بخشی از مقاله
چکیده
آب از فراوانترین ترکیبات زمین و از ضروری ترین عوامل فیزیولوژیکی موجودات زنده محسوب میشود. تاریخ زندگی بشر نشان می دهد که انسان علاوه بر کوشش در زمینه یافتن منابع آب و حفاظت آنها همواره در جهت بهبود کیفیت آن نیز گام برداشته است. هدف از این مطالعه تعیین و تحلیل هیدروشیمیایی آماری آلودگی منابع آب زیر زمینی دشت دهدشت- سمغان به لحاظ آلودگی به نیترات میباشد. این مطالعه از نوع توصیفی، مقطعی میباشد که بر روی 9 حلقه چاه دشت دهدشت- سمغان و نتایج آنالیز آرشیو شده توسط شرکت آب و فاضلاب روستایی صورت گرفت و با استفاده از نرم افزار GIS نسخه 9,3 و SPSS نسخه 16 و آزمون آنالیز واریانس یک طرفه آنالیز و تحلیل شد.
نمونهبرداری و سنجش بر اساس کتاب روشهای استاندارد جهت انجام آزمایشات آب و فاضلاب انجام گرفت. آزمون آنالیز واریانس یک طرفه نشان داد که میانگین همه پارامترها در چاهها تفاوت معناداری با هم ندارند . - P.value>0.05 - بهترین روش درونیابی برای همه پارامترها، کریجینگ معمولی و مدل گوس بود که بر اساس نقشهها غلظت متغیرها در جنوب و غرب بیشتر میباشد. بر اساس نتایج و با توجه به روند افزایشی بعضی متغیرها جهت جلوگیری از این روند، حریمگذاری چاهها، استفاده از رودخانه جهت تأمین آب کشاورزی، ساخت تصفیهخانه فاضلاب و... باید صورت گیرد.
مقدمه
از آنجا که آب در انتقال و انتشار بسیاری از بیماریهای مهم نقش اساسی دارد ، اصولا هیچ آبی را نمی توان قبل از بررسی میزان پارامترهای فیزیکو شیمیایی و اندیکس میکروبی آن با اطمینان خاطر به مصرف شرب رساند . لذا به دلیل بروز ضایعات غیر قابل جبران در اثر ناخالصی های شیمیایی موجود در آب شرب به میزان بیشتر از حد مجاز و تامین سلامت مردم دلیل عمده بررسی موضوع بوده است.
در سالهای اخیر فعالیتهای انسانی از جمله فعالیتهای مسکونی، شهری، تجاری، صنعتی و کشاورزی کیفیت آبهای زیرزمینی را تحت شعاع خودقراردادهاند. یکی از شایعترین آلایندهای که منابع آبهای زیرزمینی در جهان را تهدید میکند، نیترات میباشد. مدیریت بهینه ی منابع آبی و حفظ و ارتقای کیفیت آنها نیازمند وجود دادهها در زمینه موقعیت، مقدار و پراکنش عاملهای شیمیایی آب در یک منطقه جغرافیایی معین میباشد. هدف از انجام این پژوهش تعیین و تحلیل هیدروشیمیایی آماری آلودگی منابع آب زیر زمینی دشت دهدشت- سمغان میباشد
.2 پیشینه تحقیق
عزیزی و محمدزاده در مطالعه ای دریافتند که وجود سازندهای حاوی شیل و مارن موجود که نیترات و آمونیوم تبادلی زیادی دارند، باعث اضافه شدن نیترات به آب زیرزمینی این منطقه شده است. از آنجایی که این نوع سازندها دارای میزان بالایی از کانیهای تبخیری می باشد، کانی های نیتراته نیز می توانند همراه با کانیهای تبخیری در این سازند حضور یابند که در اثر تماس با آب به صورت محلول در آمده و وارد ترکیب آبهای زیرزمینی شوند.
در مطالعه استواری و همکاران روی تغییرات مکانی نیترات در آب زیرزمینی دشت لردگان، به علت مجاورت چاهها با سازند گچساران - که حاوی شیل و مارن میباشد - ، آنها دارای سنگ بستر غیرقابل نفوذ در عمق کم میباشند و بدین علت قابلیت انتقال آبخوان پایین بوده و استعداد بیشتری برای آلودگی های سطحی از جمله آلودگی به نیترات وجود دارد. پایین بودن قابلیت انتقال در این چاهها مانع از تبادل با آبهای عمیقتر و با کیفیت تر در سایر نقاط دشت لردگان میگردد. آب های عمیق تر از سازندهای آهکی تغذیه میشوند و بدین علت دارای کیفیت بهتری هستند - استواری, بیگیهرچگانی و همکاران.،. - 1391 در این بررسی نیز سازند اصلی تشکیل دهنده دشت سازند گچساران میباشد که میتواند یکی از عوامل بالا بودن نیترات در منطقه مورد بررسی باشد.
لئو بومانس و همکارانش در مطالعهای که بر روی مناطق شنی هلند انجام دادند تا میزان نشت نیترات را در آبهای زیرزمینی پهنه بندی کنند، از 2 الگوی رگرسیونی استفاده کردند تا مقادیر نیترات اندازهگیری شده را با اطلاعات تصاویر بدست آمده از راه دور از جنگلهای ملی،مناطق تجمع وسیع احشام، تهنشست نیتروژن اتمسفری و مناطقی که از کود استفاده میکنند، مرتبط کنند. مدلها برای رسم نقشه نشت نیترات و تخمین اندازه مناطقی که میزان نیترات آنها از حد مجاز اتحادیه اروپا بیشتر است،استفاده شد.
