بررسی زمانی و مکانی کیفیت آب زیرزمینی با تاکید بر مصارف صنعتی در حوزه آبریز سفیدرود

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار/ بخش تحقیقات آبخیزداری، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان سمنان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، سمنان، ایران

2 استادیار/ بخش تحقیقات آبخیزداری، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، لرستان، ایران

3 استادیار/ مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

یکی از عوامل مهم و تعیین‌کننده در مصارف مختلف آب، کیفیت شیمیایی آن است. شناخت کیفیت آب زیرزمینی به‌عنوان ابزاری مناسب برای ارزیابی نحوة مدیریت منابع آب در نظر گرفته شده است. بر همین اساس، در این مطالعه با هدف آشکارسازی کیفیت شیمیایی آب‌های زیرزمینی محدودة حوزة آبریز سفیدرود به‌منظور مصارف صنعتی و نیز بررسی روند تغییرات طی سه دورة آماری (1397-1380)، متغیرهای هدایت الکتریکی، کل جامدات محلول، نسبت جذب سدیم، بی‌کربنات، کربنات، کلر، سولفات، کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم برداشت شده از حوزة آبریز انجام شد. برای نیل به اهداف از اطلاعات 360 منبع بهره‌برداری در مقیاس سالانة مربوط به دورة آماری 18 ساله استفاده شد. بر اساس اطلاعات موجود، به‌منظور تهیة نقشه‌های پهنه‌بندی کیفی مصارف آب با شاخص لانژلیه، توزیع متغیرهای مؤثر در کیفیت مصارف صنعتی با استفاده از سامانة اطلاعات جغرافیایی (GIS) و روش درون‌یابی زمین‌آماری برای منطقة مورد مطالعه انجام گرفت. نتایج روندیابی متغیرهای کیفی آب نشان داد آبخوان طارم-خلخال و گل‌تپه-زرین‌آباد با بیشینة مقادیر هدایت الکتریکی (1778 میکروزیمنس بر سانتی‌متر) و کل جامدات محلول (1135 میلی‌گرم بر لیتر)، از کیفیت آب زیرزمینی پایین‌تری نسبت به سایر محدوده‌ها در حوزة‌ آبریز سفیدرود برخوردار است. هم‌چنین، آبخوان طارم-خلخال در دورة 87-80 بالاترین مقدار نسبت جذب سدیم (9/3 درصد) را نسبت به سایر آبخوان‌ها نشان داد. ارزیابی کیفیت آب صنعتی، نشان‌گر خورنده بودن 67 درصد و رسوب‌گذار بودن 32 درصد نمونه‌های آبی بود. تحلیل نقشه‌های پهنه‌بندی کیفی جهت مصارف صنعتی نشان داد که آبخوان آستانه-کوچصفهان و دیواندره-بیجار و بخش مرکزی آبخوان زنجان و نواحی غربی آبخوان گل‌تپه-زربن‌آباد دارای ویژگی رسوب‌گذاری و سایر آبخوان‌ها دارای ویژگی خورندگی هستند. بنابراین، در استفاده از این منابع در صنعت، سامانه‌های آب‌رسانی شهری و کشاورزی، به‌خصوص در سامانه‌های آبیاری تحت‌فشار، می‌بایست تمهیدات لازم در نظر گرفته شود تا کم‌ترین آسیب به لوله‌ها و اتصالات فلزی وارد شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


