دانلود مقاله تصفیه فاضلاب

مقدمه آبی که اهمیت وجود آن شاید بر هیچیک پوشیده نباشد، متاسفانه از طریق تخلیه فاضلابها، پسابها و کلیه زواید حاصل از فعالیتهای انسان به شدت در معرض آلودگی قرار گرفته .

پیشرفتهای صنعتی باعث شده که پسابهای غلیظ‌تر و با ترکیبات متنوع‌تر در جریان‌ های آب تخلیه شدند.(2) در حال حاضر بسیاری از منابع آبی دنیا گرفتار مشکلات ناشی از تخلیه فاضلابهای مختلف می‌باشند که بهسازی آنها و بازگشت به حالت طبیعی هزینه‌های هنگفتی را می طلبد.

(1) به منظور تصفیه فاضلاب در اجتماعات کوچک، استفاده از سیستم‌ های گیاهی آبزی نظیر لاگونهای پوشیده شده با DW (گیاهان آبزی شناور) به دلیل راهبری آسان، همیشه پائین و اثر بخشی بالا مورد توجه قرار گرفته است.(4) امروزه تمایل برای استفاده از گیاهان آبزی شناور بخاطر فواید گوناگونشان نظیر میزان رشد بالا، عمل حذف نوترینت در سطوح بالا، غنی بودن این گیاهان از پروتئین که باعث با ارزش شدن آنها به عنوان خوراک دام می گردد، بهره برداری و برداشت آسان آنها و تحمل بالای گیاه و قدرت سرکوب کنندگی جلبکی گیاه، تثبیت بالای نیتروژن (4) ، منبع غذایی برای انسان، کنترل حشرات آبزی ناقل بیماریهای خطرناک (به دلیل ایجاد پوشش متراکم در سطح آب که مانع خروج این حشرات می‌گردد).

در داروسازی جهت ساخت داروهای آنتی بیوتیک، افزایش مواد آلی خاک و بهبود ساختمان و ترکیب شیمیایی خاک و .

.

(3) و همچنین استفاده از آنها به عنوان گیاه آلایش زا و مورد توجه قرار گرفته است.

(4) ولی تاکنون مطالعاتی در زمینه اینکه مواد آلی گلوکز و لاکتوز تا چه میزان می توانند در رشد آزولا و عدسک آبی مؤثر واقع شوند یافت نشده است.

لذا در این تحقیق از دو گونه گیاهان آبزی شناور (لمنامینور و آزولا) به منظور حذف مواد آلی محلول در محیطهای کشت حاوی گلوگز و لاکتوز استفاده شده است.

فصل اول کلیات 1-1- مواد آلی مواد آلی موجود در آب می‌تواند از منابع گوناگونی چون گیاهان ، جانوران، فاضلابهای خانگی کاملاً تصفیه نشده و فاضلابهای صنعتی ناشی می‌شود.(13) آبهای سطحی بیشتر از سایر منابع در معرض آلودگی می باشند.

در پی بارندگی های کم و یا خصوصاً شدید که باعث حمل ذرات مختلف گیاهی، حیوانی و حتی صنعتی و سمی می‌شود آبها شدیداً آلوده می‌گردند.

انسان خود با ریختن آبهای آلوده حاصل از زندگی روزمره و صنایع به جریانهای آب باعث آلودگی آنها می‌شود.

اغلب آبهای زاید کارخانه های صنایع مختلف بدون توجه، رودخانه‌ها و دریاچه‌های مجاور آن ریخته می‌شوند.(15) مواد آلی در آب از سه منبع سرچشمه میگیرند که عبارتند از: 1- تجزیه و تخریب مواد آلی طبیعی 2- فعالیتهای شهری تجاری و صنعتی)، کشاورزی و 3- واکنشهایی که به هنگام تصفیه و انتقال آب اتفاق می افتد.

در این بین مورد اول دارای اهمیت بیشتری است که خود شامل: مواد هیومیک (Humic Substances) ، بقایای میکروارگانیسم‌ها، هیدروکربورهای آروماتیک و آلیفاتیک با منشأ نفتی و با وزنهای ملکولی بالا ، میباشد.

با اینکه این مواد معمولا بی‌خطر می‌باشند، ولی در پاره‌ای از موارد نظیر وجود متابولیتهای بدبوی حاصل از جلبکهای سبز- آبی، (مانند متیل ایزویورنیول (Methylisoborneol) مزاحم و دردسر آفرین هستند.

تعداد معدودی از محصولات نفتی میتوانند دارای اثراث سوء بهداشتی باشند.

مواد هیومیک نیز میتوانند بعنوان پیش سازها (precursors) در تشکیل تری هالومتان‌ها و دیگر مواد آلی هالوژنه در اثر اکسیده شدن، طی فرایند گندزدایی آب دارای نش مهمی باشند.

(16) آلاینده‌های ناشی از فعالیتهای شهری و تجاری شامل مواد موجود در فاضلابهای خانگی، صنعتی، پسابهای کشاورزی، سیلابهای شهری و نشت آبهای مناطق آلوده میباشد.

اکثر مواد آلی شناخته شده در آب که دارای اثرات سوء بهداشتی هستند در این گروه قرار می یگرند.

