وجود مراکز صنعتی نقش عمده ای در آلودگی منابع آب سطحی و زیرزمینی در استان اصفهان دارند، اگرچه مواردی مانند فاضلاب های شهری و روستایی و زه آب های کشاورزی نیز به نوبه خود تأثیرگذار می باشند. کشاورزی با توجه به موقعیت جغرافیایی این استان و نیز وجود رودخانه زاینده رود در آن، رونق بسیاری دارد. زه آب های کشاورزی حاوی املاح محلول، بقایای سموم دفع آفات نباتی و کودهای شیمیایی به ویژه نیترات می باشند. به دلیل اهمیت آب شرب، هدف از این مطالعه بررسی امکان آلودگی آب رودخانه زاینده رود و چاه های آب شرب فلمن واقع در حاشیه این رودخانه به حشره کش دیازینون به عنوان پرمصرف ترین حشره کش طبق اطلاعات حاصل از سازمان جهاد کشاورزی در منطقه مورد مطالعه (بالادست تصفیه خانه باباشیخ علی اصفهان) می باشد. به این منظور نمونه برداری در مقاطع سد تنظیمی زاینده رود، پل زمانخان، پل روستای چم طاق، سد چم آسمان، پل کله و سد انحرافی نکوآباد از آب رودخانه، سه زهکش به صورت انتخابی و یکی از چاه های فلمن، به صورت ماهانه و از تیر لغایت اسفند 1385 صورت گرفت. کیفیت شیمیایی نمونه های آب (درجه حرارت، ph ، ec ، کاتیون های کلسیم، منیزیم و سدیم، سختی کل، درصد جذب سدیم،آنیون های کلر، بی-کربنات و سولفات، کل جامدات محلول، نیتروژن نیتراتی، bod ، cod و شاخص خورندگی) به روش استاندارد و بررسی و اندازه گیری باقیمانده حشره کش دیازینون در این نمونه ها به روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا برای شناسایی و تعیین مقدار حشره کش انجام شد. همچنین شبیه سازی برخی پارامترهای هیدرولیکی و کیفی (سرعت و عمق جریان، ضریب هوادهی مجدد، درجه حرارت، ec ، قلیاییت و ph) در آب رودخانه با استفاده از مدل qual2k صورت گرفت. نتایج نشان داد که مقادیر اغلب پارامترهای مختلف اندازه گیری شده در آب رودخانه زاینده رود از بالادست به سمت پایین دست رودخانه و از فصل تابستان به زمستان افزایش می یابند. بیشترین غلظت اغلب پارامترها مربوط به بهمن ماه می باشد و دبی رودخانه نیز در این ماه حداقل است. افزایش مقدار پارامترها از تابستان به زمستان در زه آب زهکش ها و آب چاه فلمن نیز دیده می شود. در سد چم آسمان (محل انحراف آب برای تصفیه خانه باباشیخ علی) سختی کل، سدیم و ec به ویژه در فصل زمستان متجاوز از استانداردهای جهانی و ملی موجود برای آب شرب قرار دارند. به طورکلی سد تنظیمی زاینده رود و سد انحرافی نکوآباد به ترتیب بالاترین و پایین ترین کیفیت آب را از لحاظ پارامترهای اندازه گیری شده دارند. مقادیر بیشینه اغلب پارامترها در آب زاینده رود از برخی استانداردهای جهانی و ملی برای آب شرب تجاوز می کند. تخلیه پساب ذوب آهن در فاصله مقاطع پل کله و سد انحرافی نکوآباد باعث افزایش قابل توجه مقادیر سدیم، ec ، کلر و سولفات در آب رودخانه شده است. کیفیت آب رودخانه و چاه فلمن از نظر کشاورزی و شرب خوب می باشند. ماهیت زهکش های تخلیه شونده به زاینده رود تأثیر مهمی در مقادیر پارامترهای مختلف در آب آن ها دارد. تأثیر زهکش ها بر کیفیت آب رودخانه به دبی زهکش، مقدار پارامترها در آب آن ها و دبی رودخانه بستگی دارد. مقادیر نیترات در آب چاه از پاییز به زمستان کاهش یافته و همواره از حد استاندارد 10 میلی گرم در لیتر متجاوز می باشند. در هیچ یک از نمونه های آب رودخانه زاینده رود و زهکش ها، حشره کش دیازینون ردیابی