سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات158
تعداد شماره‌ها6,226
تعداد مقالات67,695
تعداد مشاهده مقاله115,006,678
تعداد دریافت فایل اصل مقاله89,688,169
نعمتی, مونا, محمد رضاپور طبری, محمود, حسینی, سید عباس, جوادی, سامان. (1402). شناسایی عوامل مؤثر بر آلودگی نیترات آبخوان دشت اردبیل با استفاده از روش‌های آماری. , 13(2), 527-550. doi: 10.22059/jwim.2022.343545.995
مونا نعمتی; محمود محمد رضاپور طبری; سید عباس حسینی; سامان جوادی. "شناسایی عوامل مؤثر بر آلودگی نیترات آبخوان دشت اردبیل با استفاده از روش‌های آماری". , 13, 2, 1402, 527-550. doi: 10.22059/jwim.2022.343545.995
نعمتی, مونا, محمد رضاپور طبری, محمود, حسینی, سید عباس, جوادی, سامان. (1402). 'شناسایی عوامل مؤثر بر آلودگی نیترات آبخوان دشت اردبیل با استفاده از روش‌های آماری', , 13(2), pp. 527-550. doi: 10.22059/jwim.2022.343545.995
نعمتی, مونا, محمد رضاپور طبری, محمود, حسینی, سید عباس, جوادی, سامان. شناسایی عوامل مؤثر بر آلودگی نیترات آبخوان دشت اردبیل با استفاده از روش‌های آماری. , 1402; 13(2): 527-550. doi: 10.22059/jwim.2022.343545.995

شناسایی عوامل مؤثر بر آلودگی نیترات آبخوان دشت اردبیل با استفاده از روش‌های آماری

مدیریت آب و آبیاری
مقاله 14، دوره 13، شماره 2، تیر 1402، صفحه 527-550    اصل مقاله (2.24 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jwim.2022.343545.995
نویسندگان
مونا نعمتی1؛ محمود محمد رضاپور طبری2؛ سید عباس حسینی* 3؛ سامان جوادی4
1گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.
2گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی و فنآوری، دانشگاه مازندران، مازندران، ایران.
3گروه مهندسی عمران، دانشگاه ازاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.
4دانشکده آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
چکیده
نیترات یکی از آلاینده‌هایی است که در بیش‌تر آبخوان‌های کشور، آب زیرزمینی را تحت تأثیر قرار داده است. به‌منظور بررسی رفتار پارامترهای هیدروژئوشیمیایی آب زیرزمینی آبخوان دشت اردبیل از نتایج داده‌های کیفی 139 چاه که دارای اندازه‌گیری در دو فصل تر و خشک بودند طی سال آبی 1391-1390 استفاده شد. با استفاده از نرم‌افزار XLSTAT به شناسایی آلودگی و طبقه‌بندی نمونه‌ها به‌کمک روش تحلیل عاملی (PCA) و خوشه‌بندی سلسله‌مراتبی (HCA) پرداخته شد. روش تحلیل عاملی منجر به استخراج پنج عامل مؤثر بر کیفیت آب زیرزمینی با مجموع واریانس 09/68 درصد شد. هم‌چنین نتایج تحلیل‌ عاملی نشان داد که عامل‌های اول، چهارم و پنجم ناشی از فرایندهای زمین‌زاد و عامل‌های دوم و سوم ناشی از فرایندهای انسان‌زاد است. نتایج روش خوشه‌بندی سلسله‌مراتبی نمونه‌ها را در سه گروه که هر گروه دارای دو زیرمجموعه می‌باشد قرار داد. نمونه‌های مربوط به خوشه یک در بخش‌های شمال، شرق، جنوب و قسمت‌هایی از مرکز، غرب با کاربری اراضی- باغی، مرتع متوسط و مناطق دارای کشت دیم و هم‌چنین مناطق شهری گسترده شده است. نمونه‌های خوشه دوم اغلب در محدوده مرکزی، غرب و مناطق شهری آبخوان گسترده شده است که از لحاظ کاربری اراضی در مناطق با کاربری زراعی- باغی و مسکونی گسترده شده است. نمونه‌های خوشه سوم در نواحی جنوب‌غربی و مناطق شهری گسترش یافته است. به‌طور کلی وجود فرایندهای انحلال و تبادل یونی از یک طرف و هم‌چنین آبشویی کودهای کشاورزی و توسعه ناقص سیستم فاضلاب‌ در آبخوان از طرف دیگر زمینه را برای آلودگی آبخوان فراهم کرده است.
