بخشی از مقاله
چکیده
آبهاي زیرزمینی یک سوم منابع آبی کشور را تشکیل و حدود 50 درصد نیازهاي آبی کشور را تأمین میکند . لذا اطلاع از چگگونگی تغییراتکمّی و کیفی این منابع براي مدیریت صحیح آنها اهمیت زیادي دارد . این پژوهش با هدف بررسی و مقایسه کیفیت آب دشتهاي جنوب شرقی استان کردستان در سه دهه 1366 تا 1375، 1376 تا 1385و 1386 تا 1395 و از طریق تحلیل داده هاي 14 متغیر کیفیت آب شامل آنیونها - Cl, SO4, HCO3, Anions - ، کاتیونها - Na, Mg , Ca, K , Cations - و سایر متغیرها شامل SAR، PH، TH، TDS و EC در 69 چاه منطقه انجام شد. براي مقایسه آماري تراز و متغیرهاي کیفیت آب چاهها در این سه دهه از آزمون ناپارامتري کروسکال والیس استفاده شد .
نتایج نشان داد که در این سه دهه سطح آب زیرزمینی دشت بطور میانگین 13/3 متر افت داشته است . بررسی نمودارهاي جعبهاي سختی، کل املاح محلول و هدایت الکتریکی حاکی از افزایش مقادیر حداکثري از دهه اول تا دهه سوم و در نتیجه روند افزایشی سختی، کل املاح محلول و هدایت الکتریکی طی این سه دهه بود که شاهدي بر کاهش کیفیت آب طی این سه دهه میباشد.
نتایج مقایسه آماري میانگین تراز و متغیرهاي کیفیت آب زیرزمینی در سه دهه اخیر توسط آزمون کروسکال والیس در سطح اعتماد %95 انجام شد. میانگین غلظت پتاسیم آبهاي زیرزمینی در سه دهه با Sig=0.057 تفاوت معنیداري نداشته است - Sig>0.05 - اما مجموع کاتیونها با Sig=0.021، مجموع آنیونها با Sig=0.050، TDS با Sig=0.006 ، EC با Sig=0.002 و سایر متغیرها با Sig=0 در سه دهه اخیر تفاوت معنیداري داشتهاند و گرایش کیفیت آب زیرزمینی در طی این سه دهه رو به تخریب بوده است.
مقدمه
سفرهها یا آبخوانهاي آبرفتی، یکی از منابع عمده و قابل توجه آب جهت مصارف کشاورزي، شرب و صنعت به حساب میآیند. وجود این سفرهها بهعنوان ذخایر طبیعی همیشه توجه انسان را به برداشت از آنها معطوف داشته است. منابع آب زیرزمینی در کشور ایران و بسیاري از کشورهاي دیگر که آب و هوایی مشابه دارند، از جمله مهمترین منابع آب مورد استفاده در کشاورزي و شرب محسوب می شود که علاوه بر کمبود منابع آب که یکی از مشکلات مناطق خشک و نیمه خشک است، کاهش کیفیت این منابع به عنوان یکی از عوامل تولید، حیات بشر در این مناطق را دچار مخاطره میکند .
در دهههاي اخیر بسیاري از مناطق دنیا بدلیل صنعتی شدن، افزایش بیرویه جمعیت، جنگلزدایی و کشاورزي غیر علمی و گسترده دچار کاهش کیفیت آبهاي سطحی و زیرزمینی شده اند Sing - و همکاران، a و . - 2013 b این مسایل در کنار وقوع خشکسالیهاي شدید و طولانی مدت شرایطی را برايکشور، خصوصاً براي مناطق خشک و فراخشک پدید آورده است که آن را با چالشهاي جدي در زمینه کمیت و کیفیت آب مواجه کرده است
برداشت بیرویه از سفرههاي آب زیرزمینی که در بسیاري از آبخوانهاي کشور صورت گرفته، موجب شده است که سطح آب زیرزمینی هر ساله کاهش یافته و مشکلات مختلفی نظیر خشک شدن چاهها و تخریب آنها را به همراه داشته باشد
کیفیت آبهاي زیرزمینی همچون آب سطحیدائماً در حال تغییر است اما این تغییر نسبت به آبهاي سطحی بسیار کندتر صورت میگیرد
اطلاع از چگونگی تغییرات کیفی منابع آبی و تعیین میزان مناسب بودن این منابع براي مصارف گوناگون مانند کشاورزي و شرب، براي مدیریت صحیح و یکپارچه منابع آب اهمیت زیادي دارد. با توجه به تأثیر مستقیم کیفیت منابع آبی در میزان تولیدات کشاورزي، بررسی و پایش کیفیت این منابع خوصاًص آبهاي زیرزمینی ضروري است
ارزیابی روند تغییرات کیفی منابع آب زیرزمینی در اغلب کشورهاي جهان از قدمت چندانی برخوردار نیست
با این وجود، در نقاط مختلف دنیا از جمله کشور ایران، مطالعات متعددي بر روي روند تغییرات کیفیت آبهاي زیرزمینی انجام شده است.