این مواد شامل آفت کشها (نظیر کلردان، کریوفوران)، حلالها (همچون تری کلروینزن و تتراکلرواتیلن)، مواد چربی‌زا از سطح فلزات (مانند تری کلرواتیین و تری کلرواتان) و مواد مورد استفاده در ساخت پلاستیک و مونومرها (نظیر ترکیبات بیفنل پلی کلرینه (PCBs) می‌باشند، (14) بسیاری از مواد آلی در آب قابل حل بوده و در آبهای طبیعی ممکن است ناشی از منابع طبیعی یا در نتیجه فعالیتهای انسان باشند.

اکثر مواد آلی طبیعی ، شکل از تولیدات ناشی از فساد مواد جامد آلی هستند در صورتیکه مواد آلی مصنوعی معمولاً منتج از تخلیه فاضلاب یا عملیات کشاورزی می باشند.

(14) مواد آلی محلول در آب معمولاً به دو دسته وسیع تقسیم می شوند: مواد آلی قابل تجزیه بیولوژیکی مواد آلی غیر قبل تجزیه بیولوژیکی (دیرپا) (14) 1-1-1- اندازه‌‌گیری مواد آلی مواد آلی غیر قابل تجزیه بیولوژیکی معمولاً به وسیله آزمایش اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) اندازه‌گیری می شوند.

همچنین ممکن است این مواد بوسیله آنالیز (TOC) تخمین زده شوند.

(14) 1-2- گیاهان گیاهان در هر تالاب مکان ویژه‌ای را به عنوان زیستگاه خویش انتخاب و اشغال می نمایند که میتواند از نظر مساحت و ساختار، همانند خود گونه‌های با یکدیگر تفاوتهای کلی داشته باشد.

برخی از مهمترین گونه‌های گیاهان سبز آنچنان که کوکند که نمی‌توان بدون استفاده از میکروسکوپ آنها را مشاهده نمود و بعضی دیگر در سطح آب پراکنده و به سهولت دیده می‌شوند.

اما کلیه آنها احتیاجات اولیه‌ای از نظر تأمین نور خورشید، آب ، دی اکسید کرن، اکسیژن و مواد معدنی داشته و این نیازها را بطرق مختلف حاصل می‌نمایند.

گیاهان ریشه‌دار، غوطه‌ور و یا شناور دارای برگ در سطح و یا غوطه‌ور در آب بوده (و یا هر دو )و جایگاه خاصی بر حسب اجتماعات خود اشتغال مینمایند و طبقه‌بندی خاصی را شامل می‌شوند.

گیاهان آبزی ریشه‌دار در خدمت سخت پوستان، حشرات و ماهیها بوده و به این جانوران امکان دفع حمله دشمنان طبیعی را داده و به عنوان پناهگاهی جهت حفظ حیات آنها بشمار میروند.

این گیاهان، مهیا کننده اکسیژن و مواد مغذی بوده و حتی پس از مرگ و عمل و تجزیه پذیری (بوسیله ارگانیسمهای تجزیه کننده) مواد غذایی برای موجودات دیگر فراهم می کند.

در نگرشی به نقش مهم و حیاتی این گیاهان در تلاب، اهمیت آنها افزایش بیشتری نشان می‌دهد بطور یکه تداوم زندگی حیاتی موجودات تالاب، سبب حضور بیشتر جانوران شده و به تجمع آنها بویژه پرندگان آبزی کمک می نماید.

این گیاهان بدلیل فراهم نمودن غذای پرندگانی از خانواده مرغابیان، در حدی که هر گونه گیاهی مورد تغذیه یکی از آنان قرار میگیرد، از خطر نابود شدن مصون مانده و به نقش حیاتی خود ادامه میدهد.

اما ازدیاد رویش‌های گیاهی در تالابها، آنها را همواره به عنوان مهمترین منبع اصلی مرگ این اکوسیستم‌ها مطرح نموده است بطوریکه طبق قرائن آشکار در مورد تالاب انزلی، یکی از علل پیری زودرس آن، افزایش فوق العاده کم و کیفی گیاهان آبزی است.

این گیاهان زیستگاههای خاص خود داشته و در تطابق با محیط آبی، از نظر فیزیولوژیکی تفاوتهای بسیاری با دیگر گیاهان نشان میدهند.

به نحوئی که املاح موجود در آب مورد تغذیه آنها قرار میگیرد.

گیاهان آبزی (هیدورفیت) بر حسب قرار گرفتن در سواحل (از جهت آب به خشکی) از تقسیمات رویشی زیر پیروی می‌کنند: 1- گیاهان غوطه ور 2- گیاهان شناور 3- گیاهان از آب خارج شونده (حاشیه‌ای) 4- بوته‌ها و علفهای آبزی 5- درختان مانده‌ابی 6- جنگلهای نواحی مرطوب رویش گیاهان آبزی در تالاب ، امری طبیعی بشمار رفته و در حالت مخصوص شرایط تالایی، بعلت ورود رسوبات ریز دانه و مواد معلق در آب رودخانه سفید رود از شبکه آبیاری و شسته شدن کودهای حاصلخیز داخل مزارع در مواقع باران‌های شدید فصلی و وارد شدن این مواد با زهکشی طبیعی و شبکه آبیاری بداخل تالاب به رویش آنان توان بیشتری می‌دهد.

