کاربرد تکنیک سیستم اطلاعات جغرافیایی درتعیین فاکتور های مؤثر بر کیفیت آب مطالعه موردی: دشت سروستان

هدف از این پژوهش بررسی اثر عوامل مختلف برکیفیت آب زیرزمینی دشت سروستان در دوره آماری هفت ساله) 1331 1331 به لحاظ پارامترهای شیمیایی بی کربنات، سختی، کل املاح محلول، منیزیوم وکلسیم جهت مصارف شرب و استفاده درتهیه فراورده های نفتی بودند. روش ها: دراین تحقیق به بررسی تغییرات مکانی وزمانی پارامترهای یاد شده در 23 حلقه چاه مبادرت شد. محاسبات آماری با استفاده از Excel انجام وسپس نتایج به محیط GIS واردشد درنهایت شماره گذاری چاه ها وتهیه نقشه های پهنه بندی هر پارامتر ترسیم تا ارتباط میان اجزاء شیمیایی وفیزیکی آب زیرزمینی با عوامل مؤثر درکاهش کیفیت آب مورد بررسی ،تفسیر قرار گیرندو نهایتاٌ با استانداردهای شولر، صنایع تطبیق داده شده وراهکارهای مهم ارائه گردد. یافته ها:نتایج نشان می دهدکه کیفیت اب زیرزمینی دشت سروستان درمقایسه بادیاگرام شولر جهت شرب به لحاظ یون بی کربنات فاقد محدودیت امامیانگین پارامترهای سختی واملاح محلول به ترتیب در 22 حلقه چاه)% 32 درصد(و در 22 حلقه چاه)% 33 درصد( باقابلیت شرب نامناسب تاغیر قابل شرب، ازنظر استفاده در فراورده های نفتی % 111 درصد چاه ها بامقدارکلسیم مجاز، 22 حلقه چاه)% 93 درصد(دارای منیزیوم کم و 2حلقه چاه بیشتراز استاندارد صنایع بودند. حداکثر پارامترهای سختی،املاح 91 میلی گرم بر لیتر درچاه شماره 9 مشاهده شده بودند. - - / محلول ومنیزیوم به ترتیب با مقادیر 1 21311 3321 نتیجه گیری:با توجه به اینکه چاه شماره 9دربستر دشت ومجاور دریاچه شور مهارلو واقع شده به نظر می رسد نفوذ ومهاجرت آب شور دریاچه مهارلو به سمت دشت، نوع ساختار سازندهای زمین شناسی اطراف وبستردشت،تغییرات اقلیمی درسال های گذشته وخشکسالی به همراه اقلیم خشک منطقه وجهت جریان آب های زیرزمینی وانحلال املاح موجود درسازندها مهمترین عوامل مؤثر درکاهش کیفیت آب دشت سروستان وافزایش سختی،املاح محلول ومنیزیوم شده بودند.هدف از این پژوهش بررسی اثر عوامل مختلف برکیفیت آب زیرزمینی دشت سروستان در دوره آماری هفت ساله) 1331 1331 به لحاظ پارامترهای شیمیایی بی کربنات، سختی، کل املاح محلول، منیزیوم وکلسیم جهت مصارف شرب و استفاده درتهیه فراورده های نفتی بودند. روش ها: دراین تحقیق به بررسی تغییرات مکانی وزمانی پارامترهای یاد شده در 23 حلقه چاه مبادرت شد. محاسبات آماری با استفاده از Excel انجام وسپس نتایج به محیط GIS واردشد درنهایت شماره گذاری چاه ها وتهیه نقشه های پهنه بندی هر پارامتر ترسیم تا ارتباط میان اجزاء شیمیایی وفیزیکی آب زیرزمینی با عوامل مؤثر درکاهش کیفیت آب مورد بررسی ،تفسیر قرار گیرندو نهایتاٌ با استانداردهای شولر، صنایع تطبیق داده شده وراهکارهای مهم ارائه گردد. یافته ها:نتایج نشان می دهدکه کیفیت اب زیرزمینی دشت سروستان درمقایسه بادیاگرام شولر جهت شرب به لحاظ یون بی کربنات فاقد محدودیت امامیانگین پارامترهای سختی واملاح محلول به ترتیب در 22 حلقه چاه)% 32 درصد(و در 22 حلقه چاه)% 33 درصد( باقابلیت شرب نامناسب تاغیر قابل شرب، ازنظر استفاده در فراورده های نفتی % 111 درصد چاه ها بامقدارکلسیم مجاز، 22 حلقه چاه)% 93 درصد(دارای منیزیوم کم و 2حلقه چاه بیشتراز استاندارد صنایع بودند. حداکثر پارامترهای سختی،املاح 91 میلی گرم بر لیتر درچاه شماره 9 مشاهده شده بودند. - - / محلول ومنیزیوم به ترتیب با مقادیر 1 21311 3321 نتیجه گیری:با توجه به اینکه چاه شماره 9دربستر دشت ومجاور دریاچه شور مهارلو واقع شده به نظر می رسد نفوذ ومهاجرت آب شور دریاچه مهارلو به سمت دشت، نوع ساختار سازندهای زمین شناسی اطراف وبستردشت،تغییرات اقلیمی درسال های گذشته وخشکسالی به همراه اقلیم خشک منطقه وجهت جریان آب های زیرزمینی وانحلال املاح موجود درسازندها مهمترین عوامل مؤثر درکاهش کیفیت آب دشت سروستان وافزایش سختی،املاح محلول ومنیزیوم شده بودند.

