بررسی روند تغییرات کاربری اراضی و کیفیت شیمیایی آب های سطحی در حوضه قرنقو چای هشترود

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه ژئومورفولوژی دانشگاه تبریز،تبریز،ایران.

2 استاد گروه ژئومورفولوژی دانشگاه تبریز،تبریز،ایران.

3 دبیر اموزش پرورش

چکیده

رودخانه‌ها مهمترین منبع تامین آب شیرین و کشاورزی شهرها و روستاها هستند. امروزه کیفیت شیمیایی آب‌ها رودخانه‌ها، به دلیل افزایش و تنوع فعالیت‌های انسانی در محیط‌های شهری و روستایی اهمیت روزافزونی پیدا می کند. ازاینرو، پژوهش حاضر روند تغییرات کاربری اراضی و کیفیت شیمیایی آب رودخانه قرنقوچای در دوره زمانی بیست ساله بررسی می‌کند. قرنقوچای از زیرحوضه‌های رودخانه قزل اوزن در شمال غرب کشور می-باشد. برای دستیابی به هدف تحقیق، نقشه‌های کاربری اراضی مربوط به سال‌های 2021 و 2001 به کمک تصاویر ماهواره‌ای سنتینل 2 و لندست 7 تهیه و ترسیم و میزان تغییرات آنها بررسی شدند. برای بررسی روند تغییرات کیفیت شمییایی آب رودخانه قرنقوچای، پارامترهای هیدروشیمی آب در بازه زمانی 1399-1379 با آزمون من-کندال تحلیل شدند. نتایج تحلیل‌ تغییرات کاربری اراضی نشان داد که در سال 2001 بیشترین مساحت کاربری به اراضی مرتعی اختصاص داشت، درحالی‌که در سال 2021 اراضی دیم بیشترین مساحت را در حوضه قرنقوچای داشته است. در واقع طی سال‌های مورد مطالعه، با افزایش اراضی کشاورزی دیم از 38 درصد به 1/53 درصد، اراضی مرتعی از 17/60 درصد به 3/42 درصد کاهش یافته است. نتایج بررسی تغییرات شاخص‌های پتاسیم k))، منیزیم Mg)) سدیم Na))، کلر Cl))، هدایت الکتریکی Ec))، مواد جامد محلول در آبTDS) ) و سولفات So4) ) در ایستگاه‌های هیدرومتری موجود در رودخانه قرنقوچای در بازه زمانی مورد مطالعه، نشان داد که روند تغییرات افزایشی بوده است. نتیجه روند افزایشی هر کدام از آنیون‌ها و کاتیون‌های موجود در آب رودخانه موجب کاهش کیفیت آن شده است. نتایج این پژوهش می‌تواند مورد استفاده مدیران و مسئولین در راستای اجرای طرح‌های آبخیزداری و برنامه‌های عمرانی قرار گیرد.

