ارزيابي پارامترهاي كيفي آب به‌روش تحليل آماري چند متغيره (مطالعه موردي: رودخانه اترك)

Evaluation of Water Quality Parameters Using Multivariate Statistical Analysis (Case Study : Atrak River)

يكي از مسايل مورد توجه در تحليلهاي آماري متغيرهاي كيفي منابع آب، بررسي ساختار همبستگي و ارتباط ميان متغيرهاست. روش تحليل همبستگي كانونيك، ارتباط ميان دو مجموعه از پارامترها را با يافتن تعداد محدودي تركيب خطي از متغيرهاي مجموعه اول كه داراي بيشترين همبستگي با تركيب خطي از متغيرهاي مجموعه دوم هستند، بيان مي‌كند. با توجه به تامين ميزان قابل توجهي از آب مورد نياز استان‌هاي خراسان رضوي، خراسان شمالي و گرگان، در اين پژوهش ارتباط ميان دو مجموعه از پارامترهاي فيزيكي و شيميايي آب به‌منظور ارايه الگوي مديريتي مناسب، مورد بررسي قرار گرفت. پارامترهاي مورد مطالعه، شامل پنج پارامتر فيزيكي و شش پارامتر شيميايي بود كه از 38 ايستگاه در حوضه ‏آبريز رود اترك برداشت شدند. نتايج نشان داد كه ارتباط موثري ميان پارامترهاي فيزيكي و شيميايي (همبستگي كانونيك نسبتاً بالا) برقرار بوده و از پنج دسته كانوني حاصل شده، تنها دو دسته اول داراي اعتبار آماري بر مبناي مقدار P-valueهستند. در حالت كلي نتايج اين تحقيق كه توسط روش آناليز خوشه‌اي نيز تاييد مي‌شود، بيانگر تاثيرپذيري تركيبات خطي به‌دست آمده براي پارامترهاي فيزيكي هدايت الكتريكي و كل جامدات محلول است. با توجه به اينكه پارامترهاي شيميايي بيشتر ناشي از فعاليتهاي انسان‌ساخت و پارامترهاي فيزيكي ناشي از هر دو منشا طبيعي و انسان ساخت مي‌باشند، مي‏توان نتيجه گرفت كه منشا هر دو دسته پارامترها، فعاليتهاي انساني است. بنابراين در برنامه‏هاي آتي مديريت كيفي منابع آب، مي‏توان روي منابع انسان‌ساخت تمركز بيشتري داشت و با كنترل آن‌ها، پارامترهاي فيزيكي مرتبط را نيز كنترل نمود.

One of the issues considered in the statistical analysis of water quality variables is investigating the correlation between them. Canonical Correlation Analysis method expresses the relation between two sets of parameters by finding some linear combination of the first set of variables that have the most correlation with the linear combination of the second one. In this study, to supply a significant amount of water needed for Khorasan Razavi, Khorasan Shomali and Golestan provinces, the relation between physical and chemical variables was evaluated to provide an appropriate management plan. Five physical and six chemical variables were measured at 38 stations. Results showed that there is an effective correlation between the physical and chemical parameters and from five canonical varieties, only the first two categories are statistically valid according to P-value number. In general, results confirmed by the cluster analysis method indicated the effectiveness of linear combinations for EC and TDS. Chemical parameters are mostly caused by human activities and physical parameters caused by both human and natural sources. It can be concluded that the sources of both categories of parameters are human activities. Thus, It could be recommended to focus more on human activities in future water quality management plans and also control the physical parameters.