بررسي روند تغييرات زماني كيفيت آب‌هاي زيرزميني دشت نيشابور و دلايل احتمالي آن

Investigation of temporal changes in groundwater quality of Neishaboor Plain and its possible causes

سابقه و هدف: به‌منظور جلوگيري از مشكلات شديد بحران آب در دشت نيشابور، به‌دليل محدوديت منابع آب و نيز افزايش نرخ مصرف در بخش‌هاي شهري، صنعتي و كشاورزي، لزوم استقرار برنامه‌هاي جامع جهت مديريت كمي و كيفي منابع آبي اين دشت، امري انكارناپذير مي‌باشد. در اين پژوهش كه در راستاي امر مذكور انجام پذيرفته است، روند تغييرات زماني كيفي آبخوان در بازه زماني 88-1380 و نيز دلايل احتمالي اين نوسانات مورد بررسي قرار گرفته است. مواد و روش‌ها: پارامترهاي كيفي مورد اندازه‌گيري در اين پژوهش شامل كل جامدات محلول، سختي كل، نسبت جذب سديم، غلظت يون‌هاي سديم، كلسيم، منيزيم، سولفات و كلرايد بودند. يافته‌ها: نتايج به‌دست آمده دلالت بر آن دارد كه از ميزان مطلوبيت منابع آب زيرزميني دشت نيشابور در طي بازه زماني 88-1380، كاسته شده است. به‌گونه‌اي كه در بازه زماني مذكور، غلظت كل جامدات محلول در %77 از چاه‌هاي مورد مطالعه، روندي افزايشي را داشته و ميانگين غلظت آن براي كل آبخوان از نرخ رشد سالانه‌‌اي معادل 63/19 ميلي‌گرم در ليتر برخوردار بوده است. در بررسي دلايل احتمالي تغييرات كيفي آب‌هاي زيرزميني دشت نيشابور، كاهش سطح آب‌هاي زيرزميني، سازندهاي زمين‌شناسي و فعاليت‌هاي كشاورزي به‌عنوان مهم‌ترين عوامل مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج حاصله نشان داد كه تقريباً به‌ازاي هر 81/0 متر كاهش در سطح آب‌هاي زيرزميني در هر سال، به‌ميزان 63/19 ميلي‌گرم در ليتر به غلظت جامدات محلول در آبخوان افزوده شده است. همچنين وجود سازندهاي زمين‌شناسي دوران سوم (ميوسن) و سنگ‌هاي ولكانيكي در تغيير كيفيت بخش‌هايي از آبخوان دشت نيشابور موثر بوده است. نتيجه‌گيري: نتيجه بررسي‌ها نشان داد كه بين كاهش سطح آب‌هاي زيرزميني در دشت نيشابور و افزايش املاح موجود در آن‌ها همبستگي زيادي وجود دارد. با اين وجود اظهارنظر قطعي در مورد سهم نسبي سازندهاي زمين‌شناسي و فعاليت‌هاي كشاورزي در افزايش املاح آب‌هاي زيرزميني، به‌دليل كمبود آمار و اطلاعات كافي در اين زمينه، در ‌حال ‌حاضر امكان‌پذير نمي‌باشد.

Background and Objectives: Water resources limitation in the Neishaboor Plain, in addition to a significant increase in water demand in urban, agricultural and industrial sectors, has caused researchers to investigate and provide the basic information necessary for development of a sustainable water management program. In this study the temporal changes in groundwater quality and the possible causes of these fluctuations were studied. Materials and Methods: The water quality data used in this investigation included a 9 year (2001-2009) periodically measurements of TDS, total hardness, Na+, Ca2+, Mg2+, Cl- and SO42- concentrations. Results: The results, as shown by the changes in parameters such as TDS, SAR and hardness indicated a significant degradation of groundwater quality over the period included in this study. The TDS concentration in 77% of the investigated wells increased substantially over this period, with mean increase of 19.63 mg/lit.yr. In regard to possible causes of groundwater deterioration, the decline in groundwater level, geological formations and agricultural activities were considered to be the most important factors. The results showed that for every 0.81m mean annual decline in groundwater level, the TDS concentration increased by a value of 19.63 mg/lit. The geological Tertiary formations (Miocene) and volcanic rocks could also be included among the factors affecting the spatial quality changes observed in some parts of the Neishaboorʹs aquifer. Conclusion: The result of this study clearly indicated that there is a strong correlation between the groundwater level decline and the increase in salt concentration of the aquifer. However, due to the lack of adequate data and information, definitive statements on the relative contribution of agricultural activities and geological formation on groundwater quality changes could not be made.