بررسی غلظت نیترات در منابع آب زیرزمینی دشت مرند و ارزیابی آسیب‌پذیری آب زیرزمینی با روش‌های AVI و GODS

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد هیدروژئولوژی گروه علوم زمین دانشگاه تبریز

2 استاد گروه علوم زمین دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز

3 کارشناس آب‌های زیرزمینی سازمان آب منطقه‌ای آذربایجان‌شرقی

چکیده

نیترات از شایع‌ترین و عمده‌ترین آلاینده‌های غیرنقطه‌ای منابع آبی است. یکی از منابع اصلی تولید آن فعالیت‌های کشاورزی و استفاده از کودهای نیتروژنه است. به دلیل وفور فعالیت‌های کشاورزی در دشت مرند واقع در شمال‌غرب استان آذربایجان ‌شرقی، میزان غلظت نیترات در منابع آبی این دشت بررسی شد. بدین منظور از 48 حلقه چاه عمیق و نیمه‌عمیق، قنات و چشمه در مهر 1391 نمونه‌برداری شد و در آزمایشگاه آب‌شناسی دانشگاه تبریز آنالیز هیدروشیمیایی شدند. هدف از این تحقیق، بررسی غلظت نیترات در منابع آب زیرزمینی دشت مرند و ارزیابی آسیب‌پذیری آب زیرزمینی با روش‌های AVI و GODS است. روش GODS با استفاده از چهار پارامتر شامل نوع آبخوان، خصوصیات منطقۀ غیراشباع، عمق آب زیرزمینی و نوع خاک و روش AVI از دو پارامتر ضخامت هر واحد رسوبی بالای آبخوان و هدایت هیدرولیکی تخمینی هر لایه، شاخص آسیب‌پذیری آبخوان را برآورد می‌کند. تجزیه و تحلیل نمونه‌ها با استفاده از نرم‌افزارهای ArcGIS و SPSS صورت گرفت. با مقایسۀ نتایج آنالیز هیدروشیمیایی نمونه‌ها با استانداردهای آب شرب مشخص شد که غلظت نیترات در بخشی از دشت مورد مطالعه بالاتر از حد استاندارد است. درصد بالایی از این آلودگی حاصل فعالیت‌های شدید کشاورزی به‌ویژه استفادة بیش از حد از کودهای شیمیایی و آبشویی آن‌ها در زمین‌های کشاورزی و باغات منطقه است. از نظر توزیع مکانی، در بخش‌های شرقی و جنوب‌شرقی به علت وفور زمین‌های زراعی و فاضلاب‌های روستایی بیشترین غلظت نیترات مشاهده شد. انطباق مقادیر غلظت نیترات با نقشۀ کاربری ارضی نیز مؤید پتانسیل آلودگی بیشتر در این قسمت از دشت است. در نهایت ارزیابی آسیب‌پذیری آب زیرزمینی دشت مرند از طریق دو روش AVI و GODS برای همخوانی نقاطی با آسیب‌پذیری بالا، با مناطقی از آبخوان که غلظت نیترات بالایی دارد، صورت گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

احتشامی، م.، خراسانی، ن. ایزد دوست‌دار، ا.ح. 1378. مطالعۀ نحوۀ گسترۀ تأثیر آفت‌کش‌ها بر کیفیت آب‌های زیرزمینی در منطقۀ شهریار، فصلنامۀ انسان و محیط‌زیست، سال اول، شمارۀ 3- 4، صفحۀ 4 تا 11.

حیدری، ا. 1388. بررسی روند نیترات با میران بارندگی در آب آشامیدنی روستاهای شهرستان فسا، مجلۀ دانشگاه علوم پژشکی فسا، جلد اول، شمارۀ 2، صفحۀ 43 تا 48.

سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران. 1376. استانداردهای کیفی آب آشامیدنی.

سامانی، س.، کلانتری، ن.، رحیمی، م. 1391. آلودگی آب‌های زیرزمینی دشت اوان به نیترات و بررسی پتانسیل و منشأ آلایندگی آن، مجلۀ حفاظت منابع آب و خاک، سال اول، شمارۀ 3، صفحۀ 30 تا 37.

کلانتری، ن.، فارابی، م.، رحیمی، م. 1386. بررسی نیروی آلودگی آب زیرزمینی دشت باغملک با استفاده از روش AVI و مدل‌های GOD و DRASTIC در محیط GIS، نشریۀ زمین‌شناسی مهندسی، جلد دوم، شمارۀ 2، صفحۀ 431 تا 450.

لاله‌زاری، ر.، طباطبایی، س. ح.، خیاط‌خلقی، م. و یارعلی، ن. ا. 1387. بررسی تأثیر تغذیۀ آبخوان شهرکرد با فاضلاب بر انتشار نیترات با استفاده ار مدل MT3D، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد، دانشگاه شهرکرد.

 

 

Abed- Shafy, H. 2008. Groundwater contamination as affected by long- term sewage irrigation in Egypt. Journal of  Occupation Environ Med, 8(2). 1- 11pp.

Al-Adamat, R.A.N., Foster, I.D.L. and Baban, S.M.J. 2003. Groundwater vulnerability and riskmapping for the Basaltic aquifer of the Azraq basin of Jordan using GIS, Remote sensing and DRASTIC, Applied Geography. 23(4). 303–324pp.

Alan, D. J., Miguel, L.C., Daniel V.M. and David E.R. 1999. Soil and water conservation. LEACHN simulation of nitrogen dynamics and water drainage in a ultisol. Agron. J. 91(7). 597-606pp.

Anayah, F.M. and Almasri, M.N.  2009. Trends and occurrences of nitrate in the groundwater of the West Bank, Palestine. Appl. Geogr. 29 (4). 588-601pp.

Antonakos, A.K. and Lambrakis N. J. 2007. Development and testing of three hybrid methods for the assessmentof aquifer vulnerability to nitrates, based on the drastic model, an example from NE Korinthia, Greece. Journal of Hydrology 333(7). 288–304pp.

Chilton, P.J., Vlugman, A. and Foster, S. 1990. A groundwater pollution risk assessment for public water supply sources in Barbados, American Water Resources Association International Conference on Tropical Hydrology and Caribbean Water resources, San Juan de Puerto Rico, 279-289.

Criss, R. E. and Davisson, M. L. 2004. Fertilizers, water quality, and human health. Environmental Health Perspectives, 112 (10). A536-A536pp.

Di, H. J. and Cameron, K. C. 2002. Nitrate leaching and pasture production from different nitrogen sources on a shallow stony soil under flood-irrigated dairy pasture. Australian Journal of Soil Research, 40(2). 317-334pp.

Fetter, C.W. 1999. Contaminant Hydrgeology., Prentice Hall Inc. 500 pp.

Gillardet, J., Dupre, B., Louvat, P. and Allegre, C. J. 1999. Global silicate weathering and CO2 consumption rates deduced from the chemistry of large rivers. Chemical Geology 159(5) .3–10pp.

Gogu, R. and Dassargues, A. 1999. Current trend and future challenge in groundwater vulnerability assessment using overlay and index methods, Journal of environmental geology. 39(6). 549-559pp.

Goulding, K. 2000. Nitrate leaching from arable and horticultural land. Soil Use and Management 16(7) , 145-151pp.

Han, G. and Liu, C.Q. 2004. Water geochemistry controlled by carbonate dissolution: a study of the river waters draining karst-dominated terrain, Guizhou province, China. Chemical Geology 204(3).1–21pp.

Jalali, M. 2009. Geochemistry characterization of groundwater in an agricultural area of Razan, Hamadan, Iran. Environmental Geolology, 56(9) . 1479-1488 pp.

Kazemi, G. A. 2010. Impacts of urbanization on the groundwater resources in Shahrood,Northeastern Iran: Comparison with other Iranian and Asian cities, Physics and Chemistry of the Earth 36(11). 150–159.

Keeney, D. 1986. Nitrate in ground water: Agriculture contribution and control. Proceedings of the Agricultural Impacts on Ground Water Conference. August. National Water Well Association, Dublin, Ohio, 35(10). 329-351pp.

Kraft, G. J. and  Stites, W. 2003. Nitrate impacts on groundwater from irrigated-vegetable systems in a humid north-central US sand plain. Agriculture Ecosystems and Environment, 100 (1): 63-74pp.

Kraft, G. I., Sites, W. and Mechanic, D.j. 1999. Impact of arrigated vegetable agriculture in a humid North-Central U.S. sand plain aquifer. Grand Water, 37(13): 572-580Krapac, I.G., Dey,W.S., Roy, W.R., Smyth, C.A., Storment, E., Sargent, S.L., Steele, J.D. 2002. Impacts of swine manure pits on groundwater quality. Environ Pollute, 120(2). 475-492pp.

McIntyre, N., Lee, H., Wheater, H.S., Young, A. and Wagener, T. 2005. Risk-based modeling of surface water quality: a case study of the Charles River, Massachusetts. Journal of Hydrology, 274 (1-4). 225- 247pp.

McIntyre, N.R. and Wheater, H.S. 2004. A tool for riskbased management of surface water quality. Environmental Modeling and Software, 19 (12). 1131- 1140pp.

Paez, G. 1990. Evaluacion de la vulnerabilidad a la contaminacion de las agues subterraneas en el Valle del Cauca, Informe Ejecutivo, Corporeginal del Valle del Cauca, Cauca, Colombia, 352(3). 95-120p.

Pawar, N.j. and Shaikh, I.J. 1995. Nitrate pollution of groundwater from basaltic aquifer, Deccan Trap Hydro-Logic Province. Indian Environmental Geology, 25(6).197-204pp.

Polemio, M., Casarano, D. and  Limón, P.P. 2009. Karstic aquifer vulnerability assessment methods and results at a test site (Apulia, southern Italy). Natural Hazards and Earth System Sciences, 9(2).1461-1470pp.

Schoonen, M., and Brown, C.J. 1994. The hydrogeochemistry of the Peconic River watershed: A quantitative approach to estimate the anthropogenic loadings in thewatershed, Geology of the Long Island and Metropolitan New York: SUNY Stony Brook, Long Island Geologist, 24(2). 117-123 pp.

Stuart, M. E., Gooddy, D. C., Bloomfield, J. P. and Williams, A. T. 2011. A review of the impact of climate change on future nitrate concentrations in groundwater of the UK, Science of the Total Environment 409(15) . 2859–2873pp.

Van Stempvoort, D., Ewert, L. and Wassenaar, L. 1993. Aquifer Vulnerability Index (AVI): A GIS compatible method for groundwater vulnerability mapping. Canadian Water Resources Journal 18(1). 25–37pp.