بررسی تغییرات سولفات در منابع آب شرب زیر زمینی شهر یاسوج و تهیه نقشه کیفی آن با ابزار GIS

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، آب و فاضلاب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات خوزستان، شرکت آب و فاضلاب شهری یاسوج *(مسوول مکاتبات)

2 دانشیار دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران-ایران

3 عضو هیئت علمی انستیتو پاستور، کرج- ایران

4 دانشیار دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران.

چکیده

زمینه و هدف :آب همواره دارای مقادیری املاح محلول از جمله سولفات است. سولفات از منابع مختلفی از انحلال سنگ گچ یا ژیپس گرفته تا پساب کارخانجات صنعتی و شستشوی دود معلق تولیدی توسط کارخانجات و یا آب باران، وارد منابع تامین آب می‏گردد.
حضور سولفات در آب‏های آشامیدنی سهم عظیمی در تولید سختی دایم دارد. از طرفی وجود سولفات با غلظت بالا در آب آشامیدنی باعث تغییر طعم و ترکیب آن با آنیون‏های کلسیم و منیزیم گشته و اثر ملین دارد. هدف از این مطالعه سنجش میزان سولفات موجود در منابع آب شرب زیر زمینی شهریاسوج و مشخص نمودن روند تغییرات پارامتر شیمیایی سولفات ، شناسایی عوامل تاثیر گذار بر میزان این پارامتر و تهیه نقشه کیفی منابع آب برای پارامتر شیمیایی سولفات با بهره‏گیری از ابزار GIS[1] است.
روش بررسی : در مطالعه توصیفی انجام شده، تعداد 42 نمونهدر 7ماه اول سال 1387  از منابع برداشت ومورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش‏های سولفات براساس روش اندازه‏گیری با دستگاه فیلتر فتــومتـر مــدل 7000 صــورت گرفتــه است. جهت آنالیــز نتایج، از نرم افزارExcel و برای تهیه نقشه کیفی از نرم افزار GIS استفاده شده است.
یافته‏ها : این مطالعه نشان داد که میزان سولفات در منابع آب با کاهش سطح ایستابی در فصل‏های تابستان و پاییز و با کم شدن میزان آب منابع آب زیر زمینی افزایش می‏یابد.
نتیجه گیری : کاهش سطح ایستابی باعث کم شدن مقدار آب منابع آب زیر زمینی وبالا رفتن غلظت سولفات در این منابع آب شده است.



 

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورههجدهم، شماره یک، بهار 95

 

بررسی تغییرات سولفات در منابع آب شرب زیر زمینی شهر یاسوج و تهیه           نقشه کیفی آن با ابزار GIS

 

فیض اله پاسره [1]*

pasereh@yahoo.com

امیر حسام حسنی[2]

نظام الدین حسینی[3]

امیرحسین  جاوید[4]

 

تاریخ دریافت:8/11/88

تاریخ پذیرش:29/4/89

چکیده

زمینه و هدف :آب همواره دارای مقادیری املاح محلول از جمله سولفات است. سولفات از منابع مختلفی از انحلال سنگ گچ یا ژیپس گرفته تا پساب کارخانجات صنعتی و شستشوی دود معلق تولیدی توسط کارخانجات و یا آب باران، وارد منابع تامین آب می‏گردد.

حضور سولفات در آب‏های آشامیدنی سهم عظیمی در تولید سختی دایم دارد. از طرفی وجود سولفات با غلظت بالا در آب آشامیدنی باعث تغییر طعم و ترکیب آن با آنیون‏های کلسیم و منیزیم گشته و اثر ملین دارد. هدف از این مطالعه سنجش میزان سولفات موجود در منابع آب شرب زیر زمینی شهریاسوج و مشخص نمودن روند تغییرات پارامتر شیمیایی سولفات ، شناسایی عوامل تاثیر گذار بر میزان این پارامتر و تهیه نقشه کیفی منابع آب برای پارامتر شیمیایی سولفات با بهره‏گیری از ابزار GIS[5] است.

