بخشی از مقاله
چکیده
برای تحلیل و تفسیر مشخصههای کیفی آب، روشهای مختلف ریاضی وجود دارد که از میان آنها، روش شاخصهای کیفی آب یکی از سادهترین روشها با کاربرد فراوان است. به منظور بررسی وضعیت کیفی آبهای زیرزمینی کوهپایه- سگزی استان اصفهان، تعداد 30 ایستگاه نمونهبرداری انتخاب و نمونهبرداری در یک دوره پنج ساله از سال 85 تا 89 انجام شد. طبقهبندی کیفی آبهای زیرزمینی براساس شاخصهای WQI، CWQI و WQIAmerican بررسی گردید. نتایج نشان میدهد شاخص WQI ارزیابی مکانی تغییرات کیفی آب را در ایستگاههای مختلف بهتر از دو شاخص دیگر بیان میکند و بر اساس این شاخص مدیریت منابع آلاینده آب بایستی در سه ایستگاه کلیل، کفرود و اراضی محمد آباد انجام گیرد.
واژه های کلیدی شاخص کیفی آب، کوهپایه- سگزی، جیل جانویک.
مقدمه
منابع آب زیرزمینی بزرگترین ذخیره قابل دسترس آب شیرین در کره زمین محسوب میشوند. با توجه به اهمیت و کمبود این منبع ارزشمند مطالعه پیرامون این موضوع از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. شناخت کیفیت آبهای زیرزمینی، به عنوان یکی از مهمترین و آسیبپذیرترین منابع تامین آب در دهههای اخیر، یک امر کاملا بدیهی است. همچنین با ازدیاد روز افزون جمعیت و در نتیجه افزایش تقاضای استفاده از آب برای مقاصد مختلفی چون کشاورزی، شرب و صنعت، لزوم توسعه سرمایهگذاری در بخش آب امری اجتناب ناپذیر است. یکی از وظایف مهم متولیان آب بررسی پارامترهای کیفی آب است.
همه ساله با نمونه برداری و آزمایش آبهای سطحی و زیرزمینی اطلاعات زیادی در خصوص پارامترهای کیفی بدست میآید. با توجه به اینکه حجم این قبیل دادهها زیاد بوده و از طرفی ابزار مناسبی برای آگاهی جامعه غیر متخصص از کیفیت آب مورد استفاده نیست، با استفاده از معادلات ریاضی ویژه دادههای آماری جمع آوری شده با یکدیگر ادغام شده و یک عدد بدون بعد که گویای کیفیت آب از بسیار بد تا عالی است، بدست می آید.
شاخص های بسیاری از جمله و کیود گروه کیفی ایالت ارائه شدند که هریک بسته به پارامترهای مورد نیاز و ضرایب وزنی مشخص به بیان وضعیت کیفیت آب می پردازند. این شاخصها بیانگر کیفیت آب های سطحی و زیر زمینی به عنوان منبع شرب و دیگر کاربردهای مورد نیاز انسان میباشد. کیفیت آب رودخانه کارون با استفاده از شاخصهای کیفیت آب به دلیل کارایی بالاتر و مقدار هر شاخص در دوره آماری پنج ساله به صورت فصلی در بازه ملاثانی- اهواز مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییرات میزان شاخص کیفیت آب در بین ایستگاهها و همچنین در طول دوره آماری ناچیز میباشد، همچنین در بین شاخصها شاخص WQIبهترین نتیجه را نشان داد.
شاخص WQI و کمبود اکسیژن محلول را در طول رودخانه مورد مطالعه قرار دادند. نتایج مذکور نشان داد که شاخص WQI در ابتدای رودخانه دارای مقدار عددی - 70کیفیت خوب - و در انتهای آن در حدود - 64کیفیت متوسط - میباشد. همچنین شاخص WQI برای رودخانه در حدود 65 گزارش گردید. کریستین کولیتی و همکاران ، به منظور تاثیر فعالیتهای کشاورزی بر کیفیت منابع آب، یک شاخص کیفیت آب را با استفاده از تجزیه و تحلیل چند متغیره عاملی توسعه داد.
در این راستا در سال 2004 در شش نقطه از منابع آب موجود در حوضه مزرعه نمونه برداری و هشت پارامتر نیترات، نیتروژن آمونیاکی، آمونیاک، فسفر کل، هدایت الکتریکی، اسیدیته، مواد معلق و کدورت را مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. نتایج نشان داد آلودگی از منشاهای کشاورزی در امتداد حوضه است و تجزیه و تحلیل عاملی نشان داد که پارامترهای آمونیاک، نیتروژن آمونیاکی و نیترات بیشترین تاثیر را در تعیین WQI دارند.
حیدرینیا و همکاران 1388، کیفیت آب رودخانهی کارون ملاثانی تا کوت امیر - را با استفاده از شاخص کیفیت آب NSFWQI مورد بررسی قرار دادند و مقدار هر شاخص را برای ماههای مختلف سال در سال های86 و 87 در ایستگاههای ملاثانی، زرگان، پل پنجم و کوت امیر محاسبه کردند. نتایج حاصله نشان دادکه کیفیت آب کارون در این بازه، در رده بد میباشد و کارون در این بازه مورد تهدید جدی است.
