنفس المحطة (جدول 1).

اوضحت نتائج الدراسة الحالية ان المحطة (3) تأثرت کثيرا بما تضيفه مدينة بغداد الى النهر بما تحويه من وحدات صناعية (الدليمي، 2001).

وعند مقارنة نتائج العکورة مع محددات نظام صيانة الانهار لسنة (1967) يلاحظ ان بعض قيم العکورة قد تجاوزت الحدود المسموح بها.احصائيا وجد عامل ارتباط بين العکورة و 0.467)  PO4r =). بينما لم يسجل أي ارتباط ملحوظ في محطات الدراسة لبقية العوامل (الجدول 2).

الاوکسجيـن المذاب (DO)

ان قياس ترکيز الاوکسجين الذائب يعد دليلا جيدا لنوعية المياه، وان التغيرات في ترکيز الاوکسجين الذائب ممکن ان يکون استدلالا مبکرا للظروف المتغيرة في الجسم المائي (Davis and Cornwell, 1991). ان ارتفاع عمود الماء وزيادة سرعة التيار بسبب الامطار الغزيرة يزيدان من الخلط في عمود الماء ويؤديان بذلک الى تهوية جيدة للمياه
(Goldman and Horn, 1983) .

سجلت الدراسة الحالية قيم تراکيز الاوکسجين المذاب والتي تراوحت بين 6.3 ملغم/لتر في شهر اب 2010 في المحطة (3) و 9.3 ملغم/لتر في شهر نيسان 2010 في المحطة (2).

 ان مدى تراکيز الاوکسجين کانت متقاربة بين محطات الدراسة، حيث لم تظهر أية فروقات ملحوظة فيما بينها. احصائيا وجد معامل ارتباط سالب بين درجة حرارة الماء والاوکسجين المذاب (r=-0.375)، کذلک مع الفوسفات PO4 کان مقداره (r = -0.318) (الجدول 2).

ان الترکيز الأدنى الذي سجل في شهر اب 2010 وکان 6.3 ملغم/لتر في المحطة (3) بسبب وقوع هذه المحطة في جنوب بغداد وتتعرض الى المياه  المطروحة من مدينة بغداد والوحدات الصناعية الواقعة جنوب بغداد والمحملة بالمواد العضوية التي تتحلل بفعل الاحياء الدقيقة مما يؤدي الى التسبب في خفض ترکيز الاوکسجين المذاب بالماء.

وهذا ما توافق مع العديد من الدراسات )الميالي،2000 والتميمي، 2004 والصراف، 2006).

المتطلب الحيوي للأوکسجيـن  (BOD5) 

بصورة عامة يعد استهلاک الاوکسجين بواسطة الاحياء المجهرية مناسبا للکمية الکبيرة من المواد العضوية المتوافرة في الماء.

کما ان استهلاک الاوکسجين يکون سريعا في حالة توافر کميات عالية من المرکبات العضوية يمکن المذابة في الماء (Goel, 2008).

ويتأثر ترکيز الاوکسجين بعدة عوامل بيئية کدرجة الحرارة والترکيب الضوئي والتنفس والملوحة واضطرابات تيار الماء، فضلا عن فترة النهار (Green, et. al., 2000).

سجلت القيمة الادنى للـ BOD في شهر ايلول 2010 في المحطة (3)، بينما القيمة العليا کانت في شهر اب عند المحطة (2) لنفس السنة (الجدول 1).

وقد سجلت فروق واضحة (p≤0.055) بين المحطة (1) مقابل المحطتين (2) و(3). فضلا عن وجود معامل ارتباط واضح بين قيم BOD5 ودرجة حرارة الماء مقداره  r = 0.685(الجدول 2).

ولکون الاوکسجين المذاب يعد واحدا من افضل المؤشرات البيئية المستخدمة لتوصيف صحة النظام البيئي وکذلک المتطلب الحيوي للاوکسجين BOD ، فأن قيمته تعني قابلية الجسم المائي في احتواء الملوثات الواردة الى النهر (allochthonus organic materials) من مدينة بغداد، وقدرة النهر على التنقية الذاتية (self purification). ان البيانات التي سجلت خلال هذه الدراسة جاءت متفقة مع (النمراوي 2005, ،الربيعي 2007,).

کما ان قيم BOD5 المسجلة في هذه الدراسة لا تشير الى وجود تلوث عضوي عالي في النهر حيث ذکر(USGS,2000)  اذا کانت قيمةBOD  اقل من 8 ملغم/لتر فان الانهار تعد نظيفة.

العسرة الکلية وأيونات الکاليسيوم والمغنيسيوم 

تراوحت قيم العسرة الکلية ( TH ) بين 310 ملغم/ لتر و 500 ملغم/ لتر، وکانت القيمة الأدنى في شهر شباط 2011 في المحطة (1) بينما کانت القيمة الأعلى في شهر تشرين الأول 2010 في محطة (3).  وسجلت القيم الأدنى للکاليسيوم 160 ملغم/ لتر وذلک في شهر شباط 2011 في المحطة (2)، وأعلاها 350 ملغم/ لتر في شهر أيار 2010 وذلک في المحطة (3)، بينما سجلت الترکيز الأدنى للمغنيسيوم 80 ملغم/ لتر في شهر أيار 2010 في المحطة (3). والترکيز الاعلى 220 ملغم/ لترفي شهر تشرين الأول 2010 في المحطة (3).

إحصائيا لم تظهر فروقا ً معنوية بين محطات الدراسة لتراکيز العسرة الکلية، على العکس من ذلک وجدت فروقا ً ولضحة للکاليسيوم والمغنيسيوم کليهما بين محطات الدراسة جدول (1). کما أظهر التحليل الإحصائي وجود معامل ارتباط موجب بين العسرة الکلية والکاليسيوم وقيمته (r = 0.571) وبين العسرة الکلية ودرجة الحرارة وقيمته (r=0.490). بينما أظهر أيون المغنيسيوم معامل ارتباط موجب مع کل من TOC و PO4 وقيمهما (r = 0.319) و (r = 0.605) على التوالي، الجدول (2).

أن التفاوتات بين تراکيز العسرة تعد طبيعية ، کون العوامل المؤثرة على ترکيز العسرة الکلية عديدة بما فيها موقع جمع العينات والزمن وغزارة الأمطار خلال المواسم وسرعة تيار النهر ومناطق سيح الأرض (النمراوي 2005).

أما بالنسبة للأيونات الموجبة الذائبة، فيعد أيون الکاليسيوم أکثر شيوعاً في المياه العذبة لانتشاره الواسع في مصادر التربة والصخور ويعتمد محتوى المياه الطبيعية من أيونات الکاليسيوم على المصادر الطبيعية وعمليات التعرية (التميمي، 2004 و الصراف، 2006).

