ارزيابي كيفي منابع آب زيرزميني دشت اسدآباد با استفاده از شاخص‌هاي WQI، Cd، HPI، HEI، PoS و MI در سال 1397

Qualitative Assessment of Groundwater Resources of Asadabad Plain using WQI, Cd, HPI, HEI, PoS and MI Indices in 2018

زمينه و هدف: با توجه به گسترش شهرنشيني، افزايش جمعيت، توسعه كشاورزي و صنعتي شدن در جهان كيفيت منابع آب زيرزميني روبه كاهش است. از اين‌رو، براي حفظ سلامت عمومي، ارزيابي كيفي منابع آب زيرزميني از اهميت بالايي برخوردار است. لذا، اين مطالعه با هدف ارزيابي كيفي منابع آب زيرزميني دشت اسدآباد به فلزات سنگين با استفاده از شاخص‌هاي كيفي آب در سال 1397 انجام يافت. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش توصيفي- مقطعي، 120 نمونه آب زيرزميني از 20 ايستگاه در فصول بهار و تابستان به‌روش مركب برداشت و مقادير دما، pH و EC آن‌ها در محل اندازه‌گيري شد. محتوي پارامترهاي فيزيكوشيميايي نمونه‌ها بعد از مراحل آماده‌سازي آزمايشگاهي طبق روش استاندارد و محتوي فلزات سنگين در نمونه‌ها نيز به‌ روش طيف‌سنجي نوري پلاسماي جفت‌ شده القايي (Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry: ICP-OES) خوانده شد. پردازش آماري نتايج نيز با استفاده از نرم‌افزار SPSS انجام يافت. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه، ميانگين غلظت سديم، فسفات، كلر، كلسيم، منيزيوم و نيترات (ميلي‌گرم در ليتر) در نمونه‌هاي فصل بهار به‌ترتيب برابر با 21/8، 0/230، 0/170،69/0، 21/1 و 19/3 و در فصل تابستان نيز به‌ترتيب برابر با 8/14، 0/190، 0/160، 75/3، 15/6 و 19/8 بوده است. همچنين، ميانگين غلظت عناصر آرسنيك، آهن، روي، سرب، كادميم، كروم، مس، منگنز و نيكل (ميكروگرم در ليتر) در نمونه‌هاي فصل بهار به‌ترتيب برابر با 5/10، 1/61، 0/970، 7/82، 0/230، 1/25، 3/58، 0/360 و 1/30 و در فصل تابستان نيز به‌ترتيب برابر با 21/4، 1/62، 1/24، 7/63، 0/200، 1/00، 6/73، 0/430 و 1/01 بوده است و به‌جز در مورد عنصر آرسنيك در نمونه‌هاي فصل تابستان، ميانگين غلظت همه عناصر در نمونه‌هاي هر دو فصل كوچك‌تر از حداكثر غظت مجاز سازمان بهداشت جهاني براي شرب بود. علاوه ‌‌بر آن، شاخص كيفيت آب (WQI)، شاخص آلودگي (Cd)، شاخص آلودگي فلزات سنگين (HPI)، شاخص ارزيابي فلزات سنگين (HEI)، شاخص كيفي (PoS) و شاخص فلزات سنگين (MI) در فصل بهار با مقادير 18/2، 7/53-، 9/86، 1/64، 298 و 1/64 به‌ترتيب بيان‌گر سطح كيفي "عالي و بسيار خوب"، "آلودگي كم"، "آلودگي اندك"، "آلودگي كم"، "آلودگي اندك" و "تحت تأثير اندك" و در فصل تابستان نيز با مقادير 17/9، 5/94-، 9/86، 3/05، 602، 3/05 به‌ترتيب بيان‌گر سطح كيفي "عالي و بسيار خوب"، "آلودگي كم"، "آلودگي اندك"، "آلودگي كم"، "آلودگي زياد" و "تحت تأثير متوسط" بود. نتيجه‌گيري: هرچند فقط ميانگين مقادير عنصر آرسنيك در نمونه‌هاي فصل تابستان بيش‌تر از حد مجاز بود، ولي مديريت استفاده از نهاده‌هاي كشاورزي همچون انواع آفت‌كش‌ها، كودهاي شيميايي و آلي، فاضلاب‌ شهري كه با آلودگي خاك و منابع آب سطحي عامل تهديدكننده كيفيت منابع آب زيرزميني منطقه مورد مطالعه هستند، توصيه مي‌شود.

Nowadays, the increase in population growth rate and followed by anthropogenic activities such as urbanization, industrialization, mining and agriculture practices continuously increase the amount of heavy metals in the environment especially groundwater resources. Therefore, qualitative assessment of groundwater resources is of great importance for maintaining public health and for this reason, this study was conducted to qualitative assessment of groundwater resources of Asadabad Plain using WQI, Cd, HPI, HEI, PoS and MI indices in 2018. Materials & Methods: In this descriptive cross-sectional study, 120 groundwater samples were collected from 20 stations in the spring and the summer seasons and their temperature, pH and EC values were measured on-site. In the laboratory, the values of physicochemical parameters were determined according to the standard methods. Also, the content of heavy metals was determined using inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES). All statistical analyses were performed using SPSS software. Results: The results showed that the average concentrations of Na, PO4-, Cl-, Ca, Mg and NO3- (mg/L) in samples of the spring season were 21.8, 0.230, 0.170, 69.0, 21.1 and 19.3, respectively; and in the summer season were 8.14, 0.190, 0.160, 75.3, 15.6 and 19.8, respectively. Also, the average concentrations of As, Fe, Zn, Pb, Cd, Cr, Cu, Mn and Ni (μg/L) in samples of the spring season were 5.10, 1.61, 0.970, 7.82, 0.230, 1.25, 3.58, 0.360, and 1.30; and in the summer season were 21.4, 1.62, 1.24, 7.63, 0.200, 1.00, 6.73, 0.430, and 1.01, respectively, and except for As in samples of the summer season, the average concentrations of all elements in groundwater samples of both seasons were lower than the maximum permissible concentration (MPC) established by WHO for drinking water. In addition, water quality index (WQI), pollution index (Cd), heavy metal pollution index (HPI), heavy metal evaluation index (HEI), quality index (PoS) and heavy metal index (MI) of samples of the spring season with values of 18.2, -7.53, 9.86, 1.64, 298 and 1.64, respectively, indicate the quality of groundwater were categorized in "excellent and very good", "low pollution", "low pollution", "low pollution", "low pollution" and " slightly affected" classes and in the summer season with values ​​of 17.9, -5.94, 9.86, 3.05, 602, 3.05, respectively, were categorized in "excellent and very good", "low pollution", "low pollution", "low pollution", "high pollution" and "moderately affected" classes. Conclusion: Although only the average values of As in groundwater samples of the summer season were higher than the MPC, management of the use of agricultural inputs such as pesticides, chemical and organic fertilizers and municipal wastewater for irrigation to maintain the quality of groundwater resources of the study area is recommended.