اثرات برداشت منابع قرضه

اثرات برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه 

 افزايش رشد  جمعيت و به خصوص افزايش جمعيت شهر نشين ، رشد فيزيكي شهرها  را در پي  داشته است واز جمله موادي كه در توسعه  فيزيكي شهرها  به منظور هاي مختلف بكار مي رود  ، شن و ماسه  مي باشد ، بطوريكه مي توان گفت شن و ماسه  نقش عمده اي  در احداث ساختمان ها  ، پل ها ، راه ها و … دارد  از اين روست كه  بر داشت از منابع  شن و  ماسه در اطراف  شهر ها روز به روز افزايش مي يابد. منابع شن و ماسه اي  كه در بستر رود خانه  ها و به خصوص رودخانه هاي داراي جريان آب دائمي  هستند جزء منابع  بسيار با ارزش  مي با شند .  از آنجايي كه  كه همواره به همراه شن و ماسه مقداري مواد  خاك گونه وجود  دارد  زماني منابع شن و ماسه از ارزش بيشتري  برخوردار  و وسوسه انگيز  مي گردند كه رود خانه داراي جريان آب دائمي  باشد ، زيرا در اينصورت  هزينه شستشوي ماسه ها (جهت ماسه شسته ) به ميزان زيادي كاسته مي گردد. به اين علت است  كه در نواحي مختلف كشور  پديده ي استخراج شن و ماسه از بستر رودخانه  ها و به خصوص رود خانه هاي داراي جريان آب  دائمي روز به روز افزايش مي يابد. گرچه برداشت شن و ماسه از نظر فعاليت هاي اقتصادي  و توسعه اقتصادي  نواحي جغرافيايي نقش به ظاهر مناسبي داشته  ولي متاسفانه انجام اين عمليات  از بستر رودخانه  ها عوارض ناخوشايندي  از نظر ژئومورفولوژيكي  و به تبع آن باعث پيامدهاي  زيست محيطي  و شيميايي مي گردد كه در اين مقوله  به طور مختصر به بررسي برخي از اين تاثيرات نامطلوب مي پر دازيم:برداشت شن و ماسه  نه تنها در محل برداشت باعث بروز عوارض مورفولوژيكي مي گردد بلكه تاثير انجام اين عمليات تا كيلومتر  ها در بالا دست (سر آب ) و كيلومترها در پايين دست (پاياب ) بر ژئومورفولوژي  اكوسيتم و ارگانيسم هاي زنده تاثير مي گذارند كه اهم آن عبارتند از :

الف :تاثيرات در بالا دست رودخانه

برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه باعث عميق تر شدن بستر آن  و در نتيجه به طور موضعي سطح اساس رودخانه براي بالا دست رودخانه تغيير كرده و جابجا مي شود و به دنبال آن فرسايش قهقرايي به سمت بالا دست آغاز مي گردد.و ازآنجائيكه فرسايش قهقرايي در هر رودخانه كم  و بيش وجود دارد  ، اما ايجاد سطح اساس جديد فرسايش مذكور را تشديد  مي كند  و از اين طريق بر ميزان تخريب بستر رودخانه ها در عمق و هم در عرض افزوده مي گردد ، از طريق ديگر فرسايش قهقرايي  شيب بستر رودخانه (پروفيل طولي ) را نيز به سمت سر آب افزايش مي دهد. افزايش  تخريب  و فرسايش در طول ، عرض و عمق رودخانه برميزان بارجامد آب و مواد تخريبي آن در بالا دست  رودخانه  مي افزايد كه در حقيقت نتيجه تخريب  و به هم خوردن تعادل  رودخانه مي باشد كه از نظر ژئومورفورلوژيكي خود مي تواند موجب ايجاد پديده هاي ديگري از جمله انواع حركات دامنه اي ،نابودي  پوشش گياهي ، تخريب جاده ها  و تاسيسات كنار رودخانه گردد.

از طرف ديگر تغييرات در پروفيل  عرضي رودخانه خود به پهن تر شدن بستر رودخانه از يك طرف و كاهش شدت جريان رودخانه منجر مي شود كه باعث رسوب گذاري مواد ناشي از تخريب در كناره هاي بستر مي گردد و چون مقدار كمتري مواد جامد  وتخريبي  به محل برداشت شن و ماسه  مي رسد بنا بر اين بر استخراج بيشتر  مواد از بستر رودخانه منجر مي گردد كه تخريب بيشتري را در بالا دست رودخانه به دنبال دارد.چنانچه تخريب در عمق بستر انجام پذيرد علاوه بر اين كه بر شيب  رودخانه افزوده مي گردد تعادل رودخانه  بر هم خورده  و بر ميزان تخريب افزوده مي گردد كه هم در بالا دست و هم در پايين دست رودخانه مسئله ساز خواهد بود.

تاثيرات در پايين دست رودخانه :

 به علت ايجاد گودال و چاله هايي كه در اثر برداشت شن و ماسه در بستر رودخانه ايجاد مي گردد و شدت جريان آب كاسته مي گردد. بنا براين در پايين دست رودخانه ديگر شدت جريان بالا دست را ندارد و از طرف ديگر به علت كاهش شدت جريان رود ،آب، قدرت تخريب بستر را از دست مي دهد  بنابر اين آب در بستر گسترده اي داراي جريان ملايمي مي گردد اين جريان علاوه بر اينكه  بسيار ملايم است  معمولا در پهنه هاي وسيع  و با عمق كمي جريان  مي يابد.  چنين جريان آبي شديدا تحت تاثير نوسانات  دماي محيط قرار مي گيرد و از طرف ديگر شدت آرام آب كمتر باعث جابه جايي لايه  هاي آب   ودر نتيجه اكسيژن مي گردد.