References
Abbasi, F., Farzadmehr, J., Chapi, K., Bashiri, M., & Azarakhshi, M. (2016). Spatial and temporal variations of groundwater quality parameters in Qorveh- Dehgolan plain and its relationship with drought. Hydrogeology, 1(2), 11-23. doi: 10.22034/hydro.2016.5002. [In Persian]
Arand, R., Alpour Sh., & Nasr Esfahani, M. (2008). Karaj water quality assessment at Ahvaz No. 2 water treatment plant. The First Conference on Optimal Utilization of Water Resources in Lorestan Province, Lorestan, Iran. [In Persian]
Bamdad Machiani, S., Khaledian, M.R., Rezaei, M., & Tajdari, Kh. (2014). Evaluation of groundwater quality in Gilan province for agricultural and industrial uses. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 8(2), 246-256. https://idj.iaid.ir/article_54718.html?lang=en. [In Persian]
Barzegar, R., Asghari Moghaddam, A., Najib, M., Kazemian, N., & Adamowsk, J. (2016). Characterization of hydrogeologic properties of the Tabriz plain multilayer aquifer system, NW Iran. Arabian Journal of Geosciences, 9, 1-17. doi: 10.1007/s12517-015-2229-1
Chai, T., Xiao, C., Li, M., & Liang, X. (2020). Hydrogeochemical characteristics and groundwater quality evaluation based on multivariate statistical analysis. Water, 12, 2792. doi:org/10.3390/w12102792
Chan, H.J. (2001). Effect of landuse and urbanization on hydrochemistry and contamination of groundwater from Taejon area, Korea. Journal of Hydrology, 253, 194–210. doi: 10.1016/S0022-1694(01)00481-4
Ehsani S., Salehpur M., Ehsani-Ardekani H., & Abbasi-Maede P. (2013). Assessment of salinity and corrosion potential of Sari groundwater with emphasis for using in industry, agriculture and urban. Human and Environment, 11(1), 19-30. https://journals.srbiau.ac.ir/article_3259.html. [In Persian]
Gholamdokht Bandari, M., Rezaee, P., & Gholamdokht Bandari, Z. (2018). Assessment of the hydrogeochemical quality of underground in the Siahoo region, northeast of Bandar Abbas.  Iranian Journal of Health and Environment, 11(1), 97-110. http://ijhe.tums.ac.ir/article-1-5957-fa.html. [In Persian]
Hoseinsarbazy A., & Esmaili, K. (2014). Investigation of groundwater resource quality change on agriculture and technology (Case study: the plain of Neyshabour). Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 8(1), 72-83. https://idj.iaid.ir/article_54553.html?lang=en [In Persian]
Jiang, Y., Gui, H., Yu, H., Wang, M., Fang, H., Wang, Y., Chen. C., Zhang, Y., & Huang, Y. (2020).Hydrochemical characteristics and water quality evaluation of rivers in different regions of cities: A Case Study of Suzhou City in Northern Anhui Province, China. Water, 12, 950. doi.org/10.3390/w12040950
Kelley, W. P. (1940). Permissible composition and concentration of irrigated waters. Proceedings of ASCF,66, 607.
Khmer, Z., Mahmoudi Qara'I, M.H., Omrani, S., & Sayareh, A. (2011). Quality water resources assessment in Kuh Zar mineral area, West of Torbat Heydarieh. Fourth Conference of the Iranian Economic Geological Society, Birjand, Iran. https://civilica.com/doc/169133. [In Persian]
Kim, K. (2003) Long-term disturbance of groundwater chemistry following well installation. Groundwater, 41, 780–789. doi:10.1111/j.1745 6584.2003.tb02419.x
Llyod, J., Heathcote, J. (1985). Natural inorganic hydrochemistry in relation to groundwater: an introduction. Clarendon Press, Oxford. 296 pages.
Lotfinasabasl, S., Dargahian, F., & Khosroshahi, M. (2020). Water quality assessment of Gopal River and its variations in the Maroon basin. Basin Engineering and Management, 12(3), 835-852. doi:10.22092/ijwmse.2019.114876.
1337. [In Persian]
Mahab Quds Consulting Engineers (2012). Update report on the integration of studies on water resources of the Sefidroud watershed. The second volume: water consumption and demand of industry and mining and production waste water in the year of horizon (2040). Basic studies of water resources of Gilan Regional Water Joint Stock Company. 223 pages. [In Persian]
Motamedi Rad, M., Goli Mokhtari, L., Bahrami, S., & Zanganeh Asadi, M.A. (2021). Assessment of the quality of water resources for drinking, agriculture and industry in karstic aquifer of Roein Esfarayen basin of North khorasan province. Journal of Applied researches in Geographical Sciences, 21(62), 73-93. [In Persian]