الکاربون العضوي الکلي (TOC)

تراوح ترکيز الکاربون العضوي الکلي في مدة الدراسة بين 70 ملغم/لتر في المحطة 1 لشهر حزيران من عام 2010 الى 1120 ملغم/لتر في المحطة 3 لشهر تشرين الأول لنفس السنة.

وجدت فروقا معنوية (p≤0.05) بين محطات الدراسة (الجدول 1) ، ولوحظ وجود معامل ارتباط موجب بين الکاربون العضوي الکلي والأس الهيدروجيني (r=0.527 ).

من هذا يتبين تأثير المواد العضوية المتحللة في تغيير قيم الاس الهيدروجيني (Arzayus, 2002).کما ان محطة (3) کانت في الغالب هي الاعلى في القراءات الشهرية، اذ انها تتعرض الى الکثير من الملوثات نتيجة تاثير الوحدات الصناعية في جنوب بغداد.

اما المحطة (1) فيکون تأثرها بالمزارع القريبة اکبر ووجود بعض المعامل التي تطرح مخلفاتها الى النهر مباشرة. اما المحطة (2) فبالرغم من انها تقع وسط مدينة بغداد الا انها بعيدة عن ما تتاثر به محطة (1) وتعمل التنقية الذاتية للنهر على خفض تراکيز المواد العضوية (الربيعي ،2007).

الفوسفات

أن زيادة الفسفور في المياه العذبة يسبب ظهور ظاهرة الإثراء الغذائي، ويوجد في الماء بشکل رئيس کفسفور فعال وفوسفور متکافئ وفوسفورمرتبط عضوياً، ويتکون الفوسفور الفعال من أحد المتشابهات  (Rana,2007).

ذکرGoel (2008) ان المياه الطبيعية ممکن أن تکون غنية بالفوسفات وذلک بعد استلامها مياه صرف غنية بالفوسفات کمياه المجاري والدفق الصناعي والمخصبات الزراعية التي تنساب مع مياه الأمطار وهذا ما حصل في منطقة الدراسة.

حيث ترکزت قيم الفوسفات في المحطتين 2 و3 وکانت اعلاها في المحطة 3 حيث تظهر فيها کل التأثيرات الناتجة عن مدينة بغداد، فضلاً عن وجود مصنعين للزيوت النباتية قبلها وما تطرحه من فضلات منظفات الغسيل.

سجلت تراکيز مختلفة للفوسفات في مدة الدراسة وتراوحت بين 0.016 ملغم/ لتر في نيسان لعام 2010 عند المحطة 2. بينما کانت القيمة الأعلى عند المحطة (3) وبلغت 0.19 ملغم/ لتر لنفس العام.

وجدت فروق واضحة (p≤0.05) بين محطات الدراسة.

کما لوحظ وجود معامل ارتباط موجب بين الفوسفات وکل من درجة حرارة الماء والعکورة والمغنيسيوم بلغت قيمها0.384r = و r= 0.467 وr = 0.605 ،على التوالي (الجدول 2- ).

أن هذه التباينات ظهرت واضحة خلال التحليل الإحصائي إذ وجدت فروقات معنوية في قيم الفوسفات بين کل محطات الدراسة (جدول-1). 

يعد السبب الرئيس لانخفاض تراکيز الفوسفات في نهر دجلة لکونه نهراً کبيراً والکميات الواردة إليه ستتعرض للتخفيف فضلاً عن سرعة جريان مياهه (طليع وإبراهيم , 2000(.

النترات

تراوحت قيم تراکيز النترات بين 0.41 ملغم/ لتر عند المحطة 2  لشهر ايلول من عام 2010 و0.92  ملغم/لتر في المحطة (3 ) لشهر تموز2010، کما أظهرت نتائج الدراسة وجود فروقا ً معنوية في تراکيز النترات بين محطات الدراسة (p≤0.05) (جدول 1).

وبصورة عامة تظهر المحطة 2 أدنى المستويات في التراکيز مقارنة بالمحطتين (1) و3)).

أن المحطة (1) تقع بالقرب من تأثيرالحقول الزراعية، إذ تنساب إليها المياه المحملة بتراکيز من مخصبات التربة الحيوانية وخاصة في المواسم التي أظهرت فيها ارتفاعا کالربيع والشتاء، ويتناقص نحو محطة (2 ) التي تصبح بعيدة عن تأثير المناطق الزراعية، أما بالنسبة للمحطة (3) فقد سجلت ارتفاعا ملحوظا عن المحطتين (1) و2) ) وخصوصاً المحطة الأخيرة التي تظهر فيها کل تأثيرات مدينة بغداد(النمراوي 2005).

وبصورة عامة فأن التراکيز المسجلة هي أقل بکثير من التراکيز المحددة حسب نظام صيانة الأنهار العراقية لعام 1967.

کما وجد إحصائيا معامل ارتباط ضعيف بين ترکيز النترات والـ BOD5 قدره r = (0.238) (الجدول 2).

النتائج والتوصيات

      النتائج التي تم التوصل اليها ربما لم يکن لها تأثيراً واضحاً عند التعامل مع مياه نهر دجلة بعد مرورها في مدينة بغداد ، حيث اوضحت الآتي:

1-   زيادة بعض المرکبات المرتبطة بالنشاط الصناعي للمدينةعند مرور مياه النهر على المدينة

2-   زيادة بعض المرکبات المرتبطة بالنشاط الزراعي بالقرب من المناطق المنزرعة نتيجة للصرف الزراعي على النهر.

3-  ان بعض العوامل الطبيعية مثل سقوط الامطار والفيضانات تساهم في تخفيف المکونات الزائدة الناتجة عن مرور مياه النهر على مدينة بغداد.

4-  وجد ان تأثير صرف مياه المدينة والمنطقة الزراعية المجاورة على النهر له تأثير کبير على BOD و TOC و PO₄بينما لم يکن لها تأثير واضح على بقية العوامل المدروسة.

