نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• خالد اوسطی ¹
• علی سلاجقه ²
• صالح آرخی ³

¹ دانشجوی دکتری آبخیزداری دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، ایران

² دانشیار دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، ایران

³ استادیار دانشکده کشاورزی دانشگاه ایلام، ایران.

چکیده

بررسی تغییرات مکانی پارامترهای کیفی آب­های زیرزمینی در شناخت وضعیت کیفی آبخوان، منابع آلوده کننده و تعیین مناسب­ترین راهکارهای مدیریتی از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. روش­های زمین­آماری و GIS می­توانند در این راستا ابزار مفیدی باشند. با توجه به کاربری­های متعدد حوضه کردان، پارامترهای کیفی در آب زیرزمینی این حوضه می­تواند دارای تغییرات مکانی قابل توجهی باشد. بر این اساس نمونه­های آب زیرزمینی 52 چاه مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه غلظت نمونه­های نیترات با استانداردهای ملی و بین‏المللی (50 میلی گرم بر لیتر) نشان می­دهد که دو درصد از نمونه­های مورد بررسی، آلوده به نیترات بوده­اند. پس از بررسی واریوگرام و مشخص شدن مکانی بودن تغییرات نیترات، روش­های متعدد زمین­آماری شامل IDW (با توان 1 تا 4)، کریجینگ معمولی و RBF (با پنج تابع کرنل) مورد مقایسه قرار گرفتند. در انتها، با توجه به مدل انتخابی پارامترهای کنترلی مربوطه کالیبره گردیده و نقشه­های کاربردی هم­تراز و نقشه­ خطای مربوطه، با استفاده از روش­های مختلف در محدوده مطالعاتی تهیه شده­اند. براساس معیارهای ارزیابی خطای برآورد، روش کریجینگ دارای کمترین خطا   بوده  و از دقت قابل توجهی برخوردار است. همچنین نقشه احتمال خطر آلودگی نیتراته در آب زیرزمینی دشت کردان با استفاده از روش کریجینگ شاخص مورد بررسی قرار گرفت. توزیع مکانی نیترات در آب زیرزمینی منطقه نشان  می­دهد که غلظت نیترات در مناطق با قابلیت نفوذ بالا و شیب کم در کاربری کشاورزی بالاترین مقادیر را داشته است. این مقاله، همچنین شیوه­های بررسی تغییرات مکانی پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی را با استفاده از GIS شرح می‏دهد.

کلیدواژه‌ها

• نیترات
• کیفیت آب زیرزمینی
• فعالیت¬ انسانی
• کریجینگ
• زمین آمار

عنوان مقاله [English]

Spatial variation of nitrate concentrations in groundwater by Geostatistics (Case Study: Kurdan Plain)

نویسندگان [English]

• Kh. Osati ¹
• A. Salajegheh ²
• S. Arekhi ³

¹ *Ph.D. student, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran.

² Associate Professor, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran.

³ Assistant Professor, College of Agriculture, Ilam University, Ilam, I.R. Iran.

چکیده [English]

Spatiality assessment of groundwater pollution is very important to determine water quality condition, pollution sources and management decisions. In this case, GIS and geostatistics methods can be useful tools. Spatiality of groundwater quality parameters, in relation with various land uses, can be very extremely. Therefore water samples from 52 wells in the Kurdan area were analyzed in this study. The results show that nitrate concentrations are less than maximum acceptable concentration in drinking water (i.e. 50 mg/L as nitrate recommended by ISIRI and WHO guideline values) except to  one sample  (2 percent of samples) in the study area. Various geostatistics methods, e.g. IDW (power 1-4), ordinary Kriging and RBF (five Kernel functions) were compared after assessing the variograms and the spatiality of nitrate samples. Then the model parameters were calibrated and through the specific methods, predicted and standard errors maps were prepared. Errors criteria show that Kriging is the best fitting model in the study area. Finally, probability map of NO₃ concentrations exceeding the threshold value of 50 mg/L, is generated using the Indictor Kriging method. Spatiality of NO₃ show that Nitrate concentration is increased where the rock type is permeable, land use is agriculture and slope is enough low to infiltrate polluted water into the wells. This research also tries to describe how to assess the spatiality of groundwater parameters by GIS.

کلیدواژه‌ها [English]

• Nitrate
• Ground water quality
• Human activities
• Geostatistics
• Kriging
• Kurdan