ارزیابی پتانسیل آلودگی آب های زیرزمینی آبخوان خالد آباد-بادرود نطنز با مدل دراستیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد محیط زیست، گروه محیط زیست، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان

2 استادیار، گروه محیط زیست، مرکز تحقیقات پسماند و پساب، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان

چکیده

از آنجا که منابع آب سطحی در بسیاری از مناطق کشور محدود است، آبهای زیرزمینی به عنوان مناسب ترین منبع در دسترس جهت تامین آب موردنیاز به حساب می‌‌آید، از طرف دیگر استفاده بیش از حد آفات و کود های شیمیایی منجر به آلودگی آب‌های زیرزمینی گردیده است، لذا تعیین عرصه های آسیب پذیر در حفظ این منابع حیاتی امری ضروری به نظر می‌رسد. در این پژوهش، به منظور تحلیل آسیب پذیری آب زیرزمینی دشت خالدآباد- بادرود به آلودگی از مدل دراستیک بهره گرفته شد و به طور کلی 7 فاکتور تغذیه آب خالص، عمق آب زیرزمینی، ناحیه غیراشباع، بافت خاک، هدایت هیدرولیکی، محیط آبخوان، توپوگرافی در مدل دراستیک دخیل گردید. پس از تهیه نقشه این فاکتور ها، تعیین وزن این فاکتورها انجام گردید و در نهایت با روی هم گذاری این لایه ها و اعمال وزن آنها در  نرم افزار ArcGIS 10.5 نقشه‌ی آسیب پذیری آب زیرزمینی تهیه شدند. به منظور اعتبارسنجی مدل دراستیک، اقدام به برداشت نمونه و تعیین میزان نیترات برای 13 چاه آب واقع در دشت خالدآباد- بادرود گردید. نتایج حاکی از آنست که در مدل دراستیک، 22 درصد از دشت در محدوده آسیب پذیر واقع شده است که بیشتر در محدوده اطراف شهر بادرود و نواحی شرقی قرار دارد. همچنین نتایج مقایسه نقشه نیترات با نتایج مدل دراستیک بیانگر این است که مدل دراستیک با میزان نیترات اندازه گیری شده دارای همبستگی 74 درصد است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of the pollution potential of groundwater in Khaledabad Badrood aquifer using DRASTIC model

نویسندگان [English]

