پهنه‌بندی تغییرات نیترات در منابع آب زیرزمینی منطقه غرب اصفهان طی سال‌های 95-1392 با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی

مقدمه: نیترات یکی از مهم‌ترین آلاینده‌های منابع آب زیرزمینی به شمار می‌رود که به طور عمده ناشی از کودهای کشاورزی و دفع غیر اصولی فاضلاب و از نظر ایجاد مخاطرات سلامتی بسیار بااهمیت است. هدف از انجام پژوهش حاضر، شناسایی منابع آلاینده و پهنه‌بندی نیترات در منابع آب زیرزمینی منطقه تیران و کرون در غرب اصفهان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (geographic information system یا gis) و بررسی وضعیت نیترات در سفره آب زیرزمینی منطقه بود. روش‌ها: این مطالعه از نوع توصیفی مقطعی بود که بر روی 40 منبع آب زیرزمینی شهرستان تیران و کرون در منطقه غرب اصفهان طی یک دوره چهار ساله صورت گرفت. آزمایش نیترات به وسیله دستگاه اسپکتروفتومتری انجام شد. نتایج به دست آمده با استفاده از آزمون oneway anova در نرم‌افزار‌های gis و spss پهنه‌بندی و تحلیل گردید. به منظور مقایسه میانگین مقدار نیترات منابع آب با استاندارد مربوط، آزمون t مورد استفاده قرار گرفت. یافته‌ها: میانگین نیترات در سال‌های 1392، 1393، 1394 و 1395 به ترتیب27/17 ± 42/29، 16/55 ± 43/33، 95/16 ± 45/09 و18/1 ± 47/29 میلی‌گرم در لیتر بر حسب نیترات بود و بیشترین مقدار نیترات بر اساس نقشه درون‌یابی، به قسمت‌های مرکزی اختصاص داشت. بهترین روش درون‌یابی برای نیترات با توجه به نرمال بودن توزیع داده‌ها، کریجینگ معمولی و مدل‌های گوس و نمایی بود. بر اساس نتایج آزمون oneway anova، تفاوت معنی‌داری بین میانگین نتایج در سال 1395 با میانگین اندازه‌گیری شده در سال‌های مختلف وجود نداشت (0/05 < p). نتایج آزمون t نشان داد که میانگین نیترات در سال‌های 1394 و 1395 کمتر از استاندارد جهانی (50 میلی‌گرم در لیتر) (0/05 < p) بود.نتیجه‌گیری: غلظت نیترات در منابع آبی منطقه در حد استاندارد می‌باشد، اما با توجه به مقادیر آن و تغییرات سه سال گذشته، احتمال افزایش و عبور از حد استاندارد دور از انتظار نیست. همچنین، با توجه به نقشه‌های پهنه‌بندی، میانگین نیترات در قسمت مرکزی شهرستان بالاتر از سایر قسمت‌ها گزارش گردید. با توجه به جهت جلوگیری از روند افزایشی نیترات، مدیریت صحیح در مصرف کودهای ازته، تغییر کاربری اراضی، ساخت تصفیه‌خانه فاضلاب و اقدامات آموزشی لازم باید مد نظر قرار گیرد.

Nitrate Changes Zoning in Groundwater Resources of West Isfahan Region, Iran, during 2013-2016, Using Geographic Information System

Background: Nitrate is one of the most important pollutants in groundwater resources, which is mainly caused by agricultural fertilizers and wastewater disposal and is very important for health hazards. The purpose of this study was to identify the sources of nitrate contamination and zoning in groundwater resources of Tiran and Karvan area in west of Isfahan, Iran, using Geographic Information System (GIS) and investigate the status of nitrate in the groundwater aquifer.Methods: This crosssectional descriptive study was conducted on 40 underground water sources of Tiran and Karvan in west of Isfahan during a fouryear period. Nitrate test was performed by spectrophotometer. The results were analyzed by oneway analysis of variance (ANOVA) in GIS and SPSS software. Onesample ttest was used to compare the mean nitrate content of water sources with the corresponding standard.Findings: The mean concentration of nitrate in 2013, 2014, 2015, and 2016 was 42.29 ± 17.27, 43.33 ± 16.65, 45.09 ± 16.95, 47.29 ± 18.10 mg/l, respectively. The highest amount of nitrate based on the interpolation map was related to the central parts of the city. The best method of interpolation for nitrate, considering the normal distribution of data, was ordinary kriging and Gaussian and exponential models. Oneway ANOVA showed that there was no significant difference between the mean concentration in 2016 with the mean values measured in different years (P > 0.05). The onesample ttest showed that the average nitrate in 2015 and 2016 was below the global standard of 50 mg/l (P > 0.05).Conclusion: Nitrate concentration in the region’s water resources is at the standard level, but considering its values and changes over the past three years, the probability of increasing and exceeding the standard limit is expected. Moreover, according to GIS maps, the average nitrate in the central part of the city is higher than the other parts. In order to prevent the incremental trend of nitrate, proper management in use of nitrogen fertilizers, land use change, construction of sewage treatment plant, and necessary training measures must be done.