کلیدواژه‌ها
انسان‌زاد؛ تحلیل عاملی؛ خوشه‌بندی؛ زمین‌زاد؛ نیترات
عنوان مقاله [English]
Identification of Factors Affecting Nitrate Contamination in Ardabil Plain Aquifer Using Statistical Methods
نویسندگان [English]
Mona Nemati1؛ Mahmood Tabari2؛ SEYED ABBAS Hosseini3؛ saman Javadi4
1Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2Department of Civil Engineering, Faculty of Technology and Engineering, University of Mazandaran, Mazandaran, Iran.
3Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
4Department of Irrigation and Drainage, College of Abouraihan, University of Tehran, Iran.
چکیده [English]
Nitrate is one of the pollutants that affects groundwater in most aquifers of the country. In order to investigate the behavior of hydrogeochemical parameters of groundwater in the Ardabil plain aquifer, the results of qualitative data of 139 wells that were measured in both wet and dry seasons during the water year 2012-2011 were used. Using XLSTAT software, contamination was identified and samples were classified using principal factor analysis (PCA) and hierarchical clustering (HCA). Factor analysis method led to the extraction of five factors affecting groundwater quality with a total variance of 68.09 percent. Also, the results of factor analysis showed that the first, fourth and fifth factors are due to geogenic processes and the second and third factors are due to anthropogenic processes. The results of the hierarchical clustering method divided the samples into three groups, each group having two subsets. The set related to cluster one is spread in the northern, eastern, southern and parts of the center, west by mix(agriculture-garden), medium pasture and dry farming as well as urban areas. The set of the second cluster is often spread in the central, western and urban areas of the aquifer, with mix(agriculture-garden) and residential areas. The set of third cluster has been expanded to southwestern and urban areas. Generally, the existence of dissolution and ion exchange processes on the one hand, as well as leaching of fertilizers and incomplete development of the sewage system in the aquifer on the other hand has provided the groundwater pollution.
کلیدواژه‌ها [English]
Anthropogenic, Principal factor analysis, Clustering, Geogenic, Nitrate
مراجع
  1. Adepelumi, A. A., Ako, B. D., Ajayi, T. R., Afolabi, O., & Omotoso, E. J. (2009). Delineation of saltwater intrusion into the freshwater aquifer of Lekki Peninsula, Lagos, Nigeria. Environmental Geology, 56(5), 927-933.
  2. Akbari, E., Nadiri, A. A., & Sadghi Aghdam, F. (2022). Hydrochemical Characteristics Investigation of Khoy Plain Aquifer and Determination of Probable Anomalies Sources. Water and Irrigation Management, 11(4), 867-883. (In Persian)
  3. Alami, M., Nourani, V., & Daneshvar Vousoughi, F. (2016). Using Spatial Clustering in Forecasting Groundwater Quality Parameters by ANFIS. Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab (In persian), 27(3), 62-74.
  4. Ardabil Regional Water Authority. (2013). Investigation of Groundwater Balance in Ardabil Plain. Ardabil Regional
  5. Water Authority, Ardabil, Iran (In Persian).
  6. Boyd, C. E. (2019). Water quality: an introduction. Springer Nature.
  7. Dalton, M.G., & Upchurch, S.G. (1978). Interpretation of hydrochemical faces by factor analysis. Journal of Groundwater, 16(4), 228-233.
  8. Daneshvar vosoghi, F., & Dinpashoh, Y. (2013). Trend of groundwater quality of Ardabil plain using the spearman method. Journal of Environmental Studies, 38(64), 17-28. (In Persian)
  9. Dash, S., & Kalamdhad, A. S. (2021). Hydrochemical dynamics of water quality for irrigation use and introducing a new water quality index incorporating multivariate statistics. Environmental Earth Sciences, 80(3), 1-21.