المصادر :

• ·    التميمي، عبد الفتاح شراد خضير (2004)، دراسة بيئية وبکتيرية لمياه نهر دجلة و ديالى جنوب بغداد، رسالة ماجستير، قسم علوم الحياة، کلية العلوم، جامعة بغداد. ص: 97.
• ·         الجنابي، حسن (2011). الواقع المائي لنهر دجلة في العراق، وزارة الموارد المائية-العراق. تقرير داخلي.
• ·    حسين، أمل علي (2009). التغيرات الشهرية لبعض الصفات الفيزوکيميائية لمياه نهر دجلة- بغداد، مجلة الهندسة والتکنولوجيا، 27 (2):64-70.
• ·    الدليمي، هند قيس حسين صبري (2001). أثر الصناعات المقامة على ضفتي نهر دجلة لمدينة بغداد في التلوث المائي (دراسة في جغرافية التلوث) رسالة ماجستير، کلية التربية أبن رشد، جامعة بغداد. ص: 116.
• ·    الربيعي، علي عبد الحمزة هلال (2007). التلوث العضوي والمؤشرات ذات العلاقة وتأثيراتها في بعض الأحياء المائية في نهري دجلة وديالى في منطقة بغداد. أطروحة دکتوراه- کلية التربية- ابن الهيثم- جامعة بغداد. ص: 102.
• ·    الشيباني، شيبان و القيم، باسم (1992). الجغرافية الطبيعية لنهر دجلة في بغداد، التقرير العام للدراسة الميدانية في الجغرافية الطبيعية، قسم الجغرافية –کلية الآداب- جامعة بغداد. ص 123
• ·    الصراف، منار عبد العزيز عبد الله (2006) دراسة بيئية تصنيفية للهائمات النباتية في رافدي العظيم وديالى وتاثيرهما في نهر دجلة. أطروحة دکتوراه. کلية العلوم للبنات- جامعة بغداد. ص: 221.
• ·    طليع. عبد العزيز يونس و نجوى ابراهيم (2000) تلوث مياه نهر دجلة بالفضلات السکنية شمال مدينة الموصل، مجلة التربية والعلم. العدد 21. 23-31 .
• ·    العبودي، يعرب ناظم فرمان (1992). هيدروکيميائية مياه نهر دجلة في مدينة بغداد. رسالة ماجستير، کلية العلوم- جامعة بغداد. ص: 103.
• ·    الموارد المائية العراقية (2011). تصاريف ومناسيب نهر دجلة في مدينة بغداد، محطة رصد سراي. المرکز الوطني لإدارة الموارد المائية- قسم السيطرة على المياه.
• ·    الميالي، ايثار کامل عباس (2000) تأثير التلوث البکتيري لنهر ديالى على نهر دجلة، رسالة ماجستير، کلية التربية للبنات- جامعة بغداد ص: 79.
• ·         نظام صيانة الأنهار العراقية، رقم 25 لسنة (1967). المحددات الجديدة لنظام صيانة الأنهار من التلوث والتعليمات الملحقة به.
• ·    النمراوي، عادل مشعان (2005). دراسة التنوع الاحيائي للعوالق الحيوانية واللافقريات القاعية في نهري دجلة والفرات وسط العراق. أطروحة دکتوراه، کلية العلوم- جامعة بغداد. ص 161.
• ·         النوري، سولاف عدنان جابر (1999) مورفولوجية منعطفات نهر دجلة في مدينة بغداد، رسالة ماجستير، کلية العلوم، جامعة بغداد. ص: 180
• Al-Obaidi, G.S.A. (2006). A Study of phytoplankton community in Abu Zirig marsh, Southern Iraq. M.Sc. Thesis, University of Baghdad, Iraq. 102 pp.
• Ankcorn, P.D. (2003). Clarifying Turbidity-The potential and Limitations of Turbidity as a Surrogate for Water Quality Monitoring, Proceedings of the Georgia Water Resources Conf,  April, 2003. American public Health Association, pp 2-11.
• (APHA)American public Health Association (1998). Standard Methods for Examintion of Water and Wastewater, 20th Ed. Washingtion. DC.
• Arzayus, K.M. (2002). Fate of organic compounds associated with extractable and bound phases of estuarine sediments deposited undervarying depositionsl regimes. The College of William and Mary, 236 pp.
• Cambardella, C.A., Gajda, A.M.; Doran. J.W, and Wienhold, B.J.T.A. (2001). Estimation of particulate and total organic matter by weight on-lgnition. In: lal. R.J.M. Kimble, R.J. Follet and B.A. Stewart, Editor Assessment methods for soil carbon. Boca Roton, Fl. Lewis publishers. P: 349-359.
• Chang, K.H.; A. Amano; W.M. Todd.; T. Isobe; R. Maneja, F.P. Siringan, H. Imai and S. Nakano (2009). Pollution Study in Mianila Bay: Eutrohication and Its Impact on Plankton Community. Interdisciplinary studies on Environment Chemistry- Environental Research in Asia. Pp: 261-267.
•  Davis, M.L and D.A. Cornwell (1991). Introduction to environmental engineering. 2nd Ed. Mc Graw- Hill, Inc. 822 pp.
• Elías- Gurtiérres, M.;E. Suárez- Moralesand S.S.S. Sarma (2001). Diversity neotropics: the case of Mexico. Verh. Internate. Verein. Limnol: 27, 2027-4031.
• Francis, W. (1962). Boiler hiuse and power station Chemistry. Edward Arnold LTD. London: 434pp.
• Frondorf, L. (2001) An Investigation of the Relationships between stream Benthic Macroinvertebrate Assemblage Conditions and their stressors, M.Sc. Thesis, the Virginia Polytechnic Institute and state University, Blacks burg, Virginia. 191 pp.
• Goel, P.K. (2008) Water Pollution. Causes, Effects and Control. 2nd Ed, Reprint New Age international (P) Limitd, New Delhi.124pp.
• Goldman, C.P. and A.L. Horne (1983). Limnology McGeoaw-Hill International Book Company, 464 pp.
• Green, B.W.;R. David and E.Clond (2000). Water exchange to rectify low dissolved Oxygen. Annual Technical Report. 101-104.
• Moheseni, O. and H.J. Stefan (1999). Stream temperature/ air trmperature relationship: A physical in terpretation. J. Hydrol. 218: 128-141.

• Murphy,J.and J.P. Riely (1962).A modified solution method for determination of soluble phosphate in water. Anal. Chem. Acta.27:31-36.
• Nashaat, M. R. (2010). Impact of Al-Durah Power plant effluents on physical, Chemical and invertebrates Biodiversity in Tigris River, Southren Baghdad, Ph. D. Thesis; University f Baghdad, Iraq. 183 pp.
• Rana, S. V. S. (2007). Essential of Ecology and Environmental Science 3rd Ed. Prentice- Hall of India. Private Limited- New Delhi, 536 pp.
• U. S. Geological Surveys (USGS). (2000) Water Quality, Biological and Habitat assment of the Boeuf river Basin, south eastern Arkansas 1994- 1996. Water Resources Investigations Report 2.
• Van Dolah, R. F.; P.C. Jutt ; G.H.M. Riekerk ;M.V. Levisen; L.E. Zimmerman ; J.D. Jones ; A.J. Lewitus ; D.E. Chestnut ; W. McDermott; D. Bearden ; G.I. Scott and M.H. Fulton (2002) The Condition of South Carolina's Estuarine and Costal Habitats . Technical Report. No. 132 p.

