آب به عنوان يکي از عوامل اصلي حيات بشر علاوه بر نياز شرب جهت ساير مصارف مرتبط با انسان و طبيعت از اهميت ويژه اي برخوردار بوده به طوري که در حال حاضر در اکثر کشورهاي جهان به عنوان يک بحران جدي تبديل شده است. به همين دليل مديريت منابع آب از اهميت ويژه اي برخوردار است. البته مديريت منابع آب در گذشته پيچيدگي خاصي نداشته، وليکن با ازدياد روزافزون و افزايش تقاضاي استفاده از آب به منظورهاي کشاورزي، شرب و صنعت، لزوم سرمايه گذاري و توسعه در بخش آب اجتناب ناپذير مي باشد.
در این بین تاثیر اجرای پروژه های آبی بر مسائل زیست محیطی باید مد نظر قرار گیرد، زیرا ایجاد تاسیسات آبی بر روی رودخانه ها و طرح های عمرانی مربوط به آن می تواند به شکل های مختلف بر محیط زیست تاثیر بگذارد. سدها با متوقف کردن جریان رودخانه و ذخیره آب می توانند به عنوان یک عامل ناپایدارکننده در طبیعت محسوب شوند، حال آنکه اگر این ناپایدار در حد توان و تحمل محیط زیست نباشد، آثار تخریب این سازه بتدریج ظهور می کند و اهداف سدسازی را ضایع می نماید. علاوه بر آن ایجاد سد ممکن است به پیشرفت و توسعه شهرنشینی، کشاورزی و صنعت در سراب سد منجر شده و این امر خود به افزایش پساب کشاورزی، شهری و صنعتی کمک نموده و باعث انتقال مواد به دریاچه پشت سدها می شود که در نتیجه یک محیط فعال و مناسب را برای فعالیتهای زیستی میکروارگانیسم ها ایجاد نموده و موجب کاهش کیفیت آب می گردد.
با در نظر گرفتن نقش محوری آب در برنامه ریزی های توسعه کشور، مهار سیلابها و آبهای جاری از طریق احداث سد، همواره از اقدامات اساسی و زیر بنائی محسوب گردیده و برای نیل به خود کفائی اقتصاد ی از اهمیت ویژه ای برخورار می باشد. سدها در مراحل مختلف احداث، بهره برداری و پایان عمر مفید خود، تاثیرات عمیق و شگرفی بر محیط زیست بر جای خواهند گذاشت. در این مقاله سعی شده است مسائل زیست محیطی سدها، فواید و مضرات آن ها از دیدگاه محیط زیست بررسی گردد.
فواید زیادی برای سدها وجود دارد: آن ها منابع آبی قابل اطمینانی را فراهم میکنند، مناطق اطراف را از سیلاب ها محافظت می کنند، و یک انرژی پاک را نیز فراهم می نمایند. سدها در عرض رودخانه ساخته شده و مانع جریان آب می شوند و آب را نیز در بالای رود ذخیره می کنند. مخازن، آب را برای کاربرد در خانه ها و مزارع در فصول خشک سال ذخیره نموده و اجازه می دهند تا مردم در بیابان ها و سایر مناطق خشک و خشن نیز ساکن شده و کشاورزی کنند. سدها علاوه بر تهیه محیطی پایدار و تهیه آب در طول سال، سبب تولید انرژی کنترل سیلاب می گردند. ذخایر آب برای قایقران ها و ماهیگیران به دلیل فرصت های تفرجی با ارزش می باشند.
انرژی هیدروالکتریک (تولید برق توسط انرژی آب) از دو منبع عمده ی دیگر تولید برق، یعنی سوخت فسیلی و انرژی هسته ای، مزیت های بیشتری دارد. رودخانه ها همواره جریان خواهند داشت، بنابرین انرژی هیدروالکتریک، قابل تجدید می باشد. منابع قابل تجدید می توانند بدون اینکه به طور کامل مورد استفاده قرار گیرند و تمام شوند، برداشت و بهره برداری شوند. (در مقابل، منابع غیرقابل تجدید در مقیاس زمانی عمر انسان دوباره پر و تجدید نمی شوند.). انرژی الکتریکی بدون آلودگی می باشد. سوخت های فسیلی آلاینده هایی را به هوا وارد می کنند و انرژی هسته ای نیز باعث تولید گرمای اضافی می شود و به طور بالقوه تولیدات زائد خطرناکی را تولید می نماید. نیروگاههای آبی تولید برق حدود ۲۴ درصد الکتریسیته ی جهان را تولید می کنند. تقریباً در تمام رودخانه های اصلی جهان، در چندین منطقه از مسیر رودخانه، سدهایی ساخته می شوند. از سال ۱۹۵۰، تعداد سدهای بزرگ جهان، با ارتفاع بیشتر از ۱۵ متر، از ۵۷۰۰ مورد به بیش از ۴۱۰۰۰ مورد افزایش یافته اند. هنوز هم بسیاری از کشورهای در حال توسعه، توان بیشتری برای تولید برق از انرژی آب را دارند. درکشورهای صنعتی، نیروگاههای هیدروالکتریک (تولید برق آبی)، بخصوص در نواحی کوهستانی با بارندگی های شدید مهم می باشد. سدها علاوه بر نیروهای مهارکننده، جریان آب را کاهش داده یا قطع می کنند. اگر ذخیره آب پشت سد کاملاً پر نباشد، سد می تواند آب اضافی را نگه داشته و مناطق پایین دست رود خانه را از سیلاب و جریان آب حفاظت نماید.
ولیکن سدها و ذخایر آبی باعث بروز مشکلاتی نیز می شوند. در نواحی خشک و نیمه خشک، آب به آسانی از مخازن و کانال هایی که آب را جابجا می کنند تبخیر می گردد. این امر سبب از دست رفتن آب و افزایش غلظت نمک های موجود درآب می شود. اگر آب فوق که لب شور است برای آبیاری استفاده گردد، نمک ها در خاک تجمع می یابد و باعث شوری (افزایش نمک خاک) زمین کشاورزی می گردد. آب موجود در مخازن در تمام اقلیم ها به دلیل نفوذ پذیری سنگ بستر و تراوش از طریق خندق های آبیاری کاهش می یابد. رودخانه ها، رسوب را در مخازن ته نشین کرده و با گذشت زمان باعث پرشدن دریاچه می گردند.سدها مانع سیلاب می شوند. سیلاب ها مهم می باشند زیرا خاک دشت سیلابی را از عناصر غذایی که برای اکوسیستم ها ضروری و مهم هستند، غنی می سازد. در سراسر تاریخچه ی زندگی، کشاورزان برای حاصلخیزی خاک و رشد محصولات، به سیلاب های بهاری منظم وابسته بوده اند. بسیاری از گونه های گیاهی وجانوری با شرایط سیلاب ها سازگار شده اند، حتی برخی از آن ها به عنوان بخشی از چرخه ی زندگی شان به سیل نیاز دارند. برای مثال، بعضی از درختان صنوبر برای رشد به سیلاب نیازمندند. بسیاری از حشرات برای تخم گذاری، باز شدن تخم ها یا دگردیسی، منتظر سیلاب هستند. سیلاب ها همچنین گیاهان مرده را به سوی رودخانه ها حمل می کنند، که بدین طریق غذای موردنیاز برای ماهیان و موجودات زنده دیگر را فراهم می نمایند. سیلاب های بهاره برای تولد بعضی از گونه های ماهیان لازم است. مرغان آبزی به تالاب های حاصل از سیلاب ها به عنوان زیستگاهی برای زندگی، وابسته اند. سیلاب ها همچنین درختان مرده را حرکت داده و به رودخانه ها حمل می کنند و زیستگاه مناسبی برای حیواناتی مثل سگ آبی فراهم می نمایند.
فعالان حفاظت از محیط زیست هشدار داده اند که ایجاد سد بر تعدادى از رودخانه هاى بزرگ جهان محیط طبیعى و حیات وحش در این آبها را به خطر انداخته است. گزارش سازمان جهانى حفظ حیات وحش در مورد شرایط طبیعى بیش از بیست شبکه رودخانه اى جهان تاکید دارد که آثار منفى سدسازى بر این رودخانه ها بر محیط زیست به مراتب از منافع ایجاد آنها از جمله تامین آب کشاورزى و تولید برق بیشتر است. به گفته این سازمان، یکى از آثار منفى ایجاد سد بر برخى رودخانه ها اسراف در استفاده از آب در کشاورزى و نابودى محیط طبیعى زیست گونه هاى گیاهى و جانورى است.