اثر سد زاینده رود بر کیفیت آب و غنای درشت بی مهرگان کفزی رودخانه زاینده رود

عنوان تحقیق: اثر سد زاینده رود بر کیفیت آب و غنای درشت بی­مهرگان کفزی رودخانه زاینده رود

فرمت فایل: word

تعداد صفحات: 88

شرح مختصر:

رودخانه­ها به عنوان یکی از مهم­ترین منابع آبی، نسبت به فعالت­های انسانی بسیار آسیب­پذیر هستند. ایجاد مخازن و سدها یکی از قدیمی­ترین اشکال دخالت انسان در اکوسیستم­های آبی است. سدها با وجود مزایای زیاد (تولید انرژی برق­آبی، کنترل سیلاب و تنظیم سطح آب) پتانسیل تغییر جمعیت موجودات آبزی را نیز دارند. احداث سدها تغییرات مهمی را در رژیم جریان، حمل و انتقال ذرات معلق، مورفولوژی رودخانه، درجه حرارت آب و شرایط شیمیایی به خصوص در پایین دست رودخانه­ها ایجاد می­کنند. درشت بی­مهرگان کفزی تحت تأثیر تغییرات ایجاد شده در زیستگاه قرار می­گیرند.اثر سدها بر جوامع بی­مهرگان کفزی به خاطر نقشی که در عملکرد اکوسیستم رودخانه­ای ایفا می­کنند، بسیار مهم است. رودخانه زاینده رودیکی ازبزرگترین رودخانه­های ایران و مهم­ترین رودخانه جاری درفلات مرکزی ایران است که رژیم جریان آن تحت تاثیر سد زاینده رود قرار دارد. به منظور ارزیابی اثر اکولوژیکی ناشی از احداث سد زاینده رود بر جوامع زیستی و کیفیت آب رودخانه زاینده رود، تعداد 6 ایستگاه (ایستگاه­های خرسونک و اورگان قبل از سد، ایستگاه چادگان درفاصله نزدیک زیردست سد و ایستگاه­های حجت آباد، مارکده و هوره در پایین­دست سد) انتخاب و وضعیت کیفی آب و کفزیان رودخانه به روش کمی از تیر ماه 1392 تا خرداد 1393 مورد بررسی قرار گرفت. نمونه برداری از آب و کفزیان رودخانه در هر ایستگاه با 3 تکرار و در تناوب­های زمانی 45 روزه ( هر فصل دو بار) انجام شد. پارامترهای دما، اکسیژن محلول، نیترات، فسفات، BOD₅، COD، ECو pHنمونه­های آب به روش استاندارد اندازه گیری شد. شاخص­های زیستی شامل غنای تاکسونی، BMWPو ASPTو همچنین شاخص­های تنوع شانون، سیمپسون و مارگالف برای جوامع کفزی محاسبه شد. نتایج حاصل در مجموع نشان داد که خصوصیات فیزیکی وشیمیایی آب رودخانه (به جز دما) بین مناطق بالادست و پایین­دست تحت تاثیر ساختار سد نبوده و بیشتر متاثر از تغییرات فصلی است. همچنین شاخص­های تنوع شامل غناء، شاخص­های تنوع شانون، مارگالف و سیمپسون کاهش معنی داری را به خصوص در ایستگاه زیردست سد و کاهش قابل توجهی را در ایستگاه های پایین­دست سد نشان دادند که می­تواند تحت تاثیر سازه سد باشد.تراکم بسیاری ازخانواده­های کفزیان در ایستگاه سد کاهش قابل توجهی را نشان داد. در ایستگاه­های پایین­دست سد نیز علاوه بر کاهش تراکم، نوع موجوداتنیز تغییر کرده و با نمونه­های سازگار با شرایط جدید جایگزین شدند. همچنین شاخص­های زیستی BMWPو ASPTبه ترتیب وضعیت کیفی آب را در ایستگاه زیر دست سد مشابه آب­های آلوده و مشکوک به آلودگی تا آلودگی متوسط احتمالی نشان داد. این افت کیفیت ناشی از آلودگی­های آلی نبوده و بیشتر در اثر تغییر در تراکم و تنوع خانواده­های کفزیان حاصل شده است.

