بخشی از مقاله
بررسی کیفیت شیمیایی منابع آب زیرزمینی دشت قروه و دهگلان با استفاده از GIS
چکیده:
زمینه و هدف: منابع آب زیرزمینی به عنوان ذخایر ارزشمند و زیر بناي توسعه کشورها می باشـد. هـدف از ایـن مطالعه تعیین کیفیت فیزیکوشیمیایی منابع آب زیرزمینی دشت قروه و دهگلان از نظر شرب و کشـاورزي و تهیـه نقشه کیفی آن با استفاده از GIS است. مواد و روشها :شاخص هاي فیزیکو شیمیایی مورد مطالعه شامل: کل املاح محلول((TDS، هدایت الکتریکی (EC)، pH، سختی کل((TH، کلسیم (Ca)، منیزیم (Mg)، سدیم((Na، پتاسیم (K)، بی کربنات((HCO3، کلرور (Cl) و سولفات((SO4 می باشد. از نمودار ویلکوکس و آنالیز شولر به منظور تعیین کیفیت آب از نظر کشاورزي و شرب استفاده شد و با استفاده از نرم افزار Arc GIS روند تغییرات مکانی نمونه ها تعیین شد.
یافته ها: نتایج نشان می دهد به استثناي سختی و کلسیم میانگین تمام پارامترهاي مورد مطالعه پایین تر از حد استاندارد مطلوب می باشد. بر اساس آنالیز شولر آب چاههاي مورد مطالعه از نظر مصارف شرب در 2 گروه خوب و قابل قبول قرار دارند. نتایج نمودار ویلکوکس نشان می دهد آب مناطق مورد مطالعه در کلاس C2-S1 قرار دارند و بیشترین همبستگی بین پارامترهاي EC و TDS مشاهده شد(.(P<0.01
نتیجه گیري: افزایش تراکم جمعیت، تجزیه ترکیبات غیر محلول و تبدیل آن به مواد معدنی محلول و فاضلاب هاي خانگی و شهري ناشی از تراکم جمعیت عامل افزایش آلودگی و کاهش کیفیت آبهاي زیرزمینی در دشت قروه-دهگلان می باشد.
واژه هاي کلیدي: آب زیرزمینی، پارامترهاي شیمیایی، دشت قروه-دهگلان
مقدمه:
آب به عنوان یک منبع قابل تجدید، همواره به عنوان یک رکن اصلی توسعه مطـرح بـوده اسـت.[1] بـا افـزایش جمعیـت و افزایش نیاز آب در بخش هاي مختلف کشاورزي، صنعت و شرب فشار زیادي به منابع آب زیرزمینی وارد شده است1]،.[2 منابع آب زیرزمینی به عنوان ذخایر ارزشمند و زیر بناي توسعه کشورها همواره مدنظر بوده و در این راستا تلاش شده است تا ضمن شناخت توانایی هاي این منابع میزان مصرف آنها نیز معلوم شود.[3] بخش اعظمی از کشور ایـران در ناحیـه آب و هوایی خشک و نیمه خشک قرار گرفته است، متوسط بارندگی سالیانه در این کشور کمتر از بارندگی جهان است. ایران یکی از 27 کشوري است کـه احتمـالا بـا کمبـود آب در سـال 2025 مواجهـه خواهـد شـد.[4] در کشـور ایـران منـابع آب زیرزمینی بیش از نصف کل نیاز آبی سالیانه را فراهم می کنـد.[5] بنـابراین کمبـود منـابع زیرزمینـی از یـک طـرف و ورود آلاینده هایی نظیر انواع فاضلاب از طرف دیگر تهدیدهاي جدي براي منابع آبی کشـور محسـوب مـی گردنـد7]،.[6 تنـوع کیفی آب زیرزمینی از لحاظ فیزیکی و شیمیایی تابع خصوصیات زمین شناسی و فعالیت هاي انسانی در هر منطقه می باشد. بررسی کیفیت هیدروشیمیایی منابع آب زیرزمینی شاخص مناسبی براي تعیین قابلیت مصارف گوناگون است.در مطالعـات هیدروشیمیایی نواحی با کیفیت مناسب با اهداف شرب، کشاورزي و صنعت مشخص می شوند9]،8،.[3 امروزه در بسـیاري از موارد نتایج و اطلاعات در زمینه پایش منابع آب در قالب نقشه هاي کیفی و پهنه بندي ارائه می گردد. بررسی این نقشـه ها می تواند مدل تغییرات و نوسانات کیفی زمـانی و مکـانی منـابع آب را مشـخص نمـوده و رونـد تغییـرات آتـی را نشـان دهد.[10] در حال حاضر از سامانه اطلاعات جغرافیایی((GIS براي تفسیر کیفیت آبهاي زیرزمینی اسـتفاده مـی شـود11]،.[8 GIS ابزاري براي نقشه برداري کیفی آب هاي زیرزمینی است13]،.[12
در طی چند دهه اخیر در غرب ایران، فعالیت ها در بخش هاي کشاورزي و شهري افزایش یافته و با افزایش اسـتانداردهاي زندگی تقاضا براي آب نیز افزایش یافته است. بنابراین اهمیت منابع آبی در این نواحی نباید نادیده گرفته شود. از این رو به منظور ارائه راهکارهایی در جهت حفاظت، مدیریت و بهره برداري بهینه از منابع آب زیرزمینی مطالعه دقیق این آبها امـري ضروري به نظر می رسد. هدف از این مطالعه تعیین کیفیت شیمیایی منابع آب زیرزمینی دشت قروه و دهگلان از نظر شرب و کشاورزي و تهیه نقشه کیفی آن با استفاده از GIS است.