بر اساس تحقیقات و لادیمیراسکایا کارمند علمی اتحاد جماهیر شوروی در سال (1345) 1964 ، تعداد 19 گونه گیاهان آبی عمده در تالاب انزلی شناسایی گردیده است که ذیلاً به همراه تعدادی دیگر از گونه‌های گیاهی آبزی موجود معرفی میگردند.

1-2-1- گیاهان غوطه ور (با شاخ و برگ شناور ) Submerged plants شامل کلیه گیاهان غوطه‌ور در آب است که بخش اعظم رویشی و تولید مثلی این گیاهان بحالت غوطه ور بوده و میتوان قلمرو آنها را مستقیماً به قلمروی (فراگماتیس) متصل دانست.

این گیاهان عموماً در سطح آب گل میدهند بنحوی که در خارج از آب قرار میگیرد.

عمده‌ترین گیاهان از این نوع عبارتند از: 1- جلبک سبز آبزی 1- Cbara sp.

(Stonewort) 2- جلبک سبز 2-Nitela Sp.

(Stonewort) 3- گوشاب شانه‌ای 3- Potamogeton Pectinatus 4- والیس نریای پیچیده 4- Vallisneria spiralis 5- هیدری لاورتیسیلانا 5- Hydrillaverticillata sct (هزار برگ) 6- سراتوفیلوم شناور 6- Caeratophylum demersum (hornwor t) 7- میریوفیلوم (هزار برگ سنبله‌ای) 7- Myriophylum spicatum 8- ناجس مینور (پریوس کوچک) 8- Najas minor 1-2-2- گیاهان شناور Floating plants گیاهان شناور در اکثر نقاط تالاب به صورت پوشش یکپارچه‌ای سطح آب را پوشانده و شامل گیاهانی است که ریشه آنها در داخل آب قرار داشته و ساقه و برگها ، بویژه برگها و گل در خارج از آب ولی در تماس با آن یعنی به شکل شناور در سطح آب مشاهده میگردند.

محل تجمع گیاهان شناور غالباً در سمت باد پناه و یا به طور کلی در قسمت های آرام آب میباشد.

عمده‌ترین گیاهان آبزی شناور در تالاب انزلی به شرح زیر میباشند: گیاهان شناور در اکثر نقاط تالاب به صورت پوشش یکپارچه‌ای سطح آب را پوشانده و شامل گیاهانی است که ریشه آنها در داخل آب قرار داشته و ساقه و برگها ، بویژه برگها و گل در خارج از آب ولی در تماس با آن یعنی به شکل شناور در سطح آب مشاهده میگردند.

عمده‌ترین گیاهان آبزی شناور در تالاب انزلی به شرح زیر میباشند: 1- اوتریکولاریا 1- Utriculatia vulgaris 2- سالوین (سرخش آبزی یا شناور) 2- Salvinia natans 3- هیدروکاریس (زیور آب- علف قورباغه) 3- Hydrocharis morsus ranae 4- عدسک سرنیزه‌ای (آبی یا سه برگه)‌ 4-Lemna trisulca 5- عدسک سرنیزه‌ای (آبی یا سه برگه) 5- Lemna trisulca 6- عدسک آبی چند ریشه (پر ریشه) 6- Lemna polybiza 7- تراپا (خس سه کلمه «سه کلمه خیز» (شاه بلوط آبی) 7- Trapa natans 8- مریم آبی (مریم زیبا) 8- Hydrocotyle vulgaris 9- علف هفت بند پهن 9- Polygonum.

Lapathifolium 10- علف هفت بند دو رگ 10- Polygonum amphibium 11- پوتاموژتون (گوشاب) شناور 11- potamogeton natans 12- اسپیرودلا 12- Spirodella Sp.

13- نیلوفر آبی 13- Nymphoid indicum 14- لایه مردابی (سل باقلی) 1-2-3- گیاهان حاشیه‌ای (نیمه غالب شناور با ریشه‌ آبزی و ساقه طویل) Emergent Plants گیاهان مزبور که گیاهان رویشی حاشیه‌ای بیرونی ) و یا از خاک خارج شونده نیز نامیده می‌شوند شامل کلیه گیاهانی است که بخش اصلی رویشی و تولید مثلی آن در خارج از آب قرار دارد مانند: 1- لوئی پهن 1- Typha latifolia (Great Reedmace) 2- اسپرغان 2- Sparganium neglectum 3- سغد سلطانی (کرش دراز) 3- Cyperus longus 4- نی (بوریا) 4- phragmites australis 5- سیرپوست(پیزر آبی) 5- Scirpus lacustris خوی نژاد نیز در سال 1347 به 37 گونه از گیاهان آبزی (14 گونه گیاهان حاشیه‌ای، 14 گونه شناور و 9 گونه غوطه ور) اشاره کرده است.

برخی از دیگر گیاهان آبزی که در تالاب مشاهده می‌شوند.

عبارتند از : پوشش گیاهی حاشیه‌ی تالاب را جگن‌ها (carex) و درختچه‌ها و درختهائی نظیر توسکا، بید، راش، نارون، ملج ، از گیل و تمشک تشکیل میدهند که عمده‌ترین آنها نوسکا و بید است.

پوشش گونه‌های غالب در تالاب انزلی شامل: 32 درصد کل باگونه Phragmites , Scirpus 29 درصد کل باگونه Trapa 21 درصد کل باگونه Potamogeton بوده و در گزارش «ولادیمیر اسکایا بسال 1345» قید گردیده که جمعاً بیش از 83 درصد از سطح کل تالاب پوشیده از انواع گیاهان آبزی میباشد.

