به گزارش ثریا- "ارزیابی کیفیت آب‌های زیرزمینی برای شرب و کشاورزی در دشت قروه" منتشر شده در نشریه علمی اکوبیولوژی تالاب سال دوازدهم شماره ۴۳؛ با توجه به روند رشد جمعیت جهان تأمین آب آشامیدنی سالم در شهرها و روستاها ازجمله نگرانی دولتمردان و ساکنان آنهاست. قرن ٢١ را قرن استرس آبی یا استرس هیدرولوژیک نام گذاری کرده‌اند. پایش کیفی آب در فرایند تولید آب سالم ارزش اقتصادی داشته و عامل مهمی در کاهش هزینه‌های تولیدی و تصفیه آب محسوب می‌شود.

چرایی اهمیت آب زیرزمینی در ایران

آب زیرزمینی، یک ذخیره مهم آبی برای کاربردهای مختلف به حساب می‌آید. طی دو دهه اخیر، مطالعات زیادی در خصوص کیفیت منابع آب زیرزمینی و تحلیل و تفسیر آن صورت گرفته است. ایران کشوری با شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک و نزولات جوی بسیار اندک است به طوری که میانگین بارش سالیانه کمتر از یک سوم متوسط بارندگی سالیانه جهان است.

در بخش‌های زیادی از ایران به دلیل عدم دسترسی به آب‌های سطحی، آب‌های زیرزمینی در تأمین آب مصرفی برای بخش‌های شرب، کشاورزی و صنعت نقش اساسی دارد. با اعمال روش‌های مدیریتی مناسب در استفاده از منابع آب موجود، می‌توان علاوه بر اینکه از مخارج سنگین توسعه و بهره برداری آنها را کاهش داد، بلکه میزان استفاده از این منابع را نیز می‌توان بهینه کرد.

یکی از ارکان برنامه‌ریزی در مدیریت یکپارچه آب، حفظ کیفیت این مایع حیاتی به ویژه در مناطقی که با محدودیت نسبی منابع مواجه است. با توجه به برداشت بی‌رویه از منابع آب‌های زیرزمینی در ایران و تأثیرگذاری این امر بر کیفیت آنها، توجه به تغییرات کیفی آن در بعد زمان و مکان به‌خصوص در زمینه مصارف شرب و کشاورزی بسیار حائز اهمیت است.

چگونگی بررسی کیفیت منابع آب

روش‌های متعددی برای تعیین کیفیت منابع آب و کلاس‌بندی آنها ارائه شده است. روش‌های شولر و ویلکاکس، معمول‌ترین روش تعیین کیفیت آب به ترتیب در بحث شرب و کشاورزی است. در این روش‌ها طبقه‌بندی آب از نظر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی با اندازه گیری آنیون‌ها و کاتیون‌ها صورت می‌گیرد.

در روش شولر پنج عامل کل نمک‌های محلول (TDS)، سختی آب (TH)، سولفات (SO4)، کلر (Cl) و سدیم (Na) و در روش ویلکاکس دو عامل هدایت الکتریکی (EC) و نسبت جذب سدیم (SAR) معیار طبقه بندی آب است. نخستین قدم برای تعیین کیفیت آب با استفاده از این روش‌ها، انتخاب مدلی مناسب برای درون‌یابی و پهنه‌بندی پارامترهاست.

روش‌های زمین آماری در مقایسه با روش‌های آماری کلاسیک، ضمن در نظر گرفتن موقعیت مکانی نقاط اندازه گیری شده و ارتباط بین آنها و همچنین همبستگی بین خصوصیات مختلف، معمولاً کارایی بیشتری برای توصیف الگوی تغییرپذیری متغیرهای مکانی دارد. در سال‌های اخیر پژوهشگران بسیاری به کمک روش‌های زمین آماری مبادرت به تهیه‌ی نقشه‌های کیفی آب‌های زیرزمینی کرده‌اند.

کیفیت آب زیر زمینی در اقیلم‌های مختلف کشور

یکی از محققان در پژوهشی، کیفیت آب زیرزمینی "دشت زاهدان" برای مصارف شرب و کشاورزی و صنعتی در دوره‌های خشکسالی و نرمال را ارزیابی کردند. بدین منظور داده‌های حاصل از آنالیز شیمیایی ۱۴ حلقه چاه موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد کیفیت آب چاه‌های مورد مطالعه بر اساس نمودار ویلکاکس برای مصارف کشاورزی در رده شور و خیلی شور و طبق نمودار شولر برای شرب نامناسب است و ازلحاظ صنعتی نیز اکثر نمونه‌ها با خاصیت رسوب گذاری نشان داده شده‌اند.

پژوهشگر این تحقیق همچنین به بررسی تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت فسا پرداخت و نشان داد در دوره زمانی بررسی شده همه فاکتورهای کیفی دارای روند زیاد شونده است. مطالعه‌کنندگان در پژوهشی پارامترهای فیزیک و شیمیایی ۲۹ حلقه چاه طی ۱۱ سال در شهرستان ساوه توسط شاخص استاندارد بارندگی (SPI) در دوره خشکسالی ۱۰ ساله را بررسی کردند و کیفیت آب زیرزمینی ازنظر شرب (بر مبنای روش شولر) و کشاورزی (بر مبنای روش ویلکاکس) را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. سپس از GIS برای پهنه بندی پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی استفاده کردند.

بر اساس نتایج به دست آمده، تقریباً ۹۰ درصد از چاه‌ها در سال ۲۰۱۵ در رده "بسیار شور و نامناسب برای کشاورزی" بود. نمودار شولر نشان داد که کیفیت آب از سطح استاندارد ملی ایران فراتر رفته است. در پژوهشی باهدف ارزیابی کیفیت آب‌های زیرزمینی و همچنین مدل سازی و پهنه بندی کیفیت آب‌های زیرزمینی در منطقه "دشت کاشان" با استفاده از زمین آمار و مدل‌های قطعی انجام شد. پنج پارامتر کیفیت آب جهت تعیین شاخص آبیاری و کیفیت آب آشامیدنی با استفاده از نمودار ویلکاکس تعیین شد. نقشه نهایی نشان داد که کیفیت آب‌های زیرزمینی از شمال به جنوب منطقه مورد مطالعه افزایش یافته است. علاوه بر تغییرات کیفیت آب‌های زیرزمینی در بعد مکانی، تحلیل روند تغییرات کیفیت آب‌های زیرزمینی نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. تحلیل روند سری داده‌های هیدرولوژیکی معمولاً با استفاده از آزمون‌های پارامتری و ناپارامتری صورت می‌گیرد. در مطالعه‌ای تغییرات مکانی، کیفیت آب‌های زیرزمینی برای مصارف آشامیدنی (استانداردهای شولر) و مصارف کشاورزی (استانداردهای ویلکاکس) در طی ده سال موردبررسی قرار گرفت. در این مطالعه از اطلاعات ۲۴ حلقه چاه در دشت فسا برای بررسی تغییرپذیری مکانی پارامترهای کیفی آب با استفاده از تکنیک‌های زمین آماری در نرم افزار GIS استفاده شد. آزمون‌های آماری پارامتریک (رگرسیون خطی) و ناپارامتریک (اسپیرمن) برای مدت زمان تعیین شده ارزیابی شد. نتایج نشان داد که مناطق باکلاس مناسب برای شرب و مصارف کشاورزی با هر دو روش آماری کاهش پیدا می‌کند، درحالیکه در مناطقی باکلاس نامناسب افزایش یافته است.

نتیجه گیری

آلودگی آب در دهه‌های اخیر به یک تهدید جدی و در حال گسترش برای جامعه انسانی و اکوسیستم‌های طبیعی تبدیل شده است. از جمله این تأثیرات می‌توان به آلودگی آب شرب مصرفی و محصولات مختلف کشاورزی و مسمومیت‌های ناشی از استفاده آنها همچنین به از بین رفتن آبزیان در سطح منطقه‌های مختلف اشاره کرد؛ بنابراین داشتن اطلاعات کافی از روند تغییرات کیفیت آب برای مدیریت مؤثر ضروری به نظر می‌رسد.

با توجه به نتایج آزمون نا پارامتریک اسپیرمن در سطح ۹۵ درصد در ۱۴ حلقه از چاه‌های منطقه مورد مطالعه روند افزایش در هدایت الکتریکی مشاهده شد؛ درحالی که فقط در ۱۶ حلقه از چاه‌ها روند کاهشی به دست آمد. در ۱۳ حلقه از چاه‌ها نیز با توجه به نتایج آزمون و نتایج پهنه بندی مشاهده می‌شود پارامتر سدیم و سختی آب در طول دوره در حال زیادشدن است و دلیل افزایش این پارامترها در اثر کاهش بارندگی‌ها و کاهش ذخیره آبخوان‌ها است که حفر چاه‌های عمیق و نیمه عمیق و افزایش سطح زیر کشت موجب کاهش تدریجی منابع آب و شور شدن اراضی کشاورزی به خصوص در قسمت جنوب شرقی می‌شود.

خبرگزاری ایمنا