تحلیل زمین‌آماری شاخص کیفی آب زیرزمینی (مطالعه موردی: آبخوان مرودشت-خرامه، فارس)

نوع مقاله: مقاله اصلی

نویسندگان

1 دانشیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 پژوهشگر پسادکترا، بخش علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

چکیده

یکی از روش­های ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی استفاده از شاخص کیفی آب زیرزمینی (GWQI) می­باشد که یک روش ترکیبی از مؤلفه­های کیفی مختلف آب زیرزمینی است. هدف از این مطالعه ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی دشت مرودشت-خرامه برای آشامیدن با استفاده از GWQI با استفاده از فناوری زمین­آمار در محیط GIS بود. برای این منظور از میانگین داده­های کیفی 5 ساله 49 چاه استفاده گردید. GWQI با استفاده از روش­ وزن­دهی به مؤلفه‌های کیفی محاسبه شد. از روش زمین­ آماری کریجینگ برای بررسی تغییرات مکانی و پهنه­بندی مؤلفه‌های کیفی و GWQI استفاده گردید. مدل واریوگرام کروی بهترین برازش را بر مؤلفه‌های کیفی و GWQI داشت. نتایج نشان داد که مدل واریوگرام کروی با دامنه تأثیرm  19200 برای GWQI مناسب است. بر اساس تحلیل حساسیت EC،  TDS و منیزیم بیشترین تأثیر و pH، سولفات و TA کمترین تأثیر را بر GWQI داشتند. دامنه GWQI از 47 تا 1000 در تغییر بود. بر اساس نقشه GWQI قسمت­های شمال غربی آبخوان دشت مرودشت-خرامه دارای کیفیت مناسب برای آشامیدن است، در حالی­که در قسمت­های جنوبی غیرقابل استفاده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Geostatiscal analysis of groundwater quality index (Case study: Marvdasht-Kharameh aquifer, Fars)

نویسندگان [English]

  • Afshin Honarbakhsh 1
  • Yaser Ostovari 2
1 Associate Professor, Department of Rangeland and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2 Postdorctoral Researcher, Department of Soil Science, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran
چکیده [English]

One method of groundwater quality assessment is applying Groundwater quality index (GWQI), which is a combinational method of different quality parameters of groundwater. The aim of this study was to estimate the Marvdasht-Kharameh Plain groundwater quality for drinking by employing GWQI along with applying geostatistics technology in GIS environment. For this purpose, the norm of five years quality data of 49 wells were used. GWQI was estimated by applying inverse distance weighting method to quality parameters. Kriging geostatistics pattern was used for assessing spatial changes and mapping the quality parameters and GWQI. Spherical variogram pattern had the best fitting on quality parameters and GWQI. The results illustrated that spherical variogram pattern with 19200 m effective range is appropriate for GWQI. Based on sensitivity analysis, EC, TDS, and Mg had the most and pH, sulphate and TA had the least influence on GWQI. The GWQI range was variable from 47 to 1000. Upon to GWQI map, the north-western parts of Marvdasht-Kharameh Plain aquifer had suitable quality for drinking while it was not suitable to use in southern parts of aquifer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drinking Water
  • Kriging
  • Groundwater
  • GWQI
  • WHO
Anonymous, (2009). Update of selection of selected water resources in 46 study areas of Fars province, Marvdasht study area. Report of the Water Qragization by Sangab-Zagros Fras, Iran.

 

APHA. (1998). Astandard methods for examination of water and waste water. 20th edition, American Public Health Association, Washington, DC.

 

Babiker I., Mohamed A. and Hiyama T. (2007) Assessing groundwater quality using GIS. Water Resour. Manag., 21, 699–715.

 

Gaus I. D. G., Kinniburgh J. C. and Webster R. (2003). Geostatistical analysis of arsenic concentration in groundwater in Bangladesh using disjunctive kriging. Environmental Geology 44,939-948.

 

Hooshmand A., Delghandi M., Izadi A. and Ails A. (2011). Application of kriging and cokriging in spatial estimation of groundwater quality parameters. African J. Agri. Res., 6(14), 3402-3408.

 

Ishaku J. M. (2011). Assessment of groundwater quality index for JimetaYola area, Northeastern Nigeria. J. Geol. and Min. Res., 3(9), 219-231

 

Jerome C. and Pius A. (2010). Evaluation of water quality index and its impact on the quality of life in an industrial area in Bangalore, South India. Am. J. Sci. Indust. Res., 1(3), 595-603.

 

Mehrjerdi R., Zareian M., Mahmodi S. and Heidari A. (2008). Spatial distribution of groundwater quality with geostatistics (Case study: Yazd-Ardakan plain). World Appl. Sci. J., 4(1), 9-17.

 

Ostovari Y., Beigi H. and Davoudian A. (2017). Evaluation of Groundwater Quality Index (GWQI) and its groundbased processing in Lordegan plain aquifer. J. Environ. Sci. Technol., 5, 227238.

 

Rafferty K. (2000). Scaling in geothermal heat pump systems. Geo-Heat Center Oregon Institute of Technology 3201 Campus Drive Klamath Falls, PP 11-15.

 

Ramakrishnaiah C. R., Sadadhiv C. and Rangnna G. (2009). Assessment of water quality index for the groundwater in Tumkur Taluk, Karnataka State, India. J. Chem., 6(2), 523-530.

 

Rezaei A. and Mirmohammadi Madibi A. M. (2005). Statistics and probabilities (application in agriculture). Publishing House Jihad University of Isfahan, Industrial Branch First Printing, 586 pages.

 

Rokbani M., Gueddari M. and Bouhlila R. (2011). Use of geographical information system and water quality index to assess groundwater quality in El Khairat Deep Aquifer (Enfidha, Tunisian Sahel). Iran. J. Energy Environ., 2 (2), 133-144.

 

Scott H. D. (2000). Soil physics, agricultural and environmental application. Iowa State University Press. 415 pages.

 

Shabani M. (2008). Determination of the most suitable land-based method for preparing a map of pH changes and TDS of groundwater (Case study: Arsanjan plain). Water Eng. J. 1, 47-57 [In Persian].

 

Shi J., Wang H., Xu J., Wu J., Lsi X., Zhu H. and Yu C. (2007). Spatial distribution of heavy metals in soils: a case study of Changxing, China. Environ. Geol. 52, 110.

 

Sing C., Shahshtri S., Mukhrrjee S., Kumari R., Avater R., Singh A. and Sing R. P. (2011). Application of GWQI to assess effect of land use change on groundwater quality in lower Shiwaliks of Punjab: Remote sensing and GIS based approach. Water Resour. Manag., 25, 1881–1898.

 

WHO. (2008). Guidelines for drinking-water quality. 3rd edition, 668 pages.