تازه های تحقیق

هدف از این پژوهش بررسی همزمان روند تغییرات کاربری اراضی و کیفیت شیمیایی آب رودخانه قرنقوچای یکی از حوضه ­های مهم در شمال غرب کشور ایران می باشد. برای این منظور ابتدا نتایج آزمایشگاهی هیدروشیمی عناصر شیمیایی آب موجود در منطقه مورد مطالعه که توسط سازمان آب منطقه­ای استان آذربایجان شرقی از ایستگاه­های هیدرومتری در بازه زمانی 20 ساله (1399-1379 ) انجام گرفته بود را تهیه و سپس داده­های خام این عناصر استخراج و پردازش گردید. برای بررسی داده­ها، از تکنیک آماری آزمون من کندال استفاده شد. نتایج بررسی تغییرات شاخص­های مهم و موجود در منطقه مورد مطالعه از جمله پتاسیم (k)، منیزیم (Mg)، سدیم (Na)، کلر (Cl)، هدایت الکتریکی (Ec)، مواد جامد محلول درآب(TDS) و سولفات (So4) نشان می­دهد روند تغییرات داده­ها در سری­های زمانی ماهانه، فصلی و سالانه دارای نوسانات شدید و تغییرات غیر نرمالی بوده است، بطوری­که در برخی از ماه­ها و یا فصول سال روند داده­های مربوط به هر کدام از شاخص­های مذکور عمدتا روندی مثبت و افزایشی و از سطح معنی­داری05/0alpha بزرگتر و برعکس در برخی از ماه ها و فصول سال از سطح معنی داری05/0alpha کمتر و پایین تر بوده است. همچنین خط روند رگرسیونی و شیب سن تغییرات داده­ها مستثنی از این قاعده نمی­باشد. نتایج روند کیفیت شیمیایی آب قرنقوچای با یافته­های مطالعات دین پژوه (1395) در مورد افت کیفیت شیمیایی آب رودخانه­های استان آذربایجان شرقی، سهرابی زاده و همکاران (1397) درباره تغییرات درازمدت داده­های کیفیت رودخانه تالار و مالک­پور لرکی و همکاران (1399) در مطالعه کاهش کیفیت آب رودخانه شاوور با کاهش اراضی جنگلی و مرتعی و افزایش کاربری زراعی، سلگی و شیخ زاده در مورد کاهش کیفیت شیمیایی آب رود ارس، خیری سلطان احمدی و همکاران (1400) روند افزایشی غلظت سدیم، پتاسیم، کلسیم و TDS مهابادچای در ارتباط با فعالیت­های کشاورزی و استفاده گسترده از کودها و سموم شیمیایی و پساب­های ناشی از فاضلاب­های خانگی منطبق می­باشد. احتمال می­رود دلیل این تغییرات شدید و نوسانات در این سری­های زمانی، حاکی از تغییرات کاربری اراضی و نیز فعالیت­های برخی از صنایع و حتی معادن و وجود مراکز جمعیتی شهری و روستایی تمرکز یافته در حاشیه­های اصلی – فرعی رودخانه قرنقوچای و یا بصورت پراکنده در نقاط مختلف از حوضه مورد مطالعه باشد. همچنین نتایج بررسی نقشه­ها بدست آمده از تصاویر ماهواره­ای سنتینل 2و لندست 7 نشان می­دهد، با وجود افزایش اراضی کشاورزی دیم از 38 درصد در سال 2001 به 1/53 درصد در سال 2021، اراضی مرتعی از 17/60 درصد در سال 2001 به 3/42 درصد در سال 2021 کاهش یافته است. نتایج پژوهش حاضر با یافته ­های اصغری و همکاران (1401) در مورد تغییرات کاهشی کاربری­های مرتع و افزایش کاربری­های زراعت آبی و دیم و مناطق مسکونی در حوضه قرنقوچای مطابقت دارد. قابل ذکر است اخیرا در بخش­های جنوبی حوضه زمین­ها و پایاب­های سد سهند که بر روی قرنقوچای احداث شده است، به کشت و زراعت آبی برخی محصولات آب­بر مثل گوجه فرنگی و هندوانه اختصاص یافته است که طبعا استفاده حداکثری از انواع سموم و کودهای شیمیایی را بدنبال دارد. از طرف دیگر بخش­های شمالی حوضه هم از کمبود آب شرب و کشاورزی رنج می­برد. بنابراین برای جلوگیری از این مسئله و تهدید جدی منابع آب حوضه قرنقوچای می­بایست مسولین ذیربط با مدیریت صحیح و اصولی منابع آب­های سطحی منطقه و اجرای برنامه­های آمایشی مانند آبخیزداری و کنترل و نظارت بر امور اراضی و تغییرات کاربری زمین­ها اقدامات مقتضی را در این زمینه بعمل آورند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating the trend of land use changes and the chemical quality of surface water in Hashtroud's Qorangu Chai basin

نویسندگان [English]

  • Masoumeh Rajabi 1
  • Fariba Karami 2
  • majid ranjbari 3
1
2 Academic Sttaf
3 The Secretary of education training
چکیده [English]

The rivers are the most important supplies of fresh and agricultural water in the cities and villages. The importance of chemical quality of waters is becoming increasingly important due to the increase and diversity of Anthropogenic activities in the urban and rural environments. Therefore, the current study aimed to investigate the trend of land use changes and the chemical quality of surface water in a period of twenty years in the Qaranquchai River in Hashtrud Ccounty. The Qaranquchai is one of the sub-basins of Qezel Ozen River in the northwest of the country. In this research, Land use maps for the years 2021 and 2001 were prepared and drawn using Sentinel 2 and Landsat 7 satellite images, and were examined their changes. The chemical quality data of surface water in the hydrometric stations of the Qaranquchai basin, including Mg, Ca, EC, TDS, Cl, HCO, SO4, K and Na were obtained from the Regional Water Organization of East Azarbaijan province from 2000 to 2020. Then, their changes over 20 years were analyzed using the Mann-Kendall test. The results of the analysis of land use changes showed that in 2001, the largest area of land use was pasture, while in 2021, rainfed land had the largest area in the Qaranquchai basin. In fact, during the studied years, with the increase of rainfed agricultural land from 38% to 53.1%, pasture land decreased from 60.17% to 42.3%. The results of the investigation of the changes of the chemical quality indicators of the water in the hydrometric stations in the Qarangochai river in the studied time period, showed that the trend of changes was increasing. The result of the increasing process of each of the anions and cations in the river water has caused its quality to decrease.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land use
  • Hydrochemistry of water
  • non-parametric tests
  • Qaranquchai basin

اصل مقاله

رودخانه ­ها مهمترین منبع تامین آب شیرین و کشاورزی شهرها و روستاها هستند. امروزه کیفیت شیمیایی آب­ها  رودخانه­ها، به دلیل افزایش و تنوع فعالیت­های انسانی در محیط­های شهری و روستایی اهمیت روزافزونی پیدا می کند. ازاینرو، پژوهش حاضر روند تغییرات کاربری اراضی و کیفیت شیمیایی آب رودخانه قرنقوچای در دوره زمانی بیست ساله بررسی می­کند. قرنقوچای از زیرحوضه­های رودخانه قزل اوزن در شمال غرب کشور می­باشد. برای دستیابی به هدف تحقیق، نقشه­های کاربری اراضی مربوط به سال­های 2021 و 2001 به کمک تصاویر ماهواره­ای سنتینل 2 و لندست 7 تهیه و ترسیم و میزان تغییرات آنها بررسی شدند. برای بررسی روند تغییرات کیفیت شمییایی آب رودخانه قرنقوچای، پارامترهای هیدروشیمی آب در بازه زمانی 1399-1379 با آزمون من-کندال تحلیل شدند. نتایج تحلیل­ تغییرات کاربری اراضی نشان داد که در سال 2001 بیشترین مساحت کاربری به اراضی مرتعی اختصاص داشت، درحالی­که در سال 2021 اراضی دیم بیشترین مساحت را در حوضه قرنقوچای داشته است. در واقع طی سال­های مورد مطالعه، با افزایش اراضی کشاورزی دیم از 38 درصد به 1/53 درصد، اراضی مرتعی از 17/60 درصد به 3/42 درصد کاهش یافته است. نتایج بررسی تغییرات شاخص­های پتاسیم k))، منیزیم Mg)) سدیم Na))، کلر Cl))، هدایت الکتریکی Ec))، مواد جامد محلول در آبTDS) ) و سولفات So4) ) در ایستگاه­های هیدرومتری موجود در رودخانه قرنقوچای در بازه زمانی مورد مطالعه، نشان داد که روند تغییرات افزایشی بوده است. نتیجه روند افزایشی هر کدام از آنیون­ها و کاتیون­های موجود در آب رودخانه موجب کاهش کیفیت آن شده است. نتایج این پژوهش می­تواند مورد استفاده مدیران و مسئولین در راستای اجرای طرح­های آبخیزداری و  برنامه­های عمرانی قرار گیرد. 

مراجع

  • اسدزاده، فرخ، خسروی اقدم، کمال، پرویز، لاله، رمضانپور، حسن، یغمائیان مهابادی، نفیسه (1397)، پیش بینی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از مدل زنجیره مارکوف و سلول خودکار (مطالعه موردی: حوزه آبخیز روضه چای، ارومیه)، نشریه حفاظت منابع آب و خاک، دوره 8، شماره 1، صص 116-105.
  • اصغری سراسکانرود، صیاد، امیدی فر، مصطفی، قلعه، احسان (1401)، شناسایی و استخراج لندفرم­ها و کاربری اراضی حوضه قرنقوچای با استفاده از تکنیک­های شی گرا، نشریه هیدروژئومورفولوژی، سال نهم، شماره 31، صص 23-1.
  • ایلدرمی، علیرضا، حسن زاده، نسرین، هدایت زاده، فریبا (1402)، ارزیابی جامع کیفیت آب­های سطحی و تناسب آنها برای مصارف شرب و آبیاری (مطالعه موردی :حوضه رودخانه کارون و دز)، مجله هیدروژئومورفولوژی، شماره 34، صص 31-1.
  • خیری سلطان احمدی، رضا، نظرنزاد، حبیب، اسدزاده، فرخ (1400)، ارزیابی تحلیلی کیفیت آب در طول رودخانه مهابادچای با شاخص کیفیت آب­های سطحی ایران، مجله سلامت و محیط زیست، دوره چهاردهم، شماره چهارم، صص 642-629.
  • دین پژوه، یعقوب (1395)، تحلیل روند کیفیت شیمیایی آب رودخانه­های استان اذربایجان شرقی، نشریه علمی پژوهشی جغرافیا و برنامه­ریزی، شماره ، صص124-105.
  • رضایی مقدم، محمد حسین، رجبی معصومه، موسوی، معصومه (1402)، بررسی و پایش تغییرات کاربری اراضی حوضه آبریزرود زرد با استفاده از سنجش از دور و مدل زنجیره مارکوف، نشریه جغرافیا و برنامه ریزی، شماره 83، دوره 27، صص 61-44.
  • سلگی، عیسی، شیخ زاده، حسن (1395)، مطالعه کیفیت آب رودخانه ارس با استفاده از متغیرهای فیزیکی- شیمیایی، تحقیقات منابع آب ایران، سال دوازدهم، شماره 3، صص 213-207.
  • سهرابی زاده، زهرا، شریفی مقدم، احسان، حکیم زاده، محمد علی (1397)، تحلیل روند تغییرات کیفیت آب حوزه آبخیز رودخانه تالار با استفاده از روش ناپارامتری من-کندال . فصلنامه اکوسیستم های طبیعی ایران سال هشتم، شماره سوم، صص 33-20.
  • مالک پور لرکی، صغری، خرسندی کوهنستانی، زهره، فرجی،محمد (1399)، بررسی تاثیرات تغییر کاربری اراضی بر روی کیفیت آب رودخانه شاوور، نشریه علمی-پژوهشی مهندسی و مدیریت آبخیز، جلد 12، شماره 2،  صص592-580 .
  • میرزائی، مژگان، سلگی، عیسی، سلمان ماهینی، عبدالرسول (1397)، نقش کاربری اراضی در کیفیت آب رودخانه زاینده رود، مجله ی مهندسی منابع آب، شماره 11، صص 70-61.
  • هاشمی فرد، اکبر، کردوانی، پرویز، اسدیان، فریده (1397)، بررسی نقش عوامل اکوژئومورفولوژی و آنتروپژونیک بر کیفیت آب رودخانه کارون، مجله پژوهشی آب ایران، شماره4، صص51-59.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار