خلاصه

انواع کاربری اراضی و فعالیت های انسانی تهدید قابل توجهی برای آلودگی آب های زیرزمینی است. برای نظارت موثر بر کیفیت آب‌های زیرزمینی، اندازه‌گیری سطوح آلودگی قبل از شدید شدن آنها ضروری است. در منطقه تحقیقاتی ما، واقع در Gilgit Baltistan در شمال پاکستان، منابع آب زیرزمینی به دلیل گسترش شهری در حال کاهش است. در این مطالعه، ما از یک مدل DRASTIC مبتنی بر GIS (عمق به آب، تغذیه، محیط‌های آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، تأثیر ناحیه رگ‌ها، هدایت هیدرولیکی) برای تحلیل ویژگی‌های هیدرولوژیکی منطقه برای ارزیابی حساسیت آب‌های زیرزمینی به آلودگی استفاده کردیم. با توجه به اهمیت فعالیت های انسان زایی، این تحقیق در درجه اول از یک مدل DRASTIC تعدیل شده به نام DRASTICA استفاده می کند که تاثیرات انسان زایی را به عنوان یک پارامتر در مدل گنجانده است. نقشه حاصل، که آسیب‌پذیری در برابر آلودگی آب‌های زیرزمینی را به تصویر می‌کشد، نشان می‌دهد که 19 درصد از منطقه مورد مطالعه دارای آسیب‌پذیری بالا، 42 درصد دارای آسیب‌پذیری متوسط، 37 درصد دارای آسیب‌پذیری کم، و 2 درصد دارای آسیب‌پذیری بسیار کم در برابر آلودگی آب‌های زیرزمینی است. فرآیند اعتبار سنجی اتخاذ شده (پارامتر نیترات کیفیت آب) نشان داد که مدل DRASTICA پیشنهادی نتایج بهتری نسبت به مدل DRASTIC ایجاد شده در یک محیط ساخته شده به دست آورد. ما از غلظت نیترات در آب‌های زیرزمینی برای تأیید نتایج فرمول‌شده، و تجزیه و تحلیل حساسیت تک پارامتری و تحلیل حساسیت حذف نقشه برای تجزیه و تحلیل حساسیت مدل استفاده کردیم. تجزیه و تحلیل حساسیت نشان داد که آسیب پذیری آب های زیرزمینی در برابر آلودگی تا حد زیادی تحت تأثیر تأثیرات انسانی و عمق سطح ایستابی است. در نتیجه نشان می دهد که تأثیرات انسان زایی باید به صراحت در چنین مطالعاتی مورد بررسی قرار گیرد. مناطق آب زیرزمینی در معرض آلودگی های انسانی را می توان با کمک مدل پیشنهادی DRASTICA، به ویژه در محیط های ساخته شده و اطراف آن، بهتر طبقه بندی کرد. مقامات مسئول می توانند از این داده های آلودگی آب های زیرزمینی به عنوان یک علامت هشدار اولیه استفاده کنند تا بتوانند اقدامات عملی برای جلوگیری از فشار اضافی بر این منبع حیاتی انجام دهند.

کلید واژه ها:

آسیب پذیری آب های زیرزمینی ; GIS _ اصلاح شده DRASTIC ; دراستیکا ; محیط شهری

چکیده گرافیکی

1. معرفی

همه جوامع، تولیدات و اکولوژی ها برای تولید انرژی، آشامیدن، بهداشت و کشاورزی به منبع آب پاک و فراوان نیاز دارند. کمیت و کیفیت آب‌های زیرزمینی موضوعات مهم جهانی هستند و بحران آب نشان‌دهنده تهدیدی جدی است که بشر در زمان حاضر با آن مواجه است [ 1 ، 2 ، 3 ]. یکی از مهم ترین منابع آب آشامیدنی، آب های زیرزمینی است، زیرا آلاینده های سطح زمین کمتر بر این منبع تأثیر می گذارد. با این حال، کیفیت آب های زیرزمینی به طور فزاینده ای توسط فعالیت های انسانی تهدید می شود که منجر به آسیب های لحظه ای یا پایدار به منابع می شود. در نتیجه، آلاینده های مضر باید قبل از استفاده از آب حذف شوند، بنابراین هزینه قابل توجهی را به دنبال دارد [ 4 ]]. افزایش ناگهانی توسعه شهری بر کیفیت و کمیت آب های زیرزمینی تأثیر منفی گذاشته است [ 5 ]. در دسترس بودن آب شیرین برای رشد پایدار اکوسیستم طبیعی و رفاه انسان حیاتی است. بنابراین، برای برنامه ریزان و تصمیم گیرندگان، درک حساسیت آب های زیرزمینی یک منطقه به آلودگی یک فرآیند حیاتی است [ 6 ، 7 ].
در دسترس ترین منبع تامین آب آشامیدنی در کشورهای نوظهور مانند پاکستان، آب های زیرزمینی است. در پاکستان رشد اقتصادی و اشتغال عمدتاً مبتنی بر کشاورزی است. بخش قابل توجهی از تولید ناخالص داخلی (GDP) از کشاورزی و صنعت مرتبط ناشی می شود [ 8 ]. در بسیاری از مناطق کشاورزی، تصفیه زمین با استفاده از کود، سفره‌های زیرزمینی را مستعد آلودگی نیترات می‌کند که تهدیدی جدی برای خلوص آب‌های زیرزمینی است. سایر کشورها از جمله چین، هند و بنگلادش نیز از حساسیت به آلودگی آب های زیرزمینی رنج می برند. هم در هند و هم در سایر نقاط جهان، سفره های زیرزمینی اصلی ترین تامین کننده بخش آب هستند [ 9 ]]. تحقیقات انجام شده در بنگلادش بر روی آب‌های زیرزمینی عمدتاً به ویژگی‌های هیدروژئوشیمیایی و هیدروژئولوژیکی، از جمله کیفیت آب‌های زیرزمینی، پتانسیل آب زیرزمینی، آلاینده‌های فلزات سنگین و مدل‌سازی هیدروژئولوژیکی محدود شده است [ 4 ، 10 ]. با این حال، حساسیت آلودگی آب های زیرزمینی در حین اقدامات معدنی در یک معدن زغال سنگ روباز در بنگلادش توسط Haque, Reza [ 11 ] ارزیابی شد.]. در سال 2013، پروژه کمربند و جاده (B&R) پیشنهاد شده توسط چین، نشان دهنده کمربند اقتصادی جاده ابریشم در کنار جاده ابریشم دریایی قرن بیست و یکم است. اهداف اصلی این ابتکار، تعهد به همکاری و رشد در سراسر جهان است. پاکستان بخشی از این ابتکار عمل به رهبری چین است که اهمیت منطقه ای این کشور را افزایش می دهد. به ویژه، استان گیلگیت بالتستان در شمال پاکستان موقعیت مهمی در مسیر ابریشم دارد. در حال حاضر، اکثر کشورهای B&R، از جمله چین، در معرض نواقص گوناگونی از کمبود آب هستند [ 12 ، 13 ].
مدل DRASTIC (عمق نسبت به آب، تغذیه، رسانه آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، تأثیر ناحیه رگ، هدایت هیدرولیکی) معمولاً برای ارزیابی حساسیت ذخایر آب زیرزمینی به آلودگی استفاده می شود [ 14 ، 15 ، 16 ، 17 ]. عوامل هیدرولوژیکی و زمین شناسی جریان آب زیرزمینی را به داخل، از طریق و از یک سفره زیرزمینی کنترل می کنند. در مدل DRASTIC، این عوامل به صورت ترکیبی به عنوان تنظیمات هیدروژئولوژیکی نشان داده می شوند [ 18 ]. ویژگی‌های اصلی هیدروژئولوژیکی یک منطقه که حساسیت آب زیرزمینی را کنترل می‌کند عبارتند از: زمان ماندن آب باران، نفوذ آب از کنار خاک، میزان آبی که به سطح آب می‌رسد، و آب جاری به سفره زیرزمینی [ 19 ].]. حرکت آلاینده ها در یک آبخوان توسط هفت پارامتر هیدروژئولوژیکی کنترل می شود که در مدل DRASTIC در نظر گرفته شده است [ 20 ]. مخفف این نام پارامترهای مربوطه عبارت “DRASTIC” را ایجاد می کند و پارامترها عمق به آب، شارژ مجدد منطقه شبکه، ماتریس آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، تاثیر ناحیه وادوز و هدایت هیدرولیکی [ 21 ] است. روش‌های زیادی برای اندازه‌گیری حساسیت آبخوان توسعه داده شده‌اند، مانند روش‌های شاخص و روکش، رویه‌های مبتنی بر فرآیند، و روش‌های حسابی [ 5 ]. پرکاربردترین روش نمایه و روکش، رویه DRASTIC است [ 17 ، 22 ، 23 ، 24 ،25 ، 26 ، 27 ].
با وجود پذیرش آن، هیچ اعتبارسنجی مانند غلظت نیترات در آب های زیرزمینی در برابر اندازه گیری های میدانی در عمل مدل جدید DRASTIC دنبال نشده است. علاوه بر این، مقادیر از پیش تعیین شده اولیه پیشنهاد شده توسط آلر [ 28 ] برای تخصیص وزن به فاکتور پیکربندی شدند، رتبه بندی کلاس ها بر اساس یافته های متخصص انتخاب می شوند، که مبهم، خطا و جزئی بودن انسان را در این فرآیند می شناسد. علاوه بر اصلاح وزن عوامل و رتبه بندی بر اساس داده های اندازه گیری زمین، دو رویکرد به طور کلی برای انطباق روش DRASTIC استفاده می شود: 1) حذف یا تغییر عوامل موجود در مدل DRASTIC [ 22 ]، یا 2) افزودن پارامترهای بیشتر مانند کاربری زمین یا آبیاری. نوع [ 23]. میانجی گری نیترات و طراحی کاربری زمین نقش کلیدی در بهبود دقت روش DRASTIC برای ارزیابی حساسیت آب های زیرزمینی دارد [ 5 ]. شیرازی و عمران [ 5 ] حساسیت آب های زیرزمینی ایالت ملاکا مالزی را با استفاده از روش های GIS و DRASTIC ارزیابی کردند و نقشه ای برای ارزیابی حساسیت آب های زیرزمینی بر اساس کاربری زمین تهیه کردند. حسین و همکاران [ 29 ] حساسیت یک آبخوان تحت تنش کشاورزی را در کوت آدو، بخشی از دشت بزرگتر پنجاب، به دلیل منابع غیرنقطه ای آلودگی، شوری، و رشد کشاورزی کنترل نشده در یک محیط GIS با اجرای یک مدل منبع-مسیر-گیرنده ارزیابی کرد. معمولاً به عنوان DRASTIC مشخص می شود. علم و همکاران [ 30] حساسیت آب های زیرزمینی به آلودگی را با اصلاح DRASTIC در منطقه دشت گنگ مرکزی با گنجاندن محدودیت هایی مانند الگوهای کاربری زمین ارزیابی کرد. خان و همکاران [ 31 ] زمانی که حساسیت آب‌های زیرزمینی در منطقه دشت‌های هند-گنگتیک را بررسی کردند، تجربه کردند که الگوهای کاربری زمین، کمیت و کیفیت آبخوان باریک را تنظیم می‌کند. رحمان [ 17 ] حساسیت آب های زیرزمینی به آلودگی را در یک سفره باریک از Aligarh و مناطق مجاور مطالعه کرد. روش DRASTIC تعدیل شده توسط Ckakraborty و همکاران استفاده شد. [ 32 ] برای ارزیابی حساسیت آبخوان منطقه بنگال غربی، بلوک بازار انگلیسی ناحیه مالدا.
تحقیقات قبلی برای ارزیابی حساسیت آب های زیرزمینی به آلودگی نشان می دهد که مناطق اراضی شهرداری ها به تدریج تمایل به آلودگی دارند [ 30 ]]. در مقیاس وسیع، تجزیه و تحلیل حساسیت نشان می دهد که آبخوان اصلی آلوده خواهد بود یا خیر و گویی این آلودگی ممکن است ناشی از اتفاقات انسان شناسی یا غیر از اینها (اتفاقات معمول) باشد. به طور کلی، مناطقی که منابع آب به دلیل حوادث انسانی تحت فشار قرار می گیرند، در معرض ارزیابی حساسیت قرار می گیرند. مطالعات ذکر شده در بالا، حساسیت آب های زیرزمینی به آلودگی را بدون در نظر گرفتن اثر انسان زایی در مدل DRASTIC ارزیابی کردند. اثرات انسان‌شناسی نقش مهمی در آلودگی آب‌های زیرزمینی در مناطق مسکونی دارد. در مطالعه حاضر، مدل DRASTIC را با DRASTICA تنظیم کردیم که به موجب آن “A” محدودیت اضافی “تأثیر فعالیت‌های انسانی” را نشان می‌دهد. بسیاری از محققان دیگر، از جمله سکوندا و همکاران، [23 ، Al-Adamat و همکاران، [ 33 ]، و Huan et ai. [ 34 ] همچنین محدودیت اضافی استفاده از زمین را در یک مدل DRASTIC تعدیل شده اعمال کردند. این روش با موفقیت توسط سینگ و همکاران، [ 27 ] در ارزیابی حساسیت آب های زیرزمینی به آلودگی در یک محیط ساخته شده در لاکنو، هند به کار گرفته شد.
در این تحقیق، ما از تکنیک‌های GIS برای ارزیابی حساسیت آب‌های زیرزمینی به آلاینده‌ها با استفاده از مدل معمولی DRASTIC، شامل هفت لایه داده‌های هیدروژئولوژیکی، همراه با مدل DRASTIC تعدیل‌شده، با استفاده از هر دو طرح کاربری زمین و اثر انسانی، برای یک منطقه حائل استفاده کردیم. 30 کیلومتر به دو طرف بزرگراه قراقورام (KKH) که بخشی از مسیر CPEC است. مسیر CPEC باعث افزایش فعالیت‌های انسانی در منطقه می‌شود که ممکن است پتانسیل آلودگی آب‌های زیرزمینی را افزایش دهد. از این رو، نیاز مبرمی به ارزیابی آلودگی آب های زیرزمینی برای کاهش خطر آلودگی بیشتر وجود دارد.