کلمات کلیدی: سد، زاینده­رود، شاخص­های زیستی، درشت بی­مهرگان کفزی، کیفیت آب.

فهرست مطالب

فهرست مطالب هشت

فهرست اشکال ده

فهرست جداول یازده

فهرست پیوست­ها دوازده

چکیده 1

فصل اول: مقدمه

مقدمه 2

فصل دوم: تعاریف و مرور منابع

2-1 اثر سد بر کیفیت آب 7

2-2 پیامدهای اکولوژیک سدها 9

2-3 تأثیر سد بر تنوع ژنتیکی آبزیان 11

2-4 اثرات فیزیکی احداث سدها 11

2-5 پارامترهای کیفی آب 13

2-5-1 دما 13

2-5-2 اکسیژن محلول آب 13

2-5-3 اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی (BOD₅14

2-5-4 اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD 14

2-5-5 نیترات 15

2-5-6 pH 15

2-5-7 هدایت الکتریکی 15

2-5-8 فسفات 16

2-6 استفاده از بی­مهرگان درشت کفزی جهت بررسی وضعیت کیفی آب رودخانه­ها16

2-7 شاخص­های تنوع 19

2-7-1 شاخص تنوع شانون- وینر 20

2-7-2 شاخص تنوع سیپمسون 20

2-7-3 شاخص تنوع مارگالف 21

2-7-4 غنای آرایه­ها 21

2-8 شاخص­های زیستی 21

2-8-1 شاخص زیستی BMWP 22

2-9 سابقه و اهمیت تحقیق در جهان 24

2-10 سابقه و اهمیت تحقیق در ایران 26

2-11 معرفی رودخانه­ی زاینده رود 27

2-12 معرفی دریاچه­ی سد زاینده رود 27

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1 انتخاب ایستگاه­های نمونه برداری 29

3-2 روش نمونه برداری 31

3-2-1 نمونه برداری از آب 31

3-2-2 نمونه برداری از کفزیان رودخانه 31

3-3 اندازه گیری فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی آب31

3-4 شناسایی نمونه­های بی­مهرگان کفزی 32

3-5 تحلیل داده­ها  32

3-5-1 محاسبه­ی شاخص­های غنا و تنوع درشت بی­مهرگان کفزی32

3-5-2 شاخص­های زیستی BMWPو ASPT32

3-5-3 بررسی روند تغییرات زمانی و مکانی داده­ها32

3-5-4 بررسی همبستگی بین داده­ها 33

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1 بررسی روند تغییرات مکانی و زمانی پارامترهای کیفی آب رودخانه34

4-1-1 دمای آب 34

4-1-2 اکسیژن محلول 36

4-1-3 BOD₅ 36

4-1-4 COD 38

4-1-5 نیترات 38

4-1-6 pH 39

4-1-7 هدایت الکتریکی 40

4-1-8 فسفات 41

4-2 بررسی روند تغییرات مکانی و زمانی شاخص­های غنا و تنوع درشت بی­مهرگان کفزی42

4-2-1 تعداد خانواده 42

4-2-2 شاخص تنوع شانون 44

4-2-3 شاخص تنوع مارگالف 45

4-2-4 شاخص تنوع سیمپسون 4۵

4-3 بررسی روند تغییرات مکانی و زمانی شاخص­های زیستی46

4-3-1 شاخص BMWP 46

4-3-2 شاخصASPT 47

4-4 همبستگی بین داده­ها 48

4-4-1 همبستگی بین پارامترهای کیفی آب رودخانه48

4-4-2 همبستگی بین پارامترهای کیفی آب و شاخص­های محاسبه شده48

4-4-3 همبستگی بین شاخص­های محاسبه شده49

فصل پنجم: بحث و نتیجه­گیری

5-1 نتیجه گیری 52

5-2 پیشنهادات 54

منابع 55

 فهرست اشکال

عنوانصفحه

شکل 3-1 موقیت ایستگاه­های نمونه برداری 30

شکل 3-2 نمونه­ای از نمودار باکس- ویسکرپلات 33

شکل4-1 تغییرات دمای آب رودخانه در ایستگاه­های مورد مطالعه در فصول مختلف35

شکل4-2 تغییرات میزان اکسیژن محلول آب رودخانه در ایستگاه­های مورد مطالعه در فصول مختلف36