روش بررسی : در مطالعه توصیفی انجام شده، تعداد 42 نمونهدر 7ماه اول سال 1387  از منابع برداشت ومورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش‏های سولفات براساس روش اندازه‏گیری با دستگاه فیلتر فتــومتـر مــدل 7000 صــورت گرفتــه است. جهت آنالیــز نتایج، از نرم افزارExcel و برای تهیه نقشه کیفی از نرم افزار GIS استفاده شده است.

یافته‏ها : این مطالعه نشان داد که میزان سولفات در منابع آب با کاهش سطح ایستابی در فصل‏های تابستان و پاییز و با کم شدن میزان آب منابع آب زیر زمینی افزایش می‏یابد.

نتیجه گیری : کاهش سطح ایستابی باعث کم شدن مقدار آب منابع آب زیر زمینی وبالا رفتن غلظت سولفات در این منابع آب شده است.

 

واژه های کلیدی : آب شرب زیزمینی، سولفات، یاسوج

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J.Env. Sci. Tech., Vol 18, No.1, spring 2016

 

 

 

 


Investigating the Chaneges of Sulphate in Potabale Water of Yasuj City and preparing it's Qualitative Plan by Means of GIS Tools

 

FeizollahPasereh[6](Correponding Author)

pasereh@yahoo.com

Amirhesam Hasani[7]

Nezamoddin Hoseni[8]

Amirhosein Javid[9]

 

Abstract

Introduction: Water has always some soluble salts, such as sulphate. Sulphate enters the water through different resources such as, dissolved gypsum, waste water of industrial factories and automobiles smoke, dissolved in rain. Presence of sulphate in potable water has an enormous role in creating constant hardness.On the other hand Presence of sulphate with high density in drinking water, causes changes in taste and it's combination with Calcium and Magnesium anions has laxative effect. The goal of this study is to assess the amount of existing sulphate in Yasuj city potable ground water, and determining the procedure of changes in chemical parameters of sulphate and recognizing effective factors on these parameters and preparing qualitative plan for water resources for sulphate parameter by means of GIS tools.

Method: In the study described above, 42 specimens in the 7 earely months of the year 1387 were acquired and tested. Sulphate tests were done based on the measuring method of the instrument of Filter photometer (Model: 7000). For analysing the results, Excel software and for preparing qualitative plan, GIS software was used.

Results: This study showed that sulfate levels in water resources by reducing water level in summer and autumn and with a water level of under ground water resources increases.

Conclusion: Decrease of ground water resources of Yasuj city, causes the sulphate density to increase.

 

Key words: Ground drinking water, Sulphate, Yasuj.

 

 

 

 

 

مقدمه


آب در طبیعت به صورت خالص یافت نمی‏گردد، بلکه همواره مقادیری املاح از جملهسولفات، مواد معلق وگازهای محلول را به‏همراه خود دارد و این امر موجب می‏شود که آب در مناطق مختلف ویژگی مختلف به خود بگیرد. وجود برخی املاح در آب برای سلامتی انسان ضروری است و این در حالی است که مقدار بیش از حد مجاز آن‏ها سلامتی انسان را به خطر خواهد انداخت. بنابراین وجود آب آشامیدنی سالم از شاخص مهم بهداشتی و توسعه یافتگی و همین‏طور ضامن سلامتی جامعه است و اولین قدم در شناخت آب، بررسی پارامترهای آب شرب است. یکی از پارامترهای شیمیایی آب سولفات می باشد. سولفات از منابع مختلفی از انحلال سنگ گچ یا ژیپس گرفته تا پساب کارخانجات صنعتی و شستشوی دود معلق تولیدی توسط کارخانجات به وسیله آب باران، وارد منابع تامین آب می‏گردد. حضور سولفات در آب‏های آشامیدنی سهم عظیمی در تولید سختی دایم دارد. از طرفی وجود سولفات با غلظت بالا در آب آشامیدنی باعث تغییر طعم و ترکیب آن با آنیون‏های کلسیم و منیزیم گشته و اثر ملین دارد. استفاده از آب‏های دارای غلظت زیاد سولفات در دراز مدت منجر به عادت استفاده از این‏گونه آب‏ها شده و مشکلی برای مصرف کنندگان پیش نمی‏آورد.

