بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
بررسی تغییرات نظام شاخص کیفی آب (WQI) و پارامتر هاي موثر بر آن (رودخانه کارون بازه ملاثانی-اهواز)
چکیده
رودخانه ها به عنوان یکی از منابع اساسی تامین آب براي مصارف گوناگون از جمله کشاورزي، شـرب و صنعت مطرح می باشند. ازاین رو حفظ کیفیت این منابع باتوجه بـه خشکـسالی هـاي اخیـر و توسـعه شهري و روستایی یکی از وظایف مهم درحیطه محیط زیست مـی باشـد. بنـابراین اطـلاع از چگـونگی کیفیت آب رودخانه ها ضروري بنظر می رسد. در این بین شاخص WQIاساساً ابزاریست ریاضی، کـه می تواند تاثیر توامان پارامتر هاي موثر بر کیفیت آب را براي بیان ساده تر موضـوع، بـه صـورت کمـی ارائه دهد. دراین تحقیق ضمن برآورد میزان شاخص کیفیت آب (WQI) رودخانه کارون (بازه ملاثانی-اهواز) براي دوره آماري پنج ساله (80-85)، تغییرات شاخص و پارامتر هاي مـوثر بـر آن بـا روشهـاي آنالیز آماري مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که شاخص بطور سالانه داراي تغییرات می باشد و این در حالی است که براي فصول و ایستگاه هاي مختلف داراي اختلاف معنی داري نمـی باشـد. امـا برخی از پارامترهاي موثر در برآورد شاخص داراي تغییرات زمانی و مکانی می باشند.
کلمات کلیدي
کارون، WQI، کیفیت آب
مقدمه
اطلاع از وضعیت کیفی آبهاي سطحی این امکان را فراهم می سازد تا ضمن استفاده ازآن درموارد مختلف شیوه هایی اتخاذ شود تا کمترین آسیب به این منبع وارد شود. تکنیکهاي مختلفی براي سنجش کیفی آبهاي سطحی در سطح دنیا مورد مطالعه و بررسی قرارگرفته است، که از آن میان شاخص هاي کیفی آب یکی از روش هاي پرکاربرد و ساده در سطح دنیا می باشد. با توجه به سهولت استفاده از آن و بیان نتایج به زبان ساده و قابل فهم توسط حتی افراد غیر متخصص و عموم، نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. بدین ترتیب با پهنه بندي آلودگی و ارائه تصویر صحیح از وضعیت کیفی آبهاي سطحی علاوه بر افزایش مشارکت مردمی در حفظ سلامت و کیفیت آبهاي سطحی، ابزاري مفید در اختیار قرار داده تا هرگونه تصمیم گیري مدیریتی که اثرات زیست محیطی آن بصورت مستقیم یا غیرمستقیم متوجه آبهاي سطحی کشور باشد، با آگاهی بیشتري اتخاذ شود و ضرورت اعمال شیو ه هاي مدیریتی منابع آب در هر نقطه مشخص می گردد[2]،.[3]
با مقایسه پارامترهاي کیفی در انواع شاخص هاي عمومی و مصارف ویژه، تنوع زیاد آنها مشخص می شود . بررسی ها نشان می دهد که در بین پارامترهاي شیمیایی، اکسیژن محلول و از بین پارامترهاي فیزیکی، درجه حرارت و در بین پارامترهاي بیولوژیکی، کلیفرم مدفوعی بیشترین پارامتر مورد استفاده می باشد.
تنوع زیاد پارامترها گواه این مطلب است که بسته به نوع کاربري آب، پارامترهاي متعددي اهمیت پیدا خواهند کرد. شاخص هاي فیزیکی و شیمیایی بسیاري در مقالات و مطالعات مختلف دیده می شود که بطور کلی می توان آنها را در چهار دسته جاي داد که این چهار دسته شامل شاخصهاي عمومی کیفی آب، شاخص هاي مصارف ویژه، شاخص هاي طراحی، شاخصهاي آماري می باشد و شاخصهاي بیولوژیکی نیز می تواند در یک طبقه مجزا قرار گیرد[1]،.[5]
شاخص هاي کیفیت آب می توانند دربررسی کیفیت آب یک ایستگاه از رودخانه براي دور ه هاي آماري مختلف، مقایسه کیفیت آب در ایستگا ههاي مختلف رودخانه و مقایسه کیفیت آب رودخانه هاي مختلف بکار برده شوند.
از بین شاخصهاي موجود، در این مقاله ضمن معرفی و برآورد شاخص کیفی (Water Quality Index) WQI به بررسی تغییرات شاخص وپارامتر هاي موثر برآن با توجه به فاکتور هاي موجود در بازه ملاثانی – اهواز براي پنج سال آماري (85-80)پرداخته شده است.