2. مواد و روشها

2.1. منطقه مطالعه

ناحیه گیلگیت، واقع در یک انتهای منطقه مورد مطالعه، مرکز شهر گیلگیت بالتستان (مختصات جغرافیایی 35.8819 درجه شمالی، 74.4643 درجه شرقی) است و مساحت تقریبی 4208 کیلومتر مربع در هر طرف رودخانه سند (یک غول پیکر ) را شامل می شود. رودخانه ای که پاکستان را قطع می کند و به دریای عرب می ریزد ( شکل 1 را ببینید). گیلگیت بالتستان یک واحد استانی است که از دو ایالت گیلگیت و بالتستان تشکیل شده است که به طور مشترک شامل ده ناحیه می‌شوند. جمعیت ناحیه گیلگیت، که یک منطقه مسکونی است، 145272 نفر است (سرشماری 01-03-1998). شرایط آب و هوایی منطقه مورد مطالعه تحت تسلط توپوگرافی آن است. میانگین بارندگی سالانه شهرستان گیلگیت 107.8 میلی متر با تغییر در چهار فصل مختلف بهار، تابستان، پاییز و زمستان است. دوره فصل زمستان نسبتاً بیشتر است (هشت تا نه ماه در سال) به دلیل بارندگی شدید. دما در تابستان، از ژوئن تا آگوست، به 35 درجه سانتیگراد می رسد و حداقل دما در زمستان، بین دسامبر و ژانویه، به 8- درجه سانتیگراد کاهش می یابد. شهر گیلگیت از نظر اهمیت جغرافیایی مهمترین شهر است. در گذشته، این یک توقفگاه مرکزی در جاده ابریشم باستانی بود و امروزه، این به عنوان تقاطع اصلی بین چین و پاکستان در امتداد بزرگراه قراقورام عمل می کند در حالی که CPEC (کریدور اقتصادی پاکستان چین) در حال پیشرفت است. این شهر از سطح دریا 1500 متر ارتفاع دارد. گیلگیت بالتستان منطقه ای است که به شدت در برابر تغییرات آب و هوایی مستعد است. گیلگیت بالتستان دارای هیچ منطقه صنعتی نیست. در انتهای دیگر منطقه مورد مطالعه بارا خون (طول جغرافیایی 75.1622 درجه شرقی و عرض جغرافیایی 36.8761 درجه شمالی) با تلفظ اصلی بارا خون قرار دارد.

2.2. مدل DRASTIC

در گذشته، یک مدل GIS پوششی به نام DRASTIC (عمق به آب، تغذیه، رسانه آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، تاثیر ناحیه رگه‌ای، هدایت هیدرولیکی)، رویکرد مرکزی مورد استفاده محققان برای ارزیابی کیفیت آب‌های زیرزمینی به دلیل بی تکلف بودن آن بود. و طبیعت بدون عارضه [ 35 ]. این مدل به طور گسترده در کشورهای سراسر جهان اعمال شده است [ 36 ].

نقشه های حساسیت آب زیرزمینی به دست آمده برای برنامه ریزی سازماندهی و حفظ آب های زیرزمینی بسیار مفید است. در این تحقیق، نقشه‌های آسیب‌پذیری آبخوان و نقشه‌های مشخصه‌های هیدروژئولوژیکی با تمرین مدل DRASTIC در نرم‌افزار ArcGIS 10.3 تهیه شد. هفت پارامتر برای مدل بیان شده قبلی در نظر گرفته شد و هفت لایه نقشه مربوطه به عنوان ورودی برای این مدل استفاده شد. هفت پارامتر مدل در نظر گرفته شده عبارتند از: عمق به سطح آب زیرزمینی (D)، نرخ تغذیه (R)، ماتریس آبخوان (A)، نوع خاک (S)، توپوگرافی (T)، تأثیر ناحیه وادوز (I)، و هدایت هیدرولیکی. (ج). ما از وزن و رتبه بندی این پارامترها برای به دست آوردن یک شاخص عددی با استفاده از مدل DRASTIC استفاده کردیم [ 37 , 38]. شاخص DRASTIC (DI) با استفاده از رابطه زیر محاسبه شد:

DI = DrDw + RrRw + ArAw + SrSw + TrTw + IrIw + CrCw

جایی که،

  • r = رتبه بندی های اختصاص داده شده به هر پارامتر
  • w = وزن های اختصاص داده شده به هر پارامتر
بنابراین، مقادیر بالاتر شاخص DRASTIC مشخص می کند که آب های زیرزمینی بیشتر در معرض آلودگی هستند.

