بررسي غلظت نيترات در منابع آب زيرزميني دشت مرند و ارزيابي آسيب‌پذيري آب زيرزميني با روش‌هاي AVI و GODS

Investigation of nitrate concentrations in groundwater resources of Marand plain and groundwater vulnerability assessment using AVI and GODS methods

نيترات از شايع‌ترين و عمده‌ترين آلاينده‌هاي غيرنقطه‌اي منابع آبي است. يكي از منابع اصلي توليد آن فعاليت‌هاي كشاورزي و استفاده از كودهاي نيتروژنه است. به دليل وفور فعاليت‌هاي كشاورزي در دشت مرند واقع در شمال‌غرب استان آذربايجان ‌شرقي، ميزان غلظت نيترات در منابع آبي اين دشت بررسي شد. بدين منظور از 48 حلقه چاه عميق و نيمه‌عميق، قنات و چشمه در مهر 1391 نمونه‌برداري شد و در آزمايشگاه آب‌شناسي دانشگاه تبريز آناليز هيدروشيميايي شدند. هدف از اين تحقيق، بررسي غلظت نيترات در منابع آب زيرزميني دشت مرند و ارزيابي آسيب‌پذيري آب زيرزميني با روش‌هاي AVI و GODS است. روش GODS با استفاده از چهار پارامتر شامل نوع آبخوان، خصوصيات منطقه غيراشباع، عمق آب زيرزميني و نوع خاك و روش AVI از دو پارامتر ضخامت هر واحد رسوبي بالاي آبخوان و هدايت هيدروليكي تخميني هر لايه، شاخص آسيب‌پذيري آبخوان را برآورد مي‌كند. تجزيه و تحليل نمونه‌ها با استفاده از نرم‌افزارهاي ArcGIS و SPSS صورت گرفت. با مقايسه نتايج آناليز هيدروشيميايي نمونه‌ها با استانداردهاي آب شرب مشخص شد كه غلظت نيترات در بخشي از دشت مورد مطالعه بالاتر از حد استاندارد است. درصد بالايي از اين آلودگي حاصل فعاليت‌هاي شديد كشاورزي به‌ويژه استفاده بيش از حد از كودهاي شيميايي و آبشويي آن‌ها در زمين‌هاي كشاورزي و باغات منطقه است. از نظر توزيع مكاني، در بخش‌هاي شرقي و جنوب‌شرقي به علت وفور زمين‌هاي زراعي و فاضلاب‌هاي روستايي بيشترين غلظت نيترات مشاهده شد. انطباق مقادير غلظت نيترات با نقشه كاربري ارضي نيز مويد پتانسيل آلودگي بيشتر در اين قسمت از دشت است. در نهايت ارزيابي آسيب‌پذيري آب زيرزميني دشت مرند از طريق دو روش AVI و GODS براي همخواني نقاطي با آسيب‌پذيري بالا، با مناطقي از آبخوان كه غلظت نيترات بالايي دارد، صورت گرفت.

Nitrate is one of the most common and major none-point contaminant in groundwater resources. Agricultural activities and the use of nitrogen fertilizers are one of the main sources of nitrate in groundwater resources. Due to the abundance of agricultural activities in the Marand plain, located in the northwest of East Azarbaijan province, concentration of nitrate was evaluated in water resources of the plain. For this purpose, sampling from 48 shallow and deep wells, qants and springs of the aquifers were carried out in July 2012 and analyzed in the hydrogeology lab of Tabriz University. Samples analysis and interpretations were performed using ArcGIS and SPSS softwares. By comparing the results obtained from hydrochemical analysis of the samples with drinking water standards, it was found that nitrate concentration in parts of the study area is higher than the standard concentration (45 mg/L). High percentage of the contamination is resulted from intensive agricultural activities especially the excessive use of fertilizers and leaching of them in farmland and gardens of the region. In terms of spatial distribution, highest nitrate concentration was observed in the eastern and southeastern parts due to abundance of farmland and rural wastewater. Adaptation of nitrate concentration with land use map also demonstrated the highest contamination potential in this part of the plain. Finally, the groundwater vulnerability assessment performed by two methods including AVI and GOD methods to fit the areas of high vulnerability with areas of high nitrate concentration.