تغييرات مكاني كيفيت آب زيرزميني با استفاده از زمين آمار

Spatial Variations of quality Groundwater use Geostatistical Method

آلودگي منابع آب زيرزميني در حال حاضر يكي از مهم­ترين مسائل زيست­محيطي محسوب مي­شود. با توجه به كاربري‌هاي متعدد حوضه آبخيز پيرانشهر (مساحت حدود 23385 هكتار) در استان آذربايجان غربي اين آبخيز به‌عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب گرديد. در اين مطالعه، از 145 چاه آب‌زيرزميني چاه مقادير آلاينده‌هاي كيفي در سطح آب‌هاي زيرزميني آبخيز مذكور نمونه‌برداري شد. پس از بررسي واريوگرام و مشخص شدن مكاني بودن تغييرات پارامترهاي مورد بررسي، اقدام به ميان‌يابي پارامترها به روش‌هاي مختلف درون­يابي فوق‌الذكر شد، بدين ترتيب نقشه پراكنش مكاني آن‌ها نيز تهيه شد. با استفاده از ريشه دوم ميانگين مربع خطا، بهترين مدل ارزيابي با كمترين مقدار اين پارامتر انتخاب شد. نتايج نشان داد كه پارامترهاي سختي كل، منيزيم، كلسيم و اسيديته با استفاده از روش تخمين‌گر توابع شعاعي و پارامتر سديم با استفاده از روش عكس فاصله و پارامتر كل مواد جامد محلول با استفاده از كريجينگ نمايي و نيترات با استفاده از كريجينگ معمولي كمترين مقدار ريشه دوم ميانگين مربع خطا را داشته است. همچنين نتايج نقشه‌هاي به‌دست آمده از زمين­آمار نشان داد كه همه پارامترها به جز دو پارامتر سديم و سختي در كل منطقه براي شرب بدون محدوديت هستند. توزيع مكاني نيترات در آب زيرزميني منطقه نشان مي­دهد كه غلظت نيترات در مناطق با قابليت نفوذ بالا و كاربري كشاورزي و اراضي باير (شرق و جنوب حوضه) بالاترين مقادير را داشته است. نتايج نشان مي­دهد كه آب منطقه به سمت كيفيت نامطلوب پيش مي­رود كه نتيجه برداشت بيش از حد براي مصارف كشاورزي منطقه است.

Nowadays, groundwater contamination is considered as one of the most important environmental issues. Because of its land use diversity, the Piranshahr Watershed (23385 ha) in East Azarbaijan Province was chosen as the study area for this research. Water quality samples were collected from 145 wells across the watershed. After variogram analyses and determination of spatial variations of the water quality parameters, different interpolation methods were applied to map the spatial distribution of the parameters. The methods with lowest RMSE were selected as the best interpolators. The results showed that, for pH, Ca, Mg and TH, radial-basis functions; for Na, inverse distance weighting (IDW); for TDS, exponential kriging; and for No3, ordinary kriging have the lowest RMSE values. The resulting maps indicated that, all parameters except Na and TH, have no limitation for drinking purpose. Spatial distribution of nitrate in groundwater indicated that highest concentrations of nitrate occur in the areas with high permeability and barren and agriculture land uses (east and south of the watershed). Results showed that water quality in the region has a degrading trend that is due to overexploitation of water for agriculture uses.