2.3. منابع پیشینه و تهیه مجموعه داده های ورودی (روش شناسی)

سفره های آب زیرزمینی منبع آب برای جامعه است. با توجه به اهمیت سفره های آب زیرزمینی و استفاده پایدار از آب های زیرزمینی، ارزیابی حساسیت آنها به آلودگی ضروری است. آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده از مدل DRASTIC برای ارزیابی حساسیت آب های زیرزمینی به آلودگی استفاده کرد که رویکرد مناسبی برای این منظور است [ 39 ]. مناطق یا مناطقی از آب های زیرزمینی که بیشتر مستعد آلودگی بودند با استفاده از این مدل مشخص شدند.
مطالعات هیدروژئولوژیک شامل تعیین نسبت نفوذ خاک، ارزیابی پارامترهای آبخوان، محیط رسوبی، و آزمایش قوام خاک برای لکه گیری تفاوت دانه ها می باشد. برای تعیین محدوده رتبه بندی یک پارامتر، آشنایی با زمین شناسی منطقه ای و هیدروژئولوژی منطقه مورد بررسی ضروری است. برای درک موقعیت هیدروژئولوژیکی منطقه مورد مطالعه، نقشه برداری از عناصر محیطی، زمین شناسی و هیدرولوژیکی از اهمیت بالایی برخوردار است. برای هر پارامتر، عمل نقشه برداری منطقه مورد مطالعه بر اساس شاخص DRASTIC در ادامه توضیح داده شد.
منابع داده برای تهیه نقشه های پارامتر ورودی در جدول 1 نشان داده شده است. برای فرمول بندی مجموعه داده های ورودی و اجرای مدل DRASTIC از نرم افزار ArcGIS 10.3 استفاده شد. بنابراین، ما تکنیک RBF را به نقاط داده موجود اعمال کردیم و لایه‌های نقشه را ایجاد کردیم که نشان‌دهنده تأثیر ناحیه وادوز، بارش، محیط آبخوان، نفوذپذیری، محیط خاک و هدایت هیدرولیکی است. ما از ماژول شیب در ArcGIS 10.3 برای تبدیل لایه شطرنجی مدل ارتفاعی دیجیتال (DEM) به لایه نقشه شیب مورد استفاده برای تحلیل خود استفاده کردیم. پتانسیل آلودگی آبخوان وضعیت نسبی هر یک از پارامترهای هفت گانه را مشخص می کند و بر این اساس وزن دهی می شود. این پارامترها نه تنها بر اساس تأثیر آنها بر احتمال آلودگی رتبه بندی می شوند، بلکه به کلاس ها و محدوده های مختلفی نیز تقسیم می شوند. بر اساس تأثیر نسبی آنها بر احتمال آلودگی، یک مقدار رتبه بندی بین 1 و 9 به تمام زیر کلاس های پارامترها اختصاص داده می شود. مقداری به هر پارامتر با کشش از 1 تا 5 به عنوان وزن موقت به اهمیت نسبی آنها که درجدول 2 . این رتبه بندی ها بر اساس قضاوت متخصص، بررسی ادبیات گسترده، و روش های اتخاذ شده توسط [ 27 و 39 ] است.

3. نتایج

3.1. نقشه های موضوعی پارامترها

از طریق روش‌های DRASTIC و اصلاح‌شده DRASTIC (DRASTICA)، هفت و هشت نقشه موضوعی سازمان‌یافته برای فرمول‌بندی نقشه‌های ریسک دو رویکرد ذکر شده قبلی، به ترتیب مرتبط با ارزش‌گذاری حساسیت آب‌های زیرزمینی منطقه مورد مطالعه، ترکیب شدند. مراحل متوالی در زیر مشخص شده است.

3.1.1. عمق به آب

شکاف بین سطح آب و سطح زمین، عمق سطح آب زیرزمینی است که نقش فعالی در ارزیابی حساسیت یک منطقه خاص به آلودگی دارد. عمق آب از اهمیت اولیه برخوردار است زیرا فاصله (کشش موادی که قبل از رسیدن به سفره آب باید توسط یک آلاینده پوشش داده شود) و مجموع زمان (مدت تماس آلاینده با محیط مستقیم (آبخوان یا آبخوان) خاک) پایدار است) را می توان تعیین کرد. به طور کلی، برای سطوح آب عمیق تر، زمان سفر آلاینده ها افزایش می یابد، بنابراین احتمال کاهش بیشتر است.
در منطقه مورد مطالعه، نقشه ای که عمق آب را به تصویر می کشد نشان می دهد که سطح آب زیرزمینی از اعماق کمتر از 40 متر زیر سطح زمین تا اعماق بیشتر از 100 متر در نوسان است ( شکل 2 a). با این حال، این منطقه عمدتاً با عمق آب های زیرزمینی از 80 تا 100 متر مشخص می شود. این داده های نقطه عمق به پنج کلاس تقسیم شدند، به عنوان مثال، <40، 40-60، 60-80، 80-100، و > 100 متر، و به رتبه بندی های انعطاف پذیر 9، 7، 5، 3 و 1 اختصاص یافتند ( شکل 2 الف). پس از آن، برای پردازش در GIS، به شبکه تبدیل شد تا داده‌های شطرنجی در آن ایجاد شود .. در مناطقی که سطح سطح آب زیاد است، آلاینده ها قبل از تماس با آب های زیرزمینی مسافت کوتاه تری برای طی کردن دارند، بنابراین این مناطق در معرض آلودگی آب های زیرزمینی قرار می گیرند. بنابراین، مقادیر رتبه‌بندی پایین‌تر نشان می‌دهد که سطح آب زیرزمینی عمیق‌تر است و بنابراین، کمتر مستعد آلودگی است.
3.1.2. شارژ خالص
تغذیه خالص نقش کلیدی در مهاجرت آلاینده ها ایفا می کند، زیرا منعکس کننده مقدار آبی است که پس از نفوذ از سطح زمین به سطح آب زیرزمینی می رسد. آب منبع انتقال آلاینده ها است. مهاجرت گفته شده بیشتر توسط محیط زیست و زمین شناسی تنظیم می شود. از آنجایی که مقدار آب که منبع حامل است بیشتر است، احتمال حمل آلاینده ها افزایش می یابد.
برای انتقال عمود بر آب، گرانش نیروی تأثیرگذار است. واحد میلی متر در سال برای تعریف شارژ خالص استفاده می شود. زهکشی منطقه مورد مطالعه از طریق آبراهه های غیر دائمی منطقه صورت می گیرد. با شروع فصل باران های موسمی در محدوده جنوبی هیمالیا، شهر گیلگیت فاقد بارندگی قابل توجهی با میانگین سالانه 120 تا 240 میلی متر است. دامنه گسترده بارندگی سالانه نشان دهنده تغییرات در شرایط آب و هوایی در منطقه مورد مطالعه است. بنابراین، بارندگی سالانه منطقه مورد مطالعه به سه کلاس، یعنی > 80 میلی متر، 60-80 میلی متر، و <60 میلی متر و بنابراین، با توجه به رتبه های مربوطه 9، 7، و 5 طبقه بندی می شود ( شکل 2 ب).
3.1.3. رسانه آبخوان
مواد چارچوبی که به عنوان رسانه شناخته می شوند، نرخ جریان (رسانایی هیدرولیکی) و ماهیت یک آبخوان را کنترل می کنند. توصیف پیکربندی زمین شناسی که به عنوان آبخوان عمل می کند، در مورد آبرفت، ماسه و شن و در مورد سنگ سخت، تخلخل های ثانویه (پارگی / درز) و مناطق هوازده است. آسیب پذیری بالا اجازه می دهد تا آب بیشتری وارد شود و در نتیجه آلاینده های بیشتری وارد سفره شوند. طول مسیر و مسیر آلاینده عمدتاً توسط محیط آبخوان کنترل می شود. علاوه بر گرادیان و هدایت هیدرولیکی، طول مسیر یک تنظیم‌کننده مهم در تعیین زمان موجود برای پیشرفت‌های کاهشی مانند واکنش‌پذیری، پراکندگی، علاوه بر جذب است و همچنین میزان سطح موثر اجزای تشکیل‌دهنده در تماس را در آبخوان تعیین می‌کند.شکل 2 ج).
3.1.4. رسانه خاک
شکل یک سطح روی ناحیه غیراشباع (وادوز) را می توان محیط خاک نامید. به طور کلی با حرکت در عمق، ضخامت تغییر می کند. حرکت آلاینده ها به ناحیه وادوز را می توان با کشت سبزیجات و فعالیت های کشاورزی در محیط خاک کنترل کرد. آلاینده ها در جریان پدیده نفوذ بیشتر با شارژ مجدد جابجا می شوند. پدیده میرایی با شکل محیط خاک و ضخامت آن تعیین می شود. پنج نوع خاک در منطقه مورد مطالعه ما یافت می شود، به نام های خاک لومی شنی، خاک سیلتی، خاک رسی شنی و خاک رسی، همانطور که در شکل 2 د. رتبه بندی های اختصاص داده شده به این کلاس ها به ترتیب 7، 6، 4 و 2 است ( شکل 2 د).
3.1.5. توپوگرافی
شیب سطح زمین در امتداد تغییرات آن توپوگرافی نامیده می شود. در این مطالعه، ما یک نقشه توپوگرافی از داده های ASTER DEM تولید کردیم. با در نظر گرفتن مقادیر گرادیان، منطقه اکتشافی را به پنج منطقه دسته بندی کردیم. یعنی منطقه زیر 5 درجه (شیب بسیار ملایم)، 5 تا 10 درجه (شیب ملایم)، 10 تا 20 درجه (شیب متوسط)، 20 تا 40 درجه (شیب تند)، 5 تا 10 و بیش از 40 درجه (خیلی). شیب تند)، به ترتیب.
به طور کلی، شیب به تدریج به سمت جنوب منطقه مورد مطالعه کاهش می یابد. منطقه مورد مطالعه در یک منطقه کوهستانی واقع شده است و یکی از پرشیب ترین نقاط روی زمین است. این منطقه قدرتمندترین کوه جهان، K2، با ارتفاع 8611 متر است که در مرز پاکستان و چین در منطقه گیلگیت بالتستان در شمال پاکستان قرار دارد. درجه بندی شدید 9 به گرادیان متفاوت از تقریباً مسطح تا بسیار خفیف اختصاص داده شده است، در حالی که حداقل مقدار به گرادیان بسیار محض اختصاص داده شده است ( شکل 2 e).
3.1.6. تأثیر منطقه وادوز
بین سطح زمین و سطح آب، یک منطقه غیراشباع وجود دارد که به نام ناحیه وادوز شناخته می شود. آب نفوذ پذیر تا حد زیادی تحت تأثیر وجود این منطقه است. پهنه وادوزی منبسط شده شامل ناحیه وادوزی به همراه مناطق اشباع بر روی آبخوان است. لایه بازدارنده به دلیل وجود ناحیه بازدارنده آشکار در بالای آبخوان تشکیل شده است که در آن ناحیه به عنوان نوع محیطی با بیشترین تأثیرگذاری استفاده می شود. ناحیه رگباری ناحیه مربوطه که همانطور که در شکل 2 f نشان داده شده است، تنها از ماسه تشکیل شده است و دارای امتیاز 7 است.
3.1.7. هدایت هیدرولیک
ظرفیت رسانایی آب اجزای تشکیل دهنده آبخوان به عنوان هدایت هیدرولیکی نامیده می شود که برای یک گرادیان هیدرولیکی مشخص، نرخ جریان آب زیرزمینی را کنترل می کند. مقادیر هدایت هیدرولیکی، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، نمودار شدg. شکل چهار کلاس مختلف هدایت هیدرولیکی را نشان می دهد. یعنی رسانایی بسیار بالا که با نرخ انتقال آب بیش از 300 متر در روز مشخص می شود. هدایت بالا با سرعت انتقال 200 تا 300 متر در روز. هدایت متوسط ​​با سرعت 100 تا 200 متر در روز. و رسانایی کم با سرعت کمتر از 100 متر در روز. از این چهار کلاس برای ترسیم هدایت هیدرولیکی استفاده شد. مناطقی با مقادیر رسانایی متوسط ​​تا بالا نسبت به مناطقی که دارای مقادیر رسانایی پایین هستند در دسترس بودن آب زیرزمینی بالاتری دارند. در منطقه مورد مطالعه، رتبه بندی DRASTIC برای تخصیص رتبه ها به مناطق مختلف هدایت هیدرولیکی مشخص استفاده شد.

