ارزیابی استعداد آلودگی آب‌های زیرزمینی دشت سیرجان با استفاده از شاخص دراستیک در محیط GIS

نوع مقاله : مطالعه موردی

نویسندگان

1 استاد/ گروه زمین‌شناسی، دانشکدة علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد/ بخش مهندسی آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 پژوهشگر پسا دکترا/ گروه زمین‌شناسی، دانشکدة علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

حفاظت از منابع آب زیرزمینی محدود کشور از اهمیت زیادی برخوردار بوده و لازم است آبخوان‌ها از نظر استعداد آلودگی مورد مطالعه قرار گرفته و زون‌های مستعد به آلودگی برای حفاظت بیش‌تر تفکیک شوند. آبخوان آبرفتی دشت سیرجان، واقع در جنوب استان کرمان، در معرض آلودگی‌های ناشی از کشاورزی، مناطق مسکونی و صنعتی است. لذا، هدف این مطالعه تهیه نقشه آسیب‌پذیری آبخوان دشت سیرجان با استفاده از مدل دراستیک است. بدین‌منظور ابتدا هفت لایه اطلاعاتی مورد نیاز در ArcGIS تهیه و مقادیر مربوطه رتبه‌بندی شدند. در مرحله بعد، بر اساس دستورالعمل این روش، ادغام شدند و نقشه مقادیر شاخص دراستیک آبخوان تهیه شد. در این نقشه، مقادیر شاخص بین 60 تا 128 متغیر هستند. با کیفی‌سازی این نقشه، محدوده‌هایی با آسیب‌پذیری کم، متوسط و زیاد به‌دست آمدند. حساسیت‌سنجی این مدل با روش تغییرات شاخص آسیب‌پذیری و صحت‌سنجی آن با غلظت نیترات در آب‌های زیرزمینی انجام شد و مورد تأیید قرار گرفت. بر اساس این مطالعه، محدوده‌هایی با آسیب‌پذیری کم، دارای شاخص دراستیک 60 تا 87، در شمال، غرب و مرکز دشت قرار داشته و با سطوح فاقد کاربری انطباق دارند. ولی محدوده‌هایی با آسیب‌پذیری متوسط، دارای شاخص دراستیک 87.1 تا 100، در شمال، جنوب و بخش‌هایی از غرب دشت واقع شده‌اند که معمولاً با سطوح فاقد کاربری انطباق دارند. ولی محدوده‌های با آسیب‌پذیری بالا، دارای شاخص دراستیک 100.1 تا 128، به‌طور عمده با سطوح کشاورزی و مناطق مسکونی مطابقت دارند. لذا، توجه به اصلاح روش‌های کشاورزی، مصرف کودهای نیتراتی کم‌تر و تسریع در راه‌اندازی شبکه جمع‌آوری و تصفیه فاضلاب شهر سیرجان مورد تأکید است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


