ارزیابی غلظت نیترات و آسیب‏پذیری آب زیرزمینی با روش‏های GODS و AVI (مطالعۀ موردی: دشت کردکندی‌ـ دوزدوزان، آذربایجان شرقی)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد هیدروژئولوژی، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز

2 استاد گروه علوم زمین، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز

3 دانشجوی دکتری هیدروژئولوژی، دانشکدۀ علوم طبیعی، دانشگاه تبریز

4 کارشناس آزمایشگاه کنترل کیفی آب استان آذربایجان ‏شرقی

چکیده

هدف از این مطالعه، بررسی غلظت نیترات در منابع آب زیرزمینی دشت‏ کردکندی‌ـ دوزدوزان و ارزیابی آسیب‏پذیری آن با روش‏های GODS و AVI است. دشت کردکندی‌ـ دوزدوزان در شمال ‏غرب ایران در استان آذربایجان ‏شرقی واقع شده است که به‌دلیل کمبود منابع آب سطحی مطلوب در این منطقه، آب زیرزمینی اهمیت خاصی برای کشاورزی و آشامیدن دارد. همچنین فعالیت‏های شدید کشاورزی و استفادۀ بیش از حد از کودهای کشاورزی سبب شده است که آب زیرزمینی این دشت با خطر آلودگی نیترات مواجه باشد. بنابراین، ضروری است که کیفیت آب زیرزمینی این منطقه نسبت به غلظت نیترات بررسی و میزان آسیب‏پذیری آن تعیین شود. برای این منظور از 22 حلقه چاه عمیق و نیمه‌عمیق در مهر‌ماه 1394 نمونه‏برداری و ‌تجزیۀ هیدروشیمیایی شد. کمترین غلظت نیترات با مقدار 31/3 میلی‏گرم بر لیتر در شمال دشت و مجاورت ارتفاعات میانی به‏دست آمد که علت آن عمق زیاد سطح آب زیرزمینی و دانه‏ریز بودن رسوبات است. بیشترین غلظت نیترات نیز با مقدار 23/37 میلی‏گرم بر لیتر در جنوب ‏شرقی منطقه متمرکز شده است که می‏توان علت آن را به رسوبات دانه‏درشت موجود در این ناحیه نسبت داد. بر‌اساس نتایج، فعالیت‏های انسانی مهم‏ترین دلیل حضور نیترات در آب زیرزمینی منطقه است. این فعالیت‏ها می‏توانند از استفادۀ بیش از حد از کودهای کشاورزی توسط کشاورزان یا نشت از سیستم‏های فاضلاب خانگی در منطقه ناشی باشد. همبستگی نسبتاً متوسط (497/0 r=) غلظت نیترات با بی‏کربنات نیز مؤید استفاده از کودهای نیتروژنه در زمین‏های کشاورزی است. به‌منظور برآورد اولیۀ آسیب‏پذیری دشت از روش‏های سادۀ AVI و GODS استفاده شد. براساس روش AVI، بخش‏های شمال‏ غربی و شرقی دشت و براساس روش GODS بخش‏های شمال‏ غربی و جنوب ‏شرقی دشت به‌عنوان مناطق دارای پتانسیل آلودگی بیشتر نسبت به سایر مناطق تعیین شدند.
 
