تغییرات کیفی آب زیرزمینی با تاکید بر فلوراید در دشت کبودرآهنگ استان همدان

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

3 دانش‌آموخته دکترا مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

4 دانشجوی دکترا، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

چکیده

این مطالعه با هدف اصلی تعیین غلظت پارامترهای کیفی آب و سپس توزیع غلظت یون فلوراید در منابع آب زیرزمینی شهرستان کبودرآهنگ واقع در استان همدان بررسی شد؛ پس از نمونه­برداری از چاه­های انتخابی و آنالیز شیمیایی داده­های مربوط، میزان غلظت پارامترهای کیفی آب برای تمامی فصول تر و خشک سال­های 1385، 1390، 1395 و 1399 مورد تحلیل قرار گرفت. براساس تقسیم­بندیWQI  اکثر نمونه­های آب درسال­های انتهایی در محدوده ضعیف و برای سال­های 1385 تا 1390 در بازه خوب کلاس­بندی قرار گرفته­اند. طی سال­های گذشته، تأثیر فلوراید بر سلامت انسان شناخته شده است. میزان غلظت فلوراید در آب­های زیرزمینی حومه همدان (کبودرآهنگ) برای فصل­های تر و خشک سال 1399 به کمک نرم­افزار زمین آماری GIS و با استفاده از شاخص آماری WQI مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که در بعضی از مناطق کبودرآهنگ، احتمال قرار گرفتن در معرض آلودگی طبیعی ناشی از افزایش غلظت فلوراید در آب آشامیدنی وجود دارد. به طور کلی 91/18 درصد از نمونه‌های آب زیرزمینی غلظت بالاتری از بیشینه غلظت مجاز فلوراید توصیه شده توسط سازمان بهداشت جهانی (WHO) در آب آشامیدنی دارند. با توجه به نقشه‌های ارائه شده تغییرات مکانی پارامتر مورد مطالعه در آب زیرزمینی مشخص شد که بیشترین آلودگی فلوراید در مسیر ایده لو، واقع در شمال غرب منطقه و نوده واقع در اراضی جنوب غرب دشت است. کمترین میزان غلظت فلوراید در شمال شرق دشت می­باشد. منشاء این عضو گروه هالوژن در محدوه دشت، عوامل زمین­شناسی بوده که به علت قرار گرفتن ایران بر روی سومین کمربند فلوراید جهان است. به طور کلی هوازدگی و انحلال سنگ­های آتشفشانی، سنگ­های قلیایی کالک عامل افزایش سطح فلوراید در آب­های زیرزمینی محدوده باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Groundwater Quality Variations with reference to fluoride in KabudarAhang plain of Hamadan province

نویسندگان [English]

  • F. Salehi Seifabadi 1
  • A. Taheri Tizro 2
  • R. Ebrahimi 3
  • F. Farajy 4
1 M. Sc., (graduated), of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
2 Assoc. Prof., Dept., of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
3 Ph. D. (graduated), of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
4 Ph. D. student of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده [English]