اسحاقی ایل بیگی، س.، گنجی نوروزی، ز.، درستکار، و.، موحدنژاد، م.، و اطاری، م. (1401). ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان سبزوار (شمال شرق ایران) با استفاده از مدل دراستیک. آبیاری و زهکشی ایران، 16(1)، 255-266.‎
اصغری­مقدم ا.، فیجانی ا.، و ندیری، ع. (1388). ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی دشت‌های بازرگان و پلدشت با استفاده از مدل دراستیک بر اساس GIS. محیط شناسی، 35(52)، 55-64.
اصغری مقدم، ا.، ندیری، ع.، و پاک‌نیا، و. (1395). ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان دشت بستان ‌آباد با استفاده از روش DRASTIC و SINTACS. هیدروژئومورفولوژی، 3(8)، 21-52. ‎
آقازاده، ن.، چیت­سازان، م.، میرزایی، ی.، و ابراهیمی، ح. (1400). توسعه مدل دراستیک اصلاح شده DRAST-VUL برای تعیین آسیب‌پذیری آبخوان در مناطق شهری. مهندسی و مدیریت آبخیز، 13(4)، 690-703. ‎
چیت­سازان، م.، و اختری، ی. (1385). پتانسیل‌یابی آلودگی آب‌های زیرزمینی در دشت‌های زویرچری و خران با استفاده از مدل دراستیک و سیستم اطلاعات جغرافیایی. آب و فاضلاب، 17(3)، 39-51.‎
سرتاج، م. (1387). مطالعات خاکشناسی استان کرمان با تاکید بر مکانیابی محل‌های دفن پسماندهای ویژه. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، سازمان حفاظت محیط زیست.
عباس‌نژاد، ا.، و شاهی‌دشت، ع. (1392). بررسی آسیب‌پذیری دشت سیرجان با توجه به برداشت بی‌رویه از سفره آب زیرزمینی منطقه. جغرافیا و آمایش شهری-منطقهای، 3(7)، 85-96.
قنبری، ع. (1399). بررسی آسیب‌پذیری آبخوان دشت خنج-فیشور لارستان با استفاده از مدل دراستیک. جغرافیای طبیعی، 13(47)، 95-115.
مهندسین مشاور آبخوان، (1392). بهنگام‌سازی بیلان منابع آب محدوده‌های مطالعاتی حوضه آبریز کویرهای ابرقو- سیرجان.
مهندسین مشاور مهاب قدس، (1386). گزارش مطالعات دشت سیرجان.
نخعی، م.، امیری، و.، و رحیمی شهر بابکی، و. (1392). ارزیابی پتانسیل آلودگی و آنالیز حساسیت آب زیرزمینی در آبخوان خاتون‌آباد با استفاده از مدل دراستیک مبتنی بر GIS. زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، 3(2)، 1-10.‎
نوری سنگراب، ث.، اصغری مقدم، ا.، کدخدایی، ع.، و کدخدایی، ف. (1400). تعیین مناطق آسیب‌پذیر آبخوان دشت عجب‌شیر با استفاده از بهینه‌سازی روش دراستیک با الگوریتم ژنتیک و منطق فازی. اکوهیدرولوژی، 8(2)، 381-395.‎
Abbasnejad, A., & Shahidasht, A.R. (2013). Vulnerability of Sirjan plain due to aquifer over abstraction. Geography and Territorial Spatial Arrengement, 3(7), 85-96 (in Persian).
Abkhan Consulting Engineers, (2013). Up-to-dating water resource balance of drainage basin of Abarghu-Sirjan (in Persian).
Aghazadeh, N., Chitsazan, M., Mirzaee, Y., & Ebrahimi, H. (2022). Modifying DRASTIC Model DRAST-VUL to determine groundwater vulnerability in an urban aquifer. Watershed Engineering and Management, 13(4), 690-703 (in Persian).
Akhavan, S., Mousavi, S.F., Abedi-Koupai, J., & Abbaspour, K.C. (2011). Conditioning DRASTIC model to simulate nitrate pollution case study: Hamadan–Bahar plain. Environmental Earth Sciences, 63(6), 1155-1167.
Aller, L., Bennett., T., Lehr, J., Petty, R., Hackett, G.,(1987), DRASTIC: a standardised system for evaluating ground water pollution potential using hydrogeologic settings. US Environmental Protection Agency Report (EPA/600/2-87/035).
Asghari Moghadam, A., Fijani, E., & Nadiri, A. A. (2010). Groundwater vulnerability assessment using GIS-based DRASTIC model in the Bazargan and Poldasht Plains. Journal of Environmental Studies,35(52), 55-64 (in Persian).
Asghari Moghadam, A., Nadiri, A., & Pakniya, V. (2016). Vulnerability assessment of bostan abad plain aquifer using DRASTIC and Sintacs methods. Journal of Hydrogeomorphology, 3(8), 21-52 (in Persian).
Barbash, J.E., & Resek, E.A. (1997). Pesticides in ground water: distribution, trends, and governing factors. 2th Edition: Ann Arbor Press, 616 pages.