  • Alireza Asadsoltani 1
  • Mozhgan Ahmadi Nadoushan 2
1 Master of Environmental sciences, Department of Environmental sciences, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran.
2 Assistant professor, Department of Environmental sciences, Waste and Wastewater Research Center, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Surface water resources are limited in many regions in Iran, so groundwater resources are considered the most suitable resources for supplying water. The excessive use of chemical pests and fertilizers has resulted in groundwater pollution. Therefore, it is necessary to determine the vulnerable areas to preserve these vital resources. In this study, the DRASTIC model was used to analyze the vulnerability of groundwater in Khaled-Abad- Bardood plain. Seven factors including the nutrition of pure water, groundwater depth, unsaturated area, soil texture, Hydraulic conductivity, aquifer media, and topography were used in the model. After the preparation of 7 layers, appropriate weight was assigned to these factors. Finally, by mapping these layers and applying their weight to them in ArcGIS 10.5, the vulnerability maps of the groundwater were generated. To validate the model, sampling and measuring the amount of nitrate for 13 wells located in the Khaled-Abad-Bardood plain were conducted. The results indicated that 22% of the plain was vulnerable based on the DRASTIC model, which was located in the vicinity of Bardood city and its eastern areas. The results also showed that the correlation of the DRASTIC vulnerability map with the measured nitrate was found to be 74 %.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drastic model
  • vulnerability
  • aquifer
  • Nitrate
آرﻳﺎﭘﻮر، علی؛ ﺣﺪﻳﺪی، مسلم؛ امیری، فاضل؛ بیرانوند، علی حسین. (1394). ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﺪل ﺷﺎﻳﺴﺘﮕﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻋﻠﻮﻓﻪ در ﻣﺮاﺗﻊ ﺳﺮاب ﺳﻔﻴﺪ ﺑﺮوﺟﺮد ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﻴﺴﺘﻢ  ﺳـﺎﻣﺎﻧﻪ اﻃﻼﻋﺎت ﺟﻐﺮاﻓﻴﺎﻳﻲ. سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 6(1): 60-47.
احمدی، جعفر؛ آخوندی، لیلی؛ عباسی، هادی؛ خاشعی سیوکی، عباس؛ علیمددی، مجتبی. (1392). تعیین آسیب پذیری آب خوان با استفاده از مدل دراستیک و اعمال آنالیز حساسیت تک پارامتری و حذفی) مطالعه موردی: دشت سلفچگان- نی زار(. مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک، 20: 25-1.
انتظاری، علیرضا؛ اکبری، الهه؛ میوانه، فاطمه. (1392). بررسی کیفیت آب شرب استحصالی از منابع زیرزمینی بر بیماری های انسانی دهه اخیر در دشت مشهد. نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. 13: 157-173.
اصغری مقدم، اصغر؛ آدیگوزل پور، علی؛ محمدی، عباس. (1397). ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت اشنویه با استفاده از مدل های دراستیک و سینتکس. مجله مخاطرات محیط طبیعی، 17: 120-99. 10.22111/JNEH.2017.19542.1219
بختیاری عنایت، بهرام؛ ملکیان، آرش؛ سلاجقه، علی. (1395). ارزیابی آسیب پذیری آب زیرزمینی با استفاده از روش های ترکیبی دراستیک اصلاح شده، رگرسیون لجستیک وتحلیل سلسله مراتبی دراستیک )دشت هشتگرد(. تحقیقات آب و خاک ایران، 74(2):269-249.  10.22059/IJSWR.2016.58333
برزگر، رحیم؛ اصغری مقدم، اصغر؛ ندیری، عطاالله؛ فیجانی، الهام. (1394).استفاده از روش های مختلف فازی برای بهینه سازی مدل دراستیک در ارزیابی آسیب پذیری آبخوان، مطالعه موردی آبخوان دشت تبریز. فصلنامه علوم زمین. 95: 222-211. 10.22071/GSJ.2015.42204
جوانشیر، گلنار؛ ندیری، عطااله؛ صادق فام، سینا؛ نوین پور، اسفندیار. (1394). ارائه روشی جدید به منظور ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت مغان بر مبنای ترکیب روش دراستیک، سینتکس و آی اس. اکوهیدرولوژی، 3(4): 53-49. 10.22059/ije.2016.60345.
حیدریان، پیمان؛ رنگزن، کاظم؛ ملکی، سعید؛ تقی زاده، ایوب. (1392). پایش تغییرات کاربری اراضی با استفاده از روش مقایسه پس از طبقه بندی تصاویر مـاهواره لندست (مطالعة موردی: اراضی شهر تهران)، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 4(4): 10-1.
حقی زاده، علی؛ آرتیمانی، مهدی؛ طهماسبی پور، ناصر. (1397). تحلیل پتانسیل یابی آلودگی آب زیرزمینی به روش دراستیک اصلاح شده در محیط GIS (مطالعه موردی دشت قهاوند-رزن استان همدان)، فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست، 21: 17-1.
خلقی، مجید؛ تاکی، رضوان. (1382). ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی دشت قزوین. مجله مهندسی زمین شناسی، 3: 99-101.
رحیم زاده کیوی، مهسا، حمزه، سعید، کاردان مقدم، حمید. (1394). تعیین قابلیت آسیب پذیری کیفی آب زیرزمینی دشت بیرجند با استفاده از مدل دراستیک و واسنجی آن به روش تحلیل سلسله مراتبی. پژوهش های جغرافیای طبیعی، 47(3): 481- 498 . 10.22059/jphgr.2015.55343
ﮔﻮدرزی، لیلا؛ آﺧﻮﻧﺪﻋﻠﻲ، علی‌محمد؛ زارﻋﻲ، حیدر. (1393). ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻜﺎن ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮای ﺗﻐﺬﻳﻪ ﻣﺼﻨﻮﻋﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﻴﺴﺘﻢ  اﻃﻼﻋـﺎت ﺟﻐﺮاﻓ ﻴـﺎﻳﻲ و روش ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺳﻠﺴﻠﻪ ﻣﺮاﺗﺒﻲ (ﻣﻄﺎﻟﻌﺔ ﻣﻮردی: دﺷﺖ اﺷﺘﺮﻳﻨﺎن)، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 5(4): 60-47.
محمودزاده، الهه؛ رضائیان، سحر؛ احمدی، آزاده. (1392). ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت میمه ی اصفهان با استفاده از روش های تطبیقی DRASTIC, GODS و AVI. مجله محیط شناسی، 2: 45-6. 10.22059/JES.2013.35413
