بررسی کیفیت آب‌های زیرزمینی آبخوان مشهد با استفاده از GIS و روش‌های آماری چند ‌متغیره

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموختۀ کارشناسی ارشد مدیریت مناطق بیابانی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استاد دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استاد دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

کیفیت آب همواره یکی از چالش­های مهم مدیران و تصمیم­گیرندگان در مدیریت جامع منابع آب است. این در حالی است که مشکلات کیفیت آب نسبت به کمیت آن از اهمیت بیشتری برخوردار است. یکی از مهم­ترین روش­ها در بررسی دقیق کیفیت منابع آب و ارزیابی آن، استفاده از روش­های آماری چند متغیره است، که اکثر تغییرات یک سیستم، به منظور شناسایی عوامل مهم و تأثیرگذار را می­تواند شرح دهد. این پژوهش به منظور پهنه­بندی کیفیت آب زیرزمینی آبخوان مشهد به لحاظ قابلیت کشاورزی و بررسی کیفیت آن انجام شده است. بدین منظور ابتدا کیفیت آب زیرزمینی جهت مصارف کشاورزی بررسی و بر مبنای آن نقشه­های پهنه­بندی کیفی برای سال­های 1380 تا 1390 تهیه گردید. سپس با بررسی نقشة زمین­شناسی منطقه، واحدهای تخریب­کنندة کیفیت منابع آب تهیه و اثر سازندهای زمین­شناسی بر کیفیت آب بررسی گردید. در نهایت 10 متغیر مهم کیفی آب مربوط به داده‌های 39 چاه انتخابی آبخوان، با استفاده از روش­های آماری چند متغیره، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. از تحلیل عاملی برای تعیین مهم­ترین متغیرها، تحلیل خوشه­ای برای تعیین گروه­های همگن متغیرها و همبستگی پیرسون برای بررسی روابط بین متغیرها استفاده گردید. به طور کلی نتایج، ارتباط عوامل بررسی شده را تأیید می­کند، به نحوی که سازندهای زمین­شناسی تأثیر مهمی بر روی کیفیت آب زیرزمینی داشته­اند. همچنین نتایج تحلیل عاملی نشان داد که EC و TDS با توجیه مجموع 02/71 درصد واریانس با بار عاملی 98/0 و pH با توجیه مجموع 91/14 درصد واریانس با بار عاملی 93/0 از مهم­ترین عوامل مؤثر در کیفیت آب زیرزمینی محدودة مطالعاتی هستند.

کلیدواژه‌ها


 [1] Abdi, P. (2007). Investigation Of Groundwater Quality Using GIS in Zanjan Plain. 3rd Conference of Geology and the Environment.
[2] Adebola A. Oketola, Seun M. Adekolurejo and Oladele Osibanjo. (2013). Water Quality Assessment of River Ogun Using Multivariate Statistical Techniques. Journal of Environmental Protection, 4, 466-479
 [3] Azubuike Ekwere, Aniekan Edet, Aniediobong Ukpong and Vladimir Obim. (2011). Assessment Of Seasonal Variations of Hydrochemical Signatures of Surface Water Quality Using  Multivariate Statistical Methods. Journal of Sustainable Development in Africa Vol. 13, No. 8, ISSN: 1520-5509
[4] Baharvand, S. Ahmadi-Khalaji, A. Adib, A. and Yousefi-Rad, M. (2007). The Quality of Groundwater in Different Geological Formation in the Northern City of Khorramabad. 3rd Conference of Geology and the Environment.
[5] Broers, HP. and van der Grift, B. (2004). Regional Monitoring of Temporal, Changes in Groundwater Quality. Journal of Hydrology, (296), 192- 220
[6] Chang, H. (2008). Spatial Analysis of Water Quality Trends in the Han River Basin, South Korea. Water Resources, 42: 3285-3304
[7] Dowlati, J. Lashkaripour, Gh. and Hafezi Moghadas, N. (2014). Investigating the Factors Affecting the Zahedan’s Aquifer Hydrogeochemistry Using Foctor Analysis, Saturation Indices and Composite Diagrams’ Methods. Journal of Water and Soil Vol. 28, No. 4, Sept.-Oct. 2014, p. 679-694
[8] Hatefi, R. Shahsavari, A. Asadiyan, F. and Khodaei, K. (2014). Assessment Of Jovein Groundwater Quality Using Principal Component Analysis. Iranian Journal of Geology Vol. 7, No. 28
[9] Kafeelah A. Yusuf1, Surukite O. Oluwole, Ibrahim O. Abdusalam3 and Abdulrafiu O. Majolagbe. (2013). Assessment of Spatial Variation of Surface Water Quality in Lagos, Using Multivariate Statistical Techniques. Journal of Environment Vol. 02, Issue 04, pp. 94-102
[10] Karami, F. and Bayati-Khatibi, M. (2012). Spatial Monitoring Signatures Of Groundwater Quality in Different Geological Formations- Case Study: Upstream Ajichay Basin. Journal of Geography and Regional Development, No. 17: 27- 48
[11] Karbasi, A. and Shahbazi, A. (2006). Water Quality of Rivers in Gilan Province Using Multivariate Statistical Techniques. Journal of Advanced Research in Environmental. No. 5.
[12] Ouyang, Y. P. Nkedi- Kizza, Q.T. Shinde, Wu. and Hung, C.H. (2006). Assessment of Seasonal Variation in Surface Water Quality. Water Research Jornal, 40, 3800-3810.
[13] Rajaei, Gh. Mahdinezhad, M. and Hesari-Motlagh, S. (2011). Quality of Drinking Water in the Rural Birjand and Qaen plains, 2009- 2010. Journal of Health System Research. ISSN 1735- 2363.
[14] Sarbazi, M. Mahdavi, M. and Feiznia, S. (2010). Classification Of Groundwater Quality In Mashhad Plain, Master Thesis, University of Tehran.
[15] Sedaghat, M. (2008). Land and Water Resources (Groundwater), University of Payam-noor.
[16] Simnov, V. Stratis, J.A. Samara, C. Zachariadis, G. Voutsa, D. Anthemidis, A. Sofoniou, M. and Kouimtzis, Th. (2003). Assessment of the Surface Water Quality in Northern Greece. Water research, 37, 4119- 4124.
[17] Yang, X. and Jin, W. (2010). GIS-based Spatial Regression and Prediction of Water Quality in River Networks: A Case Study in Iowa. J. Environ. Manage. 91: 1934-1951
[18] Yetik, M.K. Yüceer, M. Berber, R. and Karadurmus, E. (2009). River Water Quality Model Verification through a GIS based Software. P 1-6, ADCHEM 2009, IFAC Symposium on Advanced Control of Chemical Processes, July 12-15, Istanbul-Turkey.
[19] Zhang, Q. shi, X. hung, B. Yu, D.S. oborn, I. BLOMBACK, A. wang H.J. pagella, T.F. and Sinclair F.L. (2007). Surface Water Quality of Factory- based and Vegetable- based Peri- urban Areas in the Uangtze River Delta Region. China, Catena 69, 57-64