آنها نشان دادند که با %95 حاشیه اطمینان، در بعضی از مناطق کشاورزی به مقدار 77-85 میلیگرم بر لیتر رسیده که از حد مجاز اتحادیه اروپا 50 - میلی گرم بر لیتر - تجاوز کرده در حالی که در پائینتر از حاشیه اطمینان % 97/5 برای مناطق کشاورزی تا مقدار 94 میلیگرم بر لیتر بوده که باز از مقدار مجاز اتحادیه اروپا بیشتر بود. اگرچه این دو مدل مفهومی ساده به نظر میآید ولی استفاده تجربی از این مدلها کار پیچیدهای میباشد Boumans, Fraters - و همکاران.،. - 2008 در بررسی ززولی و همکاران روی تغییرات مکانی نیتریت و نیترات شهرستان گچساران بهترین روش درونیابی برای نیترات کریجینگ معمولی و مدل نمائی - RMSE=0.312 - و برای نیتریت کریچینگ معمولی و مدل کروی - RMSE=0.00026 - بود.
.3 روش کار
-1-3 حجم و منابع نمونه گیری
تعداد 9 حلقه چاه در دشت موردنظر انتخاب و در دو فصل مورد بررسی قرار گرفت.
-2-3 روش نمونه برداری و روش آنالیز
جهت نمونه برداری نیترات در آب آشامیدنی ظروف باید در حجم 250 میلی لیتر از نوع پلاستیک خشک - پلیاتیلن - و یا شیشهای باشد. ظروف پلیاتیلن را در محلول 5 درصد ید در محلول 8 درصد یدور پتاسیم بمدت یک هفته قرار دهید تا بصورت غیر فعال درآید. ظروف شیشهای را نیز بمدت 8 روز در محلول %5 درصد اسید فلوئوریک قرار دهید. نمونه برداری براساس کتاب روشهای استاندارد برای آزمایشات آب و فاضلاب، از کلیه منابع تامین کننده آب شرب شهرستان اخذ خواهد شد و جهت آنالیز شیمیایی و تحت شرایط دمایی و زمانی تاکید شده به آزمایشگاه مربوطه ارسال شد.
همچنین جهت آزمایش نیترات در آب آشامیدنی از آخرین چاپ کتاب استاندارد متد استفاده شد . 10میلی گرم آب مقطر را به عنوان شاهد در ظرف آزمایش می ریزیم و 10 میلیگرم از نمونه را که قبلاً با صافی 0/45 میکرومتر صاف کردهایم داخل ظرف آزمایش ریخته و استانداردها و شاهد و نمونه های آب را داخل ظرف آب قرار داده محلولهای زیر را به آنها می افزاییم.
- در ابتدا 2 میلی گرم محلول اشباع نمک سدیم به آن افزوده و بهم بزنیم تا مخلوط شود و سپس 10 میلی لیتر محلول اسید سولفوریک - مقدار 500 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ را به 125 میلی لیتر آب مقطر افزوده و آن را به درجه حرارت اتاق می رسانیم. - به آن افزوده به آرامی تکان می دهیم و زمان داده تا سرد شود.
- 0/5 میلی گرم بروسین سولفانیلیک اسید به آن افزوده و بر روی shaker هم می زنیم. پس از آن ظروف آزمایش را به مدت 20 دقیقه در داخل بن ماری که حرارت آب آن کمتر از 95 درجه سانتیگراد نباشد قرار میدهیم، بعد ظروف را بیرون آورده داخل آب سرد قرار می دهیم تا حرارت آن به درجه حرارت اتاق برسد.
دستگاه اسپکتروفتومتر UV,Visible از نوع DR-4000 ، در طول موج nm 410 قرار داده شد. سپس دستگاه را با شاهد تنظیم کرده و بعد استانداردها را خوانده و سپس غلظت نمونه ها اندازهگیری شد APHA - ، - . معیارهای ارزیابی استفاده شده در این مطالعه بر اساس پارامترهایی از قبیل ME ,RMSE ,ASE ,MSE تعریف می شوند. مهمترین معیار برای ارزیابی تخمین، مقدار مجذور میانگین مربع خطا - RMSE - می باشد.
-3-3 روش اجرای طرح
در محیط Arc GIS و در قسمت Arc Catalog فایلی به صوت نقطهای و با عنوان Sample Point برای نمایش و رقومی کردن نقاط نمونهبرداری ایجاد شد. در مرحلهی بعد نقشه شهرستان کهگیلویه در محیط Arc Map باز شده و لایه Sample Point احضار شد و از روی نقشه، نقاط نمونهبرداری نیترات و سایر متغیرها رقومی شد. نتایج تحقیق پس از پردازش پارامترها، توسط نرمافزار سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - با پهنهبندی رنگی و یا نقطهای و ارتباط آن با عوامل آلاینده تهیه گردید که با این عمل روند تغییرات پارامترها در موقعیت مکانی توصیف میشود.