 

مقدمه

بهره برداری بی رویه از مواد رسوبی بستر رودخانه ها سطح اثرات زیانبار آلودگی های مکانیکی را افزایش می دهد. این آلودگی به تغییرات فاکتورهای مورفودینامیکی معینی وابسته است. اثرات بیولوژیکی بهره برداری از شن و ماسه اغلب کمترازحد واقعی خود برآورد شده است. زیرا پیامدهای اختلالات حاصل از برداشت شن و ماسه تنها با فاکتورهای شیمیایی محدود شده است. درحالی که به اندازۀ صدمات حاصل از تخلیه برخی از پساب ها و مرگ و میر توده ای و فراگیر جمعیت ماهیان چشمگیر نیست. به هر صورت برخی از پژوهشگران نظیراسپورلس (1941) تاکونیات (1980) نشان داده اند که تنوع و عدم تجانس لایه های زیرین بستر، عمق و سرعت جریان آب، به اندازه کیفیت آب ، در کمیت و کیفیت جمعیت آبزیان مؤثرند. به عبارت دیگر کیفیت آب، کیفیت زیستگاه و طبیعت جمعیت ماهیان با یکدیگر ارتباطی تنگاتنگ دارند و هریک از این عناصر با عنصر دیگر ارتباط متقابل داشته و در توان محیط زیست رودخانه نقش تعیین کننده دارند. اختلال در تعادل بیولوژیکی رودخانه در اثر برداشت شن و ماسه از بستر آن دارای دو اثر بنیادی است:تغییر در الگوی جریان طبیعی آب، در نتیجۀ تغییر و دگرگونی در مقطع طولی و عرضی رودخانه به دلیل عمیق سازی بستر و تشدید فرسایش.افزایش بار محیط زیست با مواد رسوبی معلق در نتیجه تخلیۀ آب مورد استفاده در شستشوی شن و ماسه و همین طور عملیات بهره برداری از شن و ماسه.

 اثرات بنیادی بهره برداری شن و ماسه از محیط زیست آبی

 الف – اثرات حفر عمیق بستر رودخانه ها

برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه ها موجب تغییرات مورفودینامیکی می شود. دامنۀ این تغییرات به محل برداشت محدود نگشته بلکه کیلومترها بالاتر از آن دربالا دست و پایین دست (سراب و پایاب) رودخانه رخ نشان می دهد. میزان مواد برداشت شده در محل استخراج معمولا بسیار زیادتر از مقداری است که رودخانه قادر به رسوبگذاری و ترمیم ذخیره شن و ماسه بستر خود می باشد. از این رو کاهش در ذخیره و موجودی شن و ماسه در اثر بهره برداری بی رویه منجر به پایین افتادن بستر رودخانه و خط داغ آب می شود. خط داغ آب با افزایش نسبت بین حجم استخراج شن و ماسه و رسوبگذاری افزایش پیدا می کند و به عبارت دیگر بیشتر پایین تر می افتد. در بیشتر موارد محل برداشت شن و ماسه در اثرحفاری و گودبرداری با گذشت زمان بزرگتر می شود و در نتیجه مسیر آب بیش از حد بزرگتر می شود. در شاخه های پایین دست رودخانه گارد، مطالعات انجام گرفته نشان می دهد که حجم رسوبگذاری سالیانه 2000 هزارمتر مکعب است. در حالی که میزان برداشت سالیانه متجاوز از یک میلیون تن است. کونیات (1980) ابعاد حفاری ها را در رودخانه آلییر، یک کیلومتر در 3 تا 4 متر عمق و در رودخانه دابی 2 کیلومتر و در 6 متر عمق گزارش کرده است. در محل برداشت و حفاری ها آهسته شدن جریان آّب همراه با تجدید پذیری کم سبب می شود که میزان رسوبات ذرات معدنی ریز و مواد آلی افزایش یابد. در رودخانه دابس براساس گزارش لارینر (1980) غلظت اکسیژن محلول نزدیک به کف رودخانه در اثر بهره برداری از شن و ماسه کاهش نشان می دهد. (6/14 میلی گرم درلیتر در سطح آب در مقایسه با کف بستر 7/2 میلی گرم در لیتر). به علاوه رسوبات غنی از آمونیاک نیز تقلیل پیدا می کنند. برخی از پژوهشگران نظیر آلومبرت (1981) نیز پیامد حفاری ها را روی دمای آب رودخانه بررسی کرده و به این نتیجه رسیده اند که دمای آب پایین دست رودخانه ها افزایش یافته و این بخش ها با خطر افزایش حرارتی روبرو گشته اند. بروز شرایط نامساعد فیزیکوشیمیایی و مورفودینامیکی همراه با تغییرات بلاوقفه بستر رودخانه ها که هنوز تحت تاثیر برداشت و حفاری قرار دارند منجر به کاهش فون و فلور (به طور شمخص بی مهرگان نظیر شیرونومیدها و الیگوشاتها یا کرمهای کم تار) و ماهیان می شود. وجود حفاری ها سبب نابودی یا ناپایداری زیستگاههای اصلی شده و ثبات آنها را از بین می برد. تغییر در چگونگی جریان رودخانه منجر به برهم خوردن نظم آبتل ها، ناهمواریها و تپه ماهورهای کف بستر رودخانه که یکی از مناسبترین محیطهای زیستی آبزیان است می گردد. تغییر در مقطع طولی رودخانه در پایان هر حفاری نتیجۀ فرسایش ژرفشی است (فرسایش قهقرائی دربالادست رودخانه و فرسایش پیشرونده در پایین دست رودخانه) که خود به دلیل برهم خوردن تعادل بین ظرفیت حمل رودخانه و رسوبگذاری واقعی آن بروز می کند. بنابراین نقش اساسی رسوبگذاری رودخانه در دینامیک فیزیکی رودخانه مشخص می شود.پایین افتادن داغ آب در محل برداشت شن و ماسه باعث افزایش شیب و بنابراین افزایش متوسط سرعت جریان آب دربالادست رودخانه شده و به همین دلیل ظرفیت حمل آب بیشتر می شود. متعاقباً فرسایش افزایش یافته منجر به عمیق تر شدن، گسستگی و ناپایداری بستر و کناره های رودخانه می شود. این پدیده اگرچه بدواً در بالا دست رودخانه چشمگیرتر از محل برداشت است ولی امکان دارد اثراتش حتی شاخه های فرعی را نیز تحت تأثیر قرار دهد. در رودخانه دابی پایین افتادن داغ آب در اثر بهره برداری شن و ماسه از 1 تا 3 متر به وسیله پژوهشگران مختلف گزارش شده است.با کمک مدل های ریاضی نشان داده شده است که وسعت مناطقی که تحت فرسایش قهقهرایی قرار می گیرند با طول منطقۀ حفر شده (L) همبستگی دارد. لارینر نشان داده است که در فاصله 25/0 و 3/0 طول منطقه حفر شده ظرفیت حمل رودخانه 50 درصد و در فاصله بین 5/1 و 2 برابر طول منطقه حفر 10 درصد افزایش می یابد.در پایاب رودخانه و پایین دست محل حفاری، رودخانه به شیب طبیعی خود باز می گردد و عدم تعادل بین ظرفیت حمل و میزان رسوبگذاری واقعی دوباره بروز میکند و در نتیجه بخشی از رسوبات در محل حفاری های برداشت شده به دام افتاده یا تلنبار می شوند. تعادل دوباره این دو فاکتور منجر به از سرگیری فرسایش می شود. فرسایش درجایی که ظرفیت حمل اولیه بالاست بیشتر است. این فرسایش پیشرونده دوباره منجر به عمیق شدن، ناپایداری و گسستگی بستر رودخانه می شود.در مرحله نهایی و در مواردی که برداشت شن و ماسه پشت سرهم انجام می گیرد، رودخانه به صورت رشته ای از حفره ها در می آید که با دیواره های کوتاه، ناپایدار و پر شیب از هم جدا می شوند.

