تحلیل مکانی متغیرهای کیفیت آب زیرزمینی مبتنی بر زمین‌آمار، آنالیز آماری و معادلات ساختاری

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری آبخیزداری، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد اکوهیدرولوژی، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

3 کارشناس مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم پزشکی تهران

4 دانشیار، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران

چکیده

امروزه، پایش کمی و کیفی منابع آب شیرین در مناطق خشک و نیمه‌خشک از ضروریات هر سیستم مدیریتی، پایش و نظارتی است. وجود متغیرهای کیفی فراوان در استانداردهای بین‌المللی سبب شده است که مدیران برحسب شرایط اقتصادی و زمانی فقط به اندازه‌گیری چند متغیر کیفی بپردازند، پس انتخاب این تعداد متغیر برای بررسی استاندارد کیفیت آب اهمیت زیادی دارد. هدف از تحقیق حاضر، تعیین متغیرهای منحصربه‌فرد و تأثیر‏گذار بر آلودگی دشت قلعه‌قاضی استان هرمزگان با استفاده از روش‏های آماری و زمین‌آمار است. نتایج تحلیل خوشه نشان داد چاه‌های بررسی‌شده در دو خوشه قرار می‏گیرند که از نظر موقعیت مکانی قابل تفکیک‌اند. نتایج PCA/FA نشان داد 77/72 درصد از واریانس داده‏ها در دو فاکتور توجیه می‏شوند. همچنین، تحلیل مکانی با استفاده از زمین‌آمار نشان داد میزان تعامل آب و سنگ در عامل نخست بیان‌کنندۀ کارکرد مؤثر سازندهای تبخیری بر آلودگی دشت است. نتایج ANOVA نیز وجود اختلاف معنا‏دار در غلظت عناصر فاکتور اول و دوم تحلیل عاملی را تأیید کرد. بر این اساس، متغیرهای EC، Cl، SO42، Mg و Na برای بررسی توسط SEM انتخاب شد. نتایج این روش یافته‏های روش‏های آماری را تأیید کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1].  H. P. Moghadas, “A STUDY OF GROUND WATER QUALITY IN LENJAN TOWNSHIP OF ISFAHAN PROVINCE,” sjsph YR - 2003, no. 4. p. 31–40 K1–Lenjcm township water K1–Quality G. (In Persian)
[2]. T. S. Narany, M. F. Ramli, A. Z. Aris, W. N. A. Sulaiman, and K. Fakharian, “Spatiotemporal variation of groundwater quality using integrated multivariate statistical and geostatistical approaches in Amol--Babol Plain, Iran,” Environ. Monit. Assess., vol. 186, no. 9, pp. 5797–5815, 2014. (In Persian)
[3]. N. M. Fakhari M, Asghari Moghadam A, Barzegar R, Kazemian N, “nvestigation of the Origin of Some Heavy Metals in Groundwater of Marand Plain Aquifer Using Multivariate Statistical Methods,”. J. Water Soil, vol. 26, no. 2, pp. 237–253, Aug. 2016. (In Persian)
[4]. L. Belkhiri and T. S. Narany, “Using multivariate statistical analysis, geostatistical techniques and structural equation modeling to identify spatial variability of groundwater quality,” Water Resour. Manag., vol. 29, no. 6, pp. 2073–2089, 2015.
[5]. A. Facchinelli, E. Sacchi, and L. Mallen, “Multivariate statistical and GIS-based approach to identify heavy metal sources in soils,” Environ. Pollut., vol. 114, no. 3, pp. 313–324, 2001.
[6]. A. Menció and J. Mas-Pla, “Assessment by multivariate analysis of groundwater–surface water interactions in urbanized Mediterranean streams,” J. Hydrol., vol. 352, no. 3–4, pp. 355–366, 2008.
 