  10. Darvishzadeh, A., (2018). Iran geological:Stratigraphy, Tectonic, Metamorphic and Magmatism. Tehran, AmirKabir;
  11. Driver, H. E., & Kroeber, A. L. (1932). Quantitative expression of cultural relationships(Vol. 31, No. 4). Berkeley: University of California Press.  Volume 31(4), 211-256.
  12. Ebrahimi Varzane, S., Zarei, H., TishehZan, P., & Akhondali, A. M. (2019). Evaluation of groundwater-surface water interaction by using cluster analysis (case study: western part of Dezful-Andimeshk plain). Iran-Water Resources Research, 15(3), 246-257 (In Persian).
  13. (2006). Hydrogeological assessment (groundwater quality) guideline. EPA Victoria, Publication 888, ISBN 0730676587, Australia.
  14. Everest, T., & Özcan, H. (2019). Applying multivariate statistics for identification of groundwater resources and qualities in NW Turkey. Environmental monitoring and assessment, 191(2), 1-17.
  15. Ferchichi, H., Ben Hamouda, M. F., Farhat, B., & Ben Mammou, A. (2018). Assessment of groundwater salinity using GIS and multivariate statistics in a coastal Mediterranean aquifer. International journal of environmental science and technology, 15(11), 2473-2492.
  16. Garg, V. K., Suthar, S., Singh, S., Sheoran, A., & Jain, S. (2009). Drinking water quality in villages of southwestern Haryana, India: assessing human health risks associated with hydrochemistry. Environmental Geology, 58(6), 1329-1340.
  17. Gharah mahmoudlou, M., & Raghimi, M., & Heshmat pour, A. (2007). Hydro geochemical study of Gorgan water sources using factor analysis and cluster analysis methods. Journal of environmental studies, 33(43), 73-82. (Persian)
  18. Ghahremanzadeh, H., Noori, R., Baghvand, A., & Nasrabadi, T. (2018). Evaluating the main sources of groundwater pollution in the southern Tehran aquifer using principal component factor analysis. Environmental geochemistry and health, 40(4), 1317-1328.
  19. Institute of Standards and Industrial Research of Iran (IDWS). (2010). Iranian drinking water standard -Physical and chemical specifications. ISIRI 1053, 5th.revision. (In Persian)
  20. Kannel, P. R., Lee, S., Kanel, S. R., & Khan, S. P. (2007). Chemometric application in classification and assessment of monitoring locations of an urban river system. Analytica Chimica Acta, 582(2), 390-399.
  21. khanduzi, F., Pari Zanganeh, A., Aamani, A., & Dadban Shahamat, Y. (2015). Survey of hydro-geochemical quality and health of groundwater in ramian, Golestan Province, Iran. Journal of Health Research in Community, 1(3), 41-52.
  22. Khodabakhshi, M., Karimzadeh, F., Khoshmanesh, B., & Zieazarifi, A. (2019). Investigating and identification of sources and parameters of water pollution in Karaj River in Islamshahr range. 12(45), 39-48
  23. Kord, M. (2014). Numerical Modeling of the Ardabil Plain Aquifer and Its Management Using Optimization of Groundwater Extraction. PhD thesis, Department of Geology, University of Tabriz, Tabriz, Iran. (In Persian).
  24. Kord, M., & Moghaddam, A. A. (2014). Spatial analysis of Ardabil plain aquifer potable groundwater using fuzzy logic. Journal of King Saud University-Science, 26(2), 129-140.
  25. Lawrence, F.W., & Upchurch, S. B. (1982). Identification of water recharges areas using geochemical factor analysis. Groundwater, 20, 680-687.
  26. Maghrebi, M., Noori, R., Bhattarai, R., Mundher Yaseen, Z., Tang, Q., Al‐Ansari, N., ... & Madani, K. (2020). Iran's Agriculture in the Anthropocene. Earth's Future, 8(9), e2020EF001547.