روش بررسی:
این مطالعه از نوع توصیفی-مقطعی می باشد. غلظت پارامترهاي شیمیایی دشت قروه –دهگـلان در اسـتان کردسـتان مـورد بررسی قرار گرفت. این دشت یکی از مهمترین دشت هاي استان کردستان بـوده و بـا وسـعتی نزدیـک بـه 230 و مسـاحت آبخوان 170 کیلومتر مربع در طول جغرافیایی 47 درجه و 43 دقیقه و 12 ثانیه تا 47 درجه و 56 درجه و 24 ثانیـه و عـرض جغرافیایی 35 درجه و 4 دقیقه و48 ثانیه تا 35 درجه و 15 دقیقه و 36 ثانیه قرار دارد (شکل شماره .(1 متوسط میزان بـارش سالانه دشت 354 و میزان تبخیر آن 295میلیمتر در سال است. درصـد بـالایی از آب هـاي زیرزمینـی ایـن دشـت در بخـش کشاورزي استفاده می شود و بخشی از آب شرب مردم منطقه نیز از همین آبخـوان تـامین مـی شـود. داده هـاي کیفـی آب زیرزمینی براي 11متغییر شامل: کل املاح محلول((TDS، هدایت الکتریکی (EC)، pH، سختی کـل((TH، کلسـیم (Ca)، منیزیم (Mg)، سدیم( (Na، پتاسیم (K)، بی کربنات((HCO3، کلرور (Cl)، سولفات (SO4) در 11 حلقه چاه در دوره 2ساله (سال 1392 و (1393 از شرکت آب منطقه اي استان کردستان اخذ شدند. متغیرهاي مذکور 2 بار در سال در فصل پرآب و در فصل کم آب اندازه گیري می شوند. به منظور مقایسه کـردن نتـایج 2 فـاز مطالعـه (فصـل کـم آب و پـرآب) از SPSS استفاده شد و مقادیر با استانداردهاي ملی مقایسه شدند. به منظور تعیین کیفیت آب زیرزمینی از نظر کشـاورزي و شـرب از نمودارهاي وبلکوکس و آنالیز شولر استفاده شد و همچنین به منظور تعیین میزان همبستگی بـین متغیرهـا از آزمـون آمـاري پیرسون اسنفاده شد. با استفاده از نتایج بدست آمده نـوع آب زیرزمینـی و کـاربرد آن بـراي مصـارف شـرب و کشـاورزي ارزیابی شد. همچنین با استفاه از نرم افزار Arc GIS روند تغییرات مکانی نمونه ها تهیه شدند.
در جدول شماره 1 حد مطلوب و مجاز عناصر کیفی مورد مطالعه در آب زیرزمینی نشان داده شده است. جداول شماره 2 و 3 حداقل، حداکثر، میانگین و انحراف معیار پارامترهاي مورد ارزیابی در سالهاي92 و 93 را به ترتیب نشان می دهد.
جدول شماره :2 آنالیز آماري و توصیفی نمونه هاي فبزیکوشیمیایی منابع آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه در سال 92
جدول شماره :3 آنالیز آماري و توصیفی نمونه هاي فیزیکوشیمیایی منابع آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه در سال 93
نتایج نشان می دهد به استثتاي سختی وکلسیم میانگین تمام پارامترهاي مورد مطالعه پایین تر از حد اسـتاندارد مطلـوب مـی باشند. به دلیل بالا بودن مقدار این 2 پارامتر افزایش مصرف مداوم این آبها می تواند تهدید جدي براي آینده باشد. همچنین در صورت افزایش مقدار سختی کاربرد این چاهها براي اهداف صنعتی محدود مـی شـود. نمودارهـاي شـماره 1 و 2 رونـد تغییرات کیفی آب را در 2 فصول کم آبی و پر آبی نشا ن می دهد. نتایج بیانگر بالا بورن مقدار غلظت پارامترها در فصـول پرآبی نسبت به کم آبی است.
به منظور ارزیابی کیفیت آب براي مصارف شرب از آنالیز شولر استفاده شد. بر اساس جدول شماره 4 آب چاههـاي مـورد مطالعه از نظر مصارف شرب در 2 گروه خوب و قابل قبول طبقه بندي می شوند.
همچنین به منظور ارزیابی کیفیت آب براي مصارف کشاورزي نمودار ویلکوکس رسم شد. بر اساس نمودار، آب چاههاي مورد مطالعه در کلاس C2-S1 قرار دارند. و از نظر کیفیت کمی شور-مناسب براي کشاورزي می باشد.