نشریه 3-116حداکثر غلظت مطلوب و مجاز سولفات را به ترتیب 250و400میلی‏گرم در لیتر پیشنهاد می‏نماید(6- 1) .

نامطلوب شدن طعم آب با طبیعت کاتیون‏های مربوطه متغیر است.حدود آستانه طعم از 250 میلی‏گرم در لیتر برای سولفات سدیم تا 1000 میلی گرم در لیتر برای سولفات کلسیم متغیر است. معمولاً این طعم در نظر گرفته می شود که در مقادیر زیر 250 میلی‏گــرم در لیتر، نامطلوب شــدن طعم بـه حـداقـل می رسد(11-7).

روش بررسی

این مطالعه به مدت هفت ماه در نیمه اول سال 1387انجام گرفته است. محدوده‏ی مورد مطالعه در این تحقیق عبارت است از منابع زیر زمینی تامین کننده آب شرب شهر یاسوج شامل   5 حلقه چاه در منطقه تنگ کناره و در منطقه شهربازی شامل 4حلقه چاه است و با توجه به اینکه فاصله  بعضی از چاه‏ها در حوضه مورد مطالعه بسیار نزدیک از چاه مجاور می‏باشد بنابراین درمنطقه تنگ کناره 4حلقه چاه ودرحوضه شهربازی 2حلقه چاه بوده است. محل برداشت نمونه‏ها  از شیر‏های برداشتی بود که درسر چاه توسط شرکت آب و فاضلاب تعبیه شده است. نمونه‏های نمونه برداری شده به شکل ماهانه از چاه های فوق الذکر تحت عناوین چاه شماره1تنگ کناره، شماره2 تنگ کناره، شماره3تنگ کناره، شماره4تنگ کناره، شماره1شهربازی و شماره2شهربازی طی 7ماه انجام گرفته است که تعداد 42 نمونه به شکل ماهانه  نمونه برداری شده است و با این 42 نمونه روند تغییرات کیفی منابع زیر زمینی تامین کننده آب شرب شهر یاسوج مورد بررسی و تحقیق قرارگرفت.آزمایش‏های سولفات براساس روش طیف سنجی و   با دستگاه فیلتر فتو متر مدل 7000 صورت گرفته است. جهت آنالیز نتایج از نرم افزارExcel وبرای تهیه نقشه کیفی از نر افزار GIS استفاده شده است.

 

یافته ها : در اینتحقیق جمعاً 42 نمونه آب به صورت ماهیانه برداشت شد و میزان سولفات هرنمونه بر حسب میلی‏گرم بر لیتر با روش طیف سنجی اندازه گیری شد که نتایج این نمونه برداری در جدول 1 ارایه شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

                             


جدول1 - میزان غلظت سولفات در چاه های مورد مطالعه منطقه تنگ کناره و

شهربازی در ماه های مختلف (میلی گرم در لیتر)

Table1- The concentration of sulfate in water of studied wells in Tang Kenareh and

Shahrbazi area in different monthes (mg/L)

 

ماه های نمونه برداری

شماره چاه های نمونه برداری

 

منطقه تنگ کناره

منطقه شهربازی

 

 

 

 

 

 

 

چاه 1

چاه 2

چاه 3

چاه 4

چاه 5

چاه 6

فروردین

23/28

7/25

3/25

64/24

5/34

75/28

اردیبهشت

6/28

4/26

26

25

34

29

خرداد

71/28

98/26

14/26

37/25

14/34

74/29

تیر

12/29

08/28

21/26

71/25

3/35

45/2

مرداد

45/29

9/27

4/26

26

9/36

8/30

شهریور

31

1/28

4/27

7/25

3/37

5/31

مهر

1/33

3/29

7/27

3/26

8/37

25/31

 

 

شکل 1- تغییرات غلظت سولفات در چاه های مورد مطالعه منطقه تنگ کناره و

 شهربازی در ماه های مختلف (میلی گرم در لیتر)

Fig. 1- Sulfate concentration changes in water of studied wells in Tang Kenareh and

Shahrbazi area in different monthes (mg/L)

 

 

با توجه به غلظت های آنالیز شده برای سولفات در جدول 1 میانگین غلظت سولفات در جدول 2 نمایش داده شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول2- میانگین غلظت سولفات در چاه های مورد مطالعه منطقه تنگ کناره و شهربازی برحسب (میلی گرم در لیتر)

Table 2- Average concentration of sulfate in water of studied wells in Tang Kenareh and

 Shahrbazi area in different monthes (mg/L)

شهربازی

تنگ کناره

منطقه

6

5

4

3

2

1

شماره چاه

22/26

71/35

53/25

44/26

35/27

74/29

میانگین

 

 

اشکال زیر نقشه های کیفی  تهیه شده بوسیله ابزار GIS در دو منطقه مورد تحقیق  را نشان می دهد.

 

 

شکل 2- روند تغییرات غلظت سولفات در چاه های  تنگ کناره در ماه های مختلف (میلی گرم در لیتر)

Fig. 2- Sulfate concentration variation in water of studied wells in Tang Kenareh area in

Different monthes (mg/L)

 

 

 

شکل 3 روند تغییرات غلظت سولفات در چاه های شهربازی در ماه های مختلف (میلی گرم در لیتر)

Fig. 3- Sulfate concentration variation in water of studied wells in Shahrbazi area in different monthes (mg/L)

 

بحث ونتیجه گیری

 

درجدول1 غلظت سولفات برای 7ماه از سال در دو منطقه مورد مطالعه تنگ کناره و شهربازی برحسب میلی گرم بر لیتر ارایه گردیده است. بانگاهی به این نتایج مشخص می‏گردد که در ماه های گرم سال بدلیل کاهش مقدار آب و پایین رفتن سطح سفره آب زیر زمینی  به عبارت دیگر افزایش عمق سطح  ایستابی آب باعث بالا رفتن غلظت سولفات در منابع آب مورد مطالعه گردیده و اختلاف غلظت سولفات در دو منطقه مورد مطالعه بستگی به اختلاف ساختار زمین‏شناسی در دو منطقه دارد.با بررسی نمودار شکل1کم‏ترین غلظت mg/lit 64/21در ماه فروردین و بیش‏ترین غلظت سولفات mg/lit  8/73در پایان مهرماه که باتوجه به افزایش عمق سطح ایستابی آب این نتیجه دور از انتظار نیست.  بر اساس  رهنمود استانداردهای ملی ایران حداکثر مطلوب و حداکثر مجاز برای میزان سولفات آب آشامیدنی به ترتیب 200 میلی گرم بر لیتر و300 میلی گرم بر لیتر است و نتایج جدول 1 و جدول 2 نشان می‏دهدکه کیفیت آب شهر یاسوج در دو منطقه مورد تحقیق از نقطه نظر میزان سولفات از کیفیت مناسب برخوردار است. ابزار  تصمیم‏گیری در جهت شناسایی منابع آب را شرب تسهیل نموده و تکنیک می تواند کاربردتکنیک‏های پرهزینه ژئوفیزیکی را آسان و موجبات بهره‏وری بیش‏تر را فراهم آورد.

 

تشکرو قدردانی

بدین‏وسیله از همکاری موسسات زیر که در تهیه این تحقیق و مقاله همکاری داشته‏اند، قدردانی و سپاس‏گذاری می‏گردد.

1- دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات خوزستان.

2- دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران.

2- انستیتو پاستور کرج .

3- شرکت آب و فاضلاب شهری استان کهگیلویه و بویر احمد

 