3.2. تهیه نقشه ریسک DRASTIC

فرآیندهای مختلف ذکر شده در بالا برای ساخت یک مدل DRASTIC استفاده شد. در نقشه خطر DRASTIC ( شکل 3 ) بر اساس شاخص DRASTIC سه کلاس حساسیت به نام های کم، متوسط ​​و زیاد نشان داده شده است. مناطق براخون، شهرکاتر و خداآباد آسیب‌پذیری کم (80-119)، ناحیه شهر گیلگیت و منطقه اطراف نگر آسیب‌پذیری بالا (150-180) و مناطق باقی‌مانده نسبتاً آسیب‌پذیر هستند (120-149) . نقشه ریسک DRASTIC تأثیر ترکیبی هر هفت محدودیت را نشان می دهد.

3.3. محدودیت های مدل DRASTIC و اصلاحات

استفاده از مدل DRASTIC برای ارزیابی حساسیت آب های زیرزمینی غالب است، اما این مدل برای یک محیط ساخته شده بهترین مناسب نیست زیرا اثر انسان زایی به عنوان پارامتر مدل گنجانده نشده است. برای غلبه بر این محدودیت، مطالعه فعلی یک مدل DRASTIC تعدیل شده یا DRASTICA را پیاده‌سازی می‌کند، که در آن «تأثیر فعالیت‌های انسانی» (که با «A» در مخفف نشان داده می‌شود) به عنوان یک محدودیت اضافی گنجانده شد. تأثیر انسان‌زایی (A) با استفاده از تفاسیر ماهواره‌ای به عنوان پارامتر تکمیلی و استفاده از زمین در نزدیکی مناطق ساخته‌شده برای اعتبارسنجی روش در مطالعه حاضر گنجانده شد.

3.3.1. تدوین نقشه تاثیر انسانی

علاوه بر نقشه شاخص شهرنشینی (تهیه شده از مجموعه داده های تراکم جمعیت شبکه بندی شده جهانی دانشگاه کلمبیا)، نقشه کاربری زمین منطقه تحقیقاتی برای تدوین نقشه تاثیر انسانی استفاده شد.

کاربری زمین

در بیشتر مناطق، حساسیت آب های زیرزمینی به آلودگی تا حد زیادی تحت تأثیر انواع مختلف کاربری زمین و فعالیت های دخیل در توسعه ارگانیک است. الگوهای مختلف کاربری زمین مانند شهری، تجاری، صنعتی و کشاورزی غلظت آلاینده ها را کنترل می کنند. نقشه کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه ( شکل 4) به شش طبقه تقسیم می شود: مناطق برهنه، کشاورزی در کف دره، جنگل، درختچه های طبیعی، برف و بدنه آبی. داده های کاربری اراضی مورد استفاده در این تحقیق از مجموعه داده های کاربری اراضی فائو به دست آمده است. پارامترهای هیدروژئولوژیکی به طور قابل توجهی تحت تأثیر پارامترهای کاربری زمین قرار دارند. منابعی که ویژگی‌های پارامترهای هیدروژئولوژیکی را تغییر می‌دهند عبارتند از افزودن زباله‌های شهری و صنعتی، استفاده از آفت‌کش‌ها و نشت‌های سپتیک تانک‌ها و باقیمانده نقاط دور ریختنی. نسبت مساحت فهرست شده در جدول 3 نشان می دهد که جنگل ها (31%) بیشتر زمین های منطقه مورد مطالعه را پوشش می دهند، همانطور که در نقشه تقسیم کاربری نیز نشان داده شده است. برجسته ترین نوع کاربری بعدی منطقه مورد مطالعه (29%) اراضی بایر هستند ( جدول 3).). انواع کاربری اراضی باقی مانده در منطقه مورد مطالعه به بدنه های آبی، بوته های طبیعی، برف و کشاورزی در کف دره تقسیم می شوند. حساسیت آب های زیرزمینی به رقیق شدن نیترات در مناطق کشاورزی بیشتر است. در سیستم های آب زیرزمینی، توزیع نیترات توسط دینامیک خاک، حرکت آب زیرزمینی، نرخ شارژ و بارگذاری نیتروژن در زمین کنترل می شود [ 5 ]. فعالیت‌های شهری و کشاورزی در کف دره به طور قابل‌توجهی بر وضعیت آب‌های زیرزمینی در منطقه اکتشافی نسبت به سایر طبقات کاربری زمین، همانطور که توسط طبقه‌بندی کاربری مشخص شده است، تأثیر می‌گذارند.

شاخص شهرنشینی

نقشه شاخص شهرنشینی با استفاده از مجموعه داده های تراکم جمعیت شبکه بندی شده جهانی دانشگاه کلمبیا در سال 2020 ایجاد شد. نقشه شاخص شهرنشینی برای بهبود بیشتر نقشه کاربری زمین استفاده شد. بر اساس نقشه شاخص شهرنشینی ( شکل 5 )، طبقه شهرنشینی نقشه کاربری اراضی علاوه بر این به چهار دسته شهرنشینی با تراکم بسیار بالا، شهرنشینی با تراکم متوسط، شهرنشینی با تراکم کم و شهرنشینی با تراکم بسیار کم طبقه بندی شد. . رتبه‌بندی‌های نشان‌داده‌شده در جدول 4 برای فرمول‌بندی نقشه جدید انسان‌زایی اعمال شد ( شکل 6). نقشه شاخص شهرنشینی در وزن 5 ضرب شد که با وزن این پارامتر مطابقت دارد. پارامتر هشتم، تحت عنوان تاثیر انسانی، پس از ادغام همه این تغییرات ایجاد شد و در مدل DRASTIC گنجانده شد.
3.3.2. تدوین نقشه تاثیر انسانی

در مطالعه حاضر، ما فعالیت‌های انسانی را با نقشه DRASTIC برای ارزیابی حساسیت آب‌های زیرزمینی به آلودگی ترکیب کردیم. این مدل DRASTIC تنظیم شده، DRASTICA نام گرفت تا پارامتر اضافی تأثیر انسانی را منعکس کند. نقشه تاثیر انسانی با ضرب وزن پارامتر تاثیر انسانی (Aw = 5) با نقشه به فرمت شطرنجی تبدیل شد. دو نقشه، یعنی نقشه تاثیر انسانی و نقشه DRASTIC معمولی برای ایجاد ارتباط فضایی بین تاثیرات انسانی و نقشه DRASTIC ایجاد شده روی هم قرار گرفتند. شاخص DRASTICA یا شاخص DRASTIC اصلاح شده (MDI) با استفاده از معادله زیر با تجمع پوشش نهایی شبکه با شاخص DRASTIC معمولی (DI) [ 5 ] محاسبه شد.

MDI = DrDw + RrRw + ArAw + SrSw + TrTw + IrIw + CrCw + ArAw

جایی که،

  • Ar = نرخ پارامتر تاثیر انسانی
  • Aw = وزن پارامتر تاثیر انسانی
نقشه DRASTICA نشان می دهد که کدام مناطق از منطقه مورد مطالعه بر اساس رویدادهای انسانی که باعث این حساسیت می شوند در معرض آلاینده ها هستند. نقشه خطر DRASICA شامل چهار کلاس حساسیت است. یعنی حساسیت کم (120-149)، متوسط ​​(150-179)، زیاد (180-209)، و بسیار زیاد (> 210) نسبت به آلودگی آب های زیرزمینی ( شکل 7 ). بررسی های انجام شده نشان داد که 19 درصد از منطقه مورد مطالعه در کلاس حساسیت بسیار بالا، 42 درصد دارای حساسیت بالا، 37 درصد دارای حساسیت متوسط ​​و 2 درصد حساسیت پایین به آلودگی آب های زیرزمینی قرار دارند. در مقایسه با نقشه DRASTIC معمولی، نقشه DRASTICA تنظیم شده 15 درصد بیشتر از منطقه مورد مطالعه را در کلاس حساسیت بالا طبقه بندی می کند ( جدول 5).).

4. بحث

ارزیابی حساسیت آب های زیرزمینی به آلودگی برای سازماندهی ذخیره آب زیرزمینی قابل دوام حیاتی است، [ 20 ]. در این راستا می توان از روش DRASTIC در رابط GIS برای ادغام ارتفاعی لایه های موضوعی مختلف برای ارزیابی حساسیت آب های زیرزمینی در یک سایت خاص استفاده کرد. برای تجزیه و تحلیل حساسیت آب های زیرزمینی، هیئت مدیره آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده لایه های متنوعی از شاخص DRASTIC را توسعه داد [ 28 ، 40 ]. پارامترهای DRASTIC که عبارتند از: عمق به سطح آب زیرزمینی (D)، نرخ تغذیه (R)، ماتریس آبخوان (A)، نوع خاک (S)، توپوگرافی (T)، تأثیر ناحیه وادوز (I)، و هیدرولیک. رسانایی (C)، برای این منطقه مورد مطالعه ارزیابی شده است ( شکل 2). منابع داده های مختلف مورد استفاده برای آماده سازی پارامترهای درگیر در جدول 1 نشان داده شده است. عمق سطح آب یکی از جنبه های مهم تعیین کننده حساسیت آب های زیرزمینی به آلودگی است، زیرا نشان دهنده مسافتی است که یک آلاینده قبل از ورود به سفره آب باید طی کند. اهمیت نسبی عمق نسبت به آب در جدول 2 نشان داده شده است [ 40 ]. در منطقه تحقیقاتی، اعماق سطح آب زیرزمینی (D) از 9 متر تا بیش از 100 متر متغیر است ( شکل 2 a). بر اساس نظرات کارشناسان و بررسی ادبیات، عمق به پنج بازه تقسیم شد، یعنی <40، 40-60، 60-80، 80-100، و > 100 [ 16 ، 41 ، 42 ].]. حجم سالانه آبی که پس از نفوذ به سطح زمین به آبخوان نفوذ می کند، شارژ خالص (R) نامیده می شود [ 43 ]. DEM مورد استفاده در تهیه نقشه شیب و داده های بارندگی جمع آوری شده از اداره مترولوژی پاکستان (PMD) به عنوان داده های ورودی برای تهیه نقشه تغذیه خالص استفاده شد. شیب زمین، بارش و نفوذپذیری خاک عواملی هستند که بر تغذیه خالص تأثیر می‌گذارند [ 44 ]. در نهایت، شارژ خالص به سه کلاس تقسیم شد: > 80، 60-80، و <60. وزن ها و طبقات در جدول 2 ذکر شده است.
تنوع سنگ‌شناسی افقی و عمودی با طبقه‌بندی سنگ‌شناسی مورد بررسی قرار گرفت. لایه‌های سازند هیدروژئولوژیکی با درونیابی داده‌های نقطه‌ای ایجاد شدند. اینکه چگونه یک پیکربندی خاص به‌عنوان یک واحد آبخوان عمل می‌کند، به طور متناسب ارزیابی شد و بر اساس تخصیص رتبه‌بندی‌ها بود ( شکل 2 ج). مواد چارچوبی که بیشتر برای کنترل سرعت جریان و ماهیت آبخوان استفاده می شود، رسانه نامیده می شود. این رسانه همچنین از مهمترین کنترل بر روی مسیر و طول مسیر آلاینده ها استفاده می کند [ 9 ]]. به طور کلی، ظرفیت تضعیف آلاینده یک آبخوان به مرتب‌سازی و مقدار دانه‌های ریز بستگی دارد و این همان چیزی است که محیط آبخوان را تعیین می‌کند. بنابراین، درجه بندی حساسیت بالا بر اساس نفوذپذیری بالا [ 45 ] به دست می آید. امتیاز بالای 8 به محیط آبخوانی که فقط حاوی ماسه است اختصاص داده شده است ( شکل 2 ج). خاک تأثیر قابل توجهی بر روی مقدار تغذیه ای دارد که می تواند به داخل زمین نفوذ کند و توانایی یک آلاینده را دارد که به طور محض به منطقه وادوزه حرکت کند [ 46 ].]. در داخل پوشش خاک، وجود ذرات ظریف مانند سیلت، ذغال سنگ نارس یا خاک رس و وجود مواد مبتنی بر کربن به طور ذاتی نفوذپذیری خاک را کاهش می دهد که عبور آلاینده ها از طریق پیشرفت های فیزیکوشیمیایی، یعنی تجزیه زیستی، جذب، اکسیداسیون را به تاخیر می اندازد. و تبادل یونی [ 47 ]. بنابراین، نفوذپذیری انواع مختلف خاک برای تخصیص رتبه‌بندی‌ها ( جدول 2 ) بر این اساس، با بالاترین رتبه‌بندی به خاک بسیار نفوذپذیر و رتبه‌بندی‌های پایین‌تر به خاک کمتر نفوذپذیر، همانطور که در شکل 2 d نشان داده شده است، استفاده شد.
شیب یک منطقه با توپوگرافی آن منطقه تعیین می شود. یک نقشه شیب زمین با استفاده از یک DEM ساخته شد و به پنج کلاس تقسیم شد: 5، 5-10، 10-20، 20-40، و > 40 درجه ( شکل 2 e). جریان آب برای افزایش دوره زمانی در نواحی شیب کم ذخیره می‌شود، بنابراین تمایل بیشتری به آلودگی به حساب می‌آید [ 48 ]. مناطق با شیب محض کمتر در معرض آلودگی آب های زیرزمینی هستند زیرا به دلیل مقادیر زیاد رواناب دارای مقادیر کمتری از نفوذ هستند [ 33 ]]. با در نظر گرفتن این واقعیت ها، مناطق تقریباً مسطح با حداکثر 5 درجه شیب، ارزش رتبه بندی بالای 9 را به خود اختصاص دادند، به دنبال آن شیب های 5-10، 10-20، 20-40 درجه به ترتیب در رتبه های 8، 6، 4 قرار گرفتند. تندترین شیب های بیش از 40 درجه کمترین رتبه 2 را دریافت می کنند ( جدول 2 ). حرکت زیرسطحی آب، به عنوان مثال، فیلتر کردن آب باران، تا حد زیادی تحت تأثیر ناحیه وادوز [ 17 ، 49 ] است. در منطقه مورد مطالعه، ماده اصلی تشکیل دهنده ناحیه وادوز صرفاً شن و ماسه است که به آن رتبه 7 اختصاص داده شده است ( جدول 1).). رویه‌هایی که برای اندازه‌گیری و فرمول‌بندی نقشه‌های محدودیت‌های عمق آب (D) و رسانه‌های آبخوان (A) اجرا شدند، با روش انجام‌شده بر روی داده‌های سنگ‌شناسی برای ایجاد نقشه تأثیر ناحیه وادوز (I) قابل مقایسه بودند. مواد تشکیل‌دهنده ناحیه وادوز ویژگی‌های فرسودگی آلودگی مانند جذب، تجزیه زیستی، پراکندگی، تبخیر و تجزیه زیستی را تعیین می‌کنند [ 40 ]. هدایت هیدرولیکی (C)، که محدوده ای از <100 تا >300 متر در روز در منطقه مورد مطالعه دارد، سرعت عبور آلاینده ها را در آبخوان مختل می کند ( شکل 2 g). آب های زیرزمینی همیشه در حال حرکت هستند و توانایی آبخوان برای هدایت آب به عنوان هدایت هیدرولیکی [ 9 ] شناخته می شود.
یک نقشه حساسیت نهایی ( شکل 3 ) پس از تعیین وزن و رتبه بندی هر پارامتر با عملیاتی کردن نمونه اولیه در تنظیمات ArcGIS ایجاد شد. شاخص حساسیت DRASTIC با ادغام تأثیرات ترکیبی هفت لایه داده با استفاده از یک محیط GIS نهایی شد. علیرغم اتخاذ کدهای رنگی عمومی متعدد نقشه های حساسیت [ 40 ]، محدوده شاخص بر روی روشی که به سرعت برای طبقه بندی حساسیت استفاده می شود متمرکز بود [ 43 ، 50 ، 51 ]]. بدین ترتیب، شاخص حساسیت DRASTIC به دست آمده از 80 تا 150 متغیر بود. این مقادیر با استفاده از طرح آرایش کمیت در سه دسته حساسیت بالا، متوسط ​​و کم به آلودگی آب های زیرزمینی طبقه بندی شدند ( شکل 3 ). بر اساس این مدل، حدود 1020 کیلومتر مربع از کل مساحت مورد مطالعه، شامل 4250 کیلومتر مربع ، با شاخص DRASTIC کمتر از 120، به عنوان دارای حساسیت کم نسبت به آلودگی آب های زیرزمینی طبقه بندی می شود. علاوه بر این، حدود 2252.5 کیلومتر مربع در کلاس حساسیت متوسط ​​قرار می گیرد که مقادیر DRASTIC از 120 تا 149 متغیر است. در حالی که در مجموع 892.5 کیلومتر مربع در کلاس حساسیت بالا قرار می گیرد، با مقادیر DRASTIC از 150 تا 179. در نهایت، 85 کیلومتر مربعاز کل منطقه مورد مطالعه به عنوان یک منطقه حساس بسیار بالا، با شاخص DRASTIC بیش از 180 طبقه بندی می شود. نتایج همچنین مشخص می کند که 85 کیلومتر مربع(2%) از منطقه تحقیقاتی، منطبق با محدوده شهری شهر گیلگیت، در معرض خطر بسیار بالایی از احتمال آلودگی قرار دارد. دلیل حساسیت بالای شهر به آلودگی آب های زیرزمینی ممکن است اثر ترکیبی سطح آب کم عمق، ناحیه متخلخل وادوز و شیب ملایم باشد. در حالی که در سمت دیگر طیف، بخش قابل توجهی از منطقه مورد مطالعه به عنوان دارای حساسیت کم آلودگی طبقه بندی شده و شامل مناطق براخون، شهرکاتر و خداآباد می شود. این را می توان به تمام پارامترهایی که احتمال آلودگی آبخوان را کاهش می دهد، از جمله سطح آب عمیق، نرخ شارژ کم و شیب زیاد نسبت داد. به طور کلی، تجزیه و تحلیل DRASTIC نشان می دهد که بخش قابل توجهی از منطقه تحقیقاتی حساسیت معقولی به آلودگی آب های زیرزمینی دارد.
اکثر مطالعات قبلی از مدل DRASTIC معمولی برای ارزیابی حساسیت آب‌های زیرزمینی به آلودگی استفاده کرده‌اند که به موجب آن برخی از محققان به نقاط ضعف این مدل اشاره کردند. اگرچه این مدل انتقال آلاینده‌ها را از سطح به آب‌های زیرزمینی از طریق منطقه غیراشباع در نظر می‌گیرد، اما آلودگی ناشی از اعمال انسان‌نما – که به عنوان اثرات انسان‌زایی نامیده می‌شود، که مقادیر شاخص DRASTIC را کاهش می‌دهد- فراموش می‌شود. اقدامات انسان زایی، مانند توسعه، صنعتی شدن و کشاورزی، حساسیت ذخایر آب زیرزمینی را به آلودگی افزایش می دهد [ 4 ، 52 ، 53 ].]. تغییرات متداول انجام شده در مدل DRASTIC در مطالعات قبلی شامل افزودن یا حذف یک یا چند مورد از پارامترهای آبخوان یا محیطی است که به ویژگی‌های اهداف تحقیق و مناطق مورد مطالعه مربوط می‌شود. تغییرات اصلی شامل اصلاح رتبه بندی ها [ 17 ، 54 ، 55 ] و افزودن پارامترهای اضافی [ 27 ، 56 ، 57 ] است.
در این تحقیق، مدل DRASTIC مرسوم، برای اولین بار توسط آلر و همکاران ارائه شد. [ 40 ]، برای شامل اثرات انسانی (DRASTICA) اصلاح شد و برای تجزیه و تحلیل حساسیت آب های زیرزمینی به آلودگی در یک منطقه مورد مطالعه در امتداد مسیر CPEC در منطقه Gilgit Baltistan، واقع در شمال پاکستان استفاده شد. رتبه‌بندی و وزن نقشه‌های تأثیر انسانی با در نظر گرفتن قراردادهای کلاس کاربری زمین [ 5 ، 23 ، 33 ] برای تهیه نقشه خطر DRASTICA اختصاص داده شد ( شکل 7).). بررسی‌های ثبت‌شده شرایط آب‌های زیرزمینی با استفاده از نقشه خطر DRASTICA، که نشان‌دهنده معیار بهبود یافته حساسیت در مقایسه با نقشه خطر معمولی است، به بهترین وجه اعتبارسنجی می‌شوند. فعالیت های انسانی در مناطق شهری منجر به افزایش آلودگی نیترات شد. مؤثرترین پارامترهایی که آلودگی آب های زیرزمینی را به حساب می آورند عبارتند از عمق سطح آب، هدایت هیدرولیکی، و تأثیر انسانی، در حالی که محیط خاک، تغذیه خالص، توپوگرافی و محیط های آبخوان کمترین پارامترها هستند. نقشه حساسیت آب های زیرزمینی می تواند به عنوان یک ابزار هشدار اولیه برای مکان یابی مناطق در معرض آلودگی آب های زیرزمینی استفاده شود و بنابراین برای حفاظت، سازماندهی و برنامه ریزی منابع آب زیرزمینی مفید است. نقشه DRASTICA به چهار دسته حساسیت (بسیار زیاد، زیاد، متوسط، و حساسیت کم)، در مقایسه با نقشه ریسک مرسوم DRASTIC، که تنها سه کلاس دارد. به دلیل تشدید تأثیرات انسانی و سطح پایین آب، منطقه شهری گیلگیت با حساسیت بسیار بالا متمایز می شود. بخش بزرگی از منطقه مورد مطالعه در منطقه کم حساسیت قرار می گیرد. حساسیت کم در مناطق اطراف بوته زار، زمین های بایر، زمین های جنگلی و توده های آبی مشاهده می شود. مناطق ساخته شده حساسیت بالایی به آلودگی نشان می دهند و نمونه های جمع آوری شده از مناطق شهری غلظت نیترات بالایی را نشان می دهند. بخش بزرگی از منطقه مورد مطالعه در منطقه کم حساسیت قرار می گیرد. حساسیت کم در مناطق اطراف بوته زار، زمین های بایر، زمین های جنگلی و توده های آبی مشاهده می شود. مناطق ساخته شده حساسیت بالایی به آلودگی نشان می دهند و نمونه های جمع آوری شده از مناطق شهری غلظت نیترات بالایی را نشان می دهند. بخش بزرگی از منطقه مورد مطالعه در منطقه کم حساسیت قرار می گیرد. حساسیت کم در مناطق اطراف بوته زار، زمین های بایر، زمین های جنگلی و توده های آبی مشاهده می شود. مناطق ساخته شده حساسیت بالایی به آلودگی نشان می دهند و نمونه های جمع آوری شده از مناطق شهری غلظت نیترات بالایی را نشان می دهند.
به طور کلی، مدل DRASTIC در معرض چندین عدم قطعیت است. به عنوان مثال کلاس های هر پارامتر در مدل DRASTIC بر اساس نظرات کارشناسان رتبه بندی می شوند که دلیل اصلی ابهام مدل است. برای تأیید پهنه‌بندی تولید شده توسط DRASTIC، نتایج تولید شده با مقایسه مناطق حساس منطقه مورد مطالعه با غلظت نیترات موجود به ترتیب تأیید می‌شوند. نقشه پهنه بندی خطر به طور کامل با مناطق حساسیت غلظت نیترات شناخته شده تایید شد، و پس از آن، روند تجزیه و تحلیل حساسیت برای بررسی تاثیر لایه‌های پارامتر فردی بر تحلیل حساسیت پیش رفت.

4.1. تایید روش ها

آلودگی اخیر آب های زیرزمینی ناشی از رخدادهای سطحی، مانند جریان ورودی از فاضلاب شهری و کشاورزی، با رقت بالای NO¬3 منفی در حد 0.4 تا 318.2 میلی گرم در لیتر نشان داده شده است [ 58 ]. پارامتر نیترات کیفیت آب ( شکل 8 ) برای اعتبارسنجی هر دو روش مرسوم DRASTIC و جدید DRASTICA استفاده شد. در یک سیستم آب زیرزمینی، معمولاً هیچ منبع نیترات وجود ندارد. بنابراین وجود آن در آب‌های زیرزمینی نشانه‌ای از آلودگی از منابعی مانند فعالیت‌های انسانی و کشاورزی است. داده ها برای تهیه نقشه غلظت نیترات از تحقیقات انجام شده قبلی در مورد ارزیابی کیفیت آب در منطقه مربوط جمع آوری شد [ 59 ] ( جدول 1).). غلظت بالای نیترات (NO3 منفی) همانطور که در نقشه نشان داده شده است نشان می دهد که منابع آلاینده دخیل هستند.
همبستگی بین تخمین های DI، MDI، و غلظت نیترات تشخیص داده شد. ارتباط بین دو متغیر قابل محاسبه و ثابت از طریق همبستگی [ 60 ] بررسی می شود. در تحقیق حاضر رابطه مناسبی بین شاخص DRASTICA و حداکثر مقادیر غلظت نیترات به تصویر کشیده شد. ضریب همبستگی پیرسون ‘r’ 0.61- برای DI و 0.81 برای MDI پس از همبستگی این شاخص ها با غلظت نیترات فعلی مشخص شد. نمودارهای 50 جفت داده همبسته در شکل 9 و شکل 10 نشان داده شده است.برای DI و MDI، به ترتیب، در برابر غلظت نیترات. اعتبار اضافی مدل DRASTICA برای محیط ساخته شده توسط همبستگی سازنده بعدی بین غلظت نیترات و MDI نشان داده شده است.

4.2. تجزیه و تحلیل میزان حساسیت

یک ابزار ارزیابی موثر، تحلیل حساسیت است که یکنواختی نتایج تحلیلی نقشه های حساسیت را تایید و ارزیابی می کند [ 61 ]. خروجی نهایی به دلیل تأثیر پارامترهای فردی [ 62 ] نامشخص است زیرا در مدل DRASTIC ارزیابی موفقیت‌آمیز را می‌توان با استفاده از افزایش تعداد لایه‌های داده ورودی به دست آورد که یک مزیت مهم است [ 22 ]. با این حال، برخی از محققین، مانند باربر و همکاران. [ 63]، معتقد بود که با کاهش تعداد پارامترهای ورودی می توان نتایج به دست آمده توسط مدل DRASTIC را از نظر دقت بهبود بخشید. در این مطالعه، تحلیل حساسیت برای بررسی صحت نقشه‌های حساسیت تولید شده توسط مدل DRASTICA اعمال شد. Lodwick، Monson [ 64 ] تجزیه و تحلیل حساسیت حذف نقشه را آشنا کردند، در حالی که Napolitano و Fabbri [ 65 ] تجزیه و تحلیل حساسیت تک پارامتری را پیشنهاد کردند. در این مطالعه، تحلیل حساسیت مدل با انجام دو آزمون حساسیت زیر انجام شد.

4.2.1. تجزیه و تحلیل حساسیت حذف نقشه

روش حساسیت حذف نقشه برای حذف یک یا چند لایه پارامتر از نقشه شاخص DRASTICA در یک زمان با استفاده از معادله زیر استفاده شد:

S = [(V/N – V’/n)/V] × 100

جایی که،

  • S = اندازه گیری حساسیت
  • V = شاخص آسیب‌پذیری غیرآسیب‌پذیر (همه هفت پارامتر برای به دست آوردن شاخص واقعی استفاده شد)
  • V’ =شاخص آسیب پذیری آشفته (شاخص آسیب پذیری محاسبه شده با اعمال مقدار کمتری از محدودیت ها)
  • N و n = برای محاسبه V و V’ تعداد لایه های داده استفاده شده
نتایج تجزیه و تحلیل حساسیت حذف نقشه پس از حذف یک یا چند لایه پارامتر DRASTICA در یک زمان در جدول 6 و جدول 7 نشان داده شده است.. در ArcGIS، از ابزار ریاضی شطرنجی برای محاسبه اندازه‌گیری حساسیت برای هر سلول شبکه، مطابق با معادله 3 استفاده شد. این تجزیه و تحلیل افزایش نابرابری در شاخص آسیب‌پذیری را به عنوان لایه‌های پارامتر تأثیر انسانی و عمق سطح آب (میانگین تغییرات) تشخیص داد. از 1.98٪ و سپس 1.57٪ بر این اساس) حذف شدند. به دلیل تنوع کمتر در رتبه‌بندی محیط خاک و توپوگرافی و وزن پارامترهای کمتر، پس از عمق سطح آب زیرزمینی، حذف لایه‌های توپوگرافی و محیط خاک نسبتاً کمتر به شاخص آسیب‌پذیری حساس هستند. لایه رسانه آبخوان کمترین حساسیت را در بین تمام هشت پارامتر مورد استفاده در مدل DRASTICA دارد، زیرا نتیجه حذف لایه تنها 0.41٪ است.
4.2.2. تجزیه و تحلیل حساسیت تک پارامتری
شاخص تغییرات محاسبه‌شده با استفاده از تحلیل حساسیت حذف نقشه، اهمیت هر یک از پارامترهای درگیر را توضیح می‌دهد، در حالی که تحلیل حساسیت تک پارامتر، جرم‌های «موثر» را در کنار توده‌های «نظری» برابر می‌کند [ 66 ]. تأثیر هر هشت پارامتر DRASTICA بر شاخص آسیب‌پذیری با انجام آزمون حساسیت تک پارامتری بررسی شد. در این آزمون، هر یک از پارامترهای زیرمنطقه منفرد از نظر مقدار «موثر» و «تئوری» تخصیص یافته مقایسه شد.

وزن “موثر” Wpi (٪) زیر منطقه جداگانه با استفاده از معادله زیر محاسبه شد:

Wpi = (Pri × Pwi / V) × 100

جایی که،

  • Wpi = وزن مؤثر (%)
  • Pri = رتبه بندی پارامترهای فردی
  • Pwi = وزن پارامتر فردی
  • V = شاخص حساسیت نهایی
اگرچه، در به دست آوردن شاخص آسیب‌پذیری DRASTICA، هشت پارامتر استفاده شده با استفاده از تحلیل حساسیت حذف نقشه رتبه‌بندی شدند، تحلیل حساسیت تک پارامتری رابطه بین وزن‌های «نظری» و «موثر» پارامترها را ارزیابی می‌کند (معادل 4). انحراف بین ارزیابی‌های «موثر» و «نظری» محدودیت‌های DRASTICA در جدول 8 نشان داده شده است.. بر اساس تجزیه و تحلیل حساسیت تک پارامتری، مهم ترین پارامترها در ارزیابی حساسیت عبارت بودند از تاثیر انسانی (19.4٪)، هدایت هیدرولیکی (17.4٪) و عمق به سطح آب (23.5٪)، زیرا وزن مؤثر آنها از وزن های نظری تخصیص داده شده بیشتر است. DRASTICA (به ترتیب 18.6٪، 14.8٪، 22.4٪). وزن نظری (2/5 درصد) توپوگرافی نیز با وزن مؤثر آن (9/5 درصد) پیشی گرفته است. برای پارامترهای باقی‌مانده، یعنی تغذیه خالص، محیط آبخوان، تأثیر ناحیه وادوز و محیط خاک، وزن‌های مؤثر کمتر از وزن‌های نظری تعیین‌شده است. بنابراین، برای پارامترهای هدایت هیدرولیکی، توپوگرافی، و تغذیه خالص، داده‌های جامع‌تر و دقیق‌تری برای ارزیابی بهبود یافته حساسیت آب‌های زیرزمینی مورد نیاز است.

5. نتیجه گیری ها

در این مطالعه، ما حساسیت آب های زیرزمینی به آلودگی را در طول مسیر CPEC در منطقه شمال پاکستان در گیلگیت بالتستان با استفاده از مدل شاخص تجربی DRASTIC در نرم افزار GIS ارزیابی کردیم. علاوه بر این، ما از مشاهدات ماهواره‌ای منطقه برای مکان یابی سکونتگاه‌های انسانی و الگوهای کاربری زمین برای توسعه یک روش پیشرفته به نام مدل اصلاح‌شده DRASTIC یا DRASTICA استفاده کردیم. بر اساس نتایج مدل DRASTIC مرسوم، منطقه مورد مطالعه را به سه کلاس حساسیت بالا، متوسط ​​و کم نسبت به آلودگی آب‌های زیرزمینی تفکیک کردیم. در حالی که برای نقشه ریسک DRASTICA تنظیم شده، ما از چهار دسته حساسیت متشکل از حساسیت بسیار زیاد، زیاد، متوسط ​​و کم نسبت به آلاینده ها استفاده کردیم. هنگام مقایسه مدل DRASTIC مرسوم و رویکرد جدید DRASTICA برای ارزیابی حساسیت آب زیرزمینی در مناطق توسعه‌یافته، متوجه شدیم که روش DRASTICA مطمئن‌تر است همانطور که توسط اعتبارسنجی فرآیند نشان داده شده است. اگر رتبه بندی مکان های هیدروژئولوژیکی بر این اساس تنظیم شود، می توان این روش را در سایر محیط های شهری نیز تکرار کرد. نتایج ما نشان می دهد که 19٪ از منطقه مورد مطالعه در کلاس خطر بسیار بالا قرار می گیرد، در حالی که 2٪ از منطقه به عنوان دارای خطر کم آلودگی آب های زیرزمینی طبقه بندی می شود. ناحیه شهری شهر گیلگیت حساسیت بسیار بالایی دارد که به دلیل وجود زون وادوز قابل نفوذ، نرخ شارژ خالص بالا و سطح آب کم عمق است. نقشه حساسیت آب های زیرزمینی یک ابزار مقرون به صرفه برای تشخیص مناطق بالقوه آلودگی آب های زیرزمینی است. به‌ویژه با توجه به گسترش بی‌نظم و بی‌نظم زمین و رویدادهای اعتراضی که شرایط آب‌های زیرزمینی را به خطر می‌اندازد. در این راستا، DRASTIC یک ابزار موثر برای تولید نقشه های حساسیت آب زیرزمینی است که در محیط GIS با پایگاه داده کارآمد کار می کند. سیاست گذاران و مقامات محلی می توانند از این به عنوان یک ابزار عملیاتی در مدیریت آب های زیرزمینی استفاده کنند. باید سیاست های مناسب مدیریت فاضلاب اجرا شود و نیروگاه های فاضلاب برای حفاظت از منابع آب زیرزمینی نصب شود. سیاست گذاران و مقامات محلی می توانند از این به عنوان یک ابزار عملیاتی در مدیریت آب های زیرزمینی استفاده کنند. باید سیاست های مناسب مدیریت فاضلاب اجرا شود و نیروگاه های فاضلاب برای حفاظت از منابع آب زیرزمینی نصب شود. سیاست گذاران و مقامات محلی می توانند از این به عنوان یک ابزار عملیاتی در مدیریت آب های زیرزمینی استفاده کنند. باید سیاست های مناسب مدیریت فاضلاب اجرا شود و نیروگاه های فاضلاب برای حفاظت از منابع آب زیرزمینی نصب شود.

