۲۲۳۸۲پ
per
ارزیابی کیفیت آب رودخانه ارس جهت استفاده در شرب، صنعت و کشاورزی در محدوده سد ارس تا جلفا
Assessment of Aras River Water quality for drinking, industry and agriculture uses, within the Aras Dam to Julfa region
/وحید کاظمی خیارک
: علوم طبیعی
، ۱۳۹۸
، میرزائی
۱۶۱ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
زمین‌شناسی، گرایش زمین‌شناسی زیست محیطی
۱۳۹۸/۱۱/۰۶
تبریز
حفاظت و استفاده بهینه از منابع آب از اصول توسعه پایدار هر کشور می‌باشد .آب‌های سطحی جاری یا رودخانه‌ها از مهم‌ترین منابع آب هستند که نقش مهمی در تأمین آب موردنیاز فعالیت‌های مختلف مانند کشاورزی، صنعت، شرب و تولید برق دارند .هدف از این مطالعه ارزیابی کیفیت آب رودخانه ارس جهت استفاده در شرب، صنعت و کشاورزی در حد فاصل سد ارس تا شهر جلفا می‌باشد .برای این منظور نمونه‌برداری از آب رودخانه از ۱۱ ایستگاه به‌صورت ماهانه از مهر ۹۷تا مرداد ۹۸ انجام گرفت و پارامترهایEC ،pH ، مواد جامد معلق،BOD ،COD ، یون‌های اصلی، یون‌های فرعی) نیترات، فسفات، فلوراید و سیلیس (و عناصر بالقوه سمی اندازه گیری گردید .نتایج نشان می‌دهد که آب رودخانه ارس قلیایی) میانگین ۸.۲۶) بوده و هدایت الکتریکی آن به طور میانگین ۱۱۵۶.۷ میکرو زیمنس بر سانتی متر است و از لحاظ سختی در رده آب‌های خیلی سخت قرار می‌گیرد .به طور کلی غلظت یون‌های اصلی در فصول خشک بیشتر از فصول تر می‌باشد و از میان یون‌های اصلی، منیزیم در فصل پاییز و زمستان و بیکربنات در اکثر ماه‌ها بیشتر از حد استاندارد WHO است .از میان یون‌های فرعی، غلظت فسفات در اکثر ماه‌ها بالاتر از استاندارد آب شرب ایران(۲/۰ میلی گرم بر لیتر (است .میزان مواد جامد معلق در آب رودخانه ارس بین ۱۷/۴۱ تا ۷۶/۳۳۷۱ میلی گرم بر لیتر) میانگین ۰۴/۴۲۸) است که بیشترین مقادیر آن در فصل بهار بوده و شاخه فرعی قطورچای عامل اصلی ورود مواد معلق در آب رودخانه ارس است .غلظت آرسنیک در هر سه دوره اندازه‌گیری) اسفند، اردیبهشت و تیرماه (بیشتر از استاندارد WHO است و با توجه به زمین شناسی حوضه آبریز رودخانه ارس و موقعیت آن، هر دو منشأ زمین‌زاد و انسان‌زاد قابل ذکر است .طبق نتایج حاصل از دیاگرام پایپر تیپ آب در فصل پاییز بی‌کربناته سدیک بوده که در فصل زمستان به بی‌کربناته منیزیک تبدیل شده و دوباره در فصل بهار تیپ آب به بی‌کربناته سدیک تغییر کرده است .با توجه به نتایج نمودارهای گیبس، فرآیند اصلی کنترل کننده ترکیب شیمیایی آب رودخانه ارس و شاخه فرعی قطورچای، هوازدگی سنگ می‌باشد .نسبت‌های یونی بررسی شده نیز تایید کننده نتایج نمودار گیبس است .محاسبه شاخص اشباع‌شدگی نشان داد، تمام نمونه‌های آب در ماه‌های مورد بررسی نسبت به کانی‌های دولومیت، کلسیت و آراگونیت حالت فوق اشباع دارند و نسبت به کانی‌های انیدریت، ژیپس، هالیت و فلوریت حالت تحت اشباع دارند .براساس دیاگرام‌های شولر، کیفیت آب رودخانه ارس از لحاظ شرب در فصل پاییز در وضعیت خوب تا قابل قبول قرار دارد و در فصل تابستان از وضعیت خوبی برخوردار است .براساس دیاگرام ویلکاکس، آب رودخانه ارس در هر چهار فصل در رده C۳S۱ قرار گرفته است .آبهایی که در این رده قرار می‌گیرند دارای کیفیت متوسط بوده و تنها برای آبیاری زمین‌های درشت بافت و با زهکشی خوب، مناسب می‌باشد .همچنین نمونه‌های مورد مطالعه اکثرا دارای نسبت جذب منیزیم بالاتر از حد مجاز ( ۵۰) داشته و در رده آب‌های نامناسب برای مصارف کشاورزی قرار می‌گیرند .با محاسبه شاخص لانژلیه مشخص شد که آب تمامی ایستگاه‌های نمونه‌برداری در تمامی دوره‌های آماری از لحاظ صنعتی در رده رسوب‌گذار قرار می‌گیرند .طبق نتایج تحلیل عاملی در فصل پاییز، عامل اول بیشتر تحت تأثیر کلر، سدیم،TSS ، بیکربنات و پتاسیم می‌باشد که بیشترین تأثیر را بر کیفیت آب در فصل پاییز دارند .بار عاملی مثبت سدیم و کلر بیانگر انحلال سازندهای تبخیری در تغییر کیفیت آب می‌باشد) منشأ زمین‌زاد .(در فصل زمستان عامل اول بیشتر تحت تأثیر بیکربنات و پتاسیم با بار عاملی بالای مثبت و منیزیم با بار عاملی متوسط مثبت و سولفات با بار عاملی بالای منفی و همچنین نیترات و کلسیم با عاملی متوسط منفی می‌باشد که بیشترین تأثیر را بر کیفیت آب در فصل زمستان داشته است و قرار گرفتن سولفات و نیترات در این عامل نشان‌دهنده منشأ انسان‌زاد برای عامل است .در فصل بهار عامل اول بیشتر تحت تأثیر سدیم، پتاسیم،EC ، کلراید، بیکربنات، کلسیم، و سولفات با بارگذاری بالای مثبت است که این عامل بیانگر منشأ زمین‌زاد است .در فصل تابستان عامل اول بیشتر تحت تأثیر منیزیم، فسفات و سیلیس با بارگذاری بالا و کلسیم با بارگذاری بالای منفی است .بار عاملی بالای سیلیس می‌تواند بیانگر هوازدگی سنگ‌های آذرین باشد .بار عاملی بالای فسفات می‌تواند بیانگر منشأ انسان‌زاد برای عامل اول باشد . .نتایج آنالیز خوشه‌ای در طی چهار فصل نشان داد که شاخه فرعی قطورچای یکی از نقاط آلاینده می‌باشد که تاثیر بسزایی بر کیفیت آب رودخانه ارس دارد و نقاط آلاینده بعدی عوامل انسان‌زاد می‌باشد که از شهر جلفا ناشی می‌شود