Barbulescu, A. (2020). Assessing groundwater vulnerability: DRASTIC and DRASTIC-like methods: a review. Water, 12(5), 1356.
Barzegar, R., Asghari Moghaddam, A., Adamowski, J., & Nazemi, A.H. (2019). Delimitation of groundwater zones under contamination risk using a bagged ensemble of optimized DRASTIC frameworks. Environmental Science and Pollution Research26(8), 8325-8339.
Barzegar, R., Moghaddam, A.A., & Baghban, H. (2016). A supervised committee machine artificial intelligent for improving DRASTIC method to assess groundwater contamination risk: a case study from Tabriz plain aquifer, Iran. Stochastic environmental research and risk assessment, 30(3), 883-899.
Chitsazan, M., & Akhtari, Y. (2006). Evaluating the potential of groundwater pollution in Kherran and Zoweircherry plains through GIS-based DRASTIC model. Journal of Water and Wastewater, 17(3), 39-51 (in Persian).
Eshaghi Ilbeygi, S., Ganji Norouzi, Z., Dorostkar, V.,  Movahednejad, M.H., & Atari, M. (2023). Vulnerability assessment of Sabzevar aquifer (Northeast of Iran) using DRASTIC model. Iranian Journal of Irrigation & Drainage, 16(1), 255-266 (in Persian).
Fetter, C.W., Boving, T., & Kreamer, D. (1999). Contaminant hydrogeology. Upper Saddle River, NJ: Prentice hall, (Vol. 500).
Ghanbari, A. (2020). Investigating the vulnerability of Khanj plain aquifer-Larestan fissure using DRASTIC model. Physical Geography Quarterly, 13(47), 95-115 (in Persian).
Gharekhani, M., Nadiri, A.A., Asghari Moghaddam, A., & Sadeghi Aghdam, F. (2015). Optimization of DRASTIC Model by support vector machine and artificial neural network for evaluating of intrinsic vulnerability of Ardabil Plain Aquifer. Iranian journal of Ecohydrology, 2(3), 311-324.
Kadkhodaie, F., Asghari Moghaddam, A., Barzegar, R., Gharekhani, M., & Kadkhodaie, A. (2019). Optimizing the DRASTIC vulnerability approach to overcome the subjectivity: a case study from Shabestar plain, Iran. Arabian Journal of Geosciences, 12(16), 1-13.
Mahabghodss Consulting Engineers, (2007). Groundwater studies of Sirjan plain report (in Persian).
McLay, C.D.A., Dragten, R., Sparling, G., & Selvarajah, N. (2001). Predicting groundwater nitrate concentrations in a region of mixed agricultural land use: a comparison of three approaches. Environmental pollution, 115(2), 191-204.
Nakhaei, M., Amiri, V., & Rahimi-Shahrebabaki, M. (2013). Assessment of groundwater vulnerability and sensitivity analysis in Khatoon Abad aquifer using a GIS based DRASTIC model. Advanced Applied Geology, 3(2), 1-10 (in Persian).
Neshat, A., Pradhan, B., Pirasteh, S., & Shafri, H.Z.M. (2014). Estimating groundwater vulnerability to pollution using a modified DRASTIC model in the Kerman agricultural area, Iran. Environmental Earth Sciences, 71(7), 3119-3131.
Nouri Sangarab, S., Asghari Moghaddam, A., Kadkhodaie Ilkhchi, A., & Kadkhodaie, F. (2021). Determining vulnerable areas of Ajabshir Plain aquifer using DRASTIC method optimization by genetic algorithm and Fuzzy Logic. Iranian Journal of Ecohydrology, 8(2), 381-395 (in Persian).
Rezaei, F., Safavi, H.R., & Ahmadi, A. (2013). Groundwater vulnerability assessment using Fuzzy Logic: a case study in the Zayandehrood aquifers, Iran. Environmental Management, 51(1), 267-277.
Sartaj, M., (2008). Soil studies of Kerman province with an emphasis on locating hazardous wastes desposal’s site. Final report of research project,  Environmental Protection Organization (in Persian).
Wang, Y., Merkel, B.J., Li, Y., Ye, H., Fu, S., & Ihm, D. (2007). Vulnerability of groundwater in Quaternary aquifers to organic contaminants: a case study in Wuhan City, China. Environmental Geology, 53(3), 479-484.