  ب ) اثرات رسوبات معلق

استخراج شن و ماسه منجر به تولید مقدار زیادی ذرات ریز و معلق در رودخانه می شود. این مسئله دو علت دارد:

1- عمل لایروبی : ذرات معلق یا به طور مستقیم وارد رودخانه می شوند که نتیجه برداشت شن و ماسه در مسیر آب است یا به طور مستقیم در رودخانه تخلیه می شوند. مانند زمانی که دیواره حفره های جدا از هم از بین می رود و حفره ها یکی می شوند.

2- پساب حاصل از شستشوی شن و ماسه باعث ریزش مواد معلق به داخل رودخانه می شود.هنگام استخراج و شستشوی شن و ماسه حتی اگر تمام اقدامات پیشگیرنده انجام شود بازهم مقادیری از مواد ریز در رسوبات استخراج شده باقی می ماند که در صورت تخلیه به داخل رودخانه آن را آلوده می کند. استخراج و برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه به هر حال همیشه سبب افزایش قابل توجهی در رسوبات معلق رودخانه می گردد. بهره برداری از بستر رودخانه آلییر نشان داده است که برداشت شن و ماسه که 5 تا 25 درصد آن دارای ذراتی کوچکتر از 200 میکرومتر است می تواند باعث تخلیه 200 کیلوگرم ذرات رسوبی به ازای هر تن مواد برداشت شده به رودخانه شود. در عمل درکارهای استخراج شن و ماسه در مقیاس معمولی حدود 5/0 تا 40 تن در روز ذرات معلق به رودخانه تخلیه می شود. 

ذرات معلق می توانند دو اثر عمده روی محیط زیست برجای گذارند: 

پرکردن شکاف های طبیعی موجود در لایه زیرین بستر و همین طور محل رویش های گیاهی که برای برخی از گونه های بی مهرگان و ماهیان بسیار حیاتی است. در بدترین شرایط رسوبگذاری ذرات معلق منجر به ته نشینی لای در کف بستر شده و کاملاً لایه زیرین بستر (لایه اولیه) را لای اندود کرده و می پوشانند.کاهش نفوذ نور در آب به ویژه اشعه آبی که بیشترین فایده مندی را برای فتوسنتز دارد.

 اثرات بیولوژیک بهره برداری از شن و ماسه بستر رودخانه

اگرچه اجزاء مختلف اکوسیستم رودخانه ها با یکدیگر ارتباط تنگاتنگی دارند، با این حال اثرات بیولوژیک برداشت شن و ماسه درباره دو گروه از زیستمندان رودخانه ای یعنی گیاهان، بی مهرگان بنتیک توضیح داده می شود. بهره برداری از شن و ماسه بالقوه دارای پیامدهای خاص خود نظیر ناپایداری بستر رودخانه و ایجاد حفره ها می باشد. با این حال باردار بودن بیش از حد رودخانه ها از مواد رسوبی معلق ممکن است در اثر برداشت شن و ماسه نباشد. تخلیه مواد جامد ریز صنعتی و فعالیتهای کشاورزی در حوزه آبخیز نیز می تواند بار رسوبی رودخانه ها را افزایش دهد. بخشی از آلودگی های بی کانون که توسط رواناب ها انتشار پیدا می کند و از جمله پیامدهای کاربری های نادرست اراضی در حوزه های آبخیز می تواند در افزایش سطح بار رودخانه ها از نظر مواد معلق موثر باشد.

