شبيه‌سازي تغييرات غلظت نيترات در آبخوان دشت قزوين با استفاده از سيستم مدل‌سازي آب زيرزميني (gms)

Simulation of Nitrate Concentration in Aquifer in Qazvin Plain Using Groundwater Modeling System (GMS

زمينه نيترات از آنيون‌هاي مهم آب شرب است كه همواره اطلاع از ميزان آن مورد توجه بوده است. از راهكارهاي مديريت منابع آب، استفاده از روش هاي مدل‌سازي در شبيه‌سازي و پيش‌بيني رفتارهاي نيترات در آبخوان است. هدف هدف از اين مطالعه بررسي نحوه انتقال نيترات و ميزان آلودگي در آبخوان دشت قزوين با استفاده از سيستم مدل‌سازي آب زيرزميني بود.مواد و روش‌ها در اين مطالعه توصيفي‌تحليلي براي تهيه مدل جريان آب زيرزميني از نرم‌افزار gms7.1 استفاده شد. بررسي سه‌بعدي جريان با الگوي modflow و بررسي تغييرات غلظت نيترات با الگوي mt3d انجام شد. همچنين در بررسي روند تغييرات نيترات در آبخوان، چند طرح با تغيير در ميزان تغذيه و غلظت نيترات ورودي طراحي شد.يافته‌ها در شرايط فعلي غلظت غيرطبيعي نيترات در آبخوان مطالعاتي وجود ندارد. بررسي طرح‌هاي كاهش بارندگي نشان داد تغذيه (بارش) عامل موثري در تغييرات نيترات نخواهد بود. در صورت ورود مقادير 100، 200 و 300 ميلي‌گرم در ليتر نيترات به آبخوان، ميانگين غلظت نيترات بعد از پايان دوره دوساله به ترتيب به 31، 55 و 100 ميلي‌گرم در ليتر افزايش خواهد يافت.نتيجه‌گيري در بخش‌هاي وسيعي از آبخوان، غلظت نيترات كمتر از حد مجاز استاندارد ملي است. اينكه در مناطقي غلظت بالا مشاهده مي‌شود دليلش تخليه فاضلاب و نفوذ آن به آبخوان منطقه است. خروجي مدل نشان داد ادامه اين شرايط مي‌تواند سبب آلودگي بيشتر آبخوان شده و قسمت‌هاي مركزي آبخوان را نيز آلوده كند.

Nitrate is among major anions in drinking water. Therefore, it is crucial to investigate its concentration in water resources. Modeling is a management strategy to predict the behavior of nitrate in water resources. Objective The current study aimed to predict nitrate concentration in the aquifer of Qazvin plain, using Groundwater Modeling System (GMS). Methods The GMS7.1 software was used to prepare the groundwater flow model. MODFLOW pattern was used to investigate the three-dimensional flow. MT3D pattern was used to assess the changes nitrate concentration in the aquifer. Additionally, several scenarios were designed to evaluate the process of nitrate changes in the aquifer by altering in the aquifer feed and nitrate input rates. Findings There was no anomaly concentration in the aquifer. The scenarios of rainfall reduction suggested that nitrate feed was ineffective in changing nitrate concentration in the aquifer. Moreover, with entry 100, 200, and 300 mg/L of nitrate into the aquifer, the average of nitrate concentration after the end of the two-year periods would increase to 31, 55, and 100mg/L, respectively. Conclusion The obtained results indicated that in a wide area of the saturated aquifer nitrate concentration was below than national standards. Furthermore, high nitrate concentrations were due to the penetrating of the sewage into the aquifer. The outputs of the GMS model suggestd that these conditions could lead to more contamination in central parts of the aquifer.