ﻣﺮادی، پویا؛ روحی، حسن؛ رنگزن، کاظم؛ کلانتری، نصراله؛ قنبری، نازنین. (1395). ارزﻳﺎﺑﻲ آﺳﻴﺐ ﭘﺬﻳﺮی آﺑﺨﻮان راﻣﻬﺮﻣﺰ ﺑﺎ ﺗﻠﻔﻴﻖ ﻣﺪل دراﺳﺘﻴﻚ و ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺳﻠﺴﻠﻪ ﻣﺮاﺗﺒﻲ. سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 7(4): 78-62.
Al Saud, M. (2010). Mapping potential areas for groundwater storage in Wadi Aurnah Basin, western Arabian Peninsula, using remote sensing and geographic information system techniques. Hydrogeology Journal, 8, pp 1431–2174. DOI: 10.1007/s10040-010-0598-9.
Al-Adamat, R., Foster, I., Baban, S. M. J. (2003). Groundwater vulnerability and risk mapping for the Basaltic aquifer of the Azraq basin of Jordan using GIS, remote sensing, and DRASTIC. J. Applied Geography, 23, pp 303–324. DOI: 10.1016/j.apgeog.2003.08.007.
Aller, L., Bennett, T., Lehr, J. H., Petty, R.J., Hackett, G. (1987). DRASTIC: a standardized system for evaluating groundwater pollution potential using hydrogeological settings. EPA/600/2-87/035.
APHA, AWWA, WEF.Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater,19th Ed, USA,1995.
Arya, S., Subramani, T., Vennila, G., Roy, P.D., (2020). Groundwater vulnerability to pollution in the semi-arid Vattamalaikarai River Basin of south India thorough DRASTIC index evaluation. Geochemistry, DOI: 10.1016/j.chemer.2020.125635.
Asfaw, D., Ayalew, D. (2020). Modeling Megech watershed aquifer vulnerability to pollution using a modified DRASTIC model for sustainable groundwater management, Northwestern Ethiopia. Groundwater for Sustainable Development, DOI: 10.1016/ j.gsd.2020.100375.
Asghari Moghaddam, A., Adigozalpour, A., Mohammady, A. (2018). Vulnerability Assessment of Oshnavieh Plain Aquifer by SINTACS and DRASTIC Models. Journal of Natural Environmental Hazards, 7(17), 99-120. DOI: 10.22111/jneh.2017.19542.1219.
Bai, L., Wang, Y., Men, F. (2011). Application of DRASTIC and extension theory in the groundwater vulnerability evaluation. Water and Environment Journal, 26(3), pp 381-391. DOI: 10.1111/j.1747-6593.2011.00298.x.
Dixon, B. (2005). Groundwater vulnerability mapping: a GIS and fuzzy rule-based integrated tool. Journal of Applied Geography, 25, pp 327-347. DOI: 10.1016/j.apgeog.2005.07.002
Ghazavi, R., Ebrahimi, Z. (2015). Assessing groundwater vulnerability to contamination in an arid environment using DRASTIC and GOD models. International Journal of Environmental Science and Technology, 12(9), pp 2909-2918. . DOI: 10.1007/s13762-015-0813-2
Hamza, S.M., Ahsan, A., Imteaz, M. A., Rahman, A., Mohammad, T. A., Ghazali. A. H. (2015). Accomplishment and subjectivity of GIS-based DRASTIC groundwater vulnerability assessment method: a review. Environ Earth Sci., 73, pp 3063 – 3076.
Khemiri, S., Khnissi, A., Alaya, M. B., Saidi, S., Zargouni, F. (2013). Using GIS for the comparison of intrinsic parametric methods assessment of groundwater vulnerability to pollution in scenarios of semi-arid climate: the case of Foussana groundwater in the central of Tunisia. Journal of Water Resource and Protection, 5, pp 835-845. DOI: 10.4236/jwarp.2013.58084.
Krogulec, E., Zabłocki, S., Zadrozna. D. (2019). Variability of Intrinsic Groundwater Vulnerability to Pollution in River Valley due to Groundwater Depth and Recharge Changes. Appl. Sci., 9, 1133; pp 1-18, doi:10.3390/app9061133.
Lasagna. M., Domenico, D., Franchino, E. (2018). Intrinsic groundwater vulnerability assessment: issues, comparison of different methodologies and correlation with nitrate concentrations in NW Italy. Environmental Earth Sciences. 77. DOI: 10.1007/s12665-018-7452-0.
Malik Muhammad, A., Zhonghua, T., Salman Dawood, A., Earl, B. (2015). Evaluation of local groundwater vulnerability based on DRASTIC index method in Lahore, Pakistan. GEOFÍSICA INTERNACIONAL, 21, pp 39-53.
Nadiri, A.A., Norouzi, H., Khatibi, R., Gharekhani, M. (2019). Groundwater DRASTIC Vulnerability Mapping by Unsupervised and Supervised Techniques Using a Modelling Strategy in Two Levels. Journal of Hydrology, DOI: 10.1016/j.jhydrol.2019.04.039.
Nakhostinrouhi, M., Rezaei moghaddam, M. H. (2019). Groundwater vulnerability mapping using a modified-drastic model in Ajabshir plain, southeast coast of Urmia lake, Iran, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XLII-4/W18. DOI: 10.5194/isprs-archives-XLII-4-W18-789-2019.
Neshat, A., Pradhan, B., Dadras, M. (2014). Groundwater vulnerability assessment using an improved DRASTIC method in GIS. Resources, Conservation and Recycling, 86, pp 74–86. doi:10.1016/j.resconrec.2014.02.008.
Piscopo, G., (2001), Groundwater vulnerability map, explanatory notes, Castlereagh Catchment, NSW, Department of Land and Water Conservation, Australia.
Voudouris, K., Kazakis, N., Polemio, M., Kareklas, K. (2010). Assessment of Intrinsic Vulnerability using the DRASTIC Model and GIS in the Kiti Aquifer, Cyprus. European water, 30, pp 13.
  • تاریخ دریافت: 23 آبان 1399
  • تاریخ بازنگری: 18 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 09 آبان 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 09 آبان 1400
  • تاریخ انتشار: 01 مهر 1401