 پیامدهای برداشت شن و ماسه برگیاهان آبزی

 کدری آب و ته نشست لای و لجن در طبقات زیرین و ناپایداری بستر رودخانه ها سبب می شود که جمعیت گیاهان آبزی نظیر جلبک ها و ماکروفیت ها کاهش یابد و در نتیجه روی تراکم و متابولیسم زیستمندان اثر بگذارد. مطالعات انجام گرفته روی اجتماعات دیاتومه هایی اپی فیت رودخانه ها نشان می دهد که میزان جذب انرژی نوری با تراکم مواد رسوبی معلق در آب متناسب است. مشاهدات انجام گرفته نشان می دهد که جذب انرژی نوری بین سطح آب و عمق 40 سانتی متری زمانی که بار مواد رسوبی معلق رودخانه 15 میلی گرم در لیتر باشد 50 تا 60 درصد است، درحالی که با افزایش بار مواد رسوبی معلق رودخانه به 50 میلی گرم در لیتر میزان جذب به 60 تا 80 درصد می رسد. بررسی ها نشان می دهند که کدری رودخانه سبب کاهش تراکم جمعیت دیاتومه ها می گردد. میزان کاهش 54 تا 94 درصد متغیراست که بسته به فصل و مسافت محل تخلیه تغییر می کند. به علاوه در مقایسه با سرآب رودخانه میزان کلروفیل50 تا 70 درصد و تولید اولیه 27 تا 75 درصد در پایاب رودخانه کاهش نشان می دهد. وجود عوامل رسوبی معلق سبب ته نشینی لای و لجن روی گیاهان شده و تبادل گازی را محدود کرده و فعالیت های فیتوسنتیک کاهش می یابد و در بلند مدت خفگی بوجود می آورد. 

در سال 1976 پیامدهای ناپایداری بستر رودخانه دالس و اثرات جابجایی ناهمواریهای کف بستر در ناحیه فرسایش قهقرایی و در مرحله حمل رسوب ذرات سیلت شنی مورد بررسی قرار گرفت. پیامدهای پدیده های فوق سبب از بین رفتن یا محدد شدن اجتماعات ماکروفیت هایی نظیر انواع زیر گردید:

Myriophyllum Spicatum, Nuphar Luteum, Ceratophyllum Demersum.

 به طور کلی می توان گفت توسعه گیاهان آبزی که تولید اولیه رودخانه را تشکیل داده و بقاء سطوح بالای زنجیره غذایی اکو سیستم های رودخانه ای را تضمین می کنند و ضمناً از عوامل تشکیل دهنده زیستگاههای آنها می باشند در اثر افزایش بار رسوبی مواد معلق رودخانه ها محدود گشته یا حتی در اثر فعالیت های بی رویه بهره برداری از شن و ماسه متوقف می گردد. 

 اثرات بهره برداری از شن و ماسه روی بی مهره گان بنتیک رودخانه ها 

اثرات مواد رسوبی و معدنی با منشاء مختلف روی اجتماعات بی مهرگان بنتیک رودخانه ها در تعدادی از مطالعات انجام گرفته نتایج مشابهی داشته است. نتیجه گیری و جمع بندی کلی این مطالعات نشان می دهد که تراکم و بیوماس این اجتماعات کاهش قابل توجهی ( تا 90 درصد یا بیشتر) داشته و تا کیلومترها از رودخانه این اثرات محسوس هستند. واگنر (1959) و زیبل(1960) در مطالعات خود به این نتیجه رسیدند که اثرات مواد رسوبی معلق حاصل از برداشت شن و ماسه (2 تا 13 میلی گرم در لیتر) تراکم حشرات آبزی پایین دست رودخانه را 85 درصد کاهش می دهد. برخی دیگر از پژوهشگران کاهش تراکم این اجتماعات را در بررسی های خود در پایاب رودخانه 90 درصد ذکر کرده اند. این کاهش حتی در فاصله 10 کیلومتری از محل شستشوی شن و ماسه 75 درصد گزارش شده است. مطالعات اخیر کلاول و دیگر پژوهشگران (1978) نشان می دهد که کاهش خالص تراکم کلی و بیوماس این اجتماعات در پایاب رودخانه از محل برداشت شن و ماسه به ترتیب بین (13- 75 درصد)  و (10-81 درصد) بوده است. دمون و ریویر (1981) نیز نشان داده اند که بیوماس بی مهرگان بنتیک رودخانه در پایین دست رودخانه در اثر بهره برداری از شن و ماسه و تاثیر مواد معدنی معلق 62 تا 96 درصد کاهش می یابد. شکل (2) این کاهش را نشان می دهد. تاثیر بار رسوبی مواد معلق رودخانه روی زیستگاهها در طول حاشیه آن که ته نشست های مواد ریز زیاد بوده بسیار چشمگیراست. آمار و ارقام ذکر شده به عنوان ملاک های کمی گرچه بسیار مهم هستند ولی تنها بخشی از اثرات برداشت شن و ماسه را نشان می دهند. بررسی های انجام گرفته روی گروههای مشخصی از بی مهرگان نشان می دهد که برداشت شن و ماسه باعث می شود که برخی از آنهارو به کمیابی گذارند، درحالی که برخی از اشکال زیستمندان رودخانه به نظر می رسد در اثر وجود مواد معدنی ریز در لایه های زیرین بستر افزایش پیدا کنند. گروههایی که در اثر بهره برداری از شن و ماسه کاهش یافته و کمیابی نشان می دهند عبارتند از:

Plecoptera, Trichoptera, Ephemeroptera, Coleoptera, Planiaria, mulluscs

 گروه هایی که در لایه های زیرین رو به افزایش می گذارند عبارتند از:

Chironomids, Oligochaetes, Turbificids

 تغییرات بیوسنوتیک رودخانه ها در اثر بهره برداری از شن و ماسه درجدول (1) نشان داده شده است و ضمناً جمعیت بی مهرگان در بالادست و پایین دست رودخانه که محل برداشت شن و ماسه است مورد مقایسه قرار گرفته است.

