محاسبه و بکارگیری شاخص کیفیت آب در آبهای ساحلی حوزه جنوبی دریای خزر

شاخص کیفیت آب ابزاری است که داده های حاصل از آنالیز پارامترهای موثر در کیفیت آب را ادغام و با ارائه یک عدد نهایی درک کیفیت آب را برای عموم آسان می نماید. با توجه به اهمیت و کاربرد شاخص کیفیت آب در تصمیم‌گیری واحدهای فعال و اجرایی در حفاظت و بهره‌‌وری، مطالعه حاضر برای نخستین بار با اهداف تعیین پارامترهای محیطی با اهمیت در کیفیت آب، تعیین وزن پارامترهای موثر (هر یک از پارامترهای موثر بر شاخص کیفیت آب) دریای خزر صورت گرفت تا امکان دسترسی به اطلاعات اختصاصی و لازم برای محاسبه شاخص کیفیت آب را در این اکوسیستم آبی فراهم نماید. داده‌‌های بدست آمده (wi و qi) برای محاسبه شاخص کیفیت آب دریای خزر در سال 98-1397 بکار گرفته شدند. با استفاده از نتایج آزمون مولفه اصلی بر داده‌‌های دراز مدت سال‌‌های 98-1382 (920 نمونه)، 9 پارامتر با اهمیت (کدورت، کلروفیل-آ، bod5، cod، ph، %do، no3 ، nh4 و po4)، برای تعیین شاخص کیفیت آب انتخاب شدند و وزن آنها بدست‌‌آمد. محاسبه شاخص فرعی (qi) هر پارامتر بر اساس استانداردها، الزامات کیفیت آب ساحلی در اکوسیستم های دریایی و داده های مرجع دریای خزر صورت گرفت. در نهایت با محاسبه میانگین هندسی، مقادیر شاخص کیفیت آب در آبهای ساحلی دریای خزر (wqics) بدست آمد. بکارگیری این فرمول در سال‌‌های 981397 نشان داد که wqics در محدوده 9170 (کیفیت متوسط) و 69-35 (کیفیت بد) بترتیب شامل 74 و 26 درصد از نتایج شد. در بین 9 پارامتر مذکور، مقادیر نیترات و فسفات (عوامل موثر بر افزایش تغذیه‌‌گرایی) بیشترین تاثیر را بر کاهش شاخص کیفیت آب نشان دادند.

Computing and application of water quality index in coastal waters of the southern Caspian Sea basin

Water quality index is a tool that integrates data of effective factors on water quality. The final result of the index provides simple understanding of water quality for general people. Regarding the importance and application of water quality index in decision making of active and executive units in conservation and exploitation, the present study was conducted for the first time in the southern of Caspian Sea. The aims of paper are to determine: the environmental parameters which are important in water quality, determining weight (wi) of parameters affecting water quality index and subindices (qi) of each important parameters of Caspian Sea water quality index (WQIcs). This research will provide the specific and necessary information and data for calculating the water quality index in this aquatic ecosystem. The provided wi and qi were applied for water quality index calculating of the Caspian Sea data in 20182019. Using Principal Component Analysis results on longterm data 20032019 years (920 water samples), 9 important parameters (turbidity, chlorophylla, BOD5, COD, pH, DO%, NO3, NH4 and PO4) were determined for WQIcs and indicator weighting (wi) of each parameter was determined. The subindex (qi) of each parameter was calculated based on standards threshold, coastal water quality requirements in marine ecosystems and reference value data of Caspian Sea. Finally, by calculating the geometric mean, the value of water quality index in the Caspian coastal waters was obtained. The application of this formula in 20182019 showed that 74 and 26% of WQIcs were in the range of 7091 (medium class) and 3569 (bad class), respectively. Among the 9 parameters mentioned above, nitrate and phosphorus (the factors of trophic enrichment) had the greatest effect on decreasing water quality index.