مدل سازی آب های زیرزمینی به منظور پیش بینی پراکنش نیترات در آبخوان های بحرانی (مطالعه موردی: شهر مشهد)

در حال حاضر به علت عدم اجرای مدیریت صحیح، بیشتر آبخوان های کشور  ایران  به خصوص در نواحی خشک از جمله دشت مشهد در طی سال های اخیر با افت سطح ایستابی و کاهش حجم ذخیره مواجه بوده و بعضاً نیز در معرض آلودگی انواع آلاینده‌ها قرار دارند.  با توجه به این که یکی از شاخص های اصلی آلوده بودن آبخوان ها، آلودگی آن ها به نیترات می باشد، در این تحقیق نیز سعی شده است تا با تهیه مدل ریاضی کمی و کیفی آبخوان دشت مشهد، رفتار آبخوان با تکیه بر یون نیترات برای 12 سال آینده شبیه سازی و پیش بینی گردد.به منظور تهیه مدل ریاضی کمی و کیفی آبخوان شهر مشهد ، آمار و اطلاعات هواشناسی، هیدرولوژی و هیدروژئولوژی  با استفاده از نرم افزارsurfer ver. 8 ، کد کامپیوتری modflow 2000 و پروسسور gms مورد تحلیل قرار گرفت، پس از انجام عملیات واسنجی و صحت سنجی مدل ریاضی کمی و کیفی آبخوان شهر مشهد به دست آمد.نتایج تحقیق مبین آن است که در سال1400 شمسی مشکل آلودگی نیترات برای بخش های عمده ای از مرکز و شرق آبخوان شهر مشهد کماکان پابرجا بوده و غلظت آلاینده نیترات در این مناطق  از 10 تا 90 میلی گرم در لیتر متغیر می باشد . بر این اساس در اکثر مناطق، میزان غلظت نیترات بیشتر از حد مجاز (45 میلی گرم در لیتر) و میزان متوسط افت سالیانه این آبخوان(0/90 متر) ، نشان دهنده بحرانی بودن این آبخوان می باشد. . دلیل  عمده افزایش این نوع آلودگی در طی سال های اخیر در اثر جمع آوری و دفع غیراصولی فاضلاب تولیدی این شهر به چاه های جاذب و نفوذ از این چاه ها به آبخوان دشت مشهد بوده است

Ground Water Modeling to Estimate Nitrate Dispersion in Critical Aquifers (A Case Study: Mashhad City)

At present, due to inefficient and incorrect management, most domestic aquifers in Iran, particularly in dry regions, including the Mashhad plain, face lowering levels of lakes and ponds in water storage and are sometimes subject to various pollutants. In fact, a main and significant index which shows the aquifers infections is that nitrate is found in water. In this research, an attempt has been made to prepare a mathematical model for qualitative and quantitative value of the Mashhad plain aquifer. Consequently, the aquifer’s behavior is predicted and simulated based on nitrate ion during the last twelve years.In order to develop a mathematical model for qualitative and quantitative value of Mashhad plain’s aquifer, meteorological, hydrological and hydro geological data and statistics were analyzed using Surfer Ver. 8 software, computer code Modflow 2000 and GMS processor. After calibration settings and verification, this mathematical model is achieved.Results indicate that in the year 2022 the problematic issue of nitrate infections will remain intact for most central and eastern parts of the Mashhad aquifer and its density in these regions varies from 10 to 90mg. Based on this information, in most regions nitrate density is more than the permitted amount (45mg per liter) and the annual mean drop value for this aquifer (0.90 meter) shows its critical situation.The main reason for this aquifer’s pollution during recent years is nonstandard waste gathering and sewage burying methods and combination with water wells, thus its penetration through these water wells into the aquifer.