  27. Mahmoodi Nezhad, Y. (2012). The sources of nitrate in drinking wells of pasargad region. Master dissertation. Shiraz University. Iran. (In Persian)
  28. Nadiri, A. A., Moghaddam, A. A., Tsai, F. T., & Fijani, E. (2013). Hydrogeochemical analysis for Tasuj plain aquifer, Iran. Journal of earth system science, 122(4), 1091-1105.
  29. Nadiri, A., Ruzrakh, J., & Asgharimoghadam, A. (2016). Hydrogeochemical and hydrogeological study of Harzandat plain aquifer using multivariate statistical methods and graphical methods. Journal of Iran Water Research, 23(10), 111-122. (In Persian).
  30. Nag, S. K., & Das, S. (2014). Quality assessment of groundwater with special emphasis on irrigation and domestic suitability in Suri I & II blocks, Birbhum district, West Bengal, India. India Am J Water Resour, 2(4), 81-98.
  31. Nguyen, B. T., Nguyen, T. M. T., & Bach, Q. V. (2020). Assessment of groundwater quality based on principal component analysis and pollution source-based examination: a case study in Ho Chi Minh City, Vietnam. Environmental Monitoring and Assessment, 192(6), 1-13.
  32. Noori, R., Kerachian, R., Khodadadi Darban, A., & Shakibaienia, A. (2007). Assessment of importance of water quality monitoring stations using principal components analysis and factor analysis: A case study of the Karoon river. Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab, 18(3), 60-69. (In persian).
  33. Noori, R., Farahni, F., Jun, C., Aradpour, S., Bateni, S. M., Ghazban, F., & Abolfathi, S. (2022). A non-threshold model to estimate carcinogenic risk of nitrate-nitrite in drinking water. Journal of Cleaner Production, 132432.
  34. Oudouris, K., Panagopoulos, A., & Koumantakis, J. (2000). Multivariate statistical analysis in the assessment of hydrochemistry of the Northern Korinthia prefecture alluvial aquifer system (Peloponnese, Greece). Natural Resources Research, 9(2), 135-146.
  35. Rahmanian, N., Ali, S. H. B., Homayoonfard, M., Ali, N. J., Rehan, M., Sadef, Y., & Nizami, A. S. (2015). Analysis of physiochemical parameters to evaluate the drinking water quality in the State of Perak, Malaysia. Journal of Chemistry.
  36. Rawat, R., & Siddiqui, A.R. (2019). Assessment of Physiochemical Characteristics of Drinking Water Quality in Allahabad Metropolitan City India. The Oriental Anthropol, 19(1), 121-135.
  37. Sanchez-Perez, J. M. & Tremolieres, M., (2003). Changes in groundwater chemistry as a consequence of suppressions of floods. Rhine floodplains case. Journal of Hydrolgy, 270, 89-04
  38. Shyu, G. S., Cheng, B. Y., Chiang, C. T., Yao, P. H., & Chang, T. K. (2011). Applying factor analysis combined with kriging and information entropy theory for mapping and evaluating the stability of groundwater quality variation in Taiwan. International journal of environmental research and public health, 8(4), 1084-1109.
  39. Srivastava, S.K., & Ramanathan, A.L. (2007). Geochemical assessment of groundwater quality in vicinity of Bhalswa landfill,
  40. Delhi, India, using graphical and multivariate statistical methods. Environmental Geology, 53, 1509-1528.
  41. Vasanthavigar, M., Srinivasamoorthy, K., Vijayaragavan, K., Rajiv Ganthi, R., Chidambaram, S., Anandhan, P., & Ward Jr, J. H. (1963). Hierarchical grouping to optimize an objective function. Journal of the American statistical association, 58(301), 236-244.
  42. World Health Organization (WHO). (2017) Guidelines for drinking-water quality. forth edition. incorporating the 1st ISBN 978 92 4 1549950.
  43. Yidana, S. M., & Yidana, A. (2010). An assessment of the origin and variation of groundwater salinity in southeastern Ghana. Environmental Earth Sciences, 61(6), 1259-1273.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 382
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 113


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب