علوم محیطی، جلد ۱۵، شماره ۳، صفحات ۱۵۳-۰

عنوان فارسی ارزیابی و برآورد تغییرات کیفیت آب با استفاده از نقشه‌های پهنه‌بندی و نرم‌افزار تحقیقاتی توسعه‌یافته (بررسی موردی: رودخانه پیربازار)
چکیده فارسی مقاله چکیده سابقه و هدف: رودخانه ها از مهمترین منابع آبی و اکوسیستم‌های مهم و آسیب‌‌پذیر داخل خشکی به حساب می‌‌آیند. امروزه به علت مصرف بی‌‌رویه آب و آلوده شدن آب رودخانه‌‌‌ها توسط منابع غیرطبیعی و انسانی، کیفیت این نوع منابع آبی تهدید شده است. رودخانه پیربازار و تالاب انزلی در دو دهه گذشته دچار یوتروفیکاسیون شدید شده است؛ به همین دلیل ارزیابی و برآورد تغییرات کیفیت آب مصب رودخانه اصلی تغذیه‌کننده تالاب انزلی (رودخانه پیربازار)، در اولویت قرار دارد. مواد و روش‌ها: این پژوهش وضعیت یوتریفیکاسیون و پیش‌بینی تغییرات زمانی-مکانی غلظت مواد مغذی مانند آمونیاک- نیتروژن (NH3-N)، نیترات (NO3-N) یا به‌طورکلی نیتروژن کل (TN)، فسفر (PO4-3) و یا TP، اکسیژن محلول (DO) را در رودخانه پیربازار بررسی و ارزیابی می‌کند. نمونه‌گیری از 10 نقطه حوضه آبریز طی مدت 18 ماه از دی 1393 تا پایان خرداد 1395 انجام شد. هدف این پژوهش تهیه نقشه پهنه‌بندی و برآورد دقیق وضعیت پارامترهای کیفی موجود و آینده حوضه آبی با استفاده از نقشه‌های پهنه‌بندی و نرم‌افزار تحقیقاتی توسعه‌یافته توسط نگارندگان و بهره‌گیری از پنج روش درون‌یابی کریجینگ، اسپلاس، رگرسیون چندجمله‌ای، عکس فاصله، چندجمله‌ای موضعی و انتخاب روش بهینه است. انتخاب بهترین روش با استفاده از روش اعتبارسنجی متقابل و بر اساس معیار ارزیابی جذر میانگین مجموع مربعات خطا (RMSE) صورت گرفت. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که در این حوضه آبریز روش رگرسیون چندجمله‌ای مرتبه 2 (با میانگین 2075/0 RMSE = برای نیتروژن کل و 1475/0RMSE = برای فسفر کل) برای برآورد غلظت نیترات و فسفات در حوضه آبریز، بهترین روش بوده و روش چندجمله‌ای موضعی با توان 10 از مرتبه 3 (با میانگین 331/0RMSE = برای نیتروژن کل و 22/0RMSE = برای فسفر کل) بدترین روش در مقایسه با سایر روش‌ها است. برای تهیه نقشه پهنه‌بندی، ابتداء نقشه‌های ماهانه و سپس نقشه‌های فصلی توزیع مکانی غلظت نیترات و فسفات ایجاد شدند و تغییرات زمانی (فصلی) مواد مغذی در دهانه ورودی به تالاب (مصب رودخانه پیربازار) بیان شد. نتایج نشان داد که میانگین غلظت مواد مغذی آب رودخانه پیربازار (616/0 میلی‌گرم در لیتر برای نیتروژن کل و 325/0 میلی‌گرم در لیتر برای فسفر کل)، طبق دستورعمل اروپایی 80/778/EEC و استاندارد OECD بالاتر از حد مجاز هستند (حد مجاز این ماده در حالت عادی و در بیشتر آب‌های شیرین 1/0 تا 5/0 میلی‌گرم در لیتر برای نیتروژن کل و 01/0 تا 1/0 میلی‌گرم در لیتر برای فسفر کل است). همچنین طبق نتایج به‌دست‌آمده از این نرم‌افزار، متوسط نسبت نیتروژن کل به فسفر کل (TN/TP) در ورودی تالاب، ماکزیمم مقدار (7/33) بوده که بالاتر از حد مجاز 16 است. بنابراین آب منطقه در شرایط نوع یوتروفیک پیشرفته و بحرانی قرار دارد. با توجه به مقدار مثبت و بالای ضریب همبستگی برای فسفر کل و نیتروژن کل که بین 87/0 تا 918/0 (میانگین 894/0) به دست آمد، می‌توان استدلال کرد که فسفر و نیتروژن در این حوضه آبی به احتمال زیاد دارای منشاء یکسان و مشترکی هستند؛ ضمن اینکه مقدار ضریب عملکرد نیز بین 187/0 تا 721/0 متغیر بوده که به ترتیب برای نیترات و فسفات بهترین عملکرد را نشان داده است. نتیجه‌گیری: با استفاده از نقشه‌های پهنه‌بندی و بهره‌گیری از تکنیک بهترین روش درون‌یابی می‌توان تغییرات پارامترهای کیفیت آب را با دقت زیاد ارزیابی و برآورد کرد. پیش‌بینی‌های حاصل از این تحقیق نشان می‌دهد متوسط غلظت سالیانه آمونیوم، نیترات، نیتریت، فسفات و املاح محلول در آب رودخانه پیربازار در سال 1400 و 1410 به ترتیب حدود 2/1%، 2/3%، 32%، 5%، 7% و 4/3%، 9%، 87%، 14%، 5/16% نسبت به وضعیت کنونی، افزایش رشد خواهند داشت که در نوع خود یک یافته جدید محسوب می‌شود که در مدیریت کیفی حوضه آبریز یک نوآوری قابل اعتماد است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله

عنوان انگلیسی
چکیده انگلیسی مقاله
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله

نویسندگان مقاله مجید حمامی |


سید احمد میرباقری | seyed ahmad


سید مهدی برقعی | seyed mehdi


مجید عباسپور |



نشانی اینترنتی http://envs.sbu.ac.ir/article/download/15934/6836
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/964/article-964-564280.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات