بخشی از مقاله
خلاصه
بررسی روند تغییرات کیفیت آبزیرزمینی در برنامهریزی و مدیرت پایدار منابع آب در هر منطقه از اهمیت فراوانی برخوردار است . در این مطالعه تجزیه و تحلیل روند تغییرات کیفی آب زیرزمینی با توجه به اطلاعات 19 ایستگاه پیزومتری در منطقه دشت بستانآباد در دوره آماری 1382 -91 با آزمون ناپارامتری منکندال مورد بررسی قرار گرفت. متغیرهای هیدروژئوشیمیایی مورد بررسی شامل متغیرهای مجموع کاتیونها، مجموع آنیونها، PH، TH، EC، Na+، So42-، Na%، Mg2+، TDS، SAR، Ca2+، K+، Cl- و HCO3- استمتغیرهای. مذکور معمولاً دو بار در سال - ماه پرآب و ماه کم آب - اندازهگیری میشود. شیب خط روند برای یکایک متغیرها با روش تخمین گر سن - Sen - محاسبه شد. نتایج نشان داد که در بیشتر ایستگاههای مورد بررسی غلظت دارای روند افزایشی بود و این امر باعث افت کیفیت آبزیرزمینی دشت بستانآباد شده است.
کلمات کلیدی: تحلیل روند کیفیت آب زیرزمینی، متغیرهای هیدروژئوشیمیایی، دشت بستانآباد، آزمون منکندال
1.مقدمه
آب یهعنوان یک منبع قابل تجدید همواره به عنوان یک رکن اصلی توسعه مطرح بوده است . با افزایش جمعیت و افزایش نیاز آب در بخشهای مختلف کشاورزی، صنعت و شرب و بهداشت، فشار زیادی به منابع آب زیرزمینی وارد شده است. نیاز فزاینده به منابع آب در ایران، موجب بهره برداری بیرویه سبب برهم زدن تعادل طبیعی منابع آب زیرزمینی شده است، بهطوریکه تراز سفرههای آبدار در بسیاری از منطق کشور منفی شده است. ما همواره باید این واقعیت را بهخاطر بسپاریم که: نرخ مجاز برداشت از منابع آب را استعداد طبیعی منطقه در تغذیه آبخوان تعیین می کند و نه نیاز روزافزون بشر به آب چه بسا پدیدههای تخریب سرزمین و بیابان زایی عقوبت عدم درک همین واقعیت باشد.
افت سطح آبزیرزمینی، تبخیر و تعرق آب و نفوذ پساب های کشاورزی به زمین از مهمترین مشکلات موجود در نواحی کشاورزی است که با زوال کیفیت آب و تأثیر بر کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی میتواند باعث متروکه شدن مزارع شود.جهت بررسی تغییرات خصوصیات شیمیایی و فیزیکی آبخوان ها، مطالعات مختلفی صورت گرفته که به برخی از آنها اشاره می شود. مویر در بررسی کیفیت شیمیایی و میکروبیولوژیکی آبهای زیرزمینی زیمباوه به این نتیجه رسید نیترات که یک مشکل جدی در سلامت جهانی تلقی می گردد، میزان آن در برخی مناطق 37 درصد از م یزان مجاز فراتر است همچنین. نشان داد که میزان منگنز نیز از میزان مجاز فراتر است که دلیل آن احتمالاً ژئولوژی منطقه می باشد.
مشکل سختی آب نیز بسیار جدی است، به طوری که میزان آن در برخی مناطق به 2550 mg / l میرسد. به هرحال، آلودگیهای میکروب بیشتر در مناطق رسی دیده می شود.[1] السی و پلات روند تغییرات کیفیت آبخوان نیف در ترکیه را ارزیابی کردند. این محققین نشان دادند که مقدار غلظت کلراید در فصول بارانی، نسبت به فصلهای خشک کاهش داشته است و همچنین دما و نیترات، روند افزایشی و فسفات و سختی کل روند کاهشی داشتند.[2] کتاتا و همکاران با بررسی روند تغییرات برخی متغیرهای هیدروشیمیایی آبهای زیرزمینی سفره گابس در تونس طی سالهای آماری 1995 - 2003 نتیجه گرفتند که میزان شوری و سایر متغیرهای شیمیایی در جهت حرکت آب زیرزمینی در طول زمان کاهش یافته است.[3]
نتایج حاصل از مطالعات و پژوهشهای محققین کشور ما نیز در اغلب موارد حاکی از افت کیفیی آبهای زیرزمینی و زنگ هشدار در دشتهای ایران میباشد. نتایج مطالعات در مورد روند تغیییرات کیفی آبهای زیرزمینی بم و بروات طی سالهای 1376تا 1383 توسط ملکوتییان و کرمی نشان از نامطلوبتر شدن کیفیت آبهای زیرزمینی منطقه بوده است.[4] محمدی و همکاران در بررسی تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب زیرزمینی دشت قزوین در دورهی 1382 تا 1386 دریافتند که در فصول تر سالهای مورد مطالعه، کیفیت آب زیرزمینی کاهش ایفته است که نشان دهنده اثر بارندگی بر کیفیت آبهای زیرزمینی دشت بوده است.[5]
دانشور وثوقی و همکاران ارزیابی روند تغییرات کیفیت آب زیرزمینی دشت اردبیل در دورهی آماری 1374 تا 1387 را مورد بررسی قرار دادند. مطالعات آنها نشان دهنده افت کیفی آب چاههای دشت اردبیل بوده است.[6]با توجه به بررسی پیشینه پژوهش، به نظر می رسد که تاکنون مطالعات جامعی در دشت بستانآباد انجام نشده است. بنابراین، اهداف اصلی این مطالعه عبارتند از:الف - بررسی روند تغییرات برخی از متغیرهای کیفی آبهای زیرزمینی دشت بستانآباد با روش ناپارامتری منکندال. ب - تخمین شیب خط روند متغیرهای کیفی آب های زیرزمینی دشت بستانآباد با روش تخمینگر سن .Sen
2.منطقه مورد مطالعه مورد استفاده
دشت بستانآباد در دره کوچکی واقع گردیده که توسط رودخانه اوجان چای تغذیه میشود. وسعت دشت حدود 165 کیلومترمربع محاسبه و گسترش سفره آزاد در حدود 165 کیلومترمربع برآورد شده است . آب و هوای دشت بستان آباد بهدلیل قرارگرفتن در دامنه کوهستان سهند در زمستان سرد و پربرف و دوره یخبندانش طولانی و در تابستان معتدل و مطبوع است . رژیم بارندگی آن دارای دو حداکثر در ماه های اردیبهشت و خرداد که با یک حداقل در ماههای تیر و مرداد قطع میشود. بنابراین اختلاف فصل بارندگی در این دشت زیاد میباشد.متوسط بارندگی سالانه آن 300 میلیمتر و تبخیر آن 250 میلیمتر میباشد تبخیر حقیقی آن نسبت به بارندگی 93 درصد و متوسط درجه حرارت آن 8 درجه سانتیگراد میباشد.
