تحلیل وضعیت کیفیت و پهنه‌بندی نیترات منابع آب زیرزمینی استان البرز (دشت هشتگرد)

زمینه و هدف : ورود آلاینده‌ها از طریق توسعه شهری، فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی به همراه تغییرات اقلیمی از جمله مواردی هستند که همواره بر روی کیفیت منابع آب زیرزمینی تاثیرگذار هستند. آب زیرزمینی از منابع ارزشمندی است که در صورت بی‌توجهی و مدیریت نامناسب می‌تواند انتقال آلاینده‌های شیمیایی توسط منابع شهری، صنعتی و کشاورزی را به همراه داشته باشد . عوامل طبیعی نظیر خشکسالی‌ها و عوامل انسانی همچون برداشت بیش‌ از حد از منابع آب زیرزمینی از عواملی هستند که موجب تغییرات کمیت و کیفیت منابع زیرزمینی می‌گردند. از جمله این اثرات این عوامل می‌توان به تغییرات تراز آب زیرزمینی دشت هشتگر اشاره نمود که در طول سه دهه گذشته حدود 15 متر افت داشته است. نوآوری پژوهش حاضر که آن را از مطالعات پیشین متمایز می‌سازد، بکارگیری همزمان تصاویر ماهواره‌ای و پایش کیفیت وضعیت منابع آب است تا به این طریق شناسایی عوامل احتمالی تاثیرگذار بر روی کیفیت منابع آب زیرزمینی تا حدی ممکن گردد و راهکار‌های حفاظت از منابع آب و خاک مورد بررسی قرار گیرد. روش بررسی: در این پژوهش تعداد 24 نمونه (از 24 حلقه چاه) از نقاط مختلف دشت هشتگرد تهیه شد و غلظت پارامتر‌های تاثیرگذار بر روی کیفیت منابع آب زیرزمینی شامل نیترات، سولفات، کلسیم، سدیم، منیزیم، پتاسیم و کل مواد جامد محلول بر اساس روش استاندارد مرجع مختص به خود اندازه‌گیری گردید. سپس با استفاده از نرم‌افزارهایArc GIS وAquaChem پهنه‌بندی (ارزیابی خطای روش-های درون یابی) و تحلیل کیفیت منابع آب زیرزمینی صورت گرفت. علاوه بر این با بکارگیری تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 (سنجنده OLI) و نرم‌افزار ENVI تغییرات مکانی کاربری اراضی نیز بررسی شد . سپس نتایج بدست آمده جهت بررسی تغییرات مکانی پارامتر-های کیفی و شناسایی عوامل موثر بر تغییرات کیفیت منابع آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج بدست آمده از پردازش سمی‌واریوگرام و ارزیابی خطا روش‌های درون‌یابی مورد استفاده در این پژوهش برای پارامتر نیترات (1391-1394) نشان می‌دهند که نسبت اثر قطعه‌ای به آستانه تاثیر بین 0.12 تا 0.17 متغیر است که نشان دهنده پیوستگی مکانی قوی این پارامتر می‌باشد. همچنین از میان روش‌های درون‌یابی، روش کریجینگ بیزین تجربی، کمترین میزان ریشه میانگین مجذور خطا (2.99) را دارا است. نتایج حاصل از بررسی تغییرات مکانی مقادیر نیترات در منابع آب زیرزمینی دشت هشتگرد نیز نشان می‌دهند، بیشترین مقادیر این آلاینده (بیش از 50 میلی‌گرم بر لیتر) در محدوده کاربری شهری و صنعتی ( عرب‌آباد کوه، قلعه ‌سلیمانی) واقع گردید است که، می‌تواند ابتدا با فاضلاب‌های شهری و سپس با بکارگیری از کودهای نیتروژنه در کشاورزی مرتبط باشد. علاوه بر این، بررسی تغییرات مکانی سولفات و نسبت‌های یونی آب زیرزمینی در سال‌های 1391-1394 نشان می‌دهند که مقادیر این پارامتر در قسمت‌های واقع در اراضی باغات و کشاورزی دشت (قسمت‌های مرکزی ) بیشتر از حدود استاندارد (بیش از 400 میلی گرم بر لیتر) می‌باشد. همچنین علت اصلی این افزایش عوامل و واکنش‌های هیدروشیمیایی شناخته شده است. نتیجه گیری: به طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش‌ نشان دادند که در حال حاضر مقادیر تعدادی از پارامتر‌های موثر در تعیین کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت هشتگرد از حد مجاز استاندارد‌ها فراتر رفته است. علاوه بر این سطح آب زیرزمینی نیز در در بازه زمانی مطالعاتی (1391-1394)، دچار افت ( 9.71 متر) چشم‌گیری شده است. به این ترتیب توجه به تاثیر گسترده عوامل انسانی بر کاهش کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت هشتگرد و افت شدید سطح آب زیرزمینی، بررسی حریم‌های حفاظت کیفی از منابع آب زیرزمینی و مدیریت برداشت چاه‌های بهره‌برداری در طرح‌های آتی امری ضروری به نظر می‌رسد.