بررسی تاثیر عناصر شهری و تغییرات کاربری شهری بر کیفیت رواناب (مطالعه موردی کلانشهر تهران)

یکی از عوامل مهم در آلودگی منابع آب‌های سطحی و زیرزمینی، رواناب‌های سطحی هستند. هدف از این تحقیق ایجاد یک رابطه کاربردی برای تخمین کیفیت رواناب‌ شهری در گذر از انواع کاربری‌های اراضی مختلف شهری بوده است. این پژوهش بر مبنای روش تحقیق تلفیقی میدانی و عددی انجام شده است. سه مسیر مطالعاتی شامل زمین‌هایی با کاربری‌های مختلف شهری در شهر تهران انتخاب و مطابق با نقشه‌ها و سازه‌های زهکش شهری نقاط نمونه‌گیری تعیین شدند. پس از 10 دقیقه از شروع بارش نمونه‌برداری از رواناب، در نقاط مشخص شده صورت پذیرفت و نمونه‌ها برای اندازه‌گیری مشخصات کیفیت آب از جمله کل جامدات معلق، کل جامدات حل شده، اکسیژن خواهی شیمیایی و بیوشیمیایی، نیترات و سرب به آزمایشگاه انتقال داده شدند. پارامترهای اسیدیته، دما، اکسیژن محلول، هدایت هیدرولیکی ویژه نمک، توسط ابزارهای اندازه‌گیری در محل نمونه برداری تعیین شده‌اند. نتایج بیان‌گر ارتباط موثر بین کاربری اراضی و متغیرهای کیفیت آب (رشد متناسب صعودی 29 درصدی) بوده است. طبق نتایج این پژوهش فضای سبز اولین عامل تاثیرگذار در بالا بردن مقادیر tds، do، ec و شوری است بطوریکه مقادیر آنها نسبت به کاربری‌های دیگر نزدیک به دو برابر بالاتر هستند. بیش‌ترین میزان تاثیر معادل 51 درصد میانگی برای متغیرهای کیفی tss، no3، bod5، cod و pb مربوط به درصد مساحت فضای کاربری اداری بوده و رواناب مناطق با کاربری اداری دارای بیشترین آلودگی شیمیایی (cod=307ppm) است. نتایج حاکی از آن است که فضای سبز با سهم 34 درصدی از عوامل موثر بر جامدات آب و نیترات، حمل و نقل با سهم 29 درصدی از عوامل موثر بر جامدات آب و سرب و متغیرهای آلی غیرقابل تجزیه توسط میگروارگانیسم‌ها و دینامیک جمعیت و کاربری اراضی بر دما و میزان اکسیژن محلول رواناب، اثرات مستقیمی دارند. این تحقیق مدیران شهری و محققان را به سمت استفاده مجدد از رواناب شهری به صورت محلی و قبل از ملحق شدن به جمع کننده‌های منطقه‌های دیگر سوق می‌دهد.

investigating the impacts of urban elements and changes in urban land use on the water quality of runoff (case study: tehran metropolitan)

one of the most important factors in the pollution of surface and groundwater resources is urban stormwater runoff. the aim of this research was to establish a practical relationship for estimating the quality of urban stormwater runoff across various land uses in cities. this study was conducted using a combined field and numerical research method. three study paths were selected, consisting of areas with different urban land uses in tehran city, and sampling points were determined according to maps and urban drainage structures. after 10 minutes of rainfall, runoff sampling was carried out at designated points, and the samples were transferred to the laboratory for measuring water quality parameters, including total suspended solids, total dissolved solids, chemical and biochemical oxygen demand, nitrate, and lead. parameters such as acidity, temperature, dissolved oxygen, specific conductivity, and salt were determined on-site using measurement tools. the results indicated a significant relationship between land use and water quality variables (29% proportional increase). according to the results of this research, green spaces were found to be the primary influential factor in increasing the values of tds, do, ec, and salinity, with their values being nearly twice as high as other land uses. the highest impact, equivalent to 51%, for the water quality variables tss, no3, bod5, cod, and pb, was attributed to the percentage of administrative land use, and stormwater from areas with administrative land use had the highest chemical pollution (cod = 307 ppm). the results showed that green spaces with a 34% contribution were the most influential factor on water solids and nitrate, while transportation with a 29% contribution affected water solids and lead, as well as non-biodegradable organic variables. population dynamics and land use had direct effects on the temperature and dissolved oxygen levels of stormwater. this research encourages urban managers and researchers to locally reuse urban stormwater before it is discharged to other regional collectors.