جدول ( 1   ) ترکیب بنتوزها در آبهای جاری (تندآبزیان) در ایستگاههای مختلف نمونه برداری در طول رودخانه دالس و تاثیر برداشت شن و ماسه روی آنها (برگرفته از 1976 CTGREF)

 

تاثیر بار رسوبی معلق رودخانه محدود به موارد فوق نیست. مطالعات انجام گرفته نشان می دهد که فون شکاف ها و درزهای بستر رودخانه که بخش لاینفک اکوسیستم رودخانه ای را تشکیل می دهد شدیداً تحت تاثیر قرار گرفته و لای و لجن رسوب یافته با پر کردن این درزها فون این بخش ها را به یکدیگر می چسپاند.رسوب مواد ریز در سطح لایه های زیرین بستر باعث تخریب زیستگاه می گردد. هاینس (1971) در بررسی های خود به این نتیجه می رسد که پوشیده شدن سنگ های بستر بوسیله مواد رسوبی ریزدانه باعث اندود شدن زیستمندان رودخانه ای (Rheophilous) شده و مکانسیم های استقرار این گونه ها را را بی اثر می کند زیرا این مکانسیم ها برپایه وجود سطوح سخت و زبر شکل گرفته و زیستمندان رودخانه ای دارای ابزاری شده اند که بتوانند در روی این سطوح سخت استقرار یابند. توسعه بی مهراگان که مواد غذایی را فیلتر می کنند در شرایطی که مواد رسوبی ریزدانه مواد غذایی معلق را ترسیب می کنند امکان پذیر نیست.

اثرات ناپایداری بستر رودخانه

 فرسایش باعث کاهش جمعیت بی مهره گان بنتیک می گردد. زیرا فرسایش سبب بی ثباتی و ناپایداری لایه های زیرین بستر رودخانه شده و زیستگاه این بی مهرگان را به تخریب می کشاند. به نظر دکامپس بیشترین اهمیت پایداری بستر یک رودخانه در شکل دادن حیات درآب های جاری است. کلاول (1980) در بررسی های خود نشان داده است که بیوماس بی مهرگان بنتیک در جایی یافت می شود که تحت تاثیر بار رسوبی مواد معلق قرار ندارند. بیوماس نواحی که تحت تاثیر فرسایش قهقرایی قرار دارند در مقایسه با نواحی کنترل 40 درصد کمتر است. به طور کلی می توان گفت برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه سبب کاهش جمعیت های بی مهرگان بنتیک می گردد. پیامدهای برداشت شن و ماسه در تغییرات کمی زیستمندان متوقف نمی شود. به دنبال کاهش تعداد و بیوماس بی مهرگان بنتیک در اثر تداوم رسوب مواد معلق معدنی درلایه های زیرین بستر، تعادل کیفی رودخانه به هم خورده و شرایط زیستی تنها برای گونه های اوری تروپیک قابل تحمل می گردد که دامنه نیازهای اکولوژیکی گسترده ای دارند. در چنین شرایطی تمام گونه های استنوتروپیک که دامنه اکولوژیکی محدودی دارند ناپدید گشته و گونه های اوری توپیک که مقاومت زیادی نسبت به آلودگی ها دارند جای آنها را می گیرند.

 ارزیابی برخی از پیامدهای بهره برداری از شن وماسه از بستر رودخانه

 روستاها، شهرها و بسیاری از مسیرهای دسترسی و جاده ها اغلب در کناره و یا نزدیک رودخانه ها احداث می شوند تا از فواید مجاورت و موقعیت آنها استفاده کنند. تلماسه ها و بستر رودخانه هایی که بده آّی کمی دارند اغلب بعنوان منابع مناسبی از شن و ماسه برای ساخت و سازها مورد استفاده قرار می گیرند. اثرات برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه ها گرچه خیلی چشمگیرنیست اما سبب کاهش یگانگی اکولوژیکی و ثمربخشی رودخانه ها می گردد. مصرف بی رویه از منابع شن و ماسه بسیاری از رودخانه ها بموازات افزایش شناخت اثرات زیان بار برداشت شن و ماسه باعث شده استفاده از منابع بستر دریاها روز به روز بیشتر شود. بهر صورت اهمیت بستر رودخانه ها بعنوان یک منبع عمده شن و ماسه بویژه برای کشورهایی که نوار ساحلی ندارند همچنان بقوت خود باقی میماند. پیامدهای بهره برداری از شن و ماسه رودخانه ها بقرار زیر قابل جمع بندی است.