نوابیان و همکاران، کیفیت آبهای زیرزمینی استان گیلان را برای انتخاب بهترین شاخص مورد بررسی قرار دادند و مقدار شاخصهای را برای بیش از 100 چاه در چهار دشت استان گیلان شامل تالش، فومنات، آستانه کوچصفهان و لاهیجان- چابکسر در سالهایی محاسبه کردند. نتایج حاصله نشان داد شاخص CWQI بهترین شاخص ارزیابی مکانی تغییرات کیفی منابع آّب استان گیلان می باشد و وضعیت آب را در سالهای مختلف بجز سال 1383 در وضعیت بد گزارش میکند.
هدف از ارائه این تحقیق انتخاب شاخص مناسب برای ارزیابی آبهای زیرزمینی محدوده کوهپایه- سگزی استان اصفهان و دستهبندی آبهای زیرزمینی این محدوده برای مصرف شرب و انتخاب نقاط آلوده آبهای زیرزمینی است تا بتوان در مدیریت منابع آلاینده آب موفقتر عمل نمود.
مواد و روشها
منطقه مطالعاتی کوهپایه یکی از گستردهترین و قدیمیترین بخشهای استان اصفهان میباشد که در حاشیه کویر مرکزی ایران قرار گرفته است. ارتفاع مرکز و جنوب بخش از سطح دریا 1570 متر و شمال آن 3300 متر میباشد. وسعت بخش کوهپایه- سگزی حدود 6677 کیلومتر مربع است که 5307 کیلومتر مربع آن را دشت و بقیه را ارتفاعات تشکیل میدهدو تقریباً 20 از وسعت استان اصفهان را به خود اختصاص دادهاست. محدوده مورد بررسی در این تحقیق متناسب با اهداف پژوهش 30 ایستگاه میباشد.
به منظور ارزیابی کیفیت آبهای زیرزمینی این منطقه و محاسبه شاخصهای کیفی آب از آمار 1389 -1385 استفاده شد.موقعیت جغرافیایی محدوده و ایستگاههای مورد بررسیبرای محاسبه کیفیت آب شاخصهای مختلفی وجود دارند که در این تحقیق با توجه به دادههای کیفی در دسترس، از شاخصهای بهره گرفته شد. انتخاب این شاخصها براساس پارامترهای کیفی موجود در طرح پایش و آزمایشهای معمول وزرات نیرو برای سنجش کیفیت آبهای زیرزمینی منطقه کوهپایه بود. بنابراین پارامترهای سدیم، سختی کل، سولفات، اسیدیته و کل جامدات محلول در محاسبات بکار گرفته شدهاند.
مقدار شاخص WQI در این دوره پنج ساله تقریبا در محدوده خوب تا خیلی بد قرار داشتهاست. براساس این شاخص بحرانیترین سال برای منابع آب زیرزمینی این منطقه، سال 1386 بوده است. این مسئله در حالی است که بهترین شاخص کیفی برای منابع آب زیرزمینی در سال 1388 روی داده است. مقدار شاخص CWQI در این دوره پنج ساله تغییرات کمی را همراه داشته است و مقادیر بین 52 تا55 نشان دهنده آن است که رده کیفی آب در این دوره متوسط است. بر اساس این شاخص بحرانیترین وضعیت کیفی آب در سال 1386 بوده و در سال 1389 نیز بهترین وضعیت کیفی آب روی داده است. مقدار شاخص نیز نشان میدهد که در این دوره پنج ساله وضعیت کیفی آب به صورت غیر قابل آشامیدن و خیلی بد بودهاست.
بحرانیترین کیفیت آب هم برای سال 1386 روی دادهاست. سال1388 هم با داشتن کمترین مقدار عددی، بهترین وضعیت آب را در مقایسه با بقیه سالها دارا بوده است.در مجموع از سه نمودار ارائه شده در سالهای 1385تا 1389 میتوان دریافت که روند کیفیت آب در سالهای 1385تا 1386 روندی نزولی بوده و سبب کاهش کیفیت آب شده است. اما پس از آن کیفیت آب بهبود پیدا کرده و در سال 1388 به بهترین کیفیت در این دوره دست یافته است.
این روند تغییرات شاید به دلیل میزان بارش در این ناحیه باشد؛ زیرا مطابق آمار بارندگی ایستگاههای باران سنجی وزارت نیرو، میزان بارندگی در سال 1387-1386 بسیار کم وحتی از میزان بارندگی متوسط دراز مدت این منطقه نیز کمتر بوده است. پس از این دوره میزان بارش افزایش یافته و در سال 1388 به بیشترین میزان بارندگی رسیده است. این میزان بارندگی در سال 1388 از متوسط دراز مدت منطقه بیشتر بوده است.