معرفی شاخص کیفیت آب (WQI)
این شاخص در اوایل دهه 1970 جهت پایش کیفیت آب توسط موسسه ملی بهداشت ایالات متحد امریکا تهیه گردید، که درتعیین آن نه پارامترکیفی شامل: کلیفرم مدفوعی، نیترات، کل جامدات معلق، PH، فسفات، دما، اکسیژن محلول، BOD و کدورت دخیل می باشد. این پارامتر ها در برآورد شاخص مذکور داراي نقش یکسانی نبوده و بسته به درجه تاثیر گذاري درکیفیت آب داراي ضرایب وزنی((Wi متفاوتی می باشند. همچنین با توجه به عدم یکسانی واحد اندازه گیري این پارامترها تاثیر هر پارامتر بطور جداگانه برروي کیفیت آب بصورت کمی بیان شده است.
بنابراین موسسه ملی بهداشت با استفاده از معادله((1 رابطه اي جهت تعیین کیفیت آب رودخانه ها به قرار زیر ارائه نمود:
در این رابطه: = WQI شاخص کیفیت آب ، =Q¡ (ارزش پارامترi ام که باتوجه به نمودارهاي مربوطه بدست می آید)، =W¡ نسبت وزنی پارامتر ¡ام(موسسه ملی بهداشت مطابق جدول2 ضریب تاثیر گذاري هر پارامتر را دربرآورد شاخص پیشنهاد داده است.) و =nتعداد پارامتر هاي کیفیت آب می باشد[6]،.[8]
همانطور که بیان شد براي اینکه بتوان از فرمول فوق استفاده نمود نیاز به یکسان سازي واحدهاي اندازه گیري می باشد. با معرفی عاملی به نام ارزش پارامتر i ام (Qi) این مهم حاصل می شود. این عامل ارزش پارامتر را برحسب در صد تاثیر گذاري بر کیفیت آب را نشان می دهد. موسسه ملی بهداشت براي برآورد ارزش هر پارامترنمودار هایی را ارائه کرده است.[7]
پس از برآرود شاخص مورد نظر با استفاده از معادله شماره (1) می توان کیفیت آب را با استفاده از جدول (3) طبقه بندي نمود.
جدول(:(3طبقه بندي کیفیت آب با استفاده شاخص کیفیت آب((WQI
طبقه بندي فوق از عالی تا ضعیف نشان دهنده میزان توانایی منبع آبی در ایجاد تنوع زیست آبی می باشد. بگونه اي که این پتانسیل در منابع آبی گروه عالی حداکثر و گروه ضعیف حداقل می باشد. بدین ترتیب نحوه و محل مصرف هر کدام باهم متفاوت می باشد[6]،.[8]
منطقه مطالعاتی
رودخانه کارون نیز یکی از مهمترین منابع آبی استان خوزستان است که بهمراه رودخانه دز که در35 کیلومتري شمال اهواز بهم متصل می شوند بزرگترین سیستم رودخانه اي کشور راتشکیل داده و90 درصد آب مورد نیاز صنعت،70 درصدآب شرب و70 درصد آب مورد نیاز اراضی آبی استان راتامین می نماید.[4]
محدوده مطالعاتی دراین تحقیق حدفاصل ایستگاههاي ملاثانی تا اهوازرودخانه کارون می باشدکه ایستگاه ملاثانی در بالادست وایستگاه اهواز در پایین دست بازه قرار دارد.در طول این مسیر بخصوص در محدوده شهر اهواز،پسابهاي شهري، صنعتی و کشاورزي به آن تخلیه می گردد که می توان به پسابهاي نیروگاه هاي حرارتی رامین وزرگان، پساب کارخانه قند وتصفیه شکرو پساب صنعتی شرکت خرمنوش اشاره کرد.[4]
یافته ها
براي محاسبه شاخص هاي کیفی از بانک اطلاعاتی (DATABASE) سازمان آب و برق خوزستان براي طول دوره آماري پنجساله -80) (85 استفاده شد. ابتدا داده هاي موجود با استفاده از روشهاي آماري بررسی و صحت سنجی شد. سپس جهت برآورد شاخص مورد استفاده قرار گرفت. در برآورد شاخص معرفی شده از میانگین فصلی داده ها استفاده شد تا هم دقت لازم در محاسبات بخاطر عدم وجود برداشتهاي ماهانه در برخی سالها لحاظ شود و هم روند تغییرات کیفی آب در دوره پنجساله بخوبی قابل بررسی باشد. در برآورد شاخص WQI از تمامی نه پارامتر موجود استفاده شد.