قطع سیلاب همچنین می تواند فرایند های مهم و اساسی را تخریب نماید. به عنوان مثال قبل از اینکه سد اسوان(Aswan) در مصر ساخته شود، رودخانه ی نیل هرساله در فصل بهار طغیان می کرد، این سبب می شد که خاکی غنی از عناصر غذایی برای کشاورزی به وجود آید. بدون جایگزینی مجدد سالانه، عناصر غذایی خاک، تهی شده و باید کوددهی شوند و این برای بسیاری از کشاورزان فقیر دره ی نیل پرهزینه می باشد. سدها مانع مهاجرت ماهیان به قسمت بالادست می شوند. علاوه بر مسدود کردن مسیر ماهیان، سدها باعث تغییر دمای آب های پایین دست نیز می شوند که معمولاً باعث آسیب گونه های بومی شده و مزیت هایی را برای گونه های غیربومی به همراه دارد. از ۴۷ مورد گونه های تجاری ماهیان در رودخانه ی نیل حدود ۳۰ گونه منقرض شده اند و یا بالقوه در معرض انقراض می باشند. ماهی گیری مصب نیل که سابقاً بیش از یک میلیون نفر را تامین و حمایت می کرد، از بین رفته است.
در مقایسه با دیگر خطرها، سدها ریسک قابل ملاحظه ای را به جامعه تحمیل نمی کنند. در اغلب موارد، کاهش ریسک سیلاب های طبیعی بسیار بیشتر از ریسکی است که در اثر احداث سد بوجود می آید. با وجود اتخاذ کلیه تدابیر لازم، همیشه ریسک تخریب(هر چند اندک) وجود دارد(امامی ۱۳۸۵). سدها همچنین می توانند سر ریز کرده یا شکسته شوند، در نتیجه باعث مرگ و میر، تلفات و تخریب املاک و دارایی ها گردند. یک مثال معروف، حادثه ی سد فرانسیس (Francis) در نزدیکی لوس آنجلس، کالیفرنیا می باشد که در سال ۱۹۲۸ اتفاق افتاده است. یک سد ۶۲ متری بتونی در یک منطقه ای که قبلاً لغزنده بود ساخته شد، این سد ۱/۶ متر بلندتر از طرح اولیه ساخته شد. روز قبل از شکسته شدن سد، شکافی در سد یافت شده بود، اما نادیده گرفته شد. وقتی این ساختار از هم پاشید میلیاردها لیترآب- دیواری از آب به ارتفاع ۲۴ متر تا رأس- به سوی اقیانوس آرام به حرکت درآمد. بیش از ۴۵۰ نفر جان خود را از دست دادند (اغلب آن ها خواب بودند و بسیاری از جسدها هرگز یافت نشدند)؛ ۱۲۰۰ خانه تخریب شده بود؛ ۱۰ پل تخریب شده بود؛ تعداد بیشماری از چارپایان اهلی از بین رفته و مفقود شدند(دسونی ۲۰۰۸). درصد تخریب سدها تا قبل از ۱۹۵۰، ۲/۲ درصد بوده است که این ریسک برای سدهایی که از سال ۱۹۵۰ تا کنون احداث شده اند به ۵/۰ درصد کاهش یافته است.
سدهای هیدروالکتریکی(تولید برق توسط نیروی آب) باید در مکان های مناسب مثل ژرف دره های محصور شده ی شیب دار، که ممکن است به سختی یافت شوند ساخته شوند. همچنین به دلیل اینکه سدها و مخازن آن ها، دره ها و زمین های پشت سد را تغییر می دهند لذا این امکان وجود دارد که حفاظت از رودخانه ی طبیعی و دره آن با سدسازی صورت نگیرد.
سدها، جریان آب، درجه حرارت و شفافیت یک رود را تغییر می دهند، آب را نیز از حالت جاری به راکد تبدیل می کنند. یک رود طبیعی دما را نسبتاً همگن نگه می دارد. به هرحال آب داخل یک مخزن، در لایه بالایی گرم تر و در کف سردتر می باشد. به دلیل اینکه آب معمولاً از کف یک سد خارج می شود لذا رودخانه ای که از زیر سد جریان می یابد سردتر از رودخانه ی طبیعی است.
تغییرات درجه حرارت ممکن است بر روی موجودات زنده ی رودخانه اثر بگذارد. زیرا چرخه ی زندگی بسیاری از بی مهرگان وابسته به درجه حرارت می باشد. برای مثال سنجاقک ، برای شروع دگردیسی (متامورفیسم) خود، دمای خاصی را نیاز دارد. با این وجود، از بین رفتن حشرات، مهم به نظر نمی رسد، ازبین رفتن ارگانیسم ها ی به ظاهر کم اهمیت در یک شبکه غذایی بر روی همه ی ارگانیسم هایی که برای بقای خود مستقیم یا غیر مستقیم به آن وابسته اند، تأثیر خواهد داشت. بنابراین، تغیر شرایط بر اثر سدسازی، اکولوژی رودخانه را تغییر می دهد.
یکی از مهمترین اثرات سوء احداث سد ایجاد پدیده خوراک وری یا یوتریفیکاسیون است، غنی شدن آب مخزن سد معمولا با ورود عناصر غذایی زیاد از قبیل فسفر و نیتروژن ایجاد میشود که عناصر غذایی بحدی کیفیت آب را ضایع میکنند که آب دارای رنگ کدر، بوی نامطبوع و فاقد اکسیژن بوده و بطور مستقیم برای آشامیدن و سایر مصارف و برای حیات موجودات زنده خطرناک و غیرقابل استفاده می شود.
ماهیانی مانند ماهی آزاد ماهیان برای تولید مثل به قسمت های بالای رودخانه مهاجرت می کنند. سدها مانع مهاجرت ماهیان بالغ به بالا دست رودخانه وحرکت نوزادان به پایین دست می شوند. این مسئله مانع تولید مثل شده، و سرانجام ماهیان رودخانه از بین می روند. پله های عبور ماهیان (Fish ladders)، که برای کمک به مهاجرت ماهیان به پایین و بالادست یک سد طراحی شده اند، همیشه موفقیت آمیز نیستند. ماهیان جوان اغلب با گیرافتادن در توربین های سد یا بر اثر سقوط از مخزن به پایین رودخانه می میرند. سدها، آب را به صورت جریان های شدید آزاد می کنند: هنگامی که انرژی زیادی موردنیاز باشد، مثل یک روز گرم تابستانی، جریان آب را به مقدار زیاد و زمانیکه انرژی کم کافی باشد، به مقدار کم رها می سازند. این جریان های دوره ای موجب مرطوب نگهداشتن تخم های ماهیان در طی روز شده و در طول شب که جریان آب کاهش می یابد تخم ها خشک می شوند؛ در نتیجه میزان موفقیت تخم ریزی کاهش می یابد.
با در نظر گرفتن نقش محوری آب در برنامه ریزی های توسعه کشور، مهار سیلابها و آبهای جاری از طریق احداث سد، همواره از اقدامات اساسی و زیر بنائی محسوب گردیده و برای نیل به خود کفائی اقتصاد ی از اهمیت ویژه ای برخورار می باشد. از جمله تاثیر و دخالتهای انسانی در اکوسیستم ها، احداث سد بر روی رودخانه ها می باشد، که موجب ایجاد تغییرات وسیع در اکوسیستم ها، از جمله اکوسیستم های رودخانه ای که مانع مهاجرت ماهیان جهت تخمریزی و کاهش ذخایر آنها و تغییرات دبی آب می شود. همانطور که در این مقاله بحث شد، سدها اثرات مخرب و همچنین مفید دارند. اثرات مثبت زیست محیطی شامل، تهیه محیطی پایدار و تهیه آب در طول سال، سبب تولید انرژی کنترل سیلاب، ذخایر آب برای قایقران ها و ماهیگیران به دلیل فرصت های تفرجی، به حداقل رساندن تلفات آب و ایجاد زیستگاه های جدید برای جانداران با ارزش می باشند.
در ضمن پروژه های سد و سازه های جانبی، غالباً از اثرات و پیامدهای ناسازگار زیست محیطی برخوردار می باشند. نمونه پیامدهای ناسازگار سدهای بزرگ در کشور ایران را می توان در رسوبگیری اقتصادی- اجتماعی- زه دار شدن وشوری اراضی، عدم مدیریت بهره برداری مناسب، مسائل تلفات آب، جابجایی مردم و مشکلات آب دریاچه سد جهت تامین آب شرب به لحاظ کاهش کیفیت آن داشت.
