تحلیل فضایی پارامترهای شیمیایی مؤثر در کیفیت آب زیرزمینی با استفاده از تکنیک تحلیل عاملی و مدل‌های زمین‌آماری (مطالعۀ موردی: دشت بیضاء- زرقان)

Abstract

هدف از این مطالعه، تعیین مهم‌ترین پارامترهای شیمیایی مؤثر در کیفیت آب‌های زیرزمینی دشت بیضاء-زرقان استان فارس با استفاده از تکنیک تحلیل عاملی و برآورد توزیع مکانی پارامترهای کیفی به کمک تحلیل‌گر زمین‌آماری در نرم‌افزار ArcGIS است. ابتدا داده‌های 12 پارامتر کیفی آب مربوط به 27 حلقه چاه در تابستان سال 1392 جمع‌آوری گردید. پس از نرمال‌سازی داده‌ها، با استفاده از روش تحلیل عاملی (FA)، سه عامل سختی، شوری و اسیدیته آب که در مجموع 90% کل واریانس داده‌ها را شامل می‌شدند؛ استخراج گردید. سهم متغیرها در هر عامل بعد از عمل چرخش واریماکس مشخص شد و از هر عامل، دو پارامتر که بیشترین همبستگی معنی‌دار را با عامل خود برقرار نمودند، تعیین گردید. بنابراین از عامل اول، پارامترهایTH وMg ، از عامل دوم، متغیرهایSAR و Na و از عامل سوم، عناصر pH و HCO₃ به‌عنوان مهم‌ترین پارامترهای مؤثر در کیفیت آب زیرزمینی منطقه انتخاب شدند. نتایج حاصل از روش‌های قطعی و زمین‌آماری برای برآورد پارامترهای فوق به کمک معیار آماری ریشۀ دوم میانگین مربعات خطا (RMSe) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که برای همه متغیرها به‌جز pH، روش کوکریجینگ مناسبت‌ترین روش است. برای TH و Mg مدل‌ جی- بسل، برای SAR و Na مدل رشنال کوادریک، برای HCO₃ مدل نمایی و برای pH روش معکوس فاصله وزنی به توان 1، از کمترین خطا و بیشترین دقت نسبت به سایر روش‌های میانیابی برخوردار می‌باشند. نقشه‌های پهنه‌بندی مکانی پارامترهای فوق بیانگر آن است که میزان پارامترهای TH، Mg، SAR وNa در نواحی جنوب شرقی به بیشترین و در شمال دشت به کمترین غلظت خود می‌رسد. مقدار pH در منطقۀ بانش واقع در شمال دشت، نسبت به سایر مناطق بیشتر است و از لحاظ غلظت HCO₃، نواحی شمال شرق و جنوب منطقه در شرایط نامناسبی قرار دارند.