اکرامی و همکاران - 1390 - با هدف بررسی تغییرات سطح آب زیرزمینی در 4 دهه - بازه زمانی 1379 تا - 1388 در دشت یزد-اردکان به این نتیجه رسیدند که تراز آب زیرزمینی داراي روند نزولی بوده و متوسط افت سطح ایستابی، حدود 0/5متر در سال بوده است. همچنین نتایج حاصل از تغییرات کیفیت آب در دهه اخیر نشان داد که با افزایش تکرار خشکسالی و افت شدید سفره آب زیرزمینی، کیفیت آب زیرزمینی،خصوصاً در بازه زمانی 1385 تا 1389 داراي روند نزولی بوده است . نتایج این پژوهش نشان داد که در طی50 سال اخیر، تکرار خشکسالی اقلیمی در دهه اخیر نسبت به چهار دهه گذشته، 4 برابر شده است.
افضلی و شاهدي - 1393 - با بررسیتغییرات کمّی آب زیرزمینی در سالهاي 1377، 1381 و 1386 و تغییرات عوامل کیفی شامل T.D.S، So4 ، Na، Mg، k،Hco3، CL، EC ، TH و pH در ابتدا و انتهاي دوره مذکور در محیط ArcGIS در بخشی از دشت آمل - بابل واقع در حوزه آبخیز دریاي خزر و همچنین بررسی روند تغییرات هر کدام از عوامل کیفی با استفاده از آزمون من-کندال بیان کردند که سطح آب زیرزمینی در این دوره کاهش ناچیزي داشته و وضعیت کیفی آب زیرزمینی بهبود یافته است.
نتایج پژوهش پیري و همکاران - 1393 - که با هدف مدلسازي تغییرات مکانی ویژگیهاي شیمیایی آبهاي زیرزمینی دشت بجستان با استفاده از روشهاي زمینآماري جهت مصرف آب شرب و کشاورزي انجام گرفته بود نشان داد روشهاي زمینآماري برتري قابل توجهی نسبت به روشهاي معین دارد. بهترین روش مدلسازي براي پارامترهاي Mg، Ca ، EC، SAR و Cl روش کوکریجینگ و براي پارامترهاي SO4، pH، HCO3 ، Na و TDS روش کریجینگ بود. همچنین نتایج بررسی کیفیت آب چاهها از نظر مصرف شرب و کشاورزي نشان داد که شوري و نسبت جذب سدیم در اکثر چاهها بالا بوده و مصرف آب این چاهها در درازمدت باعث شورشدن و کاهش نفوذپذیري خاك میشوند و از نظر شرب نیز باعث رسوبگذاري و خورندگی در لولهها میگردد.
مهري و همکاران - 1394 - با بررسی میانگین پارامترهاي EC، PH ،SO4، TH ، TDS، Mg ، Ca و Cl در حوزه آبریز دریاچه ارومیه در دو دشت تسوج و شیرامین در بازه زمانی سالهاي 1382تا 1393، نشان دادند که کیفیت آب در گذر زمان کاهش یافته است. میانگین همبستگی روند تغییرات مکانی سطح ایستابی و Ec در هر دو دشت، -0/37 محاسبه شد که نشاندهنده افزایش شوري با کاهش سطح آب آبخوان است.