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


نابع
[1]. Asghari Moghaddam A, Adigozalpour A. Investigation of Aluminum, Iron, Manganese, Chromium and Cadmium Concentrations in Groundwater of Oshnavieh Plain. Ecohydrology. 2016;3(2):167-179. [Persian]
[2]. Hooshangi N, Alesheikh AA, Nadiri AA, Asghari Moghaddam A. Evaluation and comparison of geostatistical and fuzzy interpolation methods in estimation of groundwater arsenic, Case study: Khoy plain aquifer. Ecohydrology. 2015;2(1):63-77. [Persian]
[3]. Krapac IG, Dey WS, Roy WR, Smyth CA, Storment E, Sargent, SL, et al. Impacts of swine manure pits on groundwater quality. Environmental Pollution. 2002;120(2): 475-492.
[4]. Criss RE, Davisson ML. Fertilizers, water quality, and human health. Environmental Health Perspective. 2004;112(10): A536-A536.
[5]. Postma D, Boesen C, Kristiansen H, Larsen F. Nitrate reduction in an unconfined sandy aquifer: water chemistry, reduction processes, and geochemical modeling. Water Resour Res. 1991;27: 2027-2045.
[6]. Widory D, Kloppmann W, Chery L, Bonnin J, Rochdi H, Guinamant JL. Nitrate in groundwater: an isotopic multi-tracer approach. Journal of Contaminant Hydrology. 2004;72: 165–188.
[7]. Hajinezhad A, Servati P, Yousefi H.Effect of The Landfill Leachate to quality of Groundwater of Bojnourd City With the Approach Standard Landfill Design or Replacement of Anaerobic Digester. Ecohydrology. 2015;2(3):301-310. [Persian]
[8]. Hajinezhad A, Ziaee Halimehjani E. Study landfill development in Rasht And latex management in order to reduce pollution Anzali Lagoon. Ecohydrology. 2015;2(1):11-22. [Persian]
[9]. Di HJ, Cameron KC. Nitrate leaching and pasture production from different nitrogen sources on a shallow stony soil under flood-irrigated dairy pasture. Australian Journal of Soil Research. 2002;40(2): 317-334.
[10]. Kraft GJ. Stites W. Nitrate impacts on groundwater from irrigated-vegetable systems in a humid north-central US sand plain. Agriculture, Ecosystem and Environment. 2003;100(1): 63-74.
[11].Heydarikochi E. Verification of changes in the nitrate with amount of raining in drinking water of fasa' s villages during years of 2007-2008.Journal of Fasa University of Medical Sciences. 2011;1(2):43-48.
[12]. Hamilton PA, Helsel DR. Effects of agriculture on groundwater quality in five regions of the United States. Ground Water.1995;33: 217–226.
[13]. Evans TA, Maidment DR. A spatial and statistical assessment of the vulnerability of Texas groundwater to nitrate contamination.Center for Research in Water Resources. 1995; Online Report 95-2.
[14]. Nolan BT, Hitt KJ, Ruddy CB. Probability of nitrate contamination of recently recharged ground waters in the conterminous United States.Environmental Sceince and Technology.2006;36: 2138-45.
[15]. Debernardi L, De Luca DA, Lasagna M. Correlation between nitrate concentration in groundwater and parameters affecting aquifer intrinsic vulnerability. Environmental Geology. 2008;55: 539–558.
[16]. Keskin T. Nitrate and heavy metal pollution resulting from agricultural activity: a case study from Eskipazar (Karabuk, Turkey). Environmental Earth Sciences. 2010;61: 703-721.
[17]. EPA. Drinking Water Standards. U. S. EPA. New York. 1995.
[18]. Gharekhani M, Nadiri AA, Asghari Moghaddam A, Sadeghi Aghdam F. Optimization of DRASTIC Model by Support Vector Machine and Artificial Neural Network for Evaluating of Intrinsic Vulnerability of Ardabil Plain Aquifer. Ecohydrology. 2015;2(3):311-324. [Persian]
[19]. Vrba J, Zoporozec A. Guidebook on mapping groundwater vulnerability. International Contributions to Hydrogeology.Verlag Heinz Heise GmbH and Co. KG. 1994.
[20]. Barzegar R, Asghari Moghaddam A, Baghban H. A supervisedcommittee machine artificial intelligent for improving DRASTIC method to assess groundwater contamination risk: acase study from Tabriz plain aquifer, Iran. Stochastic Environmental Research andRisk Assessment. 2016;30(3):883–899.
[21]. Babiker IS, Mohamed MAA, Hiyama T, Kato K. A GIS-based DRASTIC model for assessing aquifer vulnerability in Kakamigahara Heights, Gifu Prefecture, central Japan.Science of the Total Environment. 2005;345(1-3): 127-140.
[22]. Antonakos AK, Lambrakis NJ. Development and testing of three hybrid methods for the assessment of aquifer vulnerability to nitrates, based on the drastic model, an example from NE Korinthia, Greece. Journal of Hydrology. 2007;333(7): 288–304.