در واقع میتوان چنین اظهار نظر نمود که اکوسیستم تالایی در حال تدبیل به اکوسیسم گیاهی بوده و در حل حاضر بخش وسیعی از سطح تالاب پوشیده از گیاه و به شکل مزرعه‌ای آماده‌درو و در انظار قرار گرفته است.

«کیمبال» نتیجه تحقیقات خود را در مورد توزیع پوشش ماکروفیت‌ها (گیاهان با ریشه‌های بزرگ) در سالهای 1345 و 1335 در جدول شماره 1 مطرح نموده است.

در گزارش کیمبال، گیاهان شناور 11 درصد، گیاهان نیمه غالب شناور 66 درصد و گیاهان غوطه ور به جز ر بقیه سطح باز تالاب که 23 درصد می‌شوند پخش شده‌اند.

گونه‌های گیاهی تراپا و نی که ساقه‌ی بلند برخوردار بوده و برگ آنها در زیر آب قرار نمیگیرد قسمت اصلی رویش‌های گیاهی تالاب را تشکیل میدهند (تراپا گونه‌ای غالب بوده و تخم‌های آن بیشتر از 12 سال میتواند به حیات خود ادامه داده و در زمستانها در کف تالاب رسوب می‌کنند (Elser 1966) .

در طی فصل تابستان با خشک شدن زمین و گیاهان آبزی حاشیه تالاب، گیاهان خشکی بسرعت رشد و تکثیر مییابند و در نتیجه منطقه آبی باز از 69 کیلومتر به 48 و منطقه گیاهان شناور از 20 به 13 کیلومتر در طی 20 ساله اخیر نقصان یافته‌اند.

طبق محاسبات انجام شده بر اساس عکس‌های هوایی سال 1362 در اراضی زیر منحنی 25- بخش شرقی در محدوده – رودخانه پسیخان، حسن رود و غازیان، 35 درصد از کل اراضی در زیر پوشش گیاهان آبی قرار دارد که جمعاً مساحتی حدود 3030 هکتار را شامل می‌شوند.

هر چند که رویش نی و گیاهان آبزی در تالاب انزلی که در سال 1355 توسط سازمان حفاظت محیط زیست ایران انجام گرفته، مشکل ناشی از یوتریفیکاسیون را کاملاً روشن نموده و نشان داده که ماکروفیت‌های آبی به مقدار زیاد در تالاب وجود داشته و بر جمعیت پلانکتونها ارجحیت یافته‌اند .

عامل اصلی توسعه ماکروفیت‌ها نظیر تراپا در بخش‌های مختلف تالاب انزلی، وجود مواد غذایی بیش از حدی است که از طریق منابع شهری و صنعتی به تالاب هدایت می‌شود.

این گونه گیاهان با انجام عمل صافی و کاهش جریان آب، باعث راسب شدن مواد معلق میگردند و شرایط را جهت رشد و تکثیر گیاهان ریشه‌دار (نظیر نی) مساعد مینمایند که این گونه گیاهان نیز متقابلاً در تشدید عمل رسوب گذاری نقش مهمی به عهده دارند.

گیاهانی نظیر عدسک آبی نیز در شرایط مناسب بوسیله جوانه زدن یعنی تکثیر غیر جنسی بسرعت تکثیر مییابند به طوریکه در کوتاه مت، در سطوح وسیعی توسعه و انتشار یافته و بطور کامل سطح آب را می‌پوشاننند.

گستره عدسک‌ها با ایجاد عمل صافی در سطح آب را می‌پوشانند.

گستره عدسک‌ها با ایجاد عمل صافی در‌ سطح آب از نفوذ طیفهای رنگی قابل استفاده نور خورشید برای موجودات آبزی ممانعت بعمل آورده و سبب خفگی آب که خود نوعی آلودگی محسوب می‌شود میگردند.

جلبک ها و دیگر گیاهانی که سطح آبها را میپوشانند پس از مرگ به علت تجزیه شدن، باعث کاهش اکسیژن محلول در آب شده و برای حیات و زیست موجودات زنده خطر ایجاد مینمایند.

تجزیه شاخ و برگ‌‌های مرده مدفون در آب از سلامت و عمر آن کاسته و به علت کمی عمق آب، گرمای سریع‌تر ایجاد و قابلیت حمل اکسیژن از دست میرود.

از دیدگاه دیگر، گذرگاههای آبی بمرور کم عمق‌تر شده و ادامه تردد جهت روستائیان مقیم حاشیه تالاب که یا قایق رفت و آمد مینمایند به دشواری صورت می‌گیرد.

نقش گیاهان در فرآیند توالی در تالاب بوضوح آشکار است به نحوی که در نقاطی که عمق آب بین 5/1 تا 2 متر است جای دیگر گیاهانی را که قبلاً در منطقه رویش داشته اند توسط گیاهان شناور اشتغال می‌شود.

با توجه به اینکه گونه‌های مزبور دارای ریشه میباشند قادر به جابجائی و تغییر مکان در آبهای کم عمق نیز هستند.

بهترین مثال در این مورد نیلور آبی است.

با افزایش گیاهان شناور در سطح آب ، عمل نفوذ نور خورشید به عمق صورت نگرفته و باعث می‌شود که بتدریج که از میزان گیاهان موجود در لایه های پایین تر کاسته شود.

