در این پژوهش کیفیت آب رودخانه سفیدرود طی سالهای 2013-2018 با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 و همچنین 10 پارامتر کیفی شیمیاییی و فیزیکی شامل کلسیم (Ca2+)، پتاسیم (Na+)، منیزیم (Mg2+)، کلر (Cl-)، سولفات (SO4-2)، بی‌کربنات (HCO3-)، کل مواد محلول (TDS)، هدایت الکتریکی (EC)، سختی کل (TH) و اسیدیته آب (pH) در سه ایستگاه هیدرمتری مورد مطالعه قرار گرفت. شاخص کیفیت آب (WQI) شرب محاسبه گردید و ارتباط آن با باندها و نسبت‌های باندی ماهواره‌ای (28 پارامتر) با استفاده از مدل‌های رگرسیونی تک‌متغیره و چندمتغیره، مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج مدل رگرسیونی تک متغیره نشان داد که شاخص WQI با باند 5 و نسبت باند B4/B3 در سطح معنی‌داری 1 درصد به ترتیب با ضریب تبیین (R2) 55/0 و 51/0 دارای همبستگی خطی و توانی بود. اجرای مدل رگرسیون چندمتغیره خطی گام‌به‌گام WQI با تمامی باندها و نسبت‌های مورد مطالعه نشان داد که سه متغیر باند 5 و نسبت‌های باندی B4/B3 و B6/B5 با WQI، با R2 حدود 80/0 در سطح معنی‌داری 5 درصد، دارای همبستگی بودند. پس از تهیه نقشه تغییرات مکانی WQI با استفاده از مدل رگرسیون خطی چندمتغیره، نتایج حاکی از آن بود که کیفیت آب در سرشاخه‌های سفیدرود، یعنی رودخانه‌های‌های قزل‌اوزن و شاهرود نسبت به مناطق پایین‌دست‌ و دریاچه سد منجیل، کمتر بود هرچند که کیفیت آب رودخانه‌های قزل‌اوزن و شاهرود ضعیف بود، ولی پس از ورد به سد سفید رود به کلاس آب خوب تبدیل شد. اما WQI آب خروجی از سد با عبور از اراضی کشاورزی، مناطق مسکونی و صنعتی حاشیه رودخانه تا رسیدن به دریای خزر به تدریج افزایش یافته و دارای کلاس آب ضعیف شده بود. به طور کلی نتایج تحقیق نشان داد که استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 و مدل رگرسیونی چند متغیره از توان بالایی برای پایش کیفیت آب برخوردار است. تفاصيل المقالة

زمینه و هدف: مشخص ساختن سطوحی از دشت‌ها که دارای آسیب‌پذیری زیادی برای آلوده کردن چاه‌ها هستند، با مدل‌سازی، تلفیق و توسعه شاخص ها، امکان‌پذیر است. وجود نقاط آلاینده در این پهنه ها خطر آلودگی چاه‌ها را به همراه داشته و تشدید خواهد کرد. هدف اصلی این تحقیق توسعه و ارائه شاخص جدید برای تعیین سطوح آسیب پذیر اطراف چاه ها است که می توانند باعث آلودگی چاه-های شرب و کشاورزی موجود در دشت ها و به‌تبع آن آلودگی آبخوان گردند. در این تحقیق از ترکیب تراکم منابع نقطه‌ای آلاینده‌ها به‌عنوان شاخص ریسک و گیرش آلودگی چاه ها به‌عنوان شاخص آسیب‌پذیری استفاده شد. این روش نسبت به سایر روش‌ها دقیق‌تر است زیرا ویژگی هایی مانند تغذیه، میرایی طبیعی، خاک، رسانایی آبخوان، کاربری و پوشش اراضی و توزیع چاه‌ها را در نظر می گیرد و تلفیقی از شاخص آسیب‌پذیری و شاخص ریسک است.