مدلسازی توزیع مکانی آلودگی های مختلف در خلیج گرگان

خلیج گرگان با وسعتی حدود 450 کیلومتر مربع در جنوب شرقی دریای خزر واقع شده است. این خلیج از پهنه های آبی با اهمیت کشور است و بزرگترین خلیج کرانه دریای خزر به شمار می آید. در این مطالعه به منظور مدلسازی توزیع مکانی پارامترهای کیفی آب خلیج، نمونه گیری و آنالیز ماهانه پارامترها شامل نیترات، فسفات، نیتریت، قلیائیت، سختی، آمونیاک، شوری، ec، ph، do، tds و دمای آب از 19 نقطه مختلف خلیج انجام شد. نمونه برداری به صورت ماهانه و در 12 ماه سال 1390 صورت گرفت. سپس داده های ماهانه با استفاده از نرم افزارsurfer 9.0 مورد درونیابی توسط روشهای درونیابی مختلف (کریجینگ، عکس فاصله، رگرسیون چند جمله ای، چندجمله ای موضعی و اسپلاین) قرار گرفتند. روشهای ذکر شده با بکارگیری روش اعتبار سنجی متقابل بر اساس معیار ارزیابی جذر میانگین مجموع مربعات خطا مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج برتری روش رگرسیون چند جمله ای را نسبت به سایر روشها نشان داد. روش عکس فاصله و کریجینگ نیز به ترتیب به عنوان گزینه های بعدی می توانند مطرح باشند. نقشه های توزیع مکانی ماهانه پارامترهای مورد مطالعه خلیج با استفاده از روش رگرسیون چند جمله ای و نرم افزارهایmatlab 7.10 و surfer 9.0 استخراج شدند. در ادامه با انتخاب 4 گونه ماهی (کپور دریایی، ماهی آزاد، قزل آلا و فیل ماهی)، قابلیت آبزی پروری در خلیج گرگان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مقایسه میانگین پارامترهای کیفی آب خلیج با استانداردهای زیستی ماهیان مورد نظر، مناسب بودن خلیج برای پرورش آنها را نشان داد. از اینرو برای تعیین نقاط مناسب خلیج برای پرورش ماهیان مذکور، نقشه های توزیع مکانی شش ماه اول، شش ماه دوم و کل سال پارامترها با ترکیب نقشه های توزیع مکانی ماهانه پارامترها که به ترتیب منطبق بر دوره پرورش ماهیان گرمابی (کپور دریایی)، سردآبی ( ماهی آزاد و قزل آلا) و فیل ماهی می باشد تهیه شد. از طرفی با انجام عملیات هیدروگرافی در خلیج گرگان، نقشه عمق آب خلیج تهیه شد و نقشه سرعت آب در خلیج نیز از دیگر مطالعات انجام شده در خلیج استخراج شد. با بکارگیری نقشه های پارامترهای کیفی، عمق و سرعت آب خلیج و با استفاده از روش مکانیابی فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (ahp)، عملیات مکانیابی آبزی پروری بر روی خلیج گرگان انجام شد. برنامه روش ahp در محیط نرم افزار matlab 7.10 نگارش و اجرا شد. تعیین تعداد و چیدمان بهینه استخرهای پرورش و توزیع مزارع پرورش، با در نظر گرفتن فاصله اطمینان 100 متری مزارع و با تکیه بر دستیابی به بیشترین مساحت قابل استفاده خلیج با استفاده از برنامه ای که در محیط نرم افزار matlab 7.10 نگارش شده بود انجام شد. مساحت مناسب برای پرورش برای ماهیان گرمابی، سردآبی و فیل ماهی به ترتیب 235/9، 833/3 و 673/2 کیلومترمربع محاسبه و میزان مطلوبیت هر نقطه نیز تعیین شد. از آنجاییکه آبزی پروری در خلیج ممکن است منجر به افزایش آلودگی آن شود، با در نظر گرفتن توان خودپالایی خلیج، تحت 4 سناریوی "پرورش ماهی گرمابی در 6 ماهه اول"، "پرورش ماهی سردآبی در 6 ماهه دوم"، "پرورش ماهی گرمابی و سردآبی در 6 ماهه اول و دوم سال" و "پرورش فیل ماهی بطور 3 ساله"، تعداد استخرها، چیدمان مزارع، مساحت پرورش و مقدار پرورش برای 2 فاصله متفاوت مزارع محاسبه شد. بطورخلاصه خلیج گرگان تحت سناریو اول قابلیت پرورش 6/249 و 222 تن ماهی در سال به ترتیب برای فواصل 800 و 900 متری مزارع، تحت سناریو دوم قابلیت پرورش 285 و 300 تن ماهی در سال به ترتیب برای فواصل 700 و 800 متری مزارع، تحت سناریو سوم قابلیت پرورش 2/281 و 6/288 تن ماهی در سال به ترتیب برای فواصل 800 و 900 متری مزارع و تحت سناریو چهارم قابلیت پرورش 224 و 67/234 تن ماهی در سال به ترتیب برای فواصل 500 و 600 متری مزارع را داراست. واژگان کلیدی: خلیج گرگان، مدلسازی توزیع مکانی، رگرسیون چند جمله ای، مکانیابی، ahp، آبزی پروری