عدم نفوذ نور، سبب تغییر مکان و دوری گزینی گیاهان زیر آب از محیط زیست گیاهان شناور خواهد گردید.

انباشتگی برگهای پهن گیاهان فوق، عامل عمده در کم شدن عمق آب، بالا آمدن کف و هجوم کولوژیک گیاهان غوطه‌ور است.

گونه‌های جدید که دارای شاخ و برگ شناور میباشند در اعماقی بطور 30 تا 120 سانتی متر رشد نموده و با استفاده از ریشه‌های بهم تافته‌ی خود بسرعت به اشغال منطقه میپردازند.

رشد سریع و انبوه وار گیاهان جدید، شرایط محیطی را بدلیل ممانعت از نفوذ نور در آب تغییر داده و گونه‌های جدیدی از گیاهان نی ‌دار (نیمه غالب شناور) به سرعت جایگزین آنان می گردند.

گونه‌های جدید بدلیل دارا بودن ریشه آبزی و ساقه‌ی طویل قادر به زیست در مناطق کم عمق (بین 5 تا 10 سانتی‌ متر)، با شرایط غرقای و نیمه خشکی بوده و با تبخیر آب در اواخر تابستان، در نقاط کاسه‌ای شکل باتلاقی قرار می گیرند.

فرآیند بعدی، ظهور و پوشش علفی در منطقه است.

با رطوبت کافی در خاک (در فصل بهار و تابستان) ، بوته‌ها رشد نموده و گیاهان مستعد جذب آب توسط ریشه‌ در محل ظهور پیدا می‌کنند که پس از آن اجتماعی از درختچه های کوچک و درختانی نظیر بید، توسکا، تبریزی مشاهده خواهند شد.

مرگ تالاب نیز دقیقاً در تحت همین شرایط و ایام (یعنی پیشروی جوامع گیاهان ساحلی و مناطق کم عمق آب بطرف مرکز ت الاب که همراه با رشد و نمو گیاهان خشکی و توسعه آنها در جهت مخالف جوامع گیاهان ساحلی بر روی کف بالا آمده (ناشی از شدت رسوب گذری) شروع می‌شود.

فرآیند مزبور را میتوان مرحله خشک شدن تالاب نامید.

این شرایط در بسیاری از نقاط تالاب بویژه در حوضچه‌های شرقی و در مسیر رودخانه بهمبر (حضور درختان معوج بید و توسکا و انواع دیگری از درختچه‌ها در حاشیه‌ی نیزار ها و در دو سوی جریان آب) ، تبدیل جوامع گیاهی منطقه سر خنک، راضی پشت منطقه طالب آباد و پیشروی نیزار های حوضچه‌ غربی بوضوح قابل مشاهده است.

جدول شماره 1- توزیع گیاهان آبزی در تالاب انزلی در سالهای 1345 – 1335 1-3- گیاهان شناور: گیاهان شناور دارای ریشه و زیر هم در رسوبات بستر هستند که در این صورت معمولاً برگهای نسبتاً بزرگ خود را در سطح آب می‌گسترانند و بدین ترتیب آب و املاح را از بستر جذب نموده ولی نور و تبادل گازی آنها در هوا صورت می‌گیرد.

معمولاً روندهای این گیاهان در سطح بالای برگ قرار دارد برخی از گیاهان شناور نیز فاقد ریشه متصل به بسترند که در اینصورت جذب آب و املاح مستقیماً از آب صورت می پذیرد معمولاً لاشبرگ این گیاهان به داخل آب باز می گردد و بدین ترتیب می توانند پس از برگ لایه‌ای از رسوبات آلی را در بستر بگذارند.

هر چه این گیاهان در سطح زیرین برگهای خود تعدادی از موجودات اپی فیت آبزی را جای داده‌اند پی معمولاً با بوجود آمدن لایه ای تقریباً فشرده از برگ در گل در سطح آب مانع شد نور به آب شده و همچنین از امواج شدن سطح آب ورود اکسیژن هوا به آن جلوگیری می‌کنند.

لذا از دیدگاه حیات ماهیان و سیار آبزیان چنان مطلوب نیستند.

گیاهان شناور دارای برگهای شناور بودن از استحکام چرم مانندی برخوردار بوده، اغلب دارای حاشیه کامل است، سطح آلائی آلفا بنظر می رسد که از ماده واکس مازی پوشانده شده باشد بنحوی که قطرات آب به محض ریختن ر روی آن فرو می‌ریزد.

گیاهانی از این گرده مانند سر کوله خیز (Tyapa natany) که ریشه در بستر تالاب دارند املاح مورد نیاز را از خاک جذب می کند.

گیاهان دیگری که آزادانه بر سطح آب شناورند از قبیل عدسک آبی (Lemna S p.p) و هیددوکارس (mydro- movsuy yarlae) توسط ریشه‌های آبزی خود مستقیماً املاح معدنی را از آب جذب می نماید.

در گیاهان برگ شناور دی اکسید کربن بوسیله استوماتها که بر سطح فوقانی برگها قرار دارد جذب می‌شود و اکسیژن نیز از همین طریق به هوا اعاده می‌گردد.

این گیاهان در قسمتهای آرام آب امکان توسعه دارد از این جهت در بخشهائی از تالاب کمتر مشاهده می‌شود.

1-4- گیاه آزولا (salviniaceace) مقدمه: آزولا سرخس شناور آزادی است که معمولاً در آب های آرام و راکد نهرها، تالابها، شالیزارها و .

از نواحی معتدل گرفته تا نواحی گرمسیری یافت می‌شود.

(5) این گیاه در اصل بومی کشورهای آسیای، آفریقائی و امریکاست که در رودخانه های آرام، قابل انتشار است.

(6) این گیاه در مناطقی که توسط آدمی یا جانوران تخریب شده، گیاهی پیشگام است.

پراکنش وسیع این گاه در سراسر دنیا، رشد سریع و سایر ویژگی‌های آن، به خصوص قابلیت تثبیت نیتروژن توجه بسیاری از محققین را به سوی آن جلب نموده است.

(5) آزولا گیاهی بیگانه (غیربومی) در فلور ایران است.

از این رو سعی شده ضمن هدفی آزولا از نظر آرایه‌ شناسی ، پراکنش این گیاه در سطح جهان مورد بررسی قرار گرفته و موارد استفاده از این سرخس آبزی، تأثیر عوامل محیطی بر روی آن و نیز تأثیر این گیاه بر روی محیط به ویژه در اکوسیستم‌های بی کشور ایران مطرح گردد.

در خاتمه پیشنهادات لازم در زمینه مدیریت مناسب و کاربرد مفید از گیاه آزولا ارایه می گردد.

(5) 1-4-1- جغرافیای گیاهی تاریخچه پیدایش آزولا در روی کرده زمین به یکی از مراحل دوره سنوزوئیک و عصر پلی استرسن سی بیش از دو میلیون سال پیش برمی گردد.

از 48 گونه تخمین زده شده این جنس ، فقط 7 گونه (عده‌ای از دانشمندان معتقدند 6 یا 8 گونه وجود دارد) در حال حاضر موجود است.

(5) و (6) جنس آزولا (Azolla) از نزدیک سطح دریا تا ارتفاعات 5000 متری یا بیشتر و از شمالی‌ترین بخش دانمارک و آلاسکا، سراسر نواحی استوایی تا جنوب تین بخش Tierra del fuego پراکنده شده است.

معمولاً در هر ناحیه ، یک گونه از آزولا یافت می‌شود.(5) 1-4-2- پراکنش بومی آزولا در روی کره زمین پراکنش یومی گونه‌های زیر توسط محققین و از طریق جمع‌آوری یا بوسیله مشاهده نمونه‌های هر باریومی مورد تایید قرار گرفته است.(5) Azolla caroliniana این گیاه در نیمه شرقی آمریکا، سراسر آمریکای مرکزی و در امتداد جنوب شرقی آمریکا توزیع شده است ولی اغلب با فروندهای نارس Azolla Filiculoides اشتباه گرفته می‌شود.

(5) Azolla Filicloides این گونه در غرب امریکا و کانادا، سراسر آمریکای مرکزی و اکثر نقاط آمریکای جنوبی یافت می‌شود.

(5) Azolla mixicana از مراحل غربی تا شرقی، در امتداد رودخانه می سی سی پی در آمریکا، در مکزیک و آمریکای مرکزی یافت می‌شود.

در نیمه شمالی آمریکای جنوبی حضور آن گزارش شده ولی تأیید نگردیده است.

(5) Azolla Microphylla تنها جمعیتی که در جزایر گالاپاگوس یافته شده.

توسط wiggins و Morton (1971) مورد تایید قرار گرفته است.

(5) Azolla Nilotica فقط در آفریقا در جنوبی‌ترین بخش موزامبیک، سراسر شمال حوزه آبی رودخانه نیل تا مردان، و از مراحل فرق در حوزه آبی رودخانه گنگو تا سواحل جنوب غربی یافت می‌شود.

(5) Azolla pinnata در شرق و جنوب آسیا، سراسر آسیای استوایی تا شمال استرالیا و در جنوب در آفریقا (ماداگاسکار) یافت می‌شود.

(5) Azolla Rubra فقط در ارتفاعات بالای غرب اقیانوس آرام ، بطور وسیع در ژاپن ، کره استرالیا و نیوزلند یافت می‌شود.

(5) 1-4-3- پراکنش آزولا توسط انسان بسیاری از گونه‌های آزولا توسط آدمی در سراسر نقاط دنیا پراکنده شده اند.

بطوریکه در اروپا آفریقای جنوبی و چنین A.

Filiculoides ، در اروپا A.caroliniana و در نیوزیلند A.pinnata وارد شده است.

در سطح محلی، دوزیستان، جوندگان و پرندگان آبزی، آز آنجایی که از مکانی به مکان دیگر حرکت می کند، به فراوانی، قطعاتی از آزولا را در روی بدن خود حمل می نمایند.

به این ترتیب این جانوران موجب پراکندگی این گیاه می شوند.

قطعات و به ویژه هاگ های آزولا در ساخت‌های طولانی توسط پرندگان آبزی قابل حمل هستند.

هاگ‌ می‌توانند دروه هایی از یک تا چند سال را خارج از آب .

بدون آنکه توانایی آنها کاهش یابد تحمل نمایند.

توانایی هاگ‌ها پس از عبور از سیستم همسنی پرندگان آبزی، ماهی‌ها یا سایر حیوانات، هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است.

