شناسایی و ارزیابی منابع آلاینده و کیفیت آب های سطحی کشاورزی دشت گیلان با استفاده از سامانه GIS (فاز اول دشت مرکزی گیلان)

با وجود بارش 1400 میلی متری در استان گیلان، به دلیل بالا بودن سطح ایستابی (تقریبا 2 متر از سطح زمین)، تاثیر انواع فاضلاب های انسانی، کشاورزی، صنعتی و رشد سریع جمعیت همراه با تراکم جمعیتی بالا شرایطی را بوجود آورده است که منجر به مشکل کم آبی (ناشی از احداث سدهای متعدد در بالادست حوزه آبریز سفیدرود) شده و فرض بر این است که می تواند سبب کاهش کیفیت و آلودگی منابع آبی شود. بنابراین تحلیل کیفیت آب یکی از جنبه های مهم در مطالعات آب های زیرزمینی و سطحی استان گیلان است. مطالعات هیدروشیمی آب این امکان را فراهم می کند که آب، تا چه اندازه برای آشامیدن، کشاورزی و صنعت مناسب است. علاوه بر آن این امکان فراهم می شود تا تاثیرمتقابل آب کانی و فعالیت های انسانی بر کیفیت آب سنجیده شود. این مطالعه به هدف ارزیابی کیفیت آب های سطحی (رودخانه، کانال های آبیاری و زهکشی) و آب های زیرزمینی دشت مرکزی گیلان انجام شد. در این مطالعه، از دو سری داده استفاده گردید. سری اول، نمونه برداری از آب های سطحی در 33 موقعیت (12 موقعیت رودخانه و کانال آبیاری و 21موقعیت کانال-زهکشی) منطبق با فصل رشد گیاه برنج و سری دوم داده های صد نمونه چاه با موقعیت جغرافیایی مشخص که در آزمایشگاه شیمی خاک موسسه تحقیقات برنج نگهداری می شدند. الف-کیفیت آب های زیر زمینی: ارزیابی ترکیب شیمیایی نمونه آب ها با کمک نمودارهای پایپر نشان داد که در نمونه آبهای زیرزمینی مورد مطالعه کاتیون های گروه فلزات قلیایی خاکی نسبت به کاتیون های قلیایی، و آنیون های گروه اسیدهای ضعیف نسبت به گروه های اسیدی قوی غالب هستند. نمایش شاخص قابلیت نفوذ (PI) در مقابل غلظت املاح در نمودار دونین نشان داد که بیشتر نمونه های آب آب های زیرزمینی، کانال آبیاری/ رودخانه و زهکش ها در کلاس یک و دو قرار داشتند که برای آبیاری مناسب بود. آماره توصیفی و گروه بندی سختی آب (TH) آب زیرزمینی نشان داد که همه نمونه ها از نظر استفاده در صنعت و آب شرب حیوانات اهلی مطلوب و نرم هستند. آماره توصیفی و گروه بندی مقدار کل املاح حل شده (TDS) نشان داده شد که نزدیک به 30% نمونه ها دارای TDS کمتر از 500 میلی گرم در لیتر و در گروه نرم قرار داشت. بر پایه شاخص مجموع کربنات باقی مانده (RSC) در تمامی نمونه ها مجموع بی کربنات و کربنات کمتر از مجموع کلسیم و منیزیم بود (نتایج نشان داده نشدند). بنابراین محدودیتی از نظر تناسب آبیاری و تخریب فیزیکی خاک وجود نداشت. طبقه بندی کیفیت شوری-نسبت جذب سدیم آب زیرزمینی برای استفاده در آبیاری نشان داد که بیشتر نمونه ها ار نظر شوری در کلاس آبیاری متوسط C3-S2 قرار داشت. نمونه آب های مطالعه شده ار نظر هدایت الکتریکی (معیاری از شوری) در کلاس زیاد (C3) و از نظر نسبت جذب سدیم در کلاس متوسط (S2) قرار داشتند. در اراضی شالیزاری شمال کشور در فصل رشد (بهار و تابستان) خاک برای نگهداشت بهتر آب به منظور