Wetland Ecobiology

fa ارزیابی تغییرات مکانی – زمانی پارامترهای کیفی رودخانه کرخه و تناسب کیفیت آن جهت اهداف آبیاری Evaluation of spatial and temporal variation of water quality parameters of Karkheh River and the suitability of its quality for irrigation purposes تخصصي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">کاهش کیفیت منابع آب سطحی در سال های اخیر به یک نگرانی اساسی تبدیل‌شده است. بنابراین، نیاز به ارزیابی تغییرات مکانی - زمانی کیفیت آب رودخانه ها و نیز بررسی و شناسایی مهمترین پارامترها و عوامل مؤثر بر کیفیت آب رودخانه ها جهت مصارف مختلف ایجادشده است. در مطالعه حاضر به‌منظور پایش کیفیت آب سطحی رودخانه کرخه، مجموع  های از دادههای کیفیت آب رودخانه کرخه حاوی 16 پارامتر ثبت‌شده در طی 17 سال (1382-1398) از هفت ایستگاه پایش مختلف از سازمان آب و برق استان خوزستان تهیه شد. جهت بررسی و تفسیر این ماتریس داده پیچیده و عظیم متشکل از تعداد زیادی پارامترهای فیزیکوشیمیایی از برنامههای پایش طولانی مدت از آنالیز روند، تکنیک های آماری چند متغیره و نیز به‌کارگیری برخی از شاخص ها جهت ارزیابی تناسب کیفیت آب رودخانه برای اهداف آبیاری استفاده شد. نتایج بررسی روند نشان داد که الگوی تغییرات پارامترها در مقیاسهای سالانه و فصلی مشابه هم بوده است، و به‌جز پارامتر pH، سایر پارامترهای کیفیت آب از قبیل EC، TDS، SO42-، Ca2+ و سختی کلسیم به‌طور معنیداری افزایش یافتند. تجزیه‌وتحلیل PCA سه مؤلفه اصلی را به‌عنوان مسئول ساختار دادهها شناسایی کرد که 65/77 درصد از واریانس کل کیفیت آب را توضیح می دهند. بر اساس نتایج این آنالیز، TDS، EC، HCO3- و pH مهمترین پارامترهای این مؤلفه ها بودند که سهم قابل‌توجهی در تغییرات فضایی کیفیت آب سطحی رودخانه کرخه دارند. نتایج حاصل از آنالیز خوشه های نیز سه گروه مشابه را در بین 7 سایت پایش نشان داد. به‌علاوه، در این مطالعه بررسی و آنالیز رگرسیون خطی کاتیونها، آنیونها و سایر پارامترها به‌عنوان متغیر وابسته در مقابل دبی رودخانه به‌عنوان متغیر مستقل، همبستگی منفی را نشان داد. در این مطالعه کیفیت آب رودخانه به‌منظور آبیاری از طریق شاخص های مختلف آبیاری مانند EC، درصد سدیم (SP)، نسبت جذب سدیم (SAR)، شاخص نفوذپذیری (PI)، خطر منیزیم (MH) و شاخص Kelly (KI) ارزیابی شد. نتایج تفسیر شده نشان داد که به‌طورکلی کیفیت آب سطحی در ایستگاه های مختلف بر اساس شاخصهای محاسبه‌شده  (به‌جز EC) برای آبیاری مناسب است. یافته های این مطالعه اطلاعات مفیدی را در تفسیر مجموعه داده های پیچیده در خصوص ارزیابی کیفیت آب، شناسایی منابع آلودگی و درک تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب رودخانه فراهم می کند که می تواند به‌طور مستقیم برای پروژهه ای مدیریتی در راستای بهبود کیفیت آب سطحی در منطقه مطالعاتی مورداستفاده قرار گیرد. </div> <div style="text-align: justify;">The declining quality of surface water resources has become a major concern in recent years. Therefore, the need to evaluate the Spatio-temporal variations of river water quality and also to assess different parameters affecting their water quality and identify the most important variables and factors significantly affecting water quality has been created. In the present study, to monitor the surface water quality of Karkheh River, a data set of Karkheh River water quality containing 16 parameters recorded during 17 Years (2003-2020) from seven different monitoring sites was prepared from the Water and Power Organization of Khuzestan Province. Then, to study and interpret this complex and large data matrix consisting of a large number of physicochemical parameters from long-term monitoring programs, trend analysis, multivariate statistical techniques, and also the use of some indicators to evaluate the suitability of river water quality for irrigation purposes were used. The results of trend analysis showed that the pattern of parameter changes in the annual and seasonal scales was similar, and except for the pH parameter, other water quality parameters such as EC, TDS, SO42-, Ca2+, and calcium hardness were significantly increased. PCA analysis identified three PCs as responsible for the data structure explaining 77/65% of the total variance in water quality. According to the results of PCA, TDS, EC, HCO3- and pH were the most important parameters contributing to spatial variations of surface water quality of Karkheh River. Results of cluster analysis revealed three significant groups of similarity among the 7 monitoring sites. Investigation and analysis of linear regression of cations, anions and other parameters as a dependent variable against river discharge as an independent variable showed a negative correlation. In this study, River Water quality for irrigation purposes was assessed through different indices including EC, sodium percent (SP), sodium adsorption ratio (SAR), Magnesium Hazard (MH), permeability index (PI), and Kelly’s ratio (KR). The interpreted results showed that the surface water quality in different stations based on the calculated indicators (except EC) in general is suitable for irrigation. The results of this study provide useful information in the interpretation of complex datasets, identification of pollution sources/factors, and understanding of temporal and spatial variations of water quality that can be used to manage projects for improving surface water quality at the study area.</div> کیفیت آب, تکنیک‌های آماری چند متغیره, آنالیز روند, شاخص‌های کیفیت آبیاری, رودخانه کرخه. Water Quality, Multivariate Statistical Techniques, Trend Analysis, Irrigation Quality Indicators, Karkheh River. 33 54 http://jweb.ahvaz.iau.ir/browse.php?a_code=A-10-541-3&slc_lang=fa&sid=1 Ali Reza Ildorormi علیرضا ایلدرمی 10031947532846006435 10031947532846006435 Yes Associate Professor, Department of Nature Engineering, Faculty of Natural Resources & Environment, Malayer University, Malayer, Iran Nasrin Hassanzadeh نسرین حسن زاده 10031947532846006436 10031947532846006436 No Assistant Professor, Environmental Science Department, Faculty of Natural Resources & Environment, Malayer University, Malayer, Iran. Fariba Hedayatzadeh فریبا هدایت زاده 10031947532846006437 10031947532846006437 No Ph.D. Candidate of Environment, Faculty of Natural Resources & Environment, Malayer University, Malayer, Iran.