 پیامد: تعلیق مواد رسوبی

 اختلالات مکانیکی که در اثر فرایند لایروبی و گود برداری بوجود می آید باعث شکل گیری ابری از لای ریز در داخل آب میشود. روانابهای که در اثر آب شویی شن و ماسه بعداز بهره برداری وارد رودخانه های می شوند ممکن است دارای تراکم زیادی از ذرات ریز باشند. رسوبات و نهشته های حاصل از این منابع میزان نفوذ نور بداخل آب را کاهش داده و سرانجام ته نشینی این ذرات ریز، بستر رودخانه را زیر لایه ای از نهشته قرار می دهد. پیامدهای رسوب مواد ریز و معلق سبب اختلال در تنفس و فتوسنتز گیاهان آبزی غوطه ور (Submerge Plants) در آب شده، میزان رشد آنها را کاهش داده و در نهایت سبب مرگ آنها می شود. با کاهش وسعت این زیستگاههای حیاتی، بسیاری از جانوران آبزی پناهگاه خود را در برابر طعمه خواران از دست می دهند. بعلاوه مناطق تغذیه ای و تولید مثل آبزیان می باشد. جمعیت زیستمندانی مانند نرمتنان که باید به سنگها، قلوه سنگها و ریگهای صاف و هموار بچسپند طی این فرایند کاهش یافته و گونه های مقاوم تر فرصت خواهند یافت جای آنها را بگیرند. ماهیانی که دربرابر شرایط تخریب یافته تحمل پذیری کمتری دارند دراین فرایند از بین رفته و جای خود را به ماهیان نامرغوبتر و یا بعبارت بهتر مقاومتر خواهند داد. آبزی پروری (اعم از نرمتنان یا پرورش ماهیان) نیز دربرابر افزایش سطح رسوبات معلق بسیار حساس است. زمانی که میزان تراکم مواد معلق بالا باشد آبشش های ماهیان را مسدود کرده و از کار می اندازد. بعلاوه مکانیسم های پالایشی و فیلترکننده نرمتنان را مختل می کند اثرات تنش های حاصل از مواد معلق همراه با صدمات مکانیکی بر روی بافتهای حساس ممکن است باعث شیوع بیماریها و افزایش مرگ و میر در ذخیره و موجودی مراکز پرورش آبزیان گردد.

 اجتناب از تعلیق دوباره مواد و ذرات بوسیله حفارها و لایروبها تا اندازه ای غیرممکن است. بهرصورت با استفاده از تجهیزات استخراج شن و ماسه که تولید رسوبات مواد ریز را بحداقل خود می رسانند می توان از بوجود آمدن سطوح بیش از حد مواد ریز جلوگیری کرد. بعلاوه با کنترل مجرای خروجی آب حاصل از شستشوی شن و ماسه و واردکردن آنها در حوضچه های ترسیب قبل از تخلیه در رودخانه می توان سطح مواد ریز و معلق را کاهش داد. استانداردهای دولتی اغلب تخلیه آب خروجی ناشی از تجهیزات و امکانات شستشوی شن وماسه را مشروط به رفع مواد رسوبی داخل آنها می کنند. این استانداردها باید با دقت اجرا شده و همیشه روزآمد گردند. اگر نظارت پیوسته برعملیات استخراج و شستشوی شن و ماسه نشان بدهد که این استانداردهای تخفیف یا شدت یابند باید نتایج نظارت پیوسته مد نظر قرار گیرند. رودخانه هایی که اجتماعات مختلفی از آبزیان را حمایت می کنند نظیر گونه های گیاهی و جانوری آندمیک و در خطر انقراض باید با دقت بیشتری مورد بهره برداری قرار گیرند. فعالیتهای بهره برداری با احتیاط و توام با دلسوزی باید انجام گیرد زیرا فنون احیاء و ترمیم هنوز باندازه کافی توسعه پیدا نکرده اند. بهرصورت بازکاشت گیاهان غوطه ور و بن درآب (emergent) دربرخی از موارد احتمال دارد عملی باشد.

 پیامد: نفوذ آب شور

چنانچه برداشت شن و ماسه در شاخه های پایین دست رودخانه (پایاب) انجام گیرد گسترده نیمرخ عرضی و مقطع کانال در نزدیکی گودال لایروبی تعریض شده و سرعت آب کاهش می یابد و درنتیجه ممکن است زمینه برای نفوذ زبانه آب شور کشندی بسمت بالادست رودخانه فراهم شود. سرازیر شدن آب شور ممکن است مقدار ذخیره آب شیرین را کاهش داده و جایگزینی آن بوسیله آب شور اثرات زیان باری بر محصولات زراعی تحت آبیاری و ذخایر آبی مورد استفاده در مصارف خانگی دربرداشته باشد. پروانه های بهره برداری از شن و ماسه باید با دقت مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند تا این اطمینان حاصل شود که استخراج شن و ماسه در مصبها، تعادل بین آب شور و شیرین را برهم نخواهد زد و در نتیجه بهره برداران کنونی و آتی متحمل هیچگونه هزینه اقتصادی نخواهند شد.

 