تامین نیاز آبی گیاه برنج گلخراب می شود بنابراین توان زهکشی این اراضی کم می شود و خطر بالقوه شوری خاک افزایش می یابد اما در فصل پاییز و زمستان که احتمال وقوع بارش و اندازه آن زیاد است، این انتظار می رود که با آبشویی املاح از خطر بالقوه شوری کاسته شود. این نکته در مورد آن مناطق از شالیزاری شمال که پست بوده و سفره آب زیرزمینی بالا است و از توان زهکشی مناسب برخوردار نیستند، صادق نمی باشد. شاخص خسارت منیزیم (MH) نشان داد که در تنها دو نمونه دارای MH بزرگ تر از 50 بود. توزیع جغرافیایی هدایت الکتریکی ابهای زیر زمینی نشان داد که بیشتر نمونه ها با EC کمتر از 700 میکروزیمنس بر سانتی متر، با کیفیت مطلوب بدون محدودیت از نظر شوری در شرق گیلان قرار گرفت در حالی که بیشتر نمونه آب های واقع در شهرستان رشت، آستانه، لاهیجان و شفت با EC بین 700 تا 3000 میکروزیمنس بر سانتی متر دارای کیفیت متوسط از نظر شوری بودند. نسبت سدیم قابل جذب در بیشتر نمونه ها کمتر از حد خسارت بودند، بنابراین محدودیتی از نظر اثر سدیم بر قابلیت نفوذ وجود نداشت.ب- کیفیت آب های سطحی هدایت الکتریکی، بی کربنات، کلر، کلسیم، منیزیم، نسبت جذب سدیم و نیترات افزایش معنی داری را در آب های زهکشی نسبت به آب رودخانه و کانال های آبیاری نشان دادند. اما، هدایت الکتریکی در هر دو وضعیت ( زهکشی و رودخانه یاکانال های آبیاری) در کلاس آب با محدودیت متوسط از نظر شوری قرار داشت. آماره های حداقل، حداکثر، میانگین و میانه برای نیترات در آب های زهکشی بیشتر از آب رودخانه و کانال های آبیاری بود، اما در نمونه های آب مطالعه شده (آبیاری و زهکشی) غلظت نیترات کمتر از حد آستانه پیشنهادی WHO (50 میلی گرم در لیتر) برای آشامیدن است. در هر دو موقعیت کانال آبیاری/ رودخانه و زهکش ها آماره های میانگین، میانه و دهک نهم بیشتر از حد آستانه پیشنهادی توسط WHO برای آشامیدن (003/0 میلی گرم در لیتر) بود. قابلیت نفوذ آب آبیاری نشان داد که بیشتر نمونه های آب کانال آبیاری/ رودخانه و زهکش ها برای آبیاری مناسب بود. سختی آب (TH) نشان داد که در استفاده از آنها برای صنعت و آب شرب محدودیتی وجود ندارد. هرچند اندازه آماره های TDS در آب زهکشی بیشتر از آب آبیاری/ رودخانه بودند، اما در هر دو موقعیت آب آبیاری/ رودخانه و آب زهکش نود درصد داده ها به ترتیب کمتر از در محدوده محدودیت متوسط قرار داشتند. شاخص مجموع کربنات باقیمانده (RSC) آمار توصیفی شاخص RSC در نمونه آب های موقعیت آب رودخانه/ کانال آبیاری و آب زهکشی نشان داد که نمونه آب های مطالعه شده با اندازه کمتر از 25/1 از کیفیت مناسبی از نظر این شاخص برخوردار هستند. نمایش داده ها بر دیاگرام شوری آمریکا (نمودار ویلکاکس) نشان داد که بیشتر نمونه ها در بازه زمانی نمونه برداری اول تا سوم (5 خرداد تا 1 تیرماه) که منطبق با بیشترین استفاده از آب ها در فصل رشد بود در محدوده کلاس یا شوری متوسط تا زیاد و سدیم متوسط قرار داشت. استفاده از این آب ها در اراضی شالیزاری که در آن ساختمان خاک برای کاه