The main purpose of this study was to determine the concentration of water quality parameters and then the distribution of fluoride ion concentration in groundwater resources of KabudarAhang city located in Hamadan province; For this purpose, after sampling from selected wells and chemical analysis of relevant data, the concentration of water quality parameters for all wet and dry seasons of 2016, 2011, 2006, and 2020 were analyzed. According to the WQI classification, most water samples in the final years are in the weak range and for the years 2006 to 2011 are in the good classification range. Over the years, the effects of fluoride on human health have been recognized. Fluoride concentration in groundwater of Hamedan suburbs (KabudarAhang) for wet and dry seasons of 2020 was investigated using GIS software and WQI statistical index. The results of this study showed that in some areas of KabudarAhang, there is a possibility of exposure to natural pollution due to increased concentration of fluoride in drinking water. In general, 18.91% of groundwater samples have higher concentrations than the maximum allowable concentration of fluoride recommended by the World Health Organization (WHO) in drinking water. According to the proposed maps, the spatial variation of the studied parameter in groundwater was determined that the highest fluoride pollution is in the ideal route, located in the northwest of the region and Nodeh located in the southwest of the plain. The lowest fluoride concentration is in the northeast of the plain. The origin of this halogen group in the plains is due to geological factors, which is due to the country being located on the third fluoride belt in the world. In general, weathering and dissolution of gypsum, volcanic rocks, and calc-alkaline rocks cause an increase in fluoride levels in the groundwater of the area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zoning
  • Pollution
  • Groundwater
  • Fluoride
  • KabudarAhang
  • GIS
احتشامی، م.، خراسانی، م.، قدیمی، ح. و حیات‎بینی، ن (1396) ارزیابی تغییرات تراز و غلظت نیترات آب‎های زیرزمینی دشت کبودرآهنگ با استفاده از سری‎های زمانی. نشریه مهندسی عمران، دوره 49، شماره 2، ص 293-285.
اغنیایی، ف.، زارعی، م.، و اسدی، س (1395) بررسی منشا فلوراید در آب زیرزمینی در جنوب ایران، صحرای باغ لارستان. مجله زمین­شناسی کاربردی پیشرفته، شماره 24، ص 38-48.
آقازاده، ن.، اصغری­مقدم، ا.، و کیمیایی، ا (1387) ارزیابی هیدروژئوشیمیایی آب­های زیرزمینی منطقه سلماس و تعیین کیفیت آن­ها برای مصارف مختلف، مجله پژوهشی علوم پایه دانشگاه اصفهان، شماره 34، ص 79-98.
پارسامهر، ا.، زارع، م.، خسروی، ز.، و پورباقری، ع (1398) مقایسه تاثیر پارامترهای هم‌وزن و پارامترهای وزن‌دار شده به روش تئوری آشفتگی در نتایج شاخص کیفیت آب (مطالعه موردی: دشت فسا). نشریه مهندسی آبیاری و آب ایران، دوره 9، شماره 3، ص211-196.
پارسامهر، ا.، ملکی­نژاد، و خسروانی.، ز (1397) بررسی تئوری آنتروپی شانون در وزندار کردن شاخص کیفیت آب )مطالعه موردی: دشت مقان(. نشریه پژوهش آب ایران، شماره 19، ص110-101.
محسنی سجادی، م.، افیونی، م.، خادمی، ح.، محسنی موحد، س. ا.، و ایوبی، ش (1390) توزیع مکانی فلوراید در آب­های زیرزمینی و خاک بخشی از اراضی دشت اراک. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی). دوره 25، شماره 5، ص 1033-1041.
محمدی فتیده، م (1366) شناخت آب سالم. انتشارات دانشگاه تبریز.
مصداقی‌نیا، ع.، مسافری، م.، یونسیان، م.، ناصری، س و محوی ا، ح (1389) سنجش غلظت آرسنیک در آب آشامیدنی یک منطقه آلوده به آرسنیک از طریق راه­اندازی روش آزمایشگاهی SDDC و استفاده از یک روش صحرایی به همراه ارزیابی دقت و صحت روش­ها. مجله پژوهشی حکیم، دوره 8، شماره 1، ص 43-51.
Ayoob, S., & Gupta, A. K (2006) Fluoride in drinking water: a review on the status and stress effects. Critical reviews in environmental science and technology, 36(6): 433-487.
Bromiley, P. A., Thacker, N. A. and Bouhova-Thacker, E (2004) Shannon entropy, Renyi entropy, and information. Statistics and Inf. Series (2004-004) 9.
Chaturvedi, A. K., Pathak, K. C., & Singh, V. N (1988) Fluoride removal from water by adsorption on china clay. Applied Clay Science, 3(4): 337-346.
Datta, P. S., Deb, D. L., & Tyagi, S. K (1996) Stable isotope (18O) investigations on the processes controlling fluoride contamination of groundwater. Journal of contaminant hydrology, 24(1): 85-96.‏
Gaciri, S. J., & Davies, T. C (1993) The occurrence and geochemistry of fluoride in some natural waters of Kenya. Journal of Hydrology, 143(3-4): 395-412
Gao, X., Wang, Y., Li. Y., & Guo, Q (2007) Enrichment of fluoride in groundwater under the impact of saline water intrusion at the salt lake area of Yuncheng basin, northern China, Environmental geology, 53(4): 795-803
Hem, J. D (1986) Study and interpretation of chemical characteristics of natural water. U. S. Geological survey water supply paper 2254.
Kumar, A., & Singh, C. K (2015) Characterization of Hydrogeochemical Processes and Fluoride Enrichment in Groundwater of South-Western Punjab, Water Quality, Exposure and Health, 7(3): 373-387.
Naseri, H., Raghimi, M., Yakhkeshi, M. E (2006) Investigation of the Effective Factors Variation of Nitrate Concentration in the Groundwater of Ghareso Watershed Basin Golestan Province. Agric sci Natur, 13(1): 1-9
Pritchard, M., Mkandawire, T., O’Neill, J. G (2008) Assessment of groundwater quality in shallow wells within the southern districts of Malawi. Phys Chem Earth PT A, 33(8– 13): 812-823.
Shupe, J. L., Olson, A. E., & Sharma, R. P (1979) Effects of fluorides in domestic and wild animals. Hazard. Toxic Subst, (United States).
‏‏Vithanage, M., & Bhattacharya, P (2015) Fluoride in the environment: sources, distribution and defluoridation. Environmental Chemistry Letters, 13(2): 131-147
Oruc, N (2008) Occurrence and problems of high fluoride waters in Turkey: an overview, Environmental Geochemistry and Health, 30(4): 315-323.