دراسة بعض الخصائص الفيزياوية والکيمياوية لنهر دجلة في مدينة بغداد

حسين عبدالامير فليح و*خالد عباس رشيد

الشرکة العامة للصناعات الکهربائية/ وزارة الصناعة والمعادن،*مرکز بحوث التقنيات الاحيائية/ جامعة النهرين

الملخص العربي :

لغرض التعرف على المتغيرات الفيزياوية والکيمياوية الحاصلة في نهر دجلة عند مدينة بغداد ومدى تأثير المدينة على النهر جرى اختيار ثلاثة محطات على طول المدينة. جمعت العينات شهريا ولمدة سنة کاملة لدراسة بعض المتغيرات ذات العلاقة (درجة حرارة الهواء والماء والعکورة وpH وO2 و BOD5 والتوصيلية الکهربائية والعسرة الکلية وعسرة الکالسيوم والمغنيسيوم و TOC و PO4 و NO3). بينت النتائج عند مرور النهر فان له تأثيراً واضحاً في العوامل التالية:العکورة و BOD و TOC وPO4 بينما لم يکن هنالک تاُير واضح في العوامل الاخرى.

المقدمة

يعتمد الإنسان اعتمادا کليا على المياه بوصفه رکنا مهما من ارکان الحياة، وتشکل الأنهار المصدر الرئيس للمياه السطحية التي تلبي حاجة الإنسان.

وقد حظى تلوث المياه بالکثير من الدراسات لما يشکله من خطر في تدهور الأنظمة البيئية، والتأثير في التنوع الحياتي، وبالتالي في السلسلة الغذائية (Chang et al, 2009).

ويعد فقدان نوع أو مجموعة من الأنواع من أي نظام بيئي إشارة إلى وجود خلل في وظيفة ذلک النظام (Elías- Gurtiérres et al.,2001).

      تقع منابع نهر دجلة الرئيسة في ترکيا وتؤلف نسبة 42% من ايراداته الکلية، أما منابع روافده الکبرى فتقع في أيران وتؤلف 20% من أيرادته أما منابعه في العراق فهي تشکل 38% من إيراداته السنوية الکلية.

لقد عانى نهر دجلة من نقص حاد في مياهه نتيجة نقص کمية الأمطار الساقطة وفقدان الأغطية الجليدية، فضلا عن السدود المقامة جنوب شرق ترکيا، وتحويل مجرى بعض منابعه في أيران (الجنابي،2011).  

هدفت الدراسة الحالية الى قياس بعض العوامل الفيزيائية الکيميائية لتحديد تأثير ملوثات مدينة بغداد على نوعية مياه نهر دجلة.

المواد وطرائق العمل

منطقة الدراسة

      يدخل نهر دجلة مدينة بغداد حوالي خمسة کيلو مترات قبل جزيرة بغداد السياحية وينتهي بثلاث کيلو مترات إلى الجنوب من نهر ديالى. يبلغ طوله بين تلک المنطقتين حوالي 58 کيلومتر أما عرضه فيختلف من مکان إلى أخر ويتراوح بين 190 متر في أجزائه المستقيمة وأکثر من 500 متر في الأماکن الأخرى (النوري 1999).يخترق نهر دجلة مدينة بغداد ويشکل عددا من الالتواءات النهرية وعدد من الجزر، وذلک بسبب تباطؤ سرعته وزيادة ترسباته، قاسما مدينة بغداد إلى قسمين هما الکرخ والرصافة (الشيباني والقيم,1992). ويتکون قاع النهر من الرمل والغرين والطين (العبودي، 1992).

وصف محطات الدراسة  تم اعتماد المعلومات الواردة عن الموارد المائية(2011)(شکل 1) في وصف محطات الدراسة وهي:

1.محطة شمال بغداد ( رقم 1)

     تقع هذه المحطة بالقرب من جسر المثنى، تکون ضفتيها متماثلة تقريبا ويتعرض مجرى النهر إلى الارتفاع والانخفاض حسب تصريف المياه. يبلغ عرض مقطع نهر دجلة عند السطح في هذه المحطة 250م ويتراوح عمقه بين 8-4 م في جزئه العميق.

2.محطة وسط بغداد ( رقم 2)

تقع هذه المحطة جنوب جسر الاعظمية، وهي عبارة عن رصيف حديدي متحرک يمتد20 م داخل النهر ويقدرقطع النهر بحدود 210 م. يکون مقطع مجرى النهر عند هذه المحطة على شکل حرف U.

3.محطة جنوب بغداد ( رقم 3)

تقع هذه المحطة في منطقة الزعفرانية وتبعد 820 م إلى الشمال عند التقاء نهر ديالى بنهر دجلة، يبلغ مقطع عرض النهر بحدود 200 م.

شکل (1)موقع محطات الدراسة على نهر دجلة في مدينة بغداد(الموارد المائية،2011).

الأعمال الحقلية

     امتدت هذه الدراسة من آذار2010 ولغاية شباط 2011. جمعت عينات المياه شهريا من المحطات الثلاثلغرض قياس المتغيرات الفيزيائية والکيميائية من عمق 30 سم عن سطح الماء باستخدام قناني بولي اثيلين حجم 1 لتر بعد غسلها جيدا بمياه النهر.

 تم إجراء بعض القياسات حقليا کدرجة حرارة الهواء والماء وترکيز ايون الهيدروجين وتثبيت الأوکسجين الذائب الکلي والتوصيلية الکهربائية.

فيما استخدمت حاوية مبردة لحفظ العينات لغرض القياسات المختبرية الاخرى، وقد جمعت کل العينات في الساعات الأولى من النهار.لغرض قياس المتطلب الحيوي للأوکسجين (BOD5) فقد جمعت عينات الماء في قناني ونکلر المعتمة سعة 250 مل وحفظت في حاضنة عند درجة حرارة 20 م لمدة 5 ايام. ويحسب ترکيز الوکسيجين حسب المعادلة التالية:

BOD5 mg/l = DOInitial – DOFinal (5 days incubation)(APHA,1998)    

القياسات المختبرية

العکورة Turbidity: 

    قيست العکورة باستخدام جهاز(digital Portable turbidity meter) وعبر عنها بوحدة العکورة NTU) (Nephelo- metric Turbidity Unit)).

العسرة الکلية Total Hardness (TH)

    استخدمت الطريقة الموصوفة في (APHA,1998) لقياس العسرة الکلية وحسبت بالمعادلة التالية:

عسرة الکاليسيوم Calcium (Ca+2)

     تم قياس ترکيز ايون الکاليسيوممن المعادلة التالية:  

حيث:

A= حجم EDTA القياسي للتسحيح، بالمليلتر.

B= ملغرام من کاربونات الکاليسيوم التي تعادل1 لتر من المواد المسححة.

عسرة المغنيسيوم Magnesium (Mg+2)

يحسب من حاصل طرح ترکيز العسرة الکلية من قيمة ترکيز المغنيسيوم (Francis,1962) الکاربون العضوي الکلي  Total Organic Carbon (TOC)

يحسب ترکيز الکاربون العضوي الکلي بالاعتماد على الحرق بدرجة حرارة عالية

(High TemperatureComposition ethod)  کما في (Cambardella et al., 2001)

ويحسب الکاربون العضوي طبقا للمعادلة ادناه:   

حيث:

A= وزن الجفنة بعد الحرق بدرجة 500°م

B= وزن الجفنة وهي فارغة

الفوسفات Phosphate (PO4-3)

     قيست تراکيز الفوسفات بالطريقة الضوئية، بالاعتماد على Murphy and Riely (1962))

 النترات  Nitrate(NO3)

     استخدم جهاز قياس الطيف الضوئي- للأشعة فوق البنفسجية UV- Spectrophotomrter لقياس تراکيز النترات وکما وصفت في (APHA,1998).

النتائج والمناقشه

درجة حرارة الهواء والماء

ان التغيير في درجة حرارة الهواء والماء ناتج عن سطوع الاشعاع الشمسي وطول فترة النهار، کما توجد عوامل اخرى تؤثر في درجة حرارة الماء کتغيير منسوب المجرى المائي وظروف المناخ المحيطة (Frondorf, 2001). کما ان شکل وعمق حوض الجسم المائي والرياح والامواج ولون الماء يؤثر في درجة حرارة المياه (Green et al., 2000).

تراوحت درجة حرارة الهواء في مدة الدراسة بين 8°م و 39ºم کانت القيمة الادنى في شهري کانون الثاني وشباط 2011 في المحطة (1) بينما القيمة الاعلى في حزيران 2010 عند المحطة (3). ولم تظهر الدراسة وجود فروق واضحة بين المحطات المدروسة (الجدول 1).

فيما تراوحت درجة حرارة الماء بين 11.5ºم في شهر شباط 2011 عند المحطة (1)، وأعلى قيمة لها في شهر اب 2010 عند المحطة (3) وبلغت 32ºم. ولم تظهر محطات الدراسة أي فروقات معنوية (p≥ 0.05) في درجات حرارة المياه لکل اشهر الدراسة. فيما ارتبطت درجات حرارة الهواء والماء في کل محطات الدراسة بقيمة (r =0.827) (الجدول2).

ترکيز ايون الهيدروجين  (pH)تراوحت قيمة ترکيز ايون الهيدروجين في مدة الدراسة الحالية بين 7.5 و8.75، وهي بصورة عامة تميل الى القاعدية (Nashaat, 2010)، کانت الادنى منها في شهر اذار 2010 عند المحطتين (1) و( 3)، بينما القيمة الاعلى في شهر تشرين الاول 2010 عند المحطة (3). وهي ضمن الحدود المسموح بها في نظام صيانة الانهار العراقية لعام 1967.

ولم يتضح وجود فروق واضحة بين محطات الدراسة.لم يکن لهذا العامل علاقات ارتباط واضحة وقوية مع جميع العوامل المدروسة (جدول 2) حيث لم تتجاوز قيمها عن 0.4 ، عدا علاقته الوثيقة بالـ TOC والتي بلغت 0.527 لما لهذا العامل من تاثير واضح في رفع او خفض ترکيز pH في المياه بسبب عملية التحلل الحياتي للمواد العضوية والذي ينتج عنه ثاني اوکسيد الکاربون وهذا ما سجله Al-Obaidi, 2006)).

وقد بين (Van Dolah et al., 2002) ان الارتفاع في قيم pHناتج عن انخفاض ثاني اوکسيد الکاربون وزيادة الايونات القاعدية.

التوصيلية الکهربائية (EC)

تراوحت قيم التوصيلية الکهربائية للماء بين 1366 µS/cm , 576 µS/cm، کانت الادنى منها في شهر اب 2010 في المحطة (1) بينما القيمة الاعلى في کانون الاول 2010 لنفس المحطة.سجلت القيم العليا للتوصيلية الکهربائية في فصل الشتاء وذلک بسبب زيادة مياه الامطار وما تحمله من املاح اثناء انجرافها، مسببة تراکم تلک الايونات في المياه. کما أوضحت دراسة  Ankcorn (2003) بان المواد العضوية الدخيلة  allochthonus organic materials في مناطق المنابع تسبب ارتفاع في قيمة التوصيلية الکهربائية عند غزارة الامطار. کما سجلت علاقة ارتباط واضح (p≤0.05) بين التوصيلية الکهربائية ودرجة حرارة الماء.

بينما سجلت التراکيز الاقل للتوصيلية الکهربائية في فصلي الربيع والصيف بسبب ارتفاع مناسيب المياه في الاشهر التي سبقتها والتي عملت على تخفيفها. وبصورة عامة تزداد قيم التوصيلية الکهربائية عند الاتجاه نحو الجنوب ويعتمد ذلک على طبيعة مکونات التربة التي يمر بها النهر فضلا عن النشاطات البشرية والزراعية

( حسين، 2009 ).

جدول رقم (1): القيم الدنيا والعليا والمتوسط الحسابي والانحراف المعياري وتحليل التباين للقياسات الفيزيائية والکيميائية

 (شباط – آب) لمحطات الدراسة على نهر دجلة في بغداد.

NS  :لاتوجد فروقات مؤثرة،  الحروف المختلفة تعني وجود فروقات واضحة

جدول (2) معامل الارتباط للقياسات الفيزيائية والکيميائية في محطات الدراسة

العکورة (Turbidity)

تعد العکورة احد العوامل الفيزيائية التي تؤثر في نفاذية الضوء، والذي يعد بدوره من اهم مقومات النمو للحياة المائية والاهم في تنظيم العمليات الحيوية وتوزيع الانواع في الجسم المائي (Moheseni and Stefan, 1999). تساهم الرمال والطمى والعضويات الدقيقة المجتزءة والمرکبات العضوية الملونة الذائبة والعوالق والاحياء المجهرية من المساهمين في رفع قيم العکورة (Ankcorn, 2003).

تراوحت قيم العکورة بين 0.18 ،NTU 13.9 وحدة عکرة نفلومترية، وکانت القيمة الاقل في شهر حزيران 2010 عند المحطة (3)، بينما القيمة الاعلى في شهر ايلول 2010 لنفس المحطة (جدول 1).

اوضحت نتائج الدراسة الحالية ان المحطة (3) تأثرت کثيرا بما تضيفه مدينة بغداد الى النهر بما تحويه من وحدات صناعية (الدليمي، 2001).

وعند مقارنة نتائج العکورة مع محددات نظام صيانة الانهار لسنة (1967) يلاحظ ان بعض قيم العکورة قد تجاوزت الحدود المسموح بها.احصائيا وجد عامل ارتباط بين العکورة و 0.467)  PO4r =). بينما لم يسجل أي ارتباط ملحوظ في محطات الدراسة لبقية العوامل (الجدول 2).

الاوکسجيـن المذاب (DO)

ان قياس ترکيز الاوکسجين الذائب يعد دليلا جيدا لنوعية المياه، وان التغيرات في ترکيز الاوکسجين الذائب ممکن ان يکون استدلالا مبکرا للظروف المتغيرة في الجسم المائي (Davis and Cornwell, 1991). ان ارتفاع عمود الماء وزيادة سرعة التيار بسبب الامطار الغزيرة يزيدان من الخلط في عمود الماء ويؤديان بذلک الى تهوية جيدة للمياه
(Goldman and Horn, 1983) .

سجلت الدراسة الحالية قيم تراکيز الاوکسجين المذاب والتي تراوحت بين 6.3 ملغم/لتر في شهر اب 2010 في المحطة (3) و 9.3 ملغم/لتر في شهر نيسان 2010 في المحطة (2).

 ان مدى تراکيز الاوکسجين کانت متقاربة بين محطات الدراسة، حيث لم تظهر أية فروقات ملحوظة فيما بينها. احصائيا وجد معامل ارتباط سالب بين درجة حرارة الماء والاوکسجين المذاب (r=-0.375)، کذلک مع الفوسفات PO4 کان مقداره (r = -0.318) (الجدول 2).

ان الترکيز الأدنى الذي سجل في شهر اب 2010 وکان 6.3 ملغم/لتر في المحطة (3) بسبب وقوع هذه المحطة في جنوب بغداد وتتعرض الى المياه  المطروحة من مدينة بغداد والوحدات الصناعية الواقعة جنوب بغداد والمحملة بالمواد العضوية التي تتحلل بفعل الاحياء الدقيقة مما يؤدي الى التسبب في خفض ترکيز الاوکسجين المذاب بالماء.

وهذا ما توافق مع العديد من الدراسات )الميالي،2000 والتميمي، 2004 والصراف، 2006).

المتطلب الحيوي للأوکسجيـن  (BOD5) 

بصورة عامة يعد استهلاک الاوکسجين بواسطة الاحياء المجهرية مناسبا للکمية الکبيرة من المواد العضوية المتوافرة في الماء.

کما ان استهلاک الاوکسجين يکون سريعا في حالة توافر کميات عالية من المرکبات العضوية يمکن المذابة في الماء (Goel, 2008).

ويتأثر ترکيز الاوکسجين بعدة عوامل بيئية کدرجة الحرارة والترکيب الضوئي والتنفس والملوحة واضطرابات تيار الماء، فضلا عن فترة النهار (Green, et. al., 2000).

سجلت القيمة الادنى للـ BOD في شهر ايلول 2010 في المحطة (3)، بينما القيمة العليا کانت في شهر اب عند المحطة (2) لنفس السنة (الجدول 1).

وقد سجلت فروق واضحة (p≤0.055) بين المحطة (1) مقابل المحطتين (2) و(3). فضلا عن وجود معامل ارتباط واضح بين قيم BOD5 ودرجة حرارة الماء مقداره  r = 0.685(الجدول 2).

ولکون الاوکسجين المذاب يعد واحدا من افضل المؤشرات البيئية المستخدمة لتوصيف صحة النظام البيئي وکذلک المتطلب الحيوي للاوکسجين BOD ، فأن قيمته تعني قابلية الجسم المائي في احتواء الملوثات الواردة الى النهر (allochthonus organic materials) من مدينة بغداد، وقدرة النهر على التنقية الذاتية (self purification). ان البيانات التي سجلت خلال هذه الدراسة جاءت متفقة مع (النمراوي 2005, ،الربيعي 2007,).

کما ان قيم BOD5 المسجلة في هذه الدراسة لا تشير الى وجود تلوث عضوي عالي في النهر حيث ذکر(USGS,2000)  اذا کانت قيمةBOD  اقل من 8 ملغم/لتر فان الانهار تعد نظيفة.

العسرة الکلية وأيونات الکاليسيوم والمغنيسيوم 

تراوحت قيم العسرة الکلية ( TH ) بين 310 ملغم/ لتر و 500 ملغم/ لتر، وکانت القيمة الأدنى في شهر شباط 2011 في المحطة (1) بينما کانت القيمة الأعلى في شهر تشرين الأول 2010 في محطة (3).  وسجلت القيم الأدنى للکاليسيوم 160 ملغم/ لتر وذلک في شهر شباط 2011 في المحطة (2)، وأعلاها 350 ملغم/ لتر في شهر أيار 2010 وذلک في المحطة (3)، بينما سجلت الترکيز الأدنى للمغنيسيوم 80 ملغم/ لتر في شهر أيار 2010 في المحطة (3). والترکيز الاعلى 220 ملغم/ لترفي شهر تشرين الأول 2010 في المحطة (3).

إحصائيا لم تظهر فروقا ً معنوية بين محطات الدراسة لتراکيز العسرة الکلية، على العکس من ذلک وجدت فروقا ً ولضحة للکاليسيوم والمغنيسيوم کليهما بين محطات الدراسة جدول (1). کما أظهر التحليل الإحصائي وجود معامل ارتباط موجب بين العسرة الکلية والکاليسيوم وقيمته (r = 0.571) وبين العسرة الکلية ودرجة الحرارة وقيمته (r=0.490). بينما أظهر أيون المغنيسيوم معامل ارتباط موجب مع کل من TOC و PO4 وقيمهما (r = 0.319) و (r = 0.605) على التوالي، الجدول (2).

أن التفاوتات بين تراکيز العسرة تعد طبيعية ، کون العوامل المؤثرة على ترکيز العسرة الکلية عديدة بما فيها موقع جمع العينات والزمن وغزارة الأمطار خلال المواسم وسرعة تيار النهر ومناطق سيح الأرض (النمراوي 2005).

أما بالنسبة للأيونات الموجبة الذائبة، فيعد أيون الکاليسيوم أکثر شيوعاً في المياه العذبة لانتشاره الواسع في مصادر التربة والصخور ويعتمد محتوى المياه الطبيعية من أيونات الکاليسيوم على المصادر الطبيعية وعمليات التعرية (التميمي، 2004 و الصراف، 2006).

الکاربون العضوي الکلي (TOC)

تراوح ترکيز الکاربون العضوي الکلي في مدة الدراسة بين 70 ملغم/لتر في المحطة 1 لشهر حزيران من عام 2010 الى 1120 ملغم/لتر في المحطة 3 لشهر تشرين الأول لنفس السنة.

وجدت فروقا معنوية (p≤0.05) بين محطات الدراسة (الجدول 1) ، ولوحظ وجود معامل ارتباط موجب بين الکاربون العضوي الکلي والأس الهيدروجيني (r=0.527 ).

من هذا يتبين تأثير المواد العضوية المتحللة في تغيير قيم الاس الهيدروجيني (Arzayus, 2002).کما ان محطة (3) کانت في الغالب هي الاعلى في القراءات الشهرية، اذ انها تتعرض الى الکثير من الملوثات نتيجة تاثير الوحدات الصناعية في جنوب بغداد.

اما المحطة (1) فيکون تأثرها بالمزارع القريبة اکبر ووجود بعض المعامل التي تطرح مخلفاتها الى النهر مباشرة. اما المحطة (2) فبالرغم من انها تقع وسط مدينة بغداد الا انها بعيدة عن ما تتاثر به محطة (1) وتعمل التنقية الذاتية للنهر على خفض تراکيز المواد العضوية (الربيعي ،2007).

الفوسفات

أن زيادة الفسفور في المياه العذبة يسبب ظهور ظاهرة الإثراء الغذائي، ويوجد في الماء بشکل رئيس کفسفور فعال وفوسفور متکافئ وفوسفورمرتبط عضوياً، ويتکون الفوسفور الفعال من أحد المتشابهات  (Rana,2007).

ذکرGoel (2008) ان المياه الطبيعية ممکن أن تکون غنية بالفوسفات وذلک بعد استلامها مياه صرف غنية بالفوسفات کمياه المجاري والدفق الصناعي والمخصبات الزراعية التي تنساب مع مياه الأمطار وهذا ما حصل في منطقة الدراسة.

حيث ترکزت قيم الفوسفات في المحطتين 2 و3 وکانت اعلاها في المحطة 3 حيث تظهر فيها کل التأثيرات الناتجة عن مدينة بغداد، فضلاً عن وجود مصنعين للزيوت النباتية قبلها وما تطرحه من فضلات منظفات الغسيل.

سجلت تراکيز مختلفة للفوسفات في مدة الدراسة وتراوحت بين 0.016 ملغم/ لتر في نيسان لعام 2010 عند المحطة 2. بينما کانت القيمة الأعلى عند المحطة (3) وبلغت 0.19 ملغم/ لتر لنفس العام.

وجدت فروق واضحة (p≤0.05) بين محطات الدراسة.

کما لوحظ وجود معامل ارتباط موجب بين الفوسفات وکل من درجة حرارة الماء والعکورة والمغنيسيوم بلغت قيمها0.384r = و r= 0.467 وr = 0.605 ،على التوالي (الجدول 2- ).

أن هذه التباينات ظهرت واضحة خلال التحليل الإحصائي إذ وجدت فروقات معنوية في قيم الفوسفات بين کل محطات الدراسة (جدول-1).

يعد السبب الرئيس لانخفاض تراکيز الفوسفات في نهر دجلة لکونه نهراً کبيراً والکميات الواردة إليه ستتعرض للتخفيف فضلاً عن سرعة جريان مياهه (طليع وإبراهيم , 2000(.

النترات

تراوحت قيم تراکيز النترات بين 0.41 ملغم/ لتر عند المحطة 2  لشهر ايلول من عام 2010 و0.92  ملغم/لتر في المحطة (3 ) لشهر تموز2010، کما أظهرت نتائج الدراسة وجود فروقا ً معنوية في تراکيز النترات بين محطات الدراسة (p≤0.05) (جدول 1).

وبصورة عامة تظهر المحطة 2 أدنى المستويات في التراکيز مقارنة بالمحطتين (1) و3)).

أن المحطة (1) تقع بالقرب من تأثيرالحقول الزراعية، إذ تنساب إليها المياه المحملة بتراکيز من مخصبات التربة الحيوانية وخاصة في المواسم التي أظهرت فيها ارتفاعا کالربيع والشتاء، ويتناقص نحو محطة (2 ) التي تصبح بعيدة عن تأثير المناطق الزراعية، أما بالنسبة للمحطة (3) فقد سجلت ارتفاعا ملحوظا عن المحطتين (1) و2) ) وخصوصاً المحطة الأخيرة التي تظهر فيها کل تأثيرات مدينة بغداد(النمراوي 2005).

وبصورة عامة فأن التراکيز المسجلة هي أقل بکثير من التراکيز المحددة حسب نظام صيانة الأنهار العراقية لعام 1967.

کما وجد إحصائيا معامل ارتباط ضعيف بين ترکيز النترات والـ BOD5 قدره r = (0.238) (الجدول 2).

النتائج والتوصيات

      النتائج التي تم التوصل اليها ربما لم يکن لها تأثيراً واضحاً عند التعامل مع مياه نهر دجلة بعد مرورها في مدينة بغداد ، حيث اوضحت الآتي:

1-   زيادة بعض المرکبات المرتبطة بالنشاط الصناعي للمدينةعند مرور مياه النهر على المدينة

2-   زيادة بعض المرکبات المرتبطة بالنشاط الزراعي بالقرب من المناطق المنزرعة نتيجة للصرف الزراعي على النهر.

3-  ان بعض العوامل الطبيعية مثل سقوط الامطار والفيضانات تساهم في تخفيف المکونات الزائدة الناتجة عن مرور مياه النهر على مدينة بغداد.

4-  وجد ان تأثير صرف مياه المدينة والمنطقة الزراعية المجاورة على النهر له تأثير کبير على BOD و TOC و PO₄بينما لم يکن لها تأثير واضح على بقية العوامل المدروسة.

المصادر :

• ·    التميمي، عبد الفتاح شراد خضير (2004)، دراسة بيئية وبکتيرية لمياه نهر دجلة و ديالى جنوب بغداد، رسالة ماجستير، قسم علوم الحياة، کلية العلوم، جامعة بغداد. ص: 97.
• ·         الجنابي، حسن (2011). الواقع المائي لنهر دجلة في العراق، وزارة الموارد المائية-العراق. تقرير داخلي.
• ·    حسين، أمل علي (2009). التغيرات الشهرية لبعض الصفات الفيزوکيميائية لمياه نهر دجلة- بغداد، مجلة الهندسة والتکنولوجيا، 27 (2):64-70.
• ·    الدليمي، هند قيس حسين صبري (2001). أثر الصناعات المقامة على ضفتي نهر دجلة لمدينة بغداد في التلوث المائي (دراسة في جغرافية التلوث) رسالة ماجستير، کلية التربية أبن رشد، جامعة بغداد. ص: 116.
• ·    الربيعي، علي عبد الحمزة هلال (2007). التلوث العضوي والمؤشرات ذات العلاقة وتأثيراتها في بعض الأحياء المائية في نهري دجلة وديالى في منطقة بغداد. أطروحة دکتوراه- کلية التربية- ابن الهيثم- جامعة بغداد. ص: 102.
• ·    الشيباني، شيبان و القيم، باسم (1992). الجغرافية الطبيعية لنهر دجلة في بغداد، التقرير العام للدراسة الميدانية في الجغرافية الطبيعية، قسم الجغرافية –کلية الآداب- جامعة بغداد. ص 123
• ·    الصراف، منار عبد العزيز عبد الله (2006) دراسة بيئية تصنيفية للهائمات النباتية في رافدي العظيم وديالى وتاثيرهما في نهر دجلة. أطروحة دکتوراه. کلية العلوم للبنات- جامعة بغداد. ص: 221.
• ·    طليع. عبد العزيز يونس و نجوى ابراهيم (2000) تلوث مياه نهر دجلة بالفضلات السکنية شمال مدينة الموصل، مجلة التربية والعلم. العدد 21. 23-31 .
• ·    العبودي، يعرب ناظم فرمان (1992). هيدروکيميائية مياه نهر دجلة في مدينة بغداد. رسالة ماجستير، کلية العلوم- جامعة بغداد. ص: 103.
• ·    الموارد المائية العراقية (2011). تصاريف ومناسيب نهر دجلة في مدينة بغداد، محطة رصد سراي. المرکز الوطني لإدارة الموارد المائية- قسم السيطرة على المياه.
• ·    الميالي، ايثار کامل عباس (2000) تأثير التلوث البکتيري لنهر ديالى على نهر دجلة، رسالة ماجستير، کلية التربية للبنات- جامعة بغداد ص: 79.
• ·         نظام صيانة الأنهار العراقية، رقم 25 لسنة (1967). المحددات الجديدة لنظام صيانة الأنهار من التلوث والتعليمات الملحقة به.
• ·    النمراوي، عادل مشعان (2005). دراسة التنوع الاحيائي للعوالق الحيوانية واللافقريات القاعية في نهري دجلة والفرات وسط العراق. أطروحة دکتوراه، کلية العلوم- جامعة بغداد. ص 161.
• ·         النوري، سولاف عدنان جابر (1999) مورفولوجية منعطفات نهر دجلة في مدينة بغداد، رسالة ماجستير، کلية العلوم، جامعة بغداد. ص: 180
• Al-Obaidi, G.S.A. (2006). A Study of phytoplankton community in Abu Zirig marsh, Southern Iraq. M.Sc. Thesis, University of Baghdad, Iraq. 102 pp.
• Ankcorn, P.D. (2003). Clarifying Turbidity-The potential and Limitations of Turbidity as a Surrogate for Water Quality Monitoring, Proceedings of the Georgia Water Resources Conf,  April, 2003. American public Health Association, pp 2-11.
• (APHA)American public Health Association (1998). Standard Methods for Examintion of Water and Wastewater, 20th Ed. Washingtion. DC.
• Arzayus, K.M. (2002). Fate of organic compounds associated with extractable and bound phases of estuarine sediments deposited undervarying depositionsl regimes. The College of William and Mary, 236 pp.
• Cambardella, C.A., Gajda, A.M.; Doran. J.W, and Wienhold, B.J.T.A. (2001). Estimation of particulate and total organic matter by weight on-lgnition. In: lal. R.J.M. Kimble, R.J. Follet and B.A. Stewart, Editor Assessment methods for soil carbon. Boca Roton, Fl. Lewis publishers. P: 349-359.
• Chang, K.H.; A. Amano; W.M. Todd.; T. Isobe; R. Maneja, F.P. Siringan, H. Imai and S. Nakano (2009). Pollution Study in Mianila Bay: Eutrohication and Its Impact on Plankton Community. Interdisciplinary studies on Environment Chemistry- Environental Research in Asia. Pp: 261-267.
•  Davis, M.L and D.A. Cornwell (1991). Introduction to environmental engineering. 2nd Ed. Mc Graw- Hill, Inc. 822 pp.
• Elías- Gurtiérres, M.;E. Suárez- Moralesand S.S.S. Sarma (2001). Diversity neotropics: the case of Mexico. Verh. Internate. Verein. Limnol: 27, 2027-4031.
• Francis, W. (1962). Boiler hiuse and power station Chemistry. Edward Arnold LTD. London: 434pp.
• Frondorf, L. (2001) An Investigation of the Relationships between stream Benthic Macroinvertebrate Assemblage Conditions and their stressors, M.Sc. Thesis, the Virginia Polytechnic Institute and state University, Blacks burg, Virginia. 191 pp.
• Goel, P.K. (2008) Water Pollution. Causes, Effects and Control. 2nd Ed, Reprint New Age international (P) Limitd, New Delhi.124pp.
• Goldman, C.P. and A.L. Horne (1983). Limnology McGeoaw-Hill International Book Company, 464 pp.
• Green, B.W.;R. David and E.Clond (2000). Water exchange to rectify low dissolved Oxygen. Annual Technical Report. 101-104.
• Moheseni, O. and H.J. Stefan (1999). Stream temperature/ air trmperature relationship: A physical in terpretation. J. Hydrol. 218: 128-141.

• Murphy,J.and J.P. Riely (1962).A modified solution method for determination of soluble phosphate in water. Anal. Chem. Acta.27:31-36.
• Nashaat, M. R. (2010). Impact of Al-Durah Power plant effluents on physical, Chemical and invertebrates Biodiversity in Tigris River, Southren Baghdad, Ph. D. Thesis; University f Baghdad, Iraq. 183 pp.
• Rana, S. V. S. (2007). Essential of Ecology and Environmental Science 3rd Ed. Prentice- Hall of India. Private Limited- New Delhi, 536 pp.
• U. S. Geological Surveys (USGS). (2000) Water Quality, Biological and Habitat assment of the Boeuf river Basin, south eastern Arkansas 1994- 1996. Water Resources Investigations Report 2.
• Van Dolah, R. F.; P.C. Jutt ; G.H.M. Riekerk ;M.V. Levisen; L.E. Zimmerman ; J.D. Jones ; A.J. Lewitus ; D.E. Chestnut ; W. McDermott; D. Bearden ; G.I. Scott and M.H. Fulton (2002) The Condition of South Carolina's Estuarine and Costal Habitats . Technical Report. No. 132 p.