بخشی از مقاله
چکیده
بهره برداری از آب رودخانه ها و آبهای جاری به منظور استفاده در شرب، صنعت و کشاورزی مورد نیاز و توجه بشر بوده اند؛ بطوریکه جوامع بشری معمولا در اطراف رودخانه ها برپا شده اند. به کمک علم آمار می توان میزان زمان و هزینه آزمایش های کیفیت آب را به حداقل ممکن رساند. به همین منظور محققان سعی در برآورد روابط بسیار دقیق میزان همبستگی که مقادیر نزدیک به واقعیت را تخمین می زنند دارند. بنابراین هدایت الکتریکی آب فاکتوری است که در تجزیه آب به راحتی قابل اندازهگیری میباشد.
تعیین همبستگی بین EC و فاکتورهایی که اندازهگیری آنها نیاز به زمان و یا مواد شیمیایی بیشتری دارد میتواند در براورد این فاکتورها کمک زیادی بنماید. با تغییر در برخی از فاکتورها مثل غلظت کاتیونها و آنیونها، افزایش EC به صورت خطی نبوده بلکه به شکل رابطه نمایی خواهد بود که این خود به کاهش ضریب فعالیت با افزایش غلظت مربوط میشود .
بطور کلی غلظت املاح در آب رودخانه کارون، ناشی از تماس آب با تشکیلات زمین شناسی مسیر آب و حل شدن مواد و یونیزه شدن آنها در آب و یا از زهکشی اراضی مسیر و تخلیه به داخل رودخانه می باشد و تعداد عواملی که در انحلال مواد و شدت آن دخالت دارند، زیاد است. میزان مواد محلول آب در طول مسیر جریان تدریجاً اضافه شده و افزایش غلظت پیدا می کند. آبهای سطحی مواد شیمیایی مختلف را در خود حل کرده و به صورت مواد کلوئیدی با خود حمل می نمایند.
.1 مقدمه
از دیرباز بهره برداری از آب رودخانه ها و آبهای جاری به منظور استفاده در شرب، صنعت و کشاورزی مورد نیاز و توجه بشر بوده اند؛ بطوریکه جوامع بشری معمولا در اطراف رودخانه ها برپا شده اند.به مرور زمان و گسترش جوامع و رشد جمعیت و به تبع آن افزایش استفاده از منابع آبی، دخل و تصرف غیرطبیعی باعث کاهش کیفیت آب رودخانه ها شده است. سنجش، تحلیل و تفسیر داده های کیفی رودخانه ها این امکان را میسر می سازد که شیوه های مدیریتی صحیح و مناسبی اتخاذ نموده و به تدریج از آلودگی رودخانه ها کاسته شود.
مطالعات کیفی آب و روند تغییرات آن برای اتخاذ تصمیمات مدیریتی در حوضه ضروری می باشد. آبهای زیرزمینی - چشمه، چاه و قنات - ، آبهای جوی - باران و برف - ، آبهای سطحی - اقیانوس، دریا، دریاچه و رودخانه - از جمله مهمترین منابع آب در کره زمین می باشند؛ اقیانوسها در حدود1320میلیون کیلومتر مکعب - - %97/2، یخچال های طبیعی در حدود 25 میلیون کیلومتر مکعب - - %1/8، سفره های زیرزمینی در حدود13 میلیون کیلومتر مکعب - - %0/9، آبهای شیرین موجود در دریاها، دریاچه ها و رودها 250 هزار کیلومترمکعب - %0/02 - ، و بخارآب در اتمسفر حدود 13هزار کیلومتر مکعب را به خود اختصاص می دهند
این آبها همواره دارای مقداری املاح، مواد معلق و گازهایی بصورت محلول می باشند . وجود برخی این مواد در آب برای سلامتی انسان ضروری است، همچنین وجود مقادیر بیش از حد برخی از این مواد بسیار مضر بوده و خطرات زیادی را به همراه دارد. به همین منظور برای شناخت آب و کیفیت آب به تبیین پارامترهایی، برای بیان کیفیت آب می پردازیم.
