ارزيابي و برآورد تغييرات كيفيت آب با استفاده از نقشه‌هاي پهنه‌بندي و نرم‌افزار تحقيقاتي توسعه‌يافته (بررسي موردي: رودخانه پيربازار)

سابقه و هدف: رودخانه ها از مهمترين منابع آبي و اكوسيستم‌هاي مهم و آسيب‌‌پذير داخل خشكي به حساب مي‌‌آيند. امروزه به علت مصرف بي‌‌رويه آب و آلوده شدن آب رودخانه‌‌‌ها توسط منابع غيرطبيعي و انساني، كيفيت اين نوع منابع آبي تهديد شده است. رودخانه پيربازار و تالاب انزلي در دو دهه گذشته دچار يوتروفيكاسيون شديد شده است؛ به همين دليل ارزيابي و برآورد تغييرات كيفيت آب مصب رودخانه اصلي تغذيه‌كننده تالاب انزلي (رودخانه پيربازار)، در اولويت قرار دارد.  مواد و روش‌ها: اين پژوهش وضعيت يوتريفيكاسيون و پيش‌بيني تغييرات زمانيمكاني غلظت مواد مغذي مانند آمونياك نيتروژن (NH sub ۳ /sub N)، نيترات (NO sub ۳ /sub N) يا به‌طوركلي نيتروژن كل (TN)، فسفر (PO sub ۴ /sub sup ۳ /sup ) و يا TP، اكسيژن محلول (DO) را در رودخانه پيربازار بررسي و ارزيابي مي‌كند. نمونه‌گيري از ۱۰ نقطه حوضه آبريز طي مدت ۱۸ ماه از دي ۱۳۹۳ تا پايان خرداد ۱۳۹۵ انجام شد. هدف اين پژوهش تهيه نقشه پهنه‌بندي و برآورد دقيق وضعيت پارامترهاي كيفي موجود و آينده حوضه آبي با استفاده از نقشه‌هاي پهنه‌بندي و نرم‌افزار تحقيقاتي توسعه‌يافته توسط نگارندگان و بهره‌گيري از پنج روش درون‌يابي كريجينگ، اسپلاس، رگرسيون چندجمله‌اي، عكس فاصله، چندجمله‌اي موضعي و انتخاب روش بهينه است. انتخاب بهترين روش با استفاده از روش اعتبارسنجي متقابل و بر اساس معيار ارزيابي جذر ميانگين مجموع مربعات خطا (RMSE) صورت گرفت. p dir= RTL   نتايج و بحث:  نتايج نشان داد كه در اين حوضه آبريز روش رگرسيون چندجمله‌اي مرتبه ۲ (با ميانگين ۲۰۷۵/۰ RMSE =  براي نيتروژن كل و ۱۴۷۵/۰RMSE =  براي فسفر كل) براي برآورد غلظت نيترات و فسفات در حوضه آبريز، بهترين روش بوده و روش چندجمله‌اي موضعي با توان ۱۰ از مرتبه ۳ (با ميانگين ۳۳۱/۰RMSE = براي نيتروژن كل و ۲۲/۰RMSE = براي فسفر كل)  بدترين روش در مقايسه با ساير روش‌ها است. براي تهيه نقشه پهنه‌بندي، ابتداء نقشه‌هاي ماهانه و سپس نقشه‌هاي فصلي توزيع مكاني غلظت نيترات و فسفات ايجاد شدند و تغييرات زماني (فصلي) مواد مغذي در دهانه ورودي به تالاب (مصب رودخانه پيربازار) بيان شد. نتايج نشان داد كه ميانگين غلظت مواد مغذي آب رودخانه پيربازار (۶۱۶/۰ ميلي‌گرم در ليتر براي نيتروژن كل و ۳۲۵/۰ ميلي‌گرم در ليتر براي فسفر كل)، طبق دستورعمل اروپايي ۸۰/۷۷۸/EEC و استاندارد OECD بالاتر از حد مجاز هستند (حد مجاز اين ماده در حالت عادي و در بيشتر آب‌هاي شيرين ۱/۰ تا ۵/۰ ميلي‌گرم در ليتر براي نيتروژن كل و ۰۱/۰ تا ۱/۰ ميلي‌گرم در ليتر براي فسفر كل است). همچنين طبق نتايج به‌دست‌آمده از اين نرم‌افزار، متوسط نسبت نيتروژن كل به فسفر كل (TN/TP) در ورودي تالاب، ماكزيمم مقدار (۷/۳۳) بوده كه بالاتر از حد مجاز ۱۶ است. بنابراين آب منطقه در شرايط نوع يوتروفيك پيشرفته و بحراني قرار دارد. با توجه به مقدار مثبت و بالاي ضريب همبستگي براي فسفر كل و نيتروژن كل كه بين ۸۷/۰ تا ۹۱۸/۰ (ميانگين ۸۹۴/۰) به دست آمد، مي‌توان استدلال كرد كه فسفر و نيتروژن در اين حوضه آبي به احتمال زياد داراي منشاء يكسان و مشتركي هستند؛ ضمن اينكه مقدار ضريب عملكرد نيز بين ۱۸۷/۰ تا ۷۲۱/۰ متغير بوده كه به ترتيب براي نيترات و فسفات بهترين عملكرد را نشان داده است. p dir= RTL   نتيجه‌گيري: با استفاده از نقشه‌هاي پهنه‌بندي و بهره‌گيري از تكنيك بهترين روش درون‌يابي مي‌توان تغييرات پارامترهاي كيفيت آب را با دقت زياد ارزيابي و برآورد كرد. پيش‌بيني‌هاي حاصل از اين تحقيق نشان مي‌دهد متوسط غلظت ساليانه آمونيوم، نيترات، نيتريت، فسفات و املاح محلول در آب رودخانه پيربازار در سال ۱۴۰۰ و ۱۴۱۰ به ترتيب حدود ۲/۱%، ۲/۳%، ۳۲%، ۵%، ۷%  و ۴/۳%، ۹%، ۸۷%، ۱۴%، ۵/۱۶%  نسبت به وضعيت كنوني، افزايش رشد خواهند داشت كه در نوع خود يك يافته جديد محسوب مي‌شود كه در مديريت كيفي حوضه آبريز يك نوآوري قابل اعتماد است.