 پیامد: کاهش ظرفیت طبیعی رودخانه در جذب موادغذایی فاضلاب

مناطق آبی کم عمق و پوشش دار، در رودخانه هایی که جریان آّب سریعی دارند در هضم و همانند سازی فاضلابهای صنعتی و خانگی بالقوه دارای ظرفیت و توان سرشتی بالایی هستند. تصفیه فاضلابهای شهری تا درجه معینی قبل از تخلیه آنها به رودخانه ها می تواند بعنوان تیمار مکمل از این توان رودخانه بهره گیری کند. برداشت شن و ماسه منجر به از بین رفتن این بسترهای کم عمق شده و ظرفیت بهسازی آنها را کاهش می دهد. کاهش وسعت و گستره این مناطق بارخیز و تقلیل سرعت آبهای کم عمق در مجاورت گودالهای لایروبی بطور چشمگیری کارایی آنها را در جذب مواد غذایی کم می کند. در نتیجه، افزایش میزان مواد غذایی رشد جلبکها و مواد علفی سطح آب رودخانه را بشدت تسریع می کنند. رشد انبوه توده گیاهی توان جذب محیط آبی را تقلیل داده، در نهایت آنرا به مخاطره می اندازد و محیط آبی را از نظر زیستی نامناسب و بی ارزش می سازد.رشد و شکوفایی گستره جلبکها اغلب با رهاشدن مواد سمی بداخل آب همراه است که باعث آلودگی، مسمومیت و تباهی محیط آبی گشته و اثرات زیان باری بر دام و بهداشت عمومی در بر دارد. بطوریکه ممکن است ذخایر آّبی قابل شرب دیگری مورد نیاز باشد. این نوع تغییراتی که در کیفیت آب بوجود می آید برای حیات آبزیان بویژه ماهیان بسیار تعیین کننده بوده و برای ماهیگیران فاقد هرگونه مطلوبیت است. کاهش ارزشها و کیفیت زیبایی شناسی چشم اندازهای رودخانه ها (riverscape) ممکن است بیش از همه بر تقاضاهای توریستی آنها تاثیر بگذارد.تا آنجا که امکان دارد لایروبی و گودبرداری لزوماً در مناطق عمیق کانالهای رودخانه محدود گردد تا آسیبی بر زیستگاههای آّبی کم عمق وارد نشود.منابع آبی از نظر کاربری با تقاضاهای بی شماری مواجه هستند. بدیهی است این کاربریها در رقابت با یکدیگر قرار دارند. ایجاد تعادل بین این کاربریها و گاهی کاربریهای استثنایی که مانعه الجمع هستند امری بسیار حیاتی است. طرح ریزی براساس رویکرد منطقه ای برای تخصیص صحیح منابع بین استفاده های موجود و آتی باید پذیرفته گردد.

 پیامد: فرسایش بستر و ساحل رودخانه

استخراج شن و ماسه از بستر رودخانه ها باعث تعمیق کانال و تعریض گسترده نیمرخ عرضی رودخانه می گردد. نتیجه این گونه تغییرات سبب کاهش تراز آبی و کندشدن بیش از پیش جریان آب می گردد. اگر کمیت مواد استخراج شده از میزان ذخیره و انباشت طبیعی رسوبات و نهشته ها تجاوز کند ممکن است در اثر استخراج گودال حفره بزرگی بوجود آید. متعاقباً ممکن است دربالا و پایین دست گودال فرسایش بوجود آید و تامسافت چندین کیلومتر پروفیل رودخانه را هموار کند. این فرسایش که باعث ژرفش عمیق بستر رودخانه می شود ممکن است باعث ناپایداری و بی ثباتی سواحل و یا حتی ریزش خاکریزها و پل ها گردد. چنانچه میزان استخراج شن و ماسه تقریباً با میزان انباشت نهشته ها برابری کند می تواند از بروز فرسایش جلوگیری کند. برآورد موجودی نهشته و رسوب و همین طور تخمین میزان استخراج از طریق پژوهش و بررسیهای میدانی امکان پذیر است.

پیامد: مسدود شدن بستر گودهای خاکبرداری

جریان کند آب در گودهای خاکبرداری باعث می شوئد که نهشته های ریز و مواد آۀی بوسیله رودخانه بحالت تعلیق درآیند. رسوبات ممکن است بستر گودالهای خاکبرداری را لای اندود کرده و از نفوذ آّب رودخانه به لایه های آبدار زیرزمینی جلوگیری کند. پیامد فزاینده (کومولاتیو) مجموعه ای از عملیات استخراج شن و ماسه ممکن کاست بطور قابل توجهی تجدید پذیری آبهای زیرزمینی را کاهش دهد. در مناطق خشک حاشیه ای ممکن است حتی یک کاهش جزیی در تراز آبی در سرنوشت مزارع و مراتع نقش تعیین کننده ای داشته باشد و آینده آنها را با شکست مواجه سازد.مواد آلی ممکن است درآبهای راکد و بی حرکت گودهای خاکبرداری پوسیده و تجزیه شوند. بدیهی است دراین صورت گودهای خاکبرداری به گندابهای تبدیل می شوند و کیفیت آب بشدت تقلیل پیدا می کند. پیامد کاهش کیفی آب بر ماهیان، حیات آبزیان و ذخیره آب قابل شرب بسیار شدید است. بهمین دلیل ممنوعیت استخراج شن و ماسه در مقیاس بزرگ در زونهایی که سایر فعالیتها را به مخاطره می اندازد ضروری است. بویژه زمانی که موجودیت و اهمیت این فعالیتها تضمین شده باشد این موضوع ضرورت پیدا می کند.

 پیامد : صدا

افزایش فعالیتهای انسانی و صداهای مکانیکی در حوزه استخراج شن و ماسه ممکن است مانعی دربرابر مهاجرت پرندگان بوجود آورد. بطور معمول پرندگان آبزی در برخورد با موانع و محدودیتها، به مناطق مناسب دیگری روی می آورند.به هر صورت چنانچه رودخانه برای برخی از پرندگان مهاجر بعنوان آخرین پناهگاه تالابی محسوب شود این ساز و کار پرندگان عملاً امکان پذیر نیست. تعیین اهمیت یک کانال رودخانه بعنوان ایستگاه توقف برای پرندگان مهاجر نیاز به پژوهش دارد و باید مورد توجه قرار گیرد.

 پیامد: اختلالات بصری و افزایش ترافیک جاده

تجهیزات، ماشین آلات و مجتمع های بهره برداری از شن و ماسه کیفیت زیبایی شناسی چشم انداز رودخانه را کاهش می دهند. برای اینکه منطقه استخراج از میدان دید خارج شود و مطلوبیت چشم انداز رودخانه حفظ شود کاشت درختان بعنوان دیواره های سبز ضروری است.حمل و نقل شن و ماسه ازطریق جاده های دسترسی با سرو صدا، ارتعاش و تصادمات زیادی همراه است. ظرفیت شبکه جاده های موجود برای حمایت از بار ترافیک اضافی که بوجود می آید باید مورد بررسی قرار گیرد. برای اجتناب از ایجاد اختلال در مناطق مسکونی و سایر کاربریهای حساس باید کامیونها و وسایل نقلیه باری از مسیرهای مشخصی تردد کنند.