منابع

  1. Hoekstra، AY چالش های کمبود آب برای کسب و کار. نات. صعود چانگ. 2014 ، 4 ، 318. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  2. مکونن، م.م. Hoekstra، AY چهار میلیارد نفر با کمبود شدید آب مواجه هستند. علمی Adv. 2016 , 2 , e1500323. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ][ نسخه سبز ]
  3. کو، س. لیانگ، اس. کنار، م. زو، ز. چیو، ع. جیا، ایکس. Xu, M. خطر کمبود آب مجازی برای سیستم تجارت جهانی. محیط زیست علمی تکنولوژی 2018 ، 52 ، 673-683. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  4. حسن، م. اسلام، ع. حسن، م. علم، ج. ارزیابی آسیب‌پذیری نخود، MH آب‌های زیرزمینی در Savar upazila منطقه داکا، بنگلادش – یک مدل‌سازی DRASTIC مبتنی بر GIS. Groundw. حفظ کنید. توسعه دهنده 2019. [ CrossRef ]
  5. شیرازی، س.م. عمران، HM; اکیب، س. یوسف، ز. ارزیابی آسیب‌پذیری آب زیرزمینی هارون، ZB در ایالت ملاکا مالزی با استفاده از تکنیک‌های DRASTIC و GIS. محیط زیست علوم زمین 2013 ، 70 ، 2293-2304. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  6. گوا، کیو. وانگ، ی. گائو، ایکس. Ma، T. یک مدل جدید (DRARCH) برای ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی به آلودگی آرسنیک در مقیاس حوضه: یک مطالعه موردی در حوضه Taiyuan، شمال چین. محیط زیست جئول 2007 ، 52 ، 923-932. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  7. رائو، دی. Naik، PK؛ جین، SK; کومار، KV; Rao، ED ارزیابی مناطق آسیب پذیر برای آلودگی آب های زیرزمینی با استفاده از مدل GIS-DRASTIC-EC: یک رویکرد مبتنی بر میدان. J. Earth Syst. علمی 2018 ، 127 ، 49. [ Google Scholar ]
  8. حسین، ی. ساتگه، اف. حسین، MB; مارتینز-کارواخال، اچ. کاپوت، MP; کاردناس سوتو، ام. Akhter, G. عملکرد مجموعه داده های بارندگی CMORPH، TMPA و PERSIANN در مناطق دشت، کوهستانی و یخبندان پاکستان. نظریه. Appl. کلیماتول. 2018 ، 131 ، 1119-1132. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  9. سها، د. Alam, F. ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی با استفاده از مدل های DRASTIC و آفت کش DRASTIC در منطقه کشاورزی شدید دشت گنگ، هند. محیط زیست نظارت کنید. ارزیابی کنید. 2014 ، 186 ، 8741-8763. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  10. سلام، م. علم، م. شناسایی و تعیین مرز حوضه رودخانه تورگ با استفاده از تکنیک های سنجش از دور. جی. محیط زیست. علمی نات. منبع. 2014 ، 7 ، 169-175. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  11. هاک، ای. رضا، س. احمد، آر. ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی به دلیل استخراج زغال سنگ روباز با استفاده از مدل DRASTIC: مطالعه موردی معدن زغال سنگ Phulbari، بنگلادش. Geosci. J. 2018 ، 22 ، 359-371. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. فایستر، اس. کوهلر، ا. Hellweg، S. ارزیابی اثرات زیست محیطی مصرف آب شیرین در LCA. محیط زیست علمی تکنولوژی 2009 ، 43 ، 4098-4104. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ][ نسخه سبز ]
  13. لو، تی. جوان، آر. ریگ، پی . تبصره فنی؛ موسسه منابع جهانی: واشنگتن، دی سی، ایالات متحده آمریکا، 2015. [ Google Scholar ]
  14. فیجانی، ای. ندیری، ع.ا. مقدم، ع.ا. تسای، FTC؛ دیکسون، ب. بهینه سازی روش DRASTIC توسط هوش مصنوعی ماشین کمیته نظارت شده برای ارزیابی آسیب پذیری آب زیرزمینی برای سفره آب زیرزمینی دشت مراغه- بناب، ایران. جی هیدرول. 2013 ، 503 ، 89-100. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  15. صادقفام، س. حسن زاده، ی. ندیری، ع.ا. ضرغامی، م. بومی‌سازی ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی با استفاده از تئوری فاجعه. منبع آب مدیریت 2016 ، 30 ، 4585-4601. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  16. خسروی، ک. سرتاج، م. تسای، FTC؛ سینگ، معاون; کازاکیس، ن. Melesse, AM; Pham, BT مطالعه مقایسه ای روش های DRASTIC با روش های مختلف عینی برای ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی. علمی کل محیط. 2018 ، 642 ، 1032-1049. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  17. رحمان، الف. یک مدل DRASTIC مبتنی بر GIS برای ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی در سفره های کم عمق در Aligarh، هند. Appl. Geogr. 2008 ، 28 ، 32-53. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  18. جاسیلا، سی. پرابهاکار، ک. Harikumar، PSP کاربرد GIS و مدل سازی DRASTIC برای ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی در نزدیکی یک سایت دفع زباله جامد. بین المللی J. Earth Sci. 2016 ، 7 ، 558. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  19. قبل، JC; بوخوف، جی ال. هاوس، MR. Libra، RD; VanDorpe، مبانی آب های زیرزمینی PE آیووا: راهنمای زمین شناسی برای وقوع، استفاده و آسیب پذیری آبخوان های آیووا. 2003. در دسترس آنلاین: https://worldcat.org/isbn/00967878616 (در 21 فوریه 2020 قابل دسترسی است).
  20. وانگ، جی. او، جی. چن، اچ. ارزیابی خطر آلودگی آب‌های زیرزمینی با استفاده از کمی‌سازی خطر، مدل DRASTIC اصلاح‌شده و ارزش آب زیرزمینی، دشت پکن، چین. علمی کل محیط. 2012 ، 432 ، 216-226. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  21. گاد، م. الحطاب، م. ادغام شاخص های آلودگی آب و مدل DRASTIC برای ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی در فرورفتگی الفیوم، صحرای غربی، مصر. جی افر. علوم زمین 2019 ، 158 ، 103554. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  22. ایوانز، بی.ام. مایرز، WL یک رویکرد مبتنی بر GIS برای ارزیابی پتانسیل آلودگی آب‌های زیرزمینی منطقه‌ای با DRASTIC. J. حفظ آب خاک. 1990 ، 45 ، 242-245. [ Google Scholar ]
  23. سکوندا، اس. کولین، ام. Melloul، AJ ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی با استفاده از یک مدل ترکیبی ترکیبی از DRASTIC با استفاده گسترده از زمین‌های کشاورزی در منطقه شارون اسرائیل. جی. محیط زیست. مدیریت 1998 ، 54 ، 39-57. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  24. حسینینا، ف. ژو، جی. Guoyi, L. ارزیابی منطقه ای آسیب پذیری آب های زیرزمینی در حوضه Tamtsag، مغولستان با استفاده از مدل شدید. مربا. علمی 2010 ، 6 ، 65-78. [ Google Scholar ]
  25. فرجاد، ب. شفری، HZBM; محمد، TA; پیراسته، س. Wijesekara، N. آسیب پذیری ذاتی آب های زیرزمینی و نقشه برداری خطر. Proc. موسسه مهندس عمران مدیریت آب. 2012 ، 165 ، 441-450. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  26. یین، ال. ژانگ، ای. وانگ، ایکس. ونینگر، جی. دونگ، جی. گوا، ال. Huang، J. یک مدل DRASTIC مبتنی بر GIS برای ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی در فلات اوردوس، چین. محیط زیست علوم زمین 2013 ، 69 ، 171-185. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  27. سینگ، آ. سریواستاو، SK; کومار، اس. چاکراپانی، GJ یک مدل اصلاح شده-DRASTIC (DRASTICA) برای ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی در برابر آلودگی در یک محیط شهری در لاکنو، هند. محیط زیست علوم زمین 2015 ، 74 ، 5475-5490. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  28. Aller, L. DRASTIC: یک سیستم استاندارد برای ارزیابی پتانسیل آلودگی آب زیرزمینی با استفاده از تنظیمات هیدروژئولوژیک . آزمایشگاه تحقیقات محیطی رابرت اس. کر، دفتر تحقیق و توسعه، آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده: واشنگتن دی سی، ایالات متحده آمریکا، 1985. [ Google Scholar ]
  29. حسین، ی. Ullah، SF; اسلم، ق. حسین، MB; اختر، جی. مارتینز-کارواخال، او. ساتگه، اف. اشرف، ع. اقبال، بی. کاردناس سوتو، M. ارزیابی آسیب‌پذیری یک آبخوان تحت فشار کشاورزی با استفاده از مدل منبع-مسیر-گیرنده در GIS. MESE 2017 ، 3 ، 595-604. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  30. علم، ف. عمر، ر. احمد، س. Dar، FA یک مدل جدید (DRASTIC-LU) برای ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی در بخش هایی از دشت گانگا مرکزی، هند. عرب جی. ژئوشی. 2014 ، 7 ، 927-937. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  31. خان، MMA؛ عمر، ر. لاته، ح. ارزیابی آسیب پذیری آبخوان در بخش هایی از دشت هند گنگتیک، هند. Int J Phys Sci. 2010 ، 5 ، 1711-1720. [ Google Scholar ]
  32. Ckakraborty، S. پل، پ. Sikdar، P. ارزیابی آسیب پذیری آبخوان به آلودگی آرسنیک با استفاده از DRASTIC و GIS دشت بنگال شمالی: مطالعه موردی بلوک انگلیسی بازار، ناحیه مالدا، بنگال غربی، هند. جی. اسپات. علمی 2007 ، 7 . [ Google Scholar ]
  33. الادمات، ره. فاستر، شناسه; نقشه‌برداری آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی و خطرپذیری آب زیرزمینی SM برای آبخوان بازالتی حوضه ازرق اردن با استفاده از GIS، سنجش از دور و DRASTIC. Appl. Geogr. 2003 ، 23 ، 303-324. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  34. هوان، اچ. وانگ، جی. Teng، Y. ارزیابی و اعتبار سنجی آسیب پذیری آب های زیرزمینی به نیترات بر اساس یک مدل DRASTIC اصلاح شده: یک مطالعه موردی در شهر Jilin در شمال شرقی چین. علمی کل محیط. 2012 ، 440 ، 14-23. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
  35. پاچکو، FA; Fernandes, LFS ساختار آماری چند متغیره مدل DRASTIC. جی هیدرول. 2013 ، 476 ، 442-459. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  36. استیگتر، تی. ریبیرو، ال. شوید، AC ارزیابی یک روش ارزیابی آسیب پذیری ذاتی و خاص در مقایسه با سطوح شوری آب های زیرزمینی و آلودگی نیترات در دو منطقه کشاورزی در جنوب پرتغال. هیدروژئول. J. 2006 ، 14 ، 79-99. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  37. Xiaoyu، W. بین، ال. Chuanming، M. ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی با استفاده از مدل اصلاح شده DRASTIC در شهر Beihai، چین. محیط زیست علمی آلودگی Res. 2018 ، 25 ، 12713-12727. [ Google Scholar ]
  38. مسعود، م. El Osta، M. ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی در واحه البهاریا، صحرای غربی، مصر، با استفاده از تکنیک‌های مدل‌سازی و GIS: مطالعه موردی. J. Earth Sys. علمی 2016 ، 125 ، 1139-1155. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  39. نشاط، ع. پرادان، بی. پیراسته، س. شفری، HZM برآورد آسیب پذیری آب های زیرزمینی در برابر آلودگی با استفاده از مدل DRASTIC اصلاح شده در منطقه کشاورزی کرمان، ایران. محیط زیست علوم زمین 2014 ، 71 ، 3119-3131. [ Google Scholar ]
  40. سنر، ای. داوراز، الف. ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی بر اساس مدل اصلاح شده DRASTIC، GIS و روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP): مورد حوضه دریاچه Egirdir (ایسپارتا، ترکیه). HydJ 2013 ، 21 ، 701-714. [ Google Scholar ]
  41. نشاط، ع. پرادان، بی. دادرس، م. ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی با استفاده از روش بهبود یافته DRASTIC در GIS. منبع. حفظ کنید. بازیافت. 2014 ، 86 ، 74-86. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  42. نشاط، ع. پرادان، ب. یک مدل DRASTIC یکپارچه با استفاده از نسبت فرکانس و دو روش ترکیبی جدید برای ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی. نات. خطرات 2015 ، 76 ، 543-563. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  43. Edet، A. ارزیابی آسیب پذیری آبخوان از آبخوان سازند بنین، کالابار، جنوب شرقی نیجریه، با استفاده از رویکرد DRASTIC و GIS. محیط زیست علوم زمین 2014 ، 71 ، 1747-1765. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  44. اودراگو، آی. دفورنی، پی. Vanclooster، M. نقشه برداری از آسیب پذیری آب های زیرزمینی برای آلودگی در مقیاس پان آفریقا. علمی کل محیط. 2016 ، 544 ، 939-953. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  45. عثمان، دی. ارزیابی مدل‌هایی برای ارزیابی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی در برابر آلودگی در نیجریه. Bayero Pure Appl. علمی 2009 ، 2 ، 138-142. [ Google Scholar ]
  46. چیت سازان، م. اختری، ی. یک مدل DRASTIC مبتنی بر GIS برای ارزیابی آسیب پذیری آبخوان در دشت خران، خوزستان، ایران. منبع آب مدیریت 2009 ، 23 ، 1137-1155. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  47. العبادی، ع.م. الشمعة، ع