روش تحقیق: در تحقیق حاضر، آسیب‌پذیری آبخوان دشت مشگین شهر به مساحت 614 کیلومترمربع با استفاده از تلفیق دو عامل تراکم منابع آلاینده در پهنه‌های حریم رودخانه‌ها و محدوده گیرش چاه‌ها برآورد شد. بدین منظور ابتدا تراکم منابع آلاینده نقطه‌ای مانند صنایع، روستاها، ایستگاه های پمپ‌بنزین به‌عنوان شاخص منابع بالقوه آلاینده در محدوده حریم رودخانه های دشت مشگین شهر به روش کرنال در محیط GIS مشخص گردید. سپس مدل‌سازی عددی برای تعیین مناطق گیرش چاه با استفاده از مدل MODFLOW و MODPATH انجام شد. داده‌های آماری 10 ساله از سال 1390 تا 1399 به دودسته تقسیم شد. 8 سال اول برای واسنجی و 2 سال آخر برای اعتبار سنجی و صحت سنجی مدل، در حالت پایدار استفاده شد. سپس پارامترهای هدایت هیدرولیکی، تغذیه و ناهمسانگردی، به منظور انجام دقیق‌تر و راحت‌تر واسنجی، تحلیل حساسیت شد. در مرحله بعد با استفاده از مدل MODPATH و بر پایه نتایج مدل MODFLOW سطوح گیرش چاه‌ها یا مناطق با آسیب پذیری بالا در دوره های زمانی مختلف، برآورد شد. با تلفیق لایه تراکم آلاینده های نقطه‌ای در حریم رودخانه ها و سطوح گیرش چاه، شاخص توسعه‌یافته آلودگی دشت به دست آمد.یافته ها: مقدار پارامتر تراکم آلاینده‌ها در منطقه از صفرتا 998/0 مورد در کیلومترمربع متغیر بود به‌طوری‌که بیشترین مقدار تراکم در جنوب غربی دشت در اطراف شهرهای مهم منطقه قرار دارد. در 16 درصد از سطح کل دشت، هیچ‌گونه گیرش آلودگی توسط چاه‌ها وجود ندارد و گیرش نهایی با 25 درصد از سطح دشت، بیشترین سهم و گیرش 10 ساله با کمتر از یک درصد از سطح دشت، کمترین سهم را دارد. نتایج شاخص نهایی نشان داد کل سطح دشت در محدوده ریسک کم قرار داشته و حدود 50 درصد از سطح دشت مشگین در محدوده آسیب ‌پذیری ناچیز قرار داشت. نتایج این شاخص بر اساس غلظت دو آلاینده مهم نیترات و کلراید اعتبارسنجی شد که همبستگی مثبتی با شاخص آسیب پذیری داشت. دو ماده آلاینده بالقوه به‌عنوان پارامترهای صحت سنج برای تائید نتیجه شاخص توسعه‌یافته در این تحقیق انتخاب شد. در مناطق روستایی و کشاورزی، که تحت تأثیر کود کشاورزی و فاضلاب است، نیترات به‌عنوان معیار در نظر گرفته شد. کلراید هم نشان دهنده آلودگی در مکان‌های صنعتی و تجاری است. نتایج نشان می‌دهد که رابطه بین شاخص ارائه‌شده با دو پارامتر کلر و نیترات به‌صورت تقریباً خطی است، بطوریکه ضریب همبستگی پیرسون برابر 58/0 برای نیترات و 49/0 برای کلراید برآورد شد.نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در مدیریت اراضی دشت ها، به‌منظور حفاظت از کیفیت آب چاه ها، ترکیب شاخص خطر آلاینده های نقطه ای در حریم رودخانه ها و آسیب پذیری سطوح گیرش چاه ها، نقش مهمی می تواند داشته باشد و در توسعه صنعتی دشت مشگین شهر، بایستی اولویت تخصیص با مناطقی باشد که دارای ریسک پایین‌تر هستند. با توجه به اینکه در دشت مشگین شهر، شهرک و واحدهای صنعتی وجود ندارد، ارزیابی طبقات ریسک این شاخص با تغییرات مکانی آلودگی آب های زیرزمینی مقدور نبود و توصیه می شود که این شاخص در دشت های صنعتی استفاده و ارزیابی گردد. شاخص ارائه‌شده در این تحقیق در مقایسه با شاخص های توسعه‌یافته‌ی دیگر درزمینهٔ آلودگی های آبخوان، ساده‌تر بوده ولی می توان برای دقت بیشتر برای هر نوع آلاینده نقطه‌ای و یا غیر نقطه‌ای وزن اثر هم تعیین کرد و یا از پارامترهای دیگر دخیل در آلودگی آبخوان هم استفاده کرد. تفاصيل المقالة