منابع


  1. امیر بیگی، حسن. اصول تصفیه وبهداشت آب، چاپ اول، اندیشه رفیع،1383
  2. شریعت پناهی، محمد.اصول کیفیت و تصفیه آب و فاضلاب . چاپ پنجم.انتشارات دانشگاه تهران.1377
  3. محوی، امیر حسین.جنبه های بهداشتی و زیبا شناختی کیفیت آب، چاپ اول، انتشارات بال گستر، 1375.
  4. Joarder, M. A. M. 1*, Regression Analysis of Ground water Quality Data Of Sunamganj District, Bangladesh, Shahjalal University of Science and Technology, Bangladesh. 2008.
  5. Martin, J. Modelling the effect of drought on estuarine water quality, University of Plymout, Engeland, March, 1999.
  6. McFarlane, M. Groundwater investigation in semi-arid developing countries, using simple GIS tools to facilitate interdisciplinary decision making under poorly mapped conditions: The Boteti area of the Kalahari region in Botswana, University of Botswana, September ,2005.
  7. نبی زاده نودهی، رامین. رهنمودهای کیفیت آب آشامیدنی. سازمان بهداشت جهانی.چاپ اول.تهران. انتشارات نص.1375.
  8. Richard, P. Groundwater salinity as a control on development of eolian landscape: An xample from the White Sands of New Mexico, University of Texas, United States, September, 2006.
  9. ملکوتیان، محمد. روند تغییرات کیفیت شیمیایی منابع آب زیر زمینی دشت بم و بروات، دانشگاه علوم پزشکی کرمان،1376تا1383.
  10. اکبری، اکبر. بررسی وارزیابی کیفیت آب زیر زمینی  دشت میان آب  شوشتر  با استفاده از  GIS،پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید چمران، اهواز
  11. مطوری، فیروزه. بهره گیری از تکنیک GIS در بررسی  کیفیت شیمیایی آب های زیر زمینی شرق دزفول، دانشگاه شهید چمران، اهواز

 


 

 



1- دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، آب و فاضلاب، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات خوزستان،  شرکت آب و فاضلاب شهری یاسوج *(مسوول مکاتبات)

2-  دانشیار دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران-ایران

3- عضو هیئت علمی انستیتو  پاستور، کرج- ایران

4-  دانشیار دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران.

 

 

 

1- M.S.c. in  Environmenal Engineering –water & Wastewater Engineer, Islamic Azad University, Science and Research Branch,  Khuzestan, Iran

2- Assoc.Prof., Dept.of Environment and Energy, Science and research branch, Islamic Azad University, Tehran - Iran.

3- Departement of  Production,Pasteur Institute , Karaj-Iran

4- Assoc.Prof.,Dept.of Science and Technology Marine , Islamic Azad University, Tehran, Iran.

  1. امیر بیگی، حسن. اصول تصفیه وبهداشت آب، چاپ اول، اندیشه رفیع،1383
  2. شریعت پناهی، محمد.اصول کیفیت و تصفیه آب و فاضلاب . چاپ پنجم.انتشارات دانشگاه تهران.1377
  3. محوی، امیر حسین.جنبه های بهداشتی و زیبا شناختی کیفیت آب، چاپ اول، انتشارات بال گستر، 1375.
  4. Joarder, M. A. M. 1*, Regression Analysis of Ground water Quality Data Of Sunamganj District, Bangladesh, Shahjalal University of Science and Technology, Bangladesh. 2008.
  5. Martin, J. Modelling the effect of drought on estuarine water quality, University of Plymout, Engeland, March, 1999.
  6. McFarlane, M. Groundwater investigation in semi-arid developing countries, using simple GIS tools to facilitate interdisciplinary decision making under poorly mapped conditions: The Boteti area of the Kalahari region in Botswana, University of Botswana, September ,2005.
  7. نبی زاده نودهی، رامین. رهنمودهای کیفیت آب آشامیدنی. سازمان بهداشت جهانی.چاپ اول.تهران. انتشارات نص.1375.
  8. Richard, P. Groundwater salinity as a control on development of eolian landscape: An xample from the White Sands of New Mexico, University of Texas, United States, September, 2006.
  9. ملکوتیان، محمد. روند تغییرات کیفیت شیمیایی منابع آب زیر زمینی دشت بم و بروات، دانشگاه علوم پزشکی کرمان،1376تا1383.
  10. اکبری، اکبر. بررسی وارزیابی کیفیت آب زیر زمینی  دشت میان آب  شوشتر  با استفاده از  GIS،پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید چمران، اهواز
  11. مطوری، فیروزه. بهره گیری از تکنیک GIS در بررسی  کیفیت شیمیایی آب های زیر زمینی شرق دزفول، دانشگاه شهید چمران، اهواز