نشد. این موضوع می تواند به مقدار بسیار کم آن (کمتر از حد تشخیص دستگاه) و یا تجزیه و از بین رفتن آن تا قبل از زمان نمونه برداری بازگردد. در مورد باقیمانده آفت کش ها در نمونه های آب عوامل فیزیکی و شیمیایی مختلفی مانند درجه حرارت بالا، ph ، سختی کل و میزان املاح محلول آب، تبخیر، هیدرولیز، فتولیز، اکسیداسیون و احیاء، جذب سطحی آفت کش به مواد آلی آب و خاک، مواد معلق موجود در آب و ذرات رس خاک، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آفت کش و عوامل زیستی مانند تأثیر میکروارگانیسم ها مهم و موثر می باشند. در نمونه های آب چاه فلمن دیازینون به غلظت 1/32 نانوگرم در لیتر در مهرماه ردیابی شد. این مقدار کمتر از استانداردهای موجود برای دیازینون در آب آشامیدنی می باشد. به نظر می رسد کاربرد دیازینون در فصل کشت، راه یابی آن به وسیله زه آب زمین های کشاورزی به رودخانه زاینده رود و پس از آن چاه و وجود مواد معلق در آب چاه، عامل حضور این حشره کش در چاه فلمن باشد. مدل نرم افزاری q2k ابزار مناسبی جهت شبیه سازی کیفیت آب رودخانه می-باشد و مقادیر شبیه سازی شده با اندازه گیری های صحرایی مطابقت قابل قبولی (80% r2 ?) دارند. بیشترین ظرفیت خودپالایی زاینده رود مربوط به بالادست رودخانه (حد فاصل سد تنظیمی زاینده رود و پل زمانخان) می باشد. به علت افزایش تخلیه زه آب های کشاورزی و پساب های شهری و صنعتی به داخل زاینده رود، توان خودپالایی رودخانه از بالادست به پایین دست کاهش می یابد. به طورکلی جلوگیری از مصرف بی رویه سموم دفع آفات نباتی و کودهای شیمیایی و پیش-تصفیه پساب های ورودی به زاینده رود، به منظور حفاظت هر چه بیشتر از محیط زیست و کاهش هزینه تصفیه آب های آشامیدنی توجه بیش از پیش را می طلبد.

سیب زمینی یکی از مهم ترین و عمده ترین محصولات زراعی ایران و جهان می باشد. در اکثر مناطق جهان به ویژه در ایران، عامل محدود کننده تولیدات زراعی، آب است. کم آبیاری یک راهکار بهینه برای صرفه جویی در مصرف آب در شرایط کم آبی و در نهایت کاهش هزینه و افزایش سود است. به منظور بررسی روش های مختلف آبیاری شیاری از لحاظ عملکرد و کارآیی مصرف آب در زراعت سیب زمینی، آزمایشی در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان (ایستگاه رزوه) در سال 1386 انجام شد. این تحقیق در قالب بلوک های کامل تصادفی با تیمار آب آبیاری در سه سطح (آبیاری پس از 75، 100 و 120 درصد تبخیر تجمعی از تشت تبخیر کلاس a) و روش آبیاری (آبیاری شیاری معمولی، prd، شیاری یک در میان، شیاری یک در میان تا اواسط فصل، شیاری یک در میان از اواسط فصل به بعد و شیاری با دو ردیف کاشت روی پشته) در سه تکرار انجام گرفت. نتایج نشان داد که راندمان کاربرد آبیاری به روش prd (8/93 درصد) بیشتر از روش شیاری معمولی (1/74 درصد) است. اثر روش آبیاری بر عملکرد سیب زمینی در سطح 1 درصد معنی دار بود. کمترین عملکرد مربوط به روش شیاری یک در میان تا آخر فصل (13/16 تن در هکتار) و بیشترین عملکرد مربوط به روش شیاری یک در میان تا اواسط فصل (47/24 تن در هکتار) می باشد. اثر مقدار آب آبیاری بر عملکرد سیب زمینی در سطح 1 درصد معنی دار بود. حداکثر عملکرد (82/25 تن در هکتار) مربوط به تیمار آب آبیاری 120 درصد و حداقل عملکرد (84/13 تن در هکتار) مربوط به تیمار آب آبیاری 75 درصد بود. اثر روش آبیاری بر کارآیی مصرف آب