شکل 4-3 تغییرات میزان BOD₅ درماه­های مختلف37

شکل 4-4 تغییرات میزان BOD₅در ایستگاه­های نمونه برداری37

شکل 4-5 تغییرات COD در ایستگاه­های نمونه برداری در فصول مختلف سال38

شکل 4-6 تغییرات نیترات در ایستگاه­های نمونه برداری در فصول مختلف سال39

شکل 4-7 تغییراتpHدر ایستگاه­های نمونه برداری در فصول مختلف سال40

شکل 4-8 تغییرات هدایت الکتریکی در ایستگاه­های نمونه برداری در فصول مختلف سال41

شکل 4-9 تغییرات فسفات در ایستگاه­های نمونه برداری در فصول مختلف سال41

شکل 4-10 روند تغییرات تعداد خانواده­های بی­مهرگان درشت کفزی در ایستگاه­های نمونه برداری43

شکل 4-11 درصد فراوانی راسته­های Ephemeropteraو Trichoptera در ایستگاه­های نمونه برداری44

شکل 4-12 نسبت نمونه­های حساس بی مهرگان کفزی به شیرونومیده در ایستگاه­های نمونه برداری44

شکل 4-13 تغییرات شاخص تنوع شانون در ایستگاه­های نمونه برداری45

شکل 4-14 تغییرات شاخص تنوع مارگالف در ایستگاه­های نمونه برداری45

شکل 4-15 تغییرات شاخص تنوع سیمپسون در ایستگاه­های نمونه برداری 46

شکل 4-16 تغییرات شاخص زیستی BMWP در ایستگاه­های نمونه برداری 47

شکل 4-17 تغییرات شاخص ASPT در ایستگاه­های نمونه برداری48

   فهرست جداول

عنوان صفحه

جدول2-1 طبقه بندی کیفیت آب بر اساس شاخص شانون- وینر 20

جدول2-2 طبقه بندی کیفی آب بر اساس امتیاز کلی شاخصBMWP23

جدول 2-3 گروه بندی بر اساس ASPT 23

جدول 3-1 موقعیت جغرافیایی ایستگاه­های نمونه برداری30

جدول 4-1 ضرایب همبستگی پیرسون بین پارامترهای کیفی آب49

جدول 4-2 ضرایب همبستگی پیرسون بین شاخص­های محاسبه شده و پارامترهای کیفی آب50

جدول 4-3 ضرایب همبستگی پیرسون بین شاخص­های محاسبه شده51

 فهرست پیوست­ها

عنوان صفحه

پیوست۱

جدول 1-1 استاندارد خروجی فاضلاب­ها 60

جدول 1-2 استاندارد کمیسیون اروپایی برای آب­های مورد استفاده در تولید آب­های آشامیدنی 62

پیوست2

جدول 2-1 آمار ماهیانه ی دبی ایستگاه های هیدرومتری سازمان آب منطقه ای در زمان نمونه برداری 64

جدول 2-2 آمار دبی ایستگاه های هیدرومتری سازمان آب منطقه ای در زمان نمونه برداری 64

شکل 2-1 نمودار بارندگی ماهیانه در ایستگاه هواشناسی کوهرنگ در استان چهارمحال و بختیاری 65

شکل 2-2 نمودار بارندگی ماهیانه در ایستگاه هواشناسی سامان در استان چهارمحال و بختیاری 65

پیوست3

جدول 3-1 امتیازهای هر خانواده در سیستم BMWP 66

جدول 3-2 معرفی گونه­های شناسایی شده در ایستگاه­های نمونه برداری 69

جدول3-3 تراکم و فراوانی نمونه­های شناسایی شده در تاریخ 22 تیرماه 139270

جدول 3-4 تراکم و فراوانی نمونه­های شناسایی شده در تاریخ 2 شهریور ماه 139271

جدول 3-5 تراکم و درصد فراوانی نمونه­های شناسایی شده در تاریخ 20 مهر ماه ۱۳۹۲72

جدول 3-6 تراکم و درصد فراوانی نمونه­های شناسایی شده در تاریخ 5 آذر ماه 1392 73

جدول 3-7 تراکم و درصد فراوانی نمونه­های شناسایی شده در تاریخ 20 دی ماه ۱۳۹۲74

جدول 3-8 تراکم و درصد فراوانی نمونه­های شناسایی شده در تاریخ 3 اسفند 139275

جدول 3-9 تراکم و درصد فراوانی نمونه­های شناسایی شده در تاریخ 23 فروردین 139376

جدول 3-10 تراکم و درصد فراوانی نمونه­های شناسایی شده در تاریخ 10 خرداد 1393 77

شکل 3-1 نمودار میانگین میزان BOD اندازه گیری شده در ایستگاه­های مورد مطالعه در فصول مختلف 78

شکل 3-2 نمودار میانگین میزان شاخص تنوع شانون محاسبه شده در ایستگاه­های مورد مطالعه در فصول مختلف 78

شکل 3-3 نمودارمیانگین میزان شاخص تنوع سیمپسون محاسبه شده در ایستگاه­های مورد مطالعه در فصول مختلف 78