بخشی از مقاله
چکیده
شاخص کیفی آب زیرزمینی GQI یک ابزار مفید جهت اندازه گیري و تخمین کیفیت منابع آب زیرزمینی محسوب می شود. بدین جهت این شاخص به یک پارامتر مهم در ارزیابی و مدیریت آب زیرزمینی تبدیل شده است. در این تحقیق با استفاده از بیش از 637 نمونه آب برداشت شده در طول نزدیک به 2 سال و در طی سه مرحله - آبان ماه 87، اردیبهشت ماه 88 و اردیبهشت ماه - 89 جهت تعیین و مقایسه کیفیت شرب سرتاسر استان خراسان جنوبی از شاخص کیفی استفاده شده است. بدین منظور از 9 پارامتر شیمیایی موثر در کیفیت آب شرب از جملهCl-, Na+,Ca+2,Mg+2, TH, pH, HCO3, SO4-2, TDS و مقایسه آنها با استاندارد آب ایران استفاده گردیده است . نتایج آماري نشان داد که میزان شاخص کیفی در دشت فردوس و بندان به ترتیب بیشترین و کمترین تغییرات را دارا می باشد. مقادیر میانگین شاخص کیفی در دشتها مشخص نمود که کیفیت کلی آب شرب در استان شامل 59 درصد کیفیت متوسط، 41 درصد کیفیت نامناسب می باشد و متوسط کیفیت آب شرب هیچ دشتی در این استان داراي کیفیت خوب، قابل قبول نمی باشد. از این رو پیشنهاد گردید قبل از مصارف شرب فرآیندهاي اولیه تصفیه بر روي آب منطقه مورد مطالعه انجام شود.
واژههاي کلیدي: شاخص کیفی آب زیرزمینی، کیفیت استاندارد آب ایران، خراسان جنوبی
-1 مقدمه
طبق تعریف کیفیت شیمیایی آب حاصل شرایط طبیعی شیمیایی و فیزیکی آب و همچنین تغییراتی است که ممکن است در اثر فعالیت هاي بشري در آن ایجاد شود و نیز نتیجه کلی فرآیندها و واکنش هایی است که از زمان تشکیل و تراکم آب در جو، تا زمانی که در سطح زمین ظاهر می شود بر روي آن عمل کرده است. زمانی که آب زیرزمینی از درون سنگ هاي آذرین و دگرگونی عبور می کند، مقدار بسیار کمی مواد کانی به آب اضافه می شود. زیرا این سنگها عموما از کانی هاي غیر قابل انحلال تشکیل شده اند ولی زمانی که آب از درون سنگ هاي رسوبی یا رسوبات ناپیوسته عبور می کند، بعلت وجود مواد انحلال پذیر فراوان در این سنگ ها، کیفیت آب تغییر می کند. بنابراین پارامترهاي زیادي در کیفیت آب زیرزمینی موثر هستندکه بدلیل عدم اندازه گیري و آنالیز تمام این پارامترها نمی توان همه آنها را مورد بررسی قرار داد.
GQI - Groundwater Quality index - یکی از مهمترین و موثرترین ابزارهاي در اندازه گیري و مانیتورینگ آب زیرزمینی محسوب می شودGQI .[5] در واقع یک شاخص کیفی است که از ادغام پارامترهاي موثر بر کیفیت آب زیرزمینی بدست می آید . به دلیل سهولت استفاده و بیان نتایج به زبان ساده و قابل فهم این شاخص امروزه در سطح جهان بسیار کاربردي و عمومی شده است. اولین بار این شاخص توسط هورتون - 1965 - براي توزیع مکانی و زمانی آب رودخانه ها ارائه گردید.[6]امروزه در سطح دنیا کاربرد شاخص کیفی جهت بیان و مقایسه کیفیت آب زیرزمینی چشمگیر شده است. پراهاراج و همکاران - 2002 - با ضریب GQI میزان آلودگی فلزي در آب زیرزمینی، در اطراف محل دفن خاکسترهاي زغالسنگی در محدوده انگول هندوستان، با بکارگیري از محیط GIS را مورد بررسی قرار دادند.
جهت تعیین ضریب GQI از 8 یون فلزي شامل Fe, Ba, Cu, Mn, S, Pb, V, Zn که حاصل نمونه برداري از چاه هاي چندین روستاي اطراف منطقه مورد مطالعه بود استفاده گردید. با تعیین GQI مشخص گردید که میزان آلودگی فلزي در کل منطقه بالا بوده و چاه هاي اطراف Kaniapada وLachmanpur بیشترین آلودگی را دارند. بابیکر و همکاران - 2007 - در دشت ناسونو منطقه توچیگی ژاپن به منظور ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی از ضریبGQI استفاده نمودند. براي تهیه داده ها از اندازه گیري فصلی تعداد 50 حلقه چاه اطراف دشت استفاده کردند. بررسی GQI نشان دادکه کیفیت آب منطقه به لحاظ آب شرب بطور کلی بالا بوده ولی در قسمت جنوبشرق منطقه مقدار GQI پایین تر از همه جا بوده و در نتیجه کیفیت پائین تري نسبت به بقیه قسمتهاي دشت دارد. این ضریب نیز آشکار نمود که عواملی مثل عمق سطح آب زیرزمینی ساختار ژئومورفولوژیکی، نوع کاربري از عوامل موثر بر کیفیت آب زیرزمینی منطقه می باشند.
راماکریشنایا و همکاران - 2008 - نیز به منظور بررسی و تعیین میزان کیفیت آب زیرزمینی منطقه تومکور هند با استفاده از 12 پارامتر شیمیایی مختلف شاملF, Mn, Fe, TDS, HCO3, Mg, Ca, TH, pH, Cl, NO3, SO4 ضریب GQI را تعیین نمودند.در این بررسی میزان آلودگی بسیار بالا بوده که ناشی از بالا بودن یونهایی مثلF,Mn ,Fe ,TDS ,HCO3 بوده و پیشنهاد کردند که قبل از مصرف آب حتما برخی از فرآیندهاي تصفیه بر روي آن انجام گردد. سعیدي و همکاران - - 2010 براي تعیین مناطق داراي آب با کیفیت مناسب در سطح استان قزوین از شاخص کیفی استفاده نمود. بر این اساس این شاخص از مقادیر میانگین 8 پارامتر شیمیایی حاصل از 163 نمونه در طول سه سال و از طریق مقایسه با مقادیر پارامتر شیمیایی در آب هاي معدنی شناخته شده تعیین گردید.
با محاسبه شاخص کیفی به تهیه نقشه کیفیت و منطقه بندي آب هاي شرب در سطح استان اقدام شد. میرعربی و همکاران - - 1389 جهت بررسی تعدادي از پارامترهاي شیمیایی و تهیه نقشه کیفی آب زیرزمینی دشت ابرکوه از روش GQI استفاده کردند. این روش از طریق نرمال کردن و اندیس گذاري 7 پارامتر شیمیایی موثر در کیفیت آب شرب از جمله Cl-, Na+,Ca+2,Mg+2, No3-, So4-2, TDS و مقایسه آنها نسبت به استاندارد سازمان جهانی بهداشت - - WHO در سیستم اطلاعات جغرافیایی انجام گردید و میزان GQI حدود73 محاسبه گردید که نشان دهنده کیفیت قابل قبول آب زیرزمینی ابرکوه به لحاظ مصرف شرب می باشد.
-2 مواد و روشها
استان خراسان جنوبی با وسعت 94113 کیلومتر مربع در شرق کشور در کمربند خشک و نیمه خشک جنب حاره اي واقع بوده و اقلیم آن به صورت خشک و سرد - در نواحی شمالی - تا خشک و معتدل - در جنوب - می باشد. علاوه بر شرایط خشک و نیمه خشک حاکم براستان کاهش بارندگی آن در اغلب سالها منجر به وقوع خشکسالی هاي شدید می گردد.میانگین سالیانه بارندگی استان 132 میلیمتر بوده که حدود 30 تا 40 درصد کمتر از متوسط بارندگی کشور می باشد. بیشترین بارندگی سالیانه به نواحی شمال استان و کمترین آن به نواحی غربی و جنوبی بدلیل مجاورت با کویر مربوط می گردد.[1] این استان بیش از 22 دشت را در خود جاي داده است که بالغ بر 90 درصد از آب مورد نیاز مصارف شرب، کشاورزي و صنعتی از آبهاي زیرزمینی این دشتها تامین می شود.
با توجه به این موضوع ، مدیریت و ارزیابی کیفی این منابع در سطح استان بسیار با اهمیت به نظر می رسد.در این تحقیق جهت تعیین میزان و مقایسه کیفیت آب زیرزمینی کلیه دشت هاي استان خراسان جنوبی از ارزیابی شاخص کیفیت آب زیر زمینی - GQI - استفاده گردید. در این راستا به منظور تعیین شاخص کیفی از 9 پارامتر شیمیایی شامل - Cl-, Na+,Ca+2,Mg+2,Ph,HCO3, TH, So4-2, TDS - که موثر بر کیفیت آب شرب بوده و آنالیز آنها قابل دسترسی و کم هزینه می باشد و همچنین در جدول استاندارد آب به آنها اشاره شده است استفاده می گردد. تعداد 637 نمونه که با پراکندگی مناسبی تمام دشت هاي استان را مورد پوشش قرار داده، در طول نزدیک به 2 سال در طی سه مرحله - آبان ماه 87، اردیبهشت ماه 88، و اردیبهشت - 89 جمع آوري و مورد آنالیز قرار گرفته اند.
پارامترهاي شیمیایی علاوه بر اینکه از طریق خاك و زونهاي غیر اشباع و اشباع وارد آبخوان می شوند و کیفیت آب زیر زمینی را مورد تاثیر قرار می دهند، نیز می توانند منشا طبیعی و یا بشري داشته باشند. یون Ca+2 و Mg+2 موجود در آب زیرزمینی اساسا از هوازدگی چندین کانی مثل گچ، آهک و دولومیت نشات می گیرند. یون S04-2 از انحلال ژیپس و نهشت هاي سولفات دار بدست می آید. یون Na+ در سیلیکاتها و نیز همانند Cl- از نفوذ آب شور و نهشته هاي نمکی به