پیامد: فعال سازی کانالهای خشک رودخانه

استخراج شن و ماسه از بستر رودخانه های خشک پیامدهای زیست محیطی عمده ای دربر ندارد. بهر صورت دوباره فعال کردن کانالهای خشک در طول دوره بهره برداری و یا بعداز آن بوسیله روانابهای طغیانی بی مخاطره نیست. چنانچه این پدیده بوقوع پیوست ساختارهای کانال نظیر پل ها را نباید از نظر دور داشت. محیط محل استخراج قبل از صدور پروانه اکتشاف برای برآورد میزان خطراتی که می تواند برساختارهای کانال وارد کند باید مورد بررسی میدانی قرار گیرد.

 راههای کاهش پیامدهای برداشت شن و ماسه

 هر نوع تلاشی که برای کاهش یا حذف پیامدهای برداشت شن و ماسه انجام گیرد باید در جهت دستیابی به تعادل طبیعی باشد. از این رو ضروری است که نه تنها نقش بیولوژیکی رسوبات در اکوسیستم بلکه منشاء رسوبات و دینامیک فضا- زمان نیز مورد توجه قرار گیرد.

 آبرفت های شن و ماسه طی میلیون ها سال منبعی را به وجود می آورند که تجدید حیات آنها خیلی کند صورت می گیرد. به همین دلیل برداشت آنها باید با احتیاط صورت گیرد. ذخایر شن و ماسه ای که طی زمان تشکیل شده اند در صورت ادامۀ بهره برداری بی رویه در مقیاسی که در دهه های گذشته صورت گرفته به طور کلی از بین خواهند رفت. به هر صورت مسئله تنها روی کمیت این ذخایر و میزان برداشت نیست. برداشت شن و ماسه پیامدهای کیفی زیادی دربردارد که در سرنوشت اکوسیستم های رودخانه ای نقش تعیین کننده دارند. صدماتی که برداشت شن و ماسه به محیط زیست رودخانه ها وارد می کند به موقعیت روش و نحوه فعالیتهای مربوط به برداشت از بستر رودخانه ها بستگی دارد. با توجه به سرشت متنوع و گاهی غیر قابل جبران اختلالاتی که طی برداشت شن و ماسه به رودخانه ها وارد می شود لازم است موارد زیر به طور جدی مورد توجه قرار گیرند: 

1- بهره برداری از شن وماسه رودخانه ها باید به کلی ممنوع گردد.

2- باید به هر ترتیبی هست تدابیر عملی جهت بازیافت آب مورد نیاز برای شستشوی مواد برداشت شده از بستر رودخانه اتخاذ شود.  باتوجه به اینکه موارد فوق مطلقا  ضرورت های بیولوژیکی به شمار میروند و دستیابی به اهداف فوق تنها می تواند به تدریج عملی گردد لازم است تا رسیدن به موارد فوق راه حل های  میانه وعملی تری  منطبق با هر مورد خاص اراﺋه شود واجرای آنها تضمین گردد لازم است تا رسیدن به موارد فوق راه حل ها می توانند به قرار زیر باشند:

 1- محدود کردن کامل میزان برداشت شن و ماسه طبیعی تولید شده، ارزشیابی کافی و جامعه تا حد امکان در تمامی زمینه ها و جدا کردن منطقه فعالیت های برداشت و مجرای آبریز.

2- اتخاذ تدابیر موثر برای رفت و آمد ماهیان و جلوگیری از بروز هرگونه موانع ساختمانی در رودخانه که ممکن کاست سدی در برابر مهاجرت آنها به وجود آورد یا امکان مهاجرت آنها را مختل نماید.

3- ممنوعیت برداشت شن و ماسه در تمامی نواحی که از نظر بیولوژیک حساس هستند. به ویژه در موارد زیر:

 الف- رودخانه هایی که عمدتاً به دلیل وجود سد، حمل مواد رسوبی در آنها وجود ندارد یا بسیار کم است.

ب- رودخانه هایی که مورد استفاده ماهیان مهاجر قرار دارد. به ویژه به بسترها و مناطق تخم ریزی این نوع ماهیان باید توجه خاصی نمود.

ج- رودخانه هایی که به وجود گونه های خاصی حائز اهمیت هستند.

د- رودخانه هایی که از نظر قانونی تحت حفاظت هستند مانند رودخانه های حافظت شده.

 4- محدود کردن مجوزهای برداشت شن و ماسه در یک دوره معین و مجبور کردن بهره برداران به احیاء محیط زیست رودخانه بعداز خاتمۀ فعالیت های بهره برداری.

5- در مورد متقاضیان جدید برداشت شن و ماسه، باید پیامدهای برداشت مورد ارزیابی قرار گرفته و نتیجۀ آن قبل از صدور مجوز مشخص گردد.

6 – شناسایی کانون ها و منابع تولید دیگری برای برداشت شن و ماسه نظیر توده های سنگی به ویژه زمانی که برداشت از آبرفت های شن و ماسه زیاد ضروری نباشد. محدودیت برداشت مواد آبرفتی در دشت های سیلابی ممکن است به عنوان یک گزینه مطرح باشد اگرچه این مسئله دارای مسائل اکولوژیکی معینی است به ویژه از نظر ارتباط مجاری آب و آبهای زیرزمینی و همین طور اصلاحات و آیندۀ محیط زیست های آبی مصنوعی.