کیفیت شیمیایی آب رودخانه ها متاثر از عوامل طبیعی و مصنوعی بوده که این عوامل با توجه به زمان و لیتولوژی حوضه آبریز که رودخانه در آن جریان دارد، کیفیت آب رودخانه را تحت کنترل خود درمی آورد. به طور کلی منشا طبیعی یون های محلول در آب رودخانه بستگی به کیفیت آب بارندگی و نوع لیتولوژی حوضه آبریز آن دارد و منشا مصنوعی یون های موجود در رودخانه نیز ناشی از فاضلاب های صنعتی و خانگی و کودهای کشاورزی است که در حوضه آبریز استفاده می شود. سنجش، تحلیل و تفسیر داده های کیفی رودخانه ها این امکان را میسر می سازد که شیوه های مدیریتی صحیح و مناسبی اتخاذ نموده و به تدریج از آلودگی رودخانه ها کاسته شود.
مطالعات کیفی آب و روند تغییرات آن برای اتخاذ تصمیمات مدیریتی در حوضه ضروری می باشد. آب رودخانه ها همواره دارای مقداری املاح، مواد معلق و گازهایی بصورت محلول می باشند و وجود برخی از این مواد در آب برای سلامتی انسان ضروری است، همچنین وجود مقادیر بیش از حد برخی از این مواد بسیار مضر بوده و خطرات زیادی را به همراه دارند. به همین منظور برای شناخت آب و کیفیت آب به تبیین پارامترهایی، برای بیان کیفیت آب می پردازیم.
همواره در آزمایشگاه های کیفیت آب، هزینه و زمان زیادی صرف تجزیه شیمیایی آب رودخانه ها و مشخص کردن مقادیر عناصر موجود در آب می شود. بیشتر پارامترهای کیفی آب همواره در ارتباط با یکدیگر بوده و با تحلیل و تعیین این ارتباط، به سادگی می توان با اندازهگیری یکی از عناصر، مقدار پارامترهای مورد نظر را با استفاده از روابط رگرسیونی به دست آمده، محاسبه نمود. از بین پارامترهای کیفی آب مقدار باقیمانده خشک و هدایت الکتریکی آب همواره رابطه ای خطی داشته و با تعیین رابطه بین آنها، می توان در هزینه و زمان صرفه جویی نمود.
.2 بیان مسئله، اهداف تحقیق
هدایت الکتریکی آب فاکتوری است که در تجزیه آب به راحتی قابل اندازهگیری میباشد. تعیین همبستگی بین EC و فاکتورهایی که اندازهگیری آنها نیاز به زمان و یا مواد شیمیایی بیشتری دارد میتواند در براورد این فاکتورها کمک زیادی بنماید. با تغییر در برخی از فاکتورها مثل غلظت کاتیونها و آنیونها، افزایش EC به صورت خطی نبوده بلکه به شکل رابطه نمایی خواهد بود که این خود به کاهش ضریب فعالیت با افزایش غلظت مربوط میشود. با توجه به اینکه آنالیز کامل آب رودخانه کارون و زه آبهای اراضی نیشکر جنوب اهواز به صورت ماهیانه در حال انجام است، با تعیین معالات و ضرائب همبستگی بین EC و سایر فاکتورهای دیگر، می توان تنها با اندازهگیری EC آب، بقیه فاکتورها را با ضریب اطمینان تعیین شده برآورد و از هزینه های اضافی مصرف زیاد مواد شیمیایی و صرف وقت نیروی انسانی جلوگیری نمود.