Conservation and optimal use of water resources are the principles of sustainable development in every country. Surface water or rivers are the most important water resources, which have an important role in water supplying for various activities such as agriculture, industry, drinking and power production. The aim of this study is evaluating the water quality of Aras River for drinking, industrial and agricultural uses between Aras Dam and Jolfa city. For this purpose, river water sampling from 11 stations was carried out monthly from October 2018 to August 2019 and EC, pH, suspended solids, BOD, COD, major ions, minor ions (nitrate, phosphate, fluoride and silica) and potentially Toxicity elements were measured. The results showed that the Aras River water is alkaline (mean 8.26) and its average electrical conductivity is 1156.7 s/cm and placed in the very hard water category. In general, the concentration of major ions in the dry seasons is higher than in the wet seasons, and among the major ions, magnesium in the autumn and winter and bicarbonate exceeds the WHO standard in most months. Among the minor ions, the phosphate concentration in most months is higher than the Iranian drinking water standard (0.2 mg/l). The amount of suspended solids in Aras River was between 41.17 to 3371.76 mg/l (mean 428.4), which, the spring month has a highest amounts and the sub-branch of Guthor river is the main source of suspended solids entering to Aras River. Arsenic concentration in all three measurement periods (March, May and July) is higher than the WHO standard. According to the results of the piper diagram, the water type was bicarbonate-sodic in the autumn, which became bicarbonate-magnesium in the winter and changed to bicarbonate-sodic in the spring. According to the results of Gibbs diagrams, rock weathering is the main process of controlling the chemical composition of Aras River water and its sub-branch. Also The examined ion ratios confirm the results of the Gibbs graph. Calculation of Saturation index showed that all water samples were saturated with dolomite, calcite and aragonite in the studied months and unsaturated with anhydrite, gypsum, halite and fluorite. According to Schoeller diagrams, the water quality of Aras River is good and acceptable in autumn and good in summer. According to the Wilcox diagram, Aras River water is classified as C3S1 class in all seasons. The water in this category has a moderate quality and is suitable for irrigation of coarse textured lands with good drainage. Most of the studied samples also have higher magnesium adsorption ratio (50 ) and are classified as unsuitable for agricultural purposes. Calculation of the Langelier index showed that all water samples in all statistical periods classified as scaling. According to the results of factor analysis in autumn, the first factor is most affected by chlorine, sodium, TSS, bicarbonate and potassium, which have the most influence on water quality in autumn. Positive factor loadings of sodium and chlorine indicate dissolution of evaporative formations in water quality change (geogenic origin). In winter, the first factor is mostly affected by bicarbonate and potassium with high positive factor loadings, magnesium with positive intermediate loads, and sulfate with negative high loads, as well as nitrate and calcium with negative loads, which have the greatest impact on winter water quality. The presence of sulfate and nitrate in this factor indicates anthropogenic origin. In spring, the first factor is mostly influenced by sodium, potassium, EC, chloride, bicarbonate, calcium, and sulfate with a high positive charge indicating its geogenic origin. In summer, the first factor is mostly affected by high loading magnesium, phosphate and silica and negative loading by high calcium. High factor loadings of silica may indicate weathering of igneous rocks. The high factor loadings of phosphate may indicate anthropogenic origin for the first factor. The results of cluster analysis fore seasons showed that Guthor river sub-branch is one of the pollutants points which has a significant impact on the water quality of Aras River and the other pollutants are the anthropogenic factors that derive from Jolfa city
Assessment of Aras River Water quality for drinking, industry and agriculture uses, within the Aras Dam to Julfa region
کاظمی خیارک، وحید
Kazemi khiarak, Vahid
اصغری مقدم، اصغر، استاد راهنما
جهانگیری، احمد، استاد راهنما
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