سطح ایستابی آبخوان دشت تسوج، بطور متوسط سالانه 0/18 متر و حجم آن، 1/27 میلیارد مترمکعب کاهش داشته است اما سطح ایستابی و حجم آبخوان دشت شیرامین به ترتیب سالانه 1 سانتیمتر و 0/006 مترمکعب افزایش داشته است. نتایج نشان داد که با کاهش کیفیت منابع آبی ، میزان برداشت سالیانه از آبخوانها، کاهش مییابد. این یافته را میتوان ناشی از نامناسب بودن آبها براي مصارف گوناگون مانند کشاورزي دانست.
ابراهیمی محمدي - 1397 - با هدف مقایسه کیفیت آب دشتهاي قروه و مریوان به ترتیب در شرق و غرب استان کردستان و از طریق تحلیل داده هاي 14متغیر کیفیت آب در دوره مشترك آماري از 1377تا 1395، به این نتیجه قلیائیت آب زیرزمینی دشتهاي شرقی در حد خنثی تا کمی قلیایی و کاتیونها از فراوان به کمیاب به ترتیب Na، Ma، Ca و K و آنیونها به ترتیب SO4 ،HCO3 و Clبود که بیانگر آب زیرزمینی با نوع Ca-Mg-HCO3 است. انحراف معیار بالاي متغیرها در دشت قروه بیانگر عدم یکنواختی کیفیت آب در آبخوان دشت قروه بود.
Rawat و همکاران - 2017 - در پژوهشی با هدف بررسی کیفیت هیدروژئوشیمیایی آب زیرزمینی منطقه Peninsular در جنوب هند بین سالهاي 2005 تا 2013 با شاخص WQI - شاخص کیفیت آب - به این نتیجه رسیدند که فعالیتهاي هوازدگی و انسانی، دو عامل اصلی کاهش کیفیت آب منطقه هستند. همچنین تغییرات معنی داري در کیفیت آب قبل و بعد از فصل بارانی - monsoon - بوجود خواهد آمد.
Jeihouni و همکاران - 2018 - در پژوهشی با هدف پایش کمیّت و کیفیت آب زیرزمینی دشت شرقی دریاچه ارومیه به این نتیجه رسیدند که در طول 10 سال دوره پژوهش 2003 - تا - 2012 روند تراز آب زیرزمینی کاهنده بوده و کیفیت آب آبخوان نیز رو به تخریب بوده است. بر اثر ورود آبهاي شور از سمت غربی دشت، هدایت الکتریکی، غلظت کلرید و سدیم افزایش یافته و باعث مشکلات اکولوژیکی و کشاورزي شده است.
روش کار
منطقه مورد پژوهش
دشت قروه شامل سه آبخوان چهاردولی، قروه و دهگلان با مساحتهاي به ترتیب 507/21، 56/11 و 624 کیلومترمربع در شرق استان کردستان بین"47œ 10 ' 15 و 48œ 6' 17" طول شرقی و 35œ 6' 25" و 35 œ 20' 9" عرض شمالی واقع شده است. از نظر زمین شناسی بطورکلی در غرب و جنوب غرب، سازندهاي آهک دگرگون شده - TRjs - و آهکی اوربیتولین دار - Kll1 - ، در شمال غربی کنگلومرا با میان لایه هاي مارن - Ocl - و ماسه سنگ و کنگلومرا - PLc - و آهک و سنگهاي کربناته - Pl,m - ، در شرق منطقه سازندهاي آذرین مانند آندزیت - OMav - ، رسوبی مانند ماسه سنگ و کنگلومرا - OLc - و گرانیت - gd_d - و در جنوب سازندهاي آذرین و دگرگونی شامل کوارتز، دیوریت، گرانودیوریت و مونزودیوریت - md - واحدهاي زمین شناسی بزرگ و اصلی هستند
شکل -1 محدوده مورد مطالعه با پسزمینه سازندهاي زمینشناسی و موقعیت چاههاي مورد استفاده در پژوهش
