تحليل آماري پارامترهاي هيدروشيميايي منابع آب زيرزميني دشت لاله زار (بردسير) با استفاده از آزمون مولفه اصلي و تحليل خوشه‌اي

Statistical Analysis of Hydrochemical Parameters of Lalehzar (Bardsir) Groundwater Resources Using Principal Component and Cluster Analysis

امروزه آب به‌عنوان يكي از عوامل بهبود و رشد اقتصادي جوامع به شمار مي‌رود، بنابراين مديريت بهينه منابع آب به‌ويژه آب شيرين نيز يكي از مهم‌ترين برنامه‌هاي كشورهاست. هدف اين مطالعه، تعيين منشا و غلظت عناصر و تركيبات محلول در آب زيرزميني لاله زار است. محدوده مطالعاتي لاله زار در 75 كيلومتري جنوب شرقي بردسير و جنوب غربي كرمان بين طول جغرافيايي 56 درجه و عرض جغرافيايي 29 درجه و در زون ساختاري ايران مركزي، در جنوب‌شرقي كمربند آتشفشاني اروميه- دختر قرار گرفته كه سازندهاي آن مربوط به دوران سوم زمين‌شناسي است. سنگ‌شناسي غالب اين منطقه، كنگلومرا، ماسه‌سنگ، سنگ سيلتي، توف، كنگلومراي آتشفشاني، مارن ماسه‌اي، گرانيت، آندزيت، بازالت و گدازه‌هاي بازالتي و سنگ هاي آذرآواري است. بدين منظور 14 نمونه برداشت و غلظت كاتيون ها و آنيون هاي اصلي و برخي فلزات و عناصر فرعي و كمياب اندازه گيري شد. از روش‌هاي آماري تحليل مولفه اصلي و خوشه‌اي در نرم‌افزار SPSS و از نرم‌افزار GIS براي تحليل تغييرات غلظت عناصر استفاده شد. در تحليل مولفه اصلي، عناصر در 3 گروه (عامل) مختلف قرار گرفتند. نيترات و سولفات و پتاسيم و بي كربنات احتمالا داراي منشا مشترك انساني و كشاورزي است؛ اما بخش عمده بيكربنات از انحلال توسط آميختگي آب هاي جوي با CO2 حاصل شده است كه اين عناصر در برخي نمونه ها همگي روند افزايشي دارند. به طوركلي مي‌توان گفت بخش عمده عناصر موجود در آب منطقه، ناشي از آزادسازي از آبكافت سيليكات ها و همچنين آب باران و تغليظ طي تبخير است. غلظت فلزات سنگين حتي از حد آشكارسازي دستگاه و نيز استانداردهاي WHO و EPAپايين‌تر بوده است.

Today, water is considered as one of the factors of improvement and economic growth of communities. Therefore, the optimal management of water resources, particularly freshwater is one of the most important programs of countries. The aim of this study is to determine the source and concentration of elements and dissolved compounds in Lalehzar groundwater. Lalehzar plain is located in 75 kilometers southeast of the Bardsir and southwest of Kerman, in central Iran structural zone and in the southeast of the volcanic belt of Urmia-Dokhtar with Tertiary geological formation. The dominant lithology in the study area are conglomerate, sandstone, siltstone, tuff, volcanic conglomerate, sandy marl, granite, andesite, basalt, basaltic lava and pyroclastic rocks. In order to study the groundwater quality in the area 14 samples were analyzed for concentration of cations, anions and some trace elements. From statistical techniques, principal component and cluster analysis in SPSS and GIS software was used to analyze the changes in concentration of elements. In principal component analysis were put the elements in 3 groups (factor). Nitrate and sulfate, potassium and bicarbonate may have anthropogenic and agricultural origin. But bicarbonate derived from dissolution by mixing of meteoric water with atmospheric CO2 which shows an increase in some samples. In general, it can be said that the elements in the water, are derived by the silicates hydrolysis, rainwater and condensation during of the evaporation. Heavy metal concentrations are even below the detection limit of the analysis and also the standards of WHO and EPA. Keywords: Principal Component Analysis, Cluster Analysis, Lalehzar