مجید حمامی؛ سید احمد میرباقری؛ سید مهدی برقعی؛ مجید عباسپور
دوره 15، شماره 3 ، مهر 1396، ، صفحه 153-172
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 ...
بیشتر
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 (NH۳-N)، نیترات (NO۳-N) یا به‌طورکلی نیتروژن کل (TN)، فسفر (PO۴-۳) و یا TP، اکسیژن محلول (DO) را در رودخانه پیربازار بررسی و ارزیابی می‌کند. نمونه‌گیری از ۱۰ نقطه حوضه آبریز طی مدت ۱۸ ماه از دی ۱۳۹۳ تا پایان خرداد ۱۳۹۵ 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 ۲ (با میانگین ۲۰۷۵/۰ RMSE = برای نیتروژن کل و ۱۴۷۵/۰RMSE = برای فسفر کل) برای برآورد غلظت نیترات و فسفات در حوضه آبریز، بهترین روش بوده و روش چندجمله‌ای موضعی با توان ۱۰ از مرتبه ۳ (با میانگین ۳۳۱/۰RMSE = برای نیتروژن کل و ۲۲/۰RMSE = 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 (۶۱۶/۰ میلی‌گرم در لیتر برای نیتروژن کل و ۳۲۵/۰ میلی‌گرم در لیتر برای فسفر کل)، طبق دستورعمل اروپایی ۸۰/۷۷۸/EEC و استاندارد OECD بالاتر از حد مجاز هستند (حد مجاز این ماده در حالت عادی و در بیشتر آب‌های شیرین ۱/۰ تا ۵/۰ میلی‌گرم در لیتر برای نیتروژن کل و ۰۱/۰ تا ۱/۰ 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 (۷/۳۳) بوده که بالاتر از حد مجاز ۱۶ 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 ۸۷/۰ تا ۹۱۸/۰ (میانگین ۸۹۴/۰) 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 ۱۸۷/۰ تا ۷۲۱/۰ 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 ۱۴۰۰ و ۱۴۱۰ به ترتیب حدود ۲/۱%، ۲/۳%، ۳۲%، ۵%، ۷% و ۴/۳%، ۹%، ۸۷%، ۱۴%، ۵/۱۶% 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.
