ارزیابی کیفیت منبع های آب زیرزمینی دشت زنجان با استفاده از روش های EWQI و TOPSIS

سابقه و هدف: امروزه شاهد کاهش کیفیت آبهای زیرزمینی براثر عامل هایی همچون رشد جمعیت، گسترش صنایع، توسعه کشاورزی و... می باشیم. از طرفی با توجه به اینکه سلامت انسان تحت تاثیر کیفیت آبهای زیرزمینی است. بنابراین همواره حفاظت از کیفیت آنهاموضوع بسیار مهم در عرصه مدیریت منبع های آب بوده است. بدین منظور شاخص های کیفی بسیاری در سرتاسر جهان برای تعیین کیفیتآب یک منطقه ابداع شده اند که از آن جمله می توان به شاخص کیفیت آب ( WQI ) اشاره کرد. هدف از تحقیق حاضر، تعیین پارامترهایموثر بر کیفیت آب دشت زنجان با استفاده از تئوری آنتروپی و تحلیل مولفههای اصلی، تعیین مکان های مستعد آلودگی و در نهایت رتبه بندیمنطقه ها از نظر کیفیت برای مصرف های شرب با ترکیب روش تاپسیس با شاخص EWQI است. مواد و روش ها: منطقه مورد مطالعه، دشت زنجان با میانگین بارندگی ۳۲۳ میلیمتر در سال و بیشترین دمای ۴۰ و کمترین دمای ۲۹ - درجه سانتیگراد است. پارامترهای مورد بررسی بمنظور تعیین کیفیت آب زیرزمینی دشت زنجان، سولفات، کلراید، بیکربنات، اسیدیته،کل مواد جامد محلول، نسبت جذب سدیمی، هدایت الکتریکی، پتاسیم، سدیم، منیزیم، کلسیم، سختی کل بودند. جهت تعیین مولفه هایاصلی در کیفیت آب منطقه از روش تحلیل مولفه های اصلی ( PCA ) استفاده گردید. سپس با استفاده از شاخص EWQI به تبیین نتایج اینروش پرداخته شد. شاخص کیفی آب بعنوان یک روش امتیازدهی برای بررسی اثرهای ترکیبی پارامترهای مستقل بر کیفیت کلی آب تعریفشده است. بمنظور جلوگیری از قضاوت های کارشناسی، وزن هریک از پارامترها در محاسبه شاخص کیفیت آب، با استفاده از روش آنتروپی تعیین گردید. در نهایت برای رتبه بندی منطقه ها از نظر کیفیت آب از ترکیب روش تاپسیس با EWQI استفاده شد. تاپسیس بعنوان یکروش تصمیم گیری چندمعیاره روشی ساده ولی کارآمد در اولویت بندی محسوب می شود. نتایج و بحث: براساس ویژگی های آماری پارامترهای کیفی مقادیر هدایت الکتریکی و سختی کل بیشتر از میزان استاندارد WHO استکه می توان آن را ناشی از ساختار زمین شناسی، وجود لایه های آهکی و رسوب های تبخیری فراوان در سطح دشتها دانست. نتایج تحقیقنشان داد، کلر، موثرترین پارامتر بر کیفیت آب زیرزمینی دشت زنجان بوده است. با بررسی روند تغییرپذیری های کیفی آبهای زیرزمینی دشت زنجان طی سال های ۹۵ - ۱۳۸۲ ، چاه های مشاهده ای کوشکن و حومه زنجان بعنوان نقطه های مستعد آلودگی تعیین گردیدند و عاملافت کیفیت آب زیرزمینی در آن منطقه ها به ترتیب پارامتر کلر و نسبت جذب سدیمی تعیین شد. با توجه به نتایج روش تحلیل مولفه هایاصلی و نمودار اسکری کتل، پارامتر سختی کل و کلر بترتیب بیشترین تاثیر را بر کیفیت آبزیرزمینی دشت زنجان داشته اند و بیش از ۸۰درصد تغییرپذیری های کیفیت آب زیرزمینی دشت زنجان را می توان با سه عامل مورد ارزیابی قرار داد. عامل اول با بیش از ۵۷ درصدتغییرات بیشترین نقش را دارا است. سپس عامل دوم با بیش از ۱۲ درصد تغییرات و عامل سوم با ۹ درصد تغییرات مهمترین عامل هایتاثیرگذار بر کیفیت آب زیرزمینی دشت زنجان می باشند. همچنین برای اولویت بندی نقاط مشاهده ای دشت زنجان از نظر کیفیت آبهایزیرزمینی، از ترکیب روش تاپسیس با شاخص EWQI استفاده شد. با توجه به نتایج حاصل از این روش، ایستگاه ینگجه بعنوان بهترینایستگاه با کیفیت عالی و ایستگاه کوشکن به عنوان بدترین ایستگاه با کیفیت نامطلوب انتخاب شدند. نتیجه گیری: پارامتر کلراید با مقدار آنتروپی پایین و میزان وزن آنتروپی بالا به عنوان تاثیرگذارترین پارامتر در دشت شناخته شد. همچنین ایستگاه ینگجه به عنوان بهترین ایستگاه و ایستگاه کوشکن به عنوان بدترین ایستگاه انتخاب شد.

Keywords:

آنتروپی , تحلیل مولفه های اصلی , دشت زنجان , شاخص کیفیت آب