3.آزمون منکندال
در آزمون منکندال هر مقدار در سری زمانی به طور پیوسته و پشت سرهم نسبت به بقیه مقادیر سری، مورد مقایسه قرار می گیرد. آماره s که حاصلجمع همه شمارشها را نشان میدهد بهصورت زیر بهدست میآید:
4.شیب خط روند - تخمینگر سن -
تخمین شیب خط روند توسط سن - 1968 - برای تشخیص روند در یک سری زمانی دادهها ارائه شد. این روش، یک روش ناپارامتری است که با استفاده از تحلیل تفاوت بین مشاهدات یک سری زمانی، یک شیب میانه را برای سری زمانی دادهها محاسبه میکند. در روش سن برای هر دو جفت داده متوالی یک شیب محاسبه میشود. شیبهای محاسبه شده تشکیل یک سری زمانی میدهند که میانه آنها شیب خط روند را نشان میدهد و مقدار آن با استفاده از رابطه زیر بدست میآید:
که در آنgkبرآورد شیب خط روند برای ایستگاه kام در ماه gام میباشد و X igk مقدار مشاهده iام وX jgkمقدار مشاهده jام برای ایستگاه kام در ماه gام میباشد. مقادیر مثبت - منفی - نشاندهنده روند افزایشی - کاهشی - در سری دادههاست.
5.نتیجهگیری
جداول 1 - و - 2 مقادیر آماره من کندال مربوط به 16 متغیر کیفی آب زیرزمینی در 19 ایستگاه منتخب دشت بستان آباد را نشان می دهد. بهطوری که از جدول میتوان استنباط کرد، در ماه پرآب، 39 سری 13 - درصد - و در ماه کمآب، 12 سری 4 - درصد - روند مثبت معنیداری را در سطح 10 درصد از خود نشان میدهند.حال آنکه روند منفی معنیداری برای متغیرهای کیفی در ماه پرآب 73 درصد و در ماه کمآب 88 درصد سریها بدون روند معنیدار بودند.
با توجه به جد اول، در ماه پرآب روند متغیر سختی کل یا TH، در 12 ایستگاه مثبت و در 7 ایستگاه منفی بوده است و ایستگاه های انرجان، جاجیآقا، سقینسرا، عینالدین، عینالدین- عباسی، قلعهقاضی و کلو در سطح 10 درصد روند مثبت معنی داری تجربه کردهاند. در ماه کمآب نیز روند پارامتر بالا در 15 ایستگاه دارای روند مثبت بوده است و روند معنی داری در آن دیده نمی شود. روند تغییرات پارامتر کلرور یا Cl، نیز در ماه پرآب در اکثر ایستگاهها مثبت بوده و در ا یستگاههای عین الدین، کرگان، کلو و گورچین در سطح 1 درصد روند مثبت معنی داری را داشتند . در ماه کم آب هیچگونه روند معنیداری در این پارامتر دیده نمیشود.
روند یون پتاسیم یا K در ماه پرآب در ایستگاههای بنهکهل و سقینسرا در سطح 10 درصد مثبت معنیدار و در 5 ایستگاه دارای روند منفی معنی دار بوده است. در ماه کمآب در اکثر ایستگاه ها روند منفی در پیش داشته که فقط در ایستگاه بنه کهل روند افزایشی معنیداری داشته است. یون منیزیم یا Mg نیز در ایستگاههای باشسیزاوجان، حاجی آقا، عینالدین و کلو دارای روند افزایشی معنیداری و در ایستگاههای آتباتان، اشتلق سفلی و نوجه دهسادات در سطح 1 درصد دارای روند منفی بوده است . در ماه کمآب روند این یون در 11 ایستگاه مثبت یا صفر و 8 ایستگاه منفی بوده است که فقط در دو ایستگاه سقین سرا و نوجهدهسادات در سطح 5 درصد روند منفی معنیداری داشته است. یون کلسیم یا Ca در اکثر ایستگاهها دارای روند مثبت بوده و در ایستگاه های اکینآباد جدید، انرجان، سقین سرا، عینالدین، قلعه قاضی و کلو دارای روند مثبت در
