آناليز كيفيت فيزيكي و شيميايي آب رودخانه هاي استان مازندران با استفاده از روش هاي چند متغيره آماري

Analysis of the physical and chemical quality of Mazandaran province (Iran) rivers using multivariate statistical methods

سابقه و هدف: از آن جا كه پايش كيفيت آب رودخانه ها و آگاهي از وضعيت سلامت آن ها در طول زمان و در نهايت شناسايي زون هاي آسيب پذير و كليدي، به عنوان يك گام اساسي در راستاي توسعه پايدار و مديريت بهينه محيط محسوب مي گردد، مطالعه حاضر با استفاده از روش هاي چند متغيره آماري براي آگاهي از وضعيت و تحليل اطلاعات موجود از كيفيت آب رودخان ه هاي استان مازندران انجام شد. ،(Total dissolved solids) TDS مواد و روش ها: در اين مطالعه، از اطلاعات ماهانه پارامترهاي كيفيت آب شامل - ،pH ،(Electrical conductivity) EC 3 - ،NO 4 - ،PO 3 3 - ،HCO3- ،CO 2 4 K+ ،Mg2+ ،Ca2+ ،SO 2 Na ، + SAR ،Na ، درصد 1390- در خلال سال هاي 91 (Temporary hardness) Tem.H و (Permanent hardness) Per.H ،(Sodium absorption rate) استفاده شد. از تحليل مولفه هاي اصلي، تحليل خوشه و در نهايت، نمايش مكاني تحلي لهاي ذكر شده جهت ارايه بهتر نتايج بهره برداري شد. - ،pH ،TDS ؛ يافته ها: بسياري از پارامتر هاي اندازه گيري شده، داراي همپوشاني بودند 4 - ،SO 2 3 و - NO 4 به عنوان PO 3 96 درصد از تغييرات واريانس جامعه را توصيف نمايند . نتايج گروه بندي / پارامتر هاي بهينه اي مطرح شد كه در مجموع قادرند 94 ايستگاه ها، كيفيت نسبي آب رودخانه ها در نواحي غربي استان را پايين تر نمايش داد و وضعيت نسبي برخي ايستگاه ها (شامل بليران، دوآب، پل مرگن، پل سفيد و كرچا) را بحراني برآورد كرد. استنتاج: تحليل هاي چند متغيره آماري قادر است حجم گسترده اي از داده ها را پردازش نمايد و به عنوان راهكاري كمي در مديريت كيفيت آب رودخانه هاي استان مطرح گردد. تعيين مهم ترين پارامتر هاي كيفيت آب منجر به كاهش هزينه ها و هدفدار نمودن پايش مي شود و شناسايي نواحي همگن قادر است نقش به سزايي در مديريت يكپارچه زيست محيطي داشته باشد.

Background and purpose: Monitoring quality of rivers water and awareness of its health status over time and identifying vulnerable zones are considered as essential steps towards sustainable development and efficient management of the environment. This study used multivariate statistical methods for analyzing water quality and awareness of rivers state in the Mazandaran province, Iran. Materials and methods: The monthly data of the rivers water quality parameters including electrical conductivity (EC), pH, NO3 -, PO4 3-, CO3 2-, HCO3 -, SO4 2-, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, sodium absorption rate (SAR), Na%, permanent hardness (Per.H) and temporary hardness (Tem.H) during the 2011-2012 was collected. The principal components analysis, cluster analysis and spatial analysis were used to provide better results. Results: There were overlapped between many of the measured parameters. TDS, pH, SO4 2-, NO3 -, and PO4 3- were optimization variables that could describe the water quality with 94.96% of variance. Results of grouped stations showed the relative quality of rivers water was lower in the western areas of the Mazandaran province. Relative situation of some stations including Baliran, Doab, Pol Mergen, Pol Sefid and Kercha was critical. Conclusion: Multivariate statistical analysis is able to process vast amounts of data, simultaneously. Determining important rivers water quality parameters can reduce costs and identification of homogeneous regions can play a significant role in integrated environmental management.