بررسي روند تغييرات نيترات در منابع آب شرب روستاهاي استان قم و پهنه‌بندي آن با استفاده از GIS

A GIS Survey of Trends for Nitrate Concentration in Drinking Water Sources, Rural Areas of Qom Province, Iran

زمينه و هدف: هدف از انجام اين مطالعه بررسي روند تغييرات غلظت نيترات منابع آب شرب روستاهاي استان قم و پهنه‌بندي آن با استفاده از نرم‌افزار GIS مي‌باشد. موادّ و روش‌ها: اين مطالعه از نوع توصيفي-مقطعي مي‌باشد. اطلاعات مربوط به مقادير نيترات در سال‌هاي 1385 تا 1390 از شركت آب و فاضلاب روستايي استان قم اخذ‌شد. در سال 91، از 73 حلقه چاه در دو دوره‌ي كم‌آبي و پرآبي نمونه‌برداري انجام‌شد. غلظت نيترات به-روش اسپكتروفتومتري تعيين‌گرديد. براي تجزيه و تحليل داده‌ها از آزمون كاي دو و مدل رگرسيون قطعه‌اي استفاده‌شد. تجزيه و تحليل داده‌‌ها در نرم‌افزارهاي آماري 16 SPSS، 2007 Excel و 4/1Joinpoint و پهنه‌بندي داده‌ها در نرم‌افزار ARCGIS انجام شد. يافته‌ها: ميانگين غلظت نيترات در چاه‌هاي مورد بررسي در‌طي سال‌هاي 85 تا 91 برابر 23/12 ميلي‌گرم در ليتر با انحراف معيار 18/68 بود. 5/7% و 9/4% از آب چاه‌ها به‌ترتيب در مرز خطر و آلوده بودند. نتايج رگرسيوني بيانگر عدم وجود شواهد آماري كافي براي پذيرش وجود تغييرات نيترات در‌طي سال‌هاي مورد بررسي بود (0/85=P-value). نسبت آلودگي در دو نيمه‌ي سال اختلاف معنا‌داري نداشت (0/3=P-value). طي سال‌هاي 85 تا ابتداي سال 92 روند صعودي در نسبت چاه‌هاي آلوده به نيترات مشاهده‌شد. نتيجه‌گيري: در اكثر چاه‌ها غلظت نيترات درحدّ مطلوب قرار‌داشت. در‌برخي چاه‌ها در مرز خطر و در‌برخي ديگر فراتر از مقدار استاندارد بود. به‌منظور كاهش غلظت نيترات و همچنين جلوگيري از افزايش نيترات در آبهاي زيرزميني، بايستي راهكارهاي مديريتي اتخاذ‌گردد.

Background: The purpose of this study was surveying the trends of nitrate variations in drinking water of rural areas of Qom province and its mapping using GIS software. Materials and Methods: This study was of descriptive cross-sectional type. The collected data related to nitrate concentrations during years 2006-2011 were acquired from Qom Province Rural Water and Wastewater Company. During the year 2012, 73 wells were tested via two sampling runs; one sampling set performed in wet season and the other one carried out in the dry season. Nitrate concentrations were determined spectrophotometric ally. The Chi-squared test and segmented regression model were used for data analysis. Four software’s, namely, Excel-2007, SPSS-16 and Joinpoint-4.1, were used for data mapping and analysis. Results: The average nitrate concentration during 2006-2012 period was 23.12 mg/L with the standard deviation of 18.68 mg/L. 7.5% and 4.9% of the surveyed wells were “at risk” and “contaminated”, respectively. Regression results indicated a lack of sufficient statistical evidence to accept an increasing trend of nitrate during the study period (P value=0.85). There was no significant difference in the contamination averages between the results of two sample sets which were taken during each year. During the beginning of 2006 to the beginning of 2013, an increasing trend of nitrate concentration was observed in the contaminated wells. Conclusion: In the majority of monitored wells, the nitrate concentration was in the standard range. In the “at risk” wells and also in the others, the concentrations were beyond the standard levels. Therefore, Management approaches should be applied to avoid the nitrate penetration into the aquifers.