Nadiri, A., Sadeghi Aghdam, F., Aghari Moghaddam, A., & Naderi, K. (2015). The assessment of salinity and arsenic as the destructive factors affecting on surface and ground water quality of Sahand Dam water basin. Hydrogeomorphology, 2(4), 79-99  dor:20.1001.1.23833254.1394.2.4.5.8. [In Persian]
Najafzadeh, M., & Tafarojnoruz, A. (2016). Evaluation of neuro-fuzzy GMDH-based particle swarm optimization to predict longitudinal dispersion coefficient in rivers. Environmental Earth Sciences, 75, 157-169. doi: 10.1007/s12665-015-4877-6
Najafzadeh, M., & Zahiri, A. (2015). Neuro-fuzzy GMDH-based evolutionary algorithms to predict flow discharge in straight compound channels. Journal of Hydrologic Engineering, 20, 04015035. doi:10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.000118
Naseri, N., Mohammadzadeh, H., & Ebrahimpour, S. (2010). Hydrogeochemical study of Sahand Dam Basin. The First Conference on Applied Water Resources of Iran, Kermanshah University of Technology, Kermanshah, Iran. [In Persian]
Rahimi, M., Besharat, S., & Verdinejad, V. (2016). Quality evaluation of groundwater resources of Ardabil aquifer for agricultural and drinking uses. Environment and Water Engineering, 2(4), 360-375. https://www
.jewe.ir/article_41172.html?lang=en. [In Persian]
Raju, N.J., Ram P., & Gossel, W. (2014). Evaluation of groundwater vulnerability in the lower Varuna catchment area, Uttar Pradesh, India using AVI concept. Journal of the Geological Society of India, 83(3), 273-278. doi:10.1007/s12594-014-0039-9.
Raju, N.J., Shukla U.K., & Ram, P. (2011). Hydrogeochemistry for the assessment of groundwater quality in Varanasi: a fast-urbanizing center in Uttar Pradesh, India. Environmental Monitoring and Assessment, 173(1-4), 279-300. doi:10.1007/s10661-010-1387-6
Reddy, A.G., Saibaba, B., & Sudarshan, G. (2012). Hydrogeochemical characterization of contaminated groundwater in Patancheru industrial area, southern India. Environmental Monitoring and Assessment, 184, 3557–3576. doi: 10.1007/s10661-011-2208-2
Sadeghi Aghdam, F., Nadiri, A.A., Asgharai Moghaddam, A., & Abbas Novinpour, E. (2019). Assessing the suitability and quality zoning of groundwater resources of Naqadeh plain for drinking, agriculture, and industrial purposes. Journal of RS and GIS for Natural Resources, 9(4), 17-36. dor:20.1001.1.26767082.1397.9.4.2.8. [In Persian]
Sahbaei Lotfi, A. (2013). Qualitative water classification for drinking, agriculture, industry, case study of Babaaman Station of Atrak River. The First National Conference on Water and Agriculture Resources Challenges, Irrigation and Drainage Association of Iran, Isfahan. https://civilica.com/doc/537914. [in Persian]
Shokuhi, R., Hosinzadeh, E., Roshanaei, G., Alipour, M., & Hoseinzadeh, S. (2012). Evaluation of Aydughmush dam reservoir water quality by national sanitation foundation water quality index (NSFWQI) and water quality parameter changes. Journal Health and Environment, 4(4), 439-450 http://ijhe.tums.ac.ir/article-1-50-fa.html. [In Persian]
Singh, K., Hundal, H.S., & Singh, D. (2011) Geochemistry and assessment of hydrogeochemical processes in groundwater in the southern part of Bathinda district of Punjab, northwest India. Environmental Earth Sciences, 1833(64), 18-23. doi: 10.4236/jwarp.2013.510096
Todd, D.k., & Mays, L.W. (2005). Groundwater hydrology. 3th Edition. Join Wiley & Sons, New York, 636 p.
Toumi, N., Hussein, B.H., Rafrafi, S., & El Kassas, N. (2015). Groundwater quality and hydrochemical properties of Al-Ula region, Saudi Arabia. Environmental Monitoring and Assessment, 187(3), 1-84. doi: 10.1007/s10661-014-4241-4
Yang, C.S., Kao, S.P., Lee, F.B., & Hung, P.S. (2004). Twelve different interpolation methods: A case study of Surfer 8.0. In: Proceedings of the XXth ISPRS Congress. pp 778-785.
Yousefi, H., Reyhani, E., Amini, L., & Ghasemi, L. (2022). Evaluation of aqueduct water quality using chemistry program for different uses in Nain. Irrigation and Water Engineering, 13(2), 463-484 doi:10.22125/iwe.2022.163668. [In Persian]