با هدف بررسی تغییرات فاکتورهای شیمیایی در آب رودخانه کارون از سال 1381 لغایت 1392 بطور ماهیانه، فاکتورهای شیمیایی در آزمایشگاه آب و خاک مؤسسه تحقیقات و آموزش نیشکر خوزستان اندازهگیری و موجود می باشند. اولین شرط امکان اعمال مدیریت صحیح و استفاده بهینه از آب های موجود، آگاهی از کیفیت آن ها می باشد. مدیریت بهینه ی منابع آبی و حفظ و ارتقای کیفیت آنها، نیازمند به وجود داده هایی در زمینه ی موقعیت، مقدار و پراکنش عوامل شیمیایی آب در یک منطقه ی جغرافیایی معین می باشد. یکی از ویژگی های نواحی خشک و نیمه خشک که اکثر نقاط ایران را شامل می شود، شوری و سدیمی بودن اراضی و منابع آبی است که برای آبیاری مصرف می شود.
.3 پیشینه تحقیق
یکی از عوامل مهم که حفظ و توسعه کشاورزی اراضی فاریاب را در نواحی خشک محدود می سازد، مسئله کمبود آب است. در این راستا، می توان از مصرف آب هایی با کیفیت پائین یا آب های غیرمتعارف برای رفع این تنگنا بهره گرفت. در بسیاری از نقاط جهان منابع آب مناسب برای بهره برداری روبه کاهش است و با توجه به مصارف روزافزون جوامع شهری، صنعتی و افزایش سرانهتدریجاً کاهش می یابدلذا. الزاماً به علت گسترش بیشتر کشاورزی، کشت زمین های شور و استفاده از آ ب های حاوی نمک های محلول مورد توجه قرار می گیرد، بنابراین دانستن واکنش های متفاوت گیاهان به شوری وتغییراتی که در نتیجه استفاده از آب های حاوی نمک های محلول در خاک و خواص فیزیکوشیمیایی آن به وجود می آورد، حائز اهمیت است
هم اکنون بهره برداری از آب های با کیفیت پائین در اراضی فاریاب در سطح جهانی رو به ازدیاد است. در حال حاضر در کشور هایی نظیر مصر، پاکستان و ایالات متحده امریکا در سطح گسترده ای از این آب ها استفاده می شود
.4 هدایت الکتریکی EC
هدایت الکتریکی معرف قدرت یونی یک محلول برای انتقال جریان الکتریکی است. میزان هدایت الکتریکی به عناصر محلول در آب بستگی دارد . با افزایش عناصر محلول درآب میزان هدایت الکتریکی افزایش می یابد. هدایت الکتریکی را با واحد میکروزیمنس بر سانتی متر یا دسی زیمنس بر متر بیان می کنند. هدایت الکتریکی و کل مواد جامد محلول به صورت یک رابطه خطی در ارتباط هستند ولی این ضریب تناسب برای هر نمونه آب منحصربه فرد می باشد؛ اما آنچه مسلم است، دلیل میزان بالای EC بالا بودن مقدار TDS می باشد.
.5 معرفی منطقه مورد مطالعه و موقعیت منطقه
رودخانه کارون با مساحتی معادل 45221 کیلومترمربع یکی از وسیع ترین حوضه های آبریز کشور می باشد. رودخانه کارون به طول حدود 890 کیلومتر، به عنوان پرآب ترین رودخانه ایران و یکی از منابع مهم آبی کشور محسوب می شود. پهنای این رودخانه در قسمت های کوهستانی بین 25-40 متر و در دشت بالادست اهواز بین 250-400 متر و ژرفای آن در حوالی اهواز به 5-7 متر می رسد.
پتانسیل این رودخانه امکان ایجاد سدهای مخزنی بزرگی را به منظور تولید انرژی الکتریکی و بهره برداری از آن جهت مصارف کشاورزی، صنعتی و شرب در فصول کم آبی را فراهم می آورد. در طول مسیر رودخانه منابع آلوده کننده نقطه ای و غیرنقطه ای شامل پساب های صنعتی، مناطق مسکونی ملاثانی، زرگان، شیبان و منطقه شهرداری اهواز و صنایع متمرکز واقع در حومه اهواز و همچنین فاضلاب های شهری وجود دارد
تصویر - 1 - ، نمایی از مسیر پر پیچ و خم کارون و سرچشمه های آن را نشان می دهد.