[7]. K. Dragon, “Application of factor analysis to study contamination of a semi-confined aquifer (Wielkopolska Buried Valley aquifer, Poland),” J. Hydrol., vol. 331, no. 1–2, pp. 272–279, 2006.
[8]. A. Z. Aris, M. H. Abdullah, A. Ahmed, and K. K. Woong, “Controlling factors of groundwater hydrochemistry in a small island’s aquifer,” Int. J. Environ. Sci. Technol., vol. 4, no. 4, pp. 441–450, 2007. (In Persian)
[9]. M. Kumar, A. L. Ramanathan, M. S. Rao, and B. Kumar, “Identification and evaluation of hydrogeochemical processes in the groundwater environment of Delhi, India,” Environ. Geol., vol. 50, no. 7, pp. 1025–1039, 2006.
[10].            B. Tlili-Zrelli, M. Gueddari, and R. Bouhlila, “Geochemistry and quality assessment of groundwater using graphical and multivariate statistical methods. A case study: Grombalia phreatic aquifer (Northeastern Tunisia),” Arab. J. Geosci., vol. 6, no. 9, pp. 3545–3561, 2013.
[11].            I. Gundogdu and O. Esen, “The importance of secondary variables for mapping of meteorological data. 3rdinternational conference on cartography and GIS,” Nessebar, Bulg., 2010.
[12].            P. P. Adhikary, H. Chandrasekharan, D. Chakraborty, and K. Kamble, “Assessment of groundwater pollution in West Delhi, India using geostatistical approach,” Environ. Monit. Assess., vol. 167, no. 1–4, pp. 599–615, 2010.
[13].            D. Machiwal, A. Mishra, M. K. Jha, A. Sharma, and S. S. Sisodia, “Modeling short-term spatial and temporal variability of groundwater level using geostatistics and GIS,” Nat. Resour. Res., vol. 21, no. 1, pp. 117–136, 2012.
[14].            B. Bayard and C. Jolly, “Environmental behavior structure and socio-economic conditions of hillside farmers: a multiple-group structural equation modeling approach,” Ecol. Econ., vol. 62, no. 3–4, pp. 433–440, 2007.
[15].            M. A. Kenney, G. B. Arhonditsis, L. C. Reiter, M. Barkley, and K. H. Reckhow, “Using structural equation modeling and expert elicitation to select nutrient criteria variables for south-central Florida lakes,” Lake Reserv. Manag., vol. 25, no. 2, pp. 119–130, 2009.
[16].            B. Zarrabi, M. E. F. Valipour, and M. Javanbakht, “Investigation of Geologic factors affecting runoff quality of Qaleh Ghazi Plain,” Second Int. Congr. Appl. Geol., vol. IAGC02_229, no. Department of Geology, Islamic Azad University, Mashhad, 2015. (In Persian)
[17].            S. M. Yidana, D. Ophori, and B. Banoeng-Yakubo, “A multivariate statistical analysis of surface water chemistry data The Ankobra Basin, Ghana,” J. Environ. Manage., vol. 86, no. 1, pp. 80–87, 2008.
[18].            E. J. Usunoff and A. Guzmán-Guzmán, “Multivariate analysis in hydrochemistry: an example of the use of factor and correspondence analyses,” Groundwater, vol. 27, no. 1, pp. 27–34, 1989.
[19].            A. Mustapha and A. Z. Aris, “Multivariate Statistical Analysis and Environmental Modeling of Heavy Metals Pollution by Industries.,” Polish J. Environ. Stud., vol. 21, no. 5, 2012.
[20].            K. Schaefer and J. W. Einax, “Analytical and chemometric characterization of the Cruces River in South Chile,” Environ. Sci. Pollut. Res., vol. 17, no. 1, pp. 115–123, 2010.
[21].            P. A. Rogerson, Statistical methods for geography: a students guide. Sage, 2014.
[22].            J. B. Grace, Structural equation modeling and natural systems. Cambridge University Press, 2006.
[23].            R. B. Kline, “Principles and Practice of Structural Equation Modeling The Guilford Press New York Google Scholar,” 1998.
[24].            M. share pour, “Structural equation modeling (SEM):: Meet applications LISREL program (LISREL) in Social Research,” Soc. Sci., vol. 8, no. 13.14, pp. 204–231, 2001. (In Persian)
[25].            R. E. Rossi, D. J. Mulla, A. G. Journel, and E. H. Franz, “Geostatistical tools for modeling and interpreting ecological spatial dependence,” Ecol. Monogr., vol. 62, no. 2, pp. 277–314, 1992.
[26].            H. Assaf and M. Saadeh, “Geostatistical assessment of groundwater nitrate contamination with reflection on DRASTIC vulnerability assessment: the case of the Upper Litani Basin, Lebanon,” Water Resour. Manag., vol. 23, no. 4, pp. 775–796, 2009.
[27].            R. M. Lark, “Estimating variograms of soil properties by the method-of-moments and maximum likelihood,” Eur. J. Soil Sci., vol. 51, no. 4, pp. 717–728, 2000.
[28].            H. Hosseini Poor, J. Ghaioomeyan, A. R. Ghasemi, and S. Choopani, “Investigating salt sources in Sarchahan aquifer in Hormozghan province using ion ratios,” Watershed Eng. Manag., vol. 1, no. 4, pp. 212–226, 2010. (In Persian)
[29].            J. Shi et al., “Spatial distribution of heavy metals in soils: a case study of Changxing, China,” Environ. Geol., vol. 52, no. 1, pp. 1–10, 2007.
[30].            H. W. Marsh, K.-T. Hau, and Z. Wen, “In search of golden rules: Comment on hypothesis-testing approaches to setting cutoff values for fit indexes and dangers in overgeneralizing Hu and Bentler’s (1999) findings,” Struct. Equ. Model., vol. 11, no. 3, pp. 320–341, 2004.
[31].            A. E. Sutton-Grier, M. A. Kenney, and C. J. Richardson, “Examining the relationship between ecosystem structure and function using structural equation modelling: A case study examining denitrification potential in restored wetland soils,” Ecol. Modell., vol. 221, no. 5, pp. 761–768, 2010.
[32].            L. Hu and P. M. Bentler, “Cutoff criteria for fit indexes in covariance structure analysis: Conventional criteria versus new alternatives,” Struct. Equ. Model. a Multidiscip. J., vol. 6, no. 1, pp. 1–55, 1999.
[33].            R. H. Hoyle, Handbook of structural equation modeling. Guilford press, 2012.
[34].            D. Hooper, J. Coughlan, and M. Mullen, “Structural equation modelling: Guidelines for determining model fit,” Articles, p. 2, 2008.
[35].            J. S. Hanor and J. E. Bailey, “Use of hydraulic head and hydraulic gradient to characterize geopressured sediments and the direction of fluid migration in the Louisiana Gulf Coast,” 1983.
دوره 5، شماره 4
دی 1397
صفحه 1385-1399
  • تاریخ دریافت: 31 خرداد 1397
  • تاریخ بازنگری: 07 مهر 1397
  • تاریخ پذیرش: 07 مهر 1397
  • تاریخ اولین انتشار: 01 دی 1397
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1397