بررسى شيميايى شاخص كيفيت آب رودخانه ها براي كاربردهاي متعدد

كارشناسي ارشد

رودخانه سفيدرود و رودخانه العاصي از مهم‌ترين منابع آب ايران و سوريه مي‌باشند كه جهت مصارف مختلف شرب، كشاورزي، صنعتي و تفريحي مورداستفاده قرار مي¬گيرند. منابع آلاينده شهري، كشاورزي، صنعتي و دامداري ازمهم‌ترين عوامل تهديدكننده اين منابع آبي به شمار مي¬آيند. ازاين‌رو سنجش درجه آلودگي اين منابع ارزشمند از ابزارهاي اصلي مديريت آن‌ها هست. يكي از روش¬هاي سنجش درجه آلودگي آب، شاخص¬هاي كيفيت آب هست كه روش آساني براي بررسي تغييرات كيفي آب در طول مكان وزمان و مشخص نمودن مناطقي كه ازنظر آلودگي بيشتر مورد تهديد مي¬باشند محسوب مي¬شود. در اين تحقيق ابتدا پارامترهاي كيفيت آب رودخانه سفيدرود موردنياز در 4 ايستگاه از خروجي سد سفيدرود تا نزديك سد تاريك (بعد از شهر رستم‌آباد)براي 4 فصل از فروردين تا بهمن سال 1392 و پارامترهاي كيفيت آب رودخانه العاصي موردنياز در 2 ايستگاه از العميري تا ربله براي 4 فصل سال 1388 از تحقيقات گذشته جمع‌آوري گرديد. سپس شش شاخص كيفي آب براي مصارف مختلف (عمومي، تفريحي و كشاورزي) در رودخانه سفيدرود و رودخانه العاصي تحت تأثير منابع آلاينده آن‌ها، مورد ارزيابي قرار گرفت. سپس روش جيل‌جانويك براي مقايسه شاخص‌هاي انتخاب‌شده و آناليز آنتروپي شانون براي بررسي دليل برتري يك شاخص نسبت به شاخص ديگر مورداستفاده قرار گرفت. با توجه به نتايج حاصل و با مقايسه مقادير شاخص‌هاى رودخانه العاصي و رودخانه سفيدرود مشخص گرديد كه كيفيت آب رودخانه العاصي نسبت به رودخانه سفيدرود براي استفاده جهت آب شرب و تفريح و كشاورزي مناسب‌تر است. طبق هر دو شاخص NSFWQIm و IRWQIsc، كيفيت آب رودخانه سفيدرود در دو ايستگاه در فصول بهار و زمستان و در دو ايستگاه ديگر در فصول زمستان و تابستان مناسب‌تر بوده است. كيفيت آب رودخانه العاصي طبق شاخص NSFWQIm در بهار و زمستان در بهترين شرايط قرار داشته است. اين در حالي است كه كيفيت آب اين رودخانه طبق شاخص IRWQIsc در فصل پاييز داراي بهترين شرايط و در فصل بهار داراي بدترين شرايط بوده است. طبق مقايسه هاي انجام شده با استفاده از روش جيل‌جانويك، شاخص‌هاي NSFWQIm و Smith مناسب‌ترين شاخص¬هاي مورداستفاده براي پايش رودخانه سفيدرود و شاخص‌هاي IRWQIsc وSmith بهترين شاخص‌هاي مورداستفاده براي پايش رودخانه العاصي به ترتيب براي استفاده عمومي و تفريحي بودند. با استفاده از روش آنتروپي‌شانون عامل برتري هر شاخص نسبت به شاخص ديگر مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه مؤثرترين پارامترها در ايستگاه‌هاي رودخانه سفيدرود، كدورت، فسفات و فيكال‌كليفرم هستند. از سوي ديگر شاخص‌هاي NSFWQIm وSmith براي ارزيابي كيفيت آب رودخانه سفيدرود براي مصارف عمومي وتفريحي نتايج مناسب¬تري را ارائه نمودند. دليل اين مسأله آن است كه ضريب تأثير فيكال كليفرم در محاسبه¬ شاخص NSFWQIm نسبت به IRWQIsc بزرگتر است. وزن اين ضريب در شاخص NSFWQIm نسبت به مجموع ضرايب شاخص‌ها برابر با 16/0 است؛ اما در شاخص IRWQIsc برابر با 02/0 مي‌باشد. اما در مورد دو پارامتر فسفات و كدورت، وزن ضرايب آنها نسبت به مجموع ضرايب شاخص‌ها براي هر دو شاخص تقريباً يكسان است (براي كدورت، 08/0 و 09/0 به ترتيب براي شاخص‌هاي NSFWQIm و IRWQIsc و براي فسفات، 10/0 و 13/0 به ترتيب براي شاخص‌هاي NSFWQIm و IRWQIsc). از سه پارامتر تاثيرگذار در كيفيت آب رودخانه سفيدرود، فيكال كليفرم و كدورت در شاخص اسميث و فيكال كليفرم و فسفات در شاخص اورگان موجود مي‌باشند. از آنجايي كه طبق نتايج آناليز آنتروپي شانون، كمترين مقدار آنتروپي و يا به عبارتي بيشترين پراكندگي را پارامتر كدورت داشته است و شاخص اورگان فاقد اين پارامتر مي باشد، لذا تغييرات اين پارامتر تاثيري بر تغييرات شاخص اورگان نداشته است؛ در حاليكه تغييرات شاخص اسميث را كنترل نموده است. در واقع تغييرات شديد پارامتر كدورت عموماً در محدوده نامناسب قرار داشته و به همين دليل، مقدار شاخص اسميث در تمام موارد برابر با مقدار زيرشاخص كدورت شده است. همچنين مؤثرترين پارامترها در ايستگاه‌هاي رودخانه العاصي، فسفات، نيترات و كدورت مي باشندكه از سه پارامتر مذكور، دو پارامتر كدورت و فسفات در شاخص IRWQIsc داراي وزن نسبي بيشتري در مقايسه با شاخص NSFWQIm مي باشند كه همين عامل موجب عملكرد بهتر شاخص ايران نسبت به شاخص NSFWQIm براي توصيف كيفيت رودخانه العاصي شده است. از سوى ديگر شاخص‌هاى Smith و اورگان براي ارزيابي كيفيت آب رودخانه العاصي براي مصارف تفريحي مورد بررسي قرار گرفتند كه براساس مقايسه جيل جانويك، عملكرد دو شاخص از نظر نمايش ميزان تغييرات كيفيت آب تفاوت زيادي ندارد. از ميان پارامترهاي تاثيرگذار در كيفيت آب رودخانه العاصي، كدورت در شاخص اسميث و فسفات در شاخص اورگان وجود دارند. به طور كلي شاخص اورگان كيفيت بالاتر آب را بهتر بيان نموده و شاخص اسميت كيفيتهاي متوسط و نامناسب را بهتر نشان مي دهد. واژه‌هاي كليدي: رودخانه سفيدرود، رودخانه العاصي، شاخص كيفيت آب، روش مقايسه جيل‌جانويك، آناليز آنتروپي ‌شانون

192017

دانشگاه علم و صنعت ايران

محيط زيست

دكتر محسن سعيدي - دكتر مريم حسني زنوزي