توسعه يك شاخص نوين كيفيت آب آشاميدني (MDWQI) و استفاده از آن در ارزيابي كيفيت منابع آب زيرزميني ايران

Development of a modified drinking water quality index (MDWQI) and its application for assessing water quality in groundwater resources of Iran

زمينه و هدف: در اين مطالعه، يك شاخص نوين برای ارزيابی كيفيت منابع آب برای مصرف شرب با عنوان شاخص اصلاح شده كيفيت آب آشاميدنی (Modified Drinking Water Quality Index: MDWQI) توسعه يافت و از آن در بررسی وضعيت كيفيت منابع آب زيرزمينی تأمين‌كننده آب آشاميدنی در مناطق شهری ايران در سال 1390 استفاده گرديد. روش بررسی: تعداد 23 خصوصيت كيفی آب بعنوان خصوصيات كيفی ورودی به شاخص استفاده شد و از استانداردهای كيفيت آب آشاميدنی ايران بعنوان معيار مقايسه استفاده گرديد. شاخص MDWQI با استفاده از سه عامل تعداد خصوصيات متجاوز از معيار، تعداد اندازه‌گيری‌های متجاوز از معيار و بزرگی تخطی‌ها از معيار محاسبه می‌شود. اين شاخص كيفيت منابع آب را با توجه به امتياز كسب شده در محدوده 0 تا 100 در پنج دسته عالی (100-95)، خوب (94-80)، متوسط (79-65)، مرزی (64-45) و نامناسب (44-0) توصيف می‌نمايد. يافته‌ها: بر اساس شاخص MDWQI، كيفيت 95% آب‌های زيرزمينی كشور در سطح خوب تعيين شد و در بقيه موارد متوسط يا مرزی بود، همچنين بهترين و بدترين كيفيت منابع آب زيرزمينی به ترتيب در استان‌های اردبيل و قم مشاهده شد. سه خصوصيت كيفی اول با بيشترين نرخ تخطی به ترتيب فلورايد، منيزيم و نيترات بودند كه نرخ تخطی آنها به ترتيب 74%، 32% و 13% تعيين شد. نتيجه‌گيری: ميانگين كشوری امتياز شاخص MDWQI حدود 85 (وضعيت خوب) بود. اين مطالعه نشان داد كه شاخص MDWQI و زيرشاخص‌های آن كيفيت منابع آب را به سهولت، به درستی و به طور قابل اعتماد توصيف می‌كنند و می‌توان از آنها بطور گسترده در سراسر دنيا برای ارزيابی كيفيت منابع آب استفاده كرد.

ABSTRACT Background and objectives: In this research, an innovative drinking water quality index for assessing water resources as “modified drinking water quality index (MDWQI)” was developed and applied for evaluating all of the groundwater resources utilized for community water supply in urban areas of Iran during 2011. Materials and methods: Twenty-three water quality parameters and relevant Iranian standards for drinking water quality were selected as input parameters and benchmarks respectively. The MDWQI is calculated using three factors including the number of parameters that excurse benchmarks, the number of measurements in a dataset that excurse benchmarks and the magnitude of excursions. The MDWQI scores range from 0 to 100 and classify water quality in five categories as excellent (95-100), good (80-94), fair (65-79), marginal (45-64), and poor (0-44). Results: According to the MDWQI value, about 95% of the groundwater resources were in the good condition and the others were in the fair or marginal condition; also the best and the worst water quality of water resources were observed in Ardebil Province and Qom Province respectively. The three parameters of fluoride, magnesium, and nitrate recorded the highest rates of violation to be 74, 32, and 13% respectively. Conclusion: The nationwide average score of the MDWQI was 85 (good description). This study indicated that the MDWQI and its sub-indices could describe the overall water quality of water bodies easily, reliably and correctly and have the potential suitability for extensive application all over the world.