در سطح 1 درصد معنی دار بود. بیشترین کارآیی مصرف آب مربوط به روش های شیاری یک در میان تا اواسط فصل (33/5 کیلوگرم بر متر مکعب) و prd (24/5 کیلوگرم بر متر مکعب) و کمترین کارآیی مصرف آب مربوط به روش شیاری دو ردیفه (78/3 کیلوگرم بر متر مکعب) بود. اثر مقدار آب آبیاری بر کارآیی مصرف آب در سطح 1 درصد معنی دار بود. بیشترین کارآیی مصرف آب (68/4 کیلوگرم بر متر مکعب) در تیمار آب آبیاری 100 درصد و کمترین کارآیی مصرف آب (82/3 کیلوگرم بر متر مکعب) در تیمار آب آبیاری 75 درصد به دست آمد. اثر روش آبیاری بر درصد غده های بزرگتر از 55 میلی متر در سطح 1 درصد معنی دار بود. بیشترین تولید غده های بزرگتر از 55 میلی متر (44/30 درصد) در روش شیاری یک در میان تا اواسط فصل و کمترین (38/16 درصد) در روش شیاری با دو ردیف کاشت روی پشته حاصل شد. با افزایش آب آبیاری، درصد غده های بزرگتر از 55 میلی متر افزایش یافت.

امروزه با رشد بی سابقه جمعیت و نیاز روزافزون به آب در زمینه های مختلف کشاورزی، صنعتی و شهری، مسأله چگونگی تأمین آب با کیفیت مناسب بسیاری از سیاست گزاران و برنامه ریزان منابع آب را با چالش های جدی مواجه ساخته است. در زمینه مدیریت منابع آب یکی از راهکار هایی که در دهه های اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است، بهینه سازی استفاده تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی می باشد. ترکیب روش های شبیه سازی و بهینه سازی یک تکنیک مفید و قدرتمند جهت یافتن سیاست های بهینه مدیریت تلفیقی منابع آب به شمار می رود. در این تحقیق بهره برداری بهینه از منابع آب سطحی و زیرزمینی محدوده مطالعاتی کوهپایه - سگزی در حوضه آبریز زاینده رود مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به این که در این منطقه بخش کشاورزی مصرف کننده عمده آب سطحی انتقال یافته از طریق شبکه های آبیاری آبشار و رودشتین و آب زیرزمینی برداشت شده از آبخوان های آبرفتی سطحی و عمقی منطقه می باشد، تدوین مدل مدیریتی به منظور تعیین میزان تخصیص بهینه از هر یک از منابع آب سطحی و زیرزمینی موجود به اراضی تحت کشت در گام های زمانی فصلی مورد توجه قرار گرفت. در مدل مدیریتی از تلفیق مدل شبیه سازی داده محور مبتنی بر روش نوین ماشین های بردار پشتیبان و تکنیک بهینه سازی الگوریتم ژنتیک استفاده شد. برای آموزش مدل شبیه سازی ماشین های بردار پشتیبان که به منظور تخمین تغییرات تراز سطح ایستابی و تعیین توابع پاسخ آبخوان تدوین شده است از اجراهای مکرر مدل gv4 کالیبره شده محدوده به ازای نرخ های برداشت و تغذیه مختلف استفاده شد. مدل شبیه سازی تدوین شده توانایی تعیین میزان تغییرات متوسط تراز سطح ایستابی آبخوان مورد مطالعه در پاسخ به استراتژی های مدیریتی پیشنهادی مدل بهینه سازی الگوریتم ژنتیک را دارا می باشد. مدل مدیریتی تحت سناریو های مختلف اجرا شده و الگو های بهینه برداشت از منابع آب موجود در منطقه مطالعاتی برای هر سناریو به دست آمد. نتایج نشان داد در شرایط حاضر از لحاظ الگوی کشت و میزان اختصاص آب سطحی به شبکه های آبیاری آبشار و رودشتین، امکان تأمین نیاز آبی تمام اراضی قابل کشت منطقه وجود ندارد؛ اما در صورت کاهش نیاز آبی از طریق تغییر الگوی کشت و یا کاهش سطوح زیرکشت امکان بهره برداری پایدار از منابع آب موجود ضمن کنترل تغییرات تراز سطح ایستابی وجود خواهد داشت