[23]. AsghariMoghaddam A, Barzegar R. Investigation of Nitrate Concentration Anomaly Source and Vulnerability of Groundwater Resources of Tabriz Plain Using AVI and GOD Methods. Water and Soil Science.2015;24(4): 11-27. [Persian]
[24]. Fakhri MS, AsghariMoghaddam A, Najib M, Barzegar R. Investigation of nitrate concentrations in groundwater resources of Marand plain and groundwater vulnerability assessment using AVI and GODS methods. Journal of Environmental Studies.2015;41 (1): 49-66. [Persian]
[25]. Samani S, Kalantari N, Rahimi MH. Nitrate contamination of groundwater and assessment potential and sources of pollution in the Evan plain.Water and Soil Resources Conservation.2012;1(3): 29-38. [Persian]
[26]. Nas B, Berktay A. Groundwater contamination by nitrates in the city of Konya,(Turkey): A GIS perspective.Journal of Environmental Management. 2006;79(1): 30-37.‏
[27]. Belmonte-Jimenez SI, Campos-Enriquez JO, Alatorre-Zamora MA. Vulnerability to contamination of the Zaachila aquifer, Oaxaca, Mexico.Geophysical international. 2005;44(3): 283-300.‏
[28]. Vias JM. Andreo B. Perles MJ. Carrasco F. A comparative study of four schemes for groundwater vulnerability mapping in a diffuse flow carbonate aquifer under Mediterranean climatic conditions.Environmental Geology. 2005;47(4): 586-595.‏
[29]. Fraga CM, Fernandes LFS, Pacheco FAL, Reis C, Moura JP. Exploratory assessment of groundwater vulnerability to pollution in the Sordo River Basin, Northeast of Portugal. Rem Revista Escola de Minas. 2013;66(1): 49–58.
[30]. Alizadeh Z. Investigation of hydrogeology and hydrogeochemistry of Bilverdi-Duzduzan plain aquifers. MSC dissertation.2008.p.206. [Persian]
[31]. APHA. Standard methods for the examination of water andwastewater, 17th edn. APHA, Washington, DC.1995.
[32]. Van Stempvoort D, Ewert L, Wassenaar L. AVI: A Method for groundwater protection mapping in the prairie provinces of Canada. PPWD pilot project, Sept. 1991- March 1992. Groundwater and Contaminants Project, Environmental Sciences Division, National Hydrology Research Institute. 1992.
[33]. Gogu R, Dassargues A. Current trend and future challenge in groundwater vulnerability assessment using overlay and index methods. Environ Geo. 1999;39(6): 549-559.
[34]. Kazakis N, Voudouris K. Comparison of three applied methods of groundwater vulnerability mapping: A case study from the Florina basin, Northern Greece. Proceedings of 9th International Hydrogeological Congress, Kalavrita, Greece. Advances in the Research of Aquatic Environment, Springer. 2011.p.359–367.
[35]. Foster SSD. Fundamental concepts in aquifer vulnerability, pollution risk and protection strategy. In: van Duijvenbooden W, van Waegeningh HG (eds) Proceedings and information in vulnerability of soil and ground-water to pollutants, vol 38. TNO Committee on Hydrological Research, The Hague. 1987.p.69–86.
[36]. Paez G. Evaluacion de la vulnerabilidad a la contaminacion de las agues subterraneas en el Valle del Cauca, InformeEjecutivo, Corporeginal del Valle del Cauca, Cauca, Colombia. 1990; 352(3): 95-120.
[37]. World Health Organization. Guidelines for drinking-water quality. 2014.
[38]. Kraft GI, Sites W, Mechanic Dj. Impact of arrigated vegetable agriculture in a humid North-Central U.S. sand plain aquifer. Ground Water. 1999;37(13): 572-580.
[39]. Gillardet J, Dupre B, Louvat P, Allegre CJ. Global silicate weathering and CO2 consumption rates deduced from the chemistry of large rivers. Chemical Geology. 1999;159(5): 3–10.
[40]. Jalali M. Geochemistry characterization of groundwater in an agricultural area of Razan, Hamadan, Iran. Environmental Geology. 2009;56: 1479-1488.
[41]. Han G. Liu CQ. Water geochemistry controlled by carbonate dissolution: a study of the river waters draining karst-dominated terrain, Guizhou province, China. Chem Geol. 2004;204: 1–21.
[42]. Bohlke JK. Groundwater recharge and agricultural contamination.Hydrogeology Journal.2002;10: 153–179.
[43]. Schoonen M, Brown CJ. 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. 1994;24(2): 117-123.
دوره 3، شماره 4
دی 1395
صفحه 517-531
  • تاریخ دریافت: 25 آبان 1395
  • تاریخ بازنگری: 05 دی 1395
  • تاریخ پذیرش: 10 دی 1395
  • تاریخ اولین انتشار: 10 دی 1395
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1395