(5) 1-4-4- تاریخچه حضور آزولا در ایران تا اوایل دهه 1360 هجری شمیژسی، آزولا در ایران کاملاً ناشناخته بود.

تنها تعدادی از کارشناسان وزارت کشاورزی که طبق قرار دادهای موجود، سالانه به مراکز بین المللی و به ویژه اسنستیتوی تحقیاقت بین المللی برنج ((IRI) اعزام گردیدند، با این گیاه آشنایی داشته و در گزارشات خو از این گیاه به عنوان یکی از عوامل دست اندر کار تثبیت ازت مولکولی هوا در مزارع برنج یاد کره‌اند.

در سال 1358 آقای هادی نصیریان در مقاله‌ای پیرامون زراعت برنج در دنیا و ایران و تأثیر واریته‌های پا کوتاه در بالا بردن اقتصاد کشورهای برنج خیز دنیا از سرخس آبزی آزولا نام برد.

و از آن به عنوان یکی از عوامل تثبیت ازت در خاک‌های غرقابی برنج یاد کرده است.

در سال 1363 آقای هادی حسینی در گزارش سفر خود به فیلیپین گرفت آزولا را در اراضی باتلاقی ایران به ویژه خوزستان مفید توصیف کرده‌اند.

در همین زمان آقای محمود امیناء که در سفری به هند با این گیاه آشنایی پیدا کره بود طرحی را تحت عنوان بررسی سازگاری ارقام آزولا با آب ‌و هوای مناطق شالیکاری ایران بر بخش کشاورزی و منابع طبیعی سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ارایه نمودند.

(5) که در سال 1364 این طرح بصورت مشترک به تصویب سازمان پژوهشها و مؤسسه تحقیقات برنج رسید.

در همین سال واریته Azolla finata از کشور هندوستان در سال 1365 Azolla culoides از فیلیپین توسط سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی وارد کشور گردید و از تیر ماه 1365 مطالعات اولیه روی سازگاری آن با شرایط آب و هوایی انجام گرفت.

(6) از آن پس طرح های متعددی در همین راستا در بخش‌های شمال کشور به مرحله اجرا درآمد و هم اکنون در اکثر شالیزارهای شمال کشور، آزولا حضور دارد و علاوه بر آن عرصه گسرتش این گیاه غیربومی، به آب بندان‌ها ، برکه ها و تالاب‌های کشور کشیده شده است.

(5) 1-4-5- آرایه شناسی آزولا از ده کلمه azo ( به معنای خشک کردن) و ollyo (به معنای کشتن) گرفته شده است.

نام آزولا وابستگی این گیاه و حیات آن را نسبت به آب نشان می دهد.

آزولا جنسی از سرخس ‌های ناجور هاگ پتو سپرانژیه (هاگدان در این نوع سرخس‌ها از یک سلول (اپیدرمی در زیر فروند بوجود می آید) است که در زیستگاه‌های آبی یا غرقابی زیست می کند.

نام علمی این جنس بوسیله لامارک درسال 1783 بنیانگذاری شده و به همراه جنس Salvinia در راسته‌salvinia les طبقه‌بندی شده ولی در حل حاضر این جنس به تیره Azollaceae قابل تفکیک است.

(5) Salvinia , Azolla سرخس‌های آبزی هستند که دو نوع مشخص هاگ (ناجور هاگ) شبیه به گیاهان دانه‌دار تولید می کنند.

اگر سرخس‌ها فقط یک نو هاگ تولید می کند.

علاوه بر این، در سرخس‌های آبزی، هاگ ها بر روی ستاک‌های ویژه ای به وجود می آیند و در کپسول هایی که هاگه میوه نامیده می‌شود قرار دارند.

جدول شماره 1 خلاصه‌ای از رده‌بندی آزولا که نمایانگر موقعیت آن از نظر آرایه شناسی است را اریه می‌دهد.

(5)‌ گیاه آزولای وارد شده به ایران بر اساس کلید شناسایی گونه‌های گیاهی Azolla Filliculoides می باشد.

(5) 1-4-6- ریخت شناسی آزولا ریخت عمومی گیاه ریخت عمومی گیاه آزولا به شکل مثلث یا دایره مانند و یا چند ضعلی است.

(5) اندازه گونه‌های مختلف آن حدود 3-1 سانتی‌متر می‌باشد (6).

به صورت منفرد یا توده‌ای بر روی سطح آب شناور است و گاهی تمامی سطح را می پوشاند.

(5) و (6) بر حسب گونه به رنگ‌های بنفش، قرمز، آجری، زرد مایل به قهوه‌ای، قهوه‌ای روشن تا سبز تیره و روشن دیده می‌شود.

شکل شماره 1 نمایی از ریخت ‌شناسی این گیاه را نشان می دهد.

(5) ریخت شناسی فروند.

فروند شامل دولب است.

یک لب پشتی که هوایی و ضخیم است و به طور مایل نسبت به افق قرار داشته و تنها یک لبه آن با آب تماس دارد و یک لب شکمی نازکی که گهی اندازه آن نسبتاً بزرگتر است.

لب پشتی، بجز در حاشیه شناسایی، سبز رنگ است و شامل کلنی Anabaena در داخل یک حفره قاعده‌ای است که توسط یک روزن با اتمسفر در ارتباط است.

لب شکمی تقریباً بدون کلروفیل و دارای تعداد کمی روزنه و کرک است.

لب‌هی شکمی با قرار گرفتن بر روی یکدیگر که به حالت سفاله‌ای است، هنگامی که در تماس با سطح آب قرار گیرند مانند یک وسیله شناور عمل می کند.

از آنجایی که آزولا با وجد قطع ریشه‌ها قادر به زنده ماندن است، امکان وارد عمل لب‌های شکمی در جذب مواد نیز مؤثر باشد.

(5) ریخت شناسی ریزوم ریزوم در گونه‌های مختلف، کوتاه و دارای انشعابات جانبی است.

ریزوم اصلی بون سبزینه و معمولاً دارای انشعاباتی متاوب ، با چندین جهت نسبت به انشعابات کاری است.(5) ریخت شناسی ریشه گیاه آزولا دارای ریشه‌هایی است که بطور عمودی به طرف پایین آویزان هستند و از قسمت زیرین ریزوم و معمولاً از مشاهده‌ساقه ظاهر می‌شوند.

آزولا دارای سه نوع ریشه است: ریشه‌های جوان که رنگ آنها متمایل به سبز است.

ریشه‌های فعالت با تارهای کشنده ریشه‌های مسن به رنگ قهوه‌ای که در مراحل اولیه پوسیدگی قرار دارند.

(5) ریخت شناسی اندام های زایا هاگه میوه (اسپوروکارپ) فقط بر روی روندهای پایینی هر انشعاب به وجود می‌آید.

لب پشتی این فروندها، شکل و عمل معمولی خود را حفظ می‌کنند ولی لب شکمی به دو بخش (بندرت به 4 بخش) تقسیم می‌شود و یک هاگه میوه در روی رأس هر یک به وجود می‌آید.

از دو هاگه میوه، یکی بزرگتر و مذکر (میکرو سپورو کارپ) و دیگری کوچکتر و ماده (مگاسپوروکارپ)‌است.

به عبارت دیگر برخلاف اسم ظاهری آنها، خرد هاگه میوه از نظر اندازه بزرگتر از کلان هاگه میوه است.

شکل شماره 2 نمایی از اندام‌های زوایای این گیاه را نشان می دهد.(9) 1-4-7 تولید مثل آزولا تلوید مثل رویشی گیاه آزولا به وسیله روش قطعه قطعه شدن یک لبه ریزش که در قاعده هر انشعاب وجود دارد به طریق رویش (غیر جنسی) ازدیاد حاصل می کند.

انشعابات ثانویه‌ در حال توسعه از انشعابات جانبی قدیمی‌تر ، انشعابات جانبی را خمیده کرده و بر روی لایه ریزش فشار وارد می‌آورد و به این ترتیب در جداسازی آن سهم دارد.سپس انشعابات جانبی از والدین خود رانده شده و مستقل می‌شوند.

تکثیر آزولا به روش ردیشی بسیار سریع بوده و طی مدت 2-6 روز میزان زیتوده آن دو برابر می شود.

تولید مثل جنسی به نظر می رسد سرآغاز تولید مثل جنسی در بیشتر گونه‌های آزولا توسط عوامل محیطی القاء شده و غالباً با شروع و یا اتمام یک دوره از تنش (استرس) در ارتباط است.

همچنین عوامل محیطی ممکن است بر روی نسبت فردها که میوه‌ها به کلان هاگه میوه ها تأثیر بگذارند.

گونه‌هایی منند A.filiculoides، A.nilotica و A.

microphylla تنها پس از کسب ریخت بالغ، بارور می‌شوند.

به طوری کلی بسیاری از گونه های آزولا به ویژه گونه‌هایی که خارج از زیستگاه اصلی خود کشت می‌شوند، به فعالیت بارو می شوند و یا هرگز بارور نمی‌شوند.

(5) در اکوسیستم‌های طبیعی ایران، گیاه ، آزولا با وجود آنکه خارج از زیستگاه اصلی خود پراکنده شده است.

و فصل سرما (اواخر مهرماه) به طریق جنسی تولید مثل می نماید.

(5) 1-4-8- فیزیولوژی آزولا رشد و تنظیم آن از آنجای که آزولایک گیاه آبزی شناور ازاد است که بیشتر به طریق رویشی و به وسیله قطعه قطعه شدن تکثیر می یابد.

نیروی بالقوه نگهداری یا نسبت رشد نمایی را تحت شرایط بهینه دارا می باشد.

Rains, Talley (1980) حداکثر میزان رشد نسبی را برای A.filiculoides آزمایشات اتاقک استاندارد، 245% تا 277% گرم در روز ، در تغییرات دمایی 2/15 تا 4/25 درجه سانتی گراد به دست آورده اند.

(5) آزولا و تثبیت ازت سرخس آبزی آزولا توجه به جهان را به دلیل قابلیت تثبیت وابسته به نور نیتروژن مولکولی اتمسفر با کمک جلبک ناجور کیسه‌ای به نام Anabaena azolla که در حفرات مخصوص برگی آن ساکن هستند، به خود جلب نموده است.

هر دو شریک این اتحاد بین آزولا و جلبک آنابنا ، در انجام عمل فتوسنتز مناسب هستند.

جلبک آنابنا که متعلق به گروه سیانو باکتری هاست قادر باست تمامی نیتروژن مورد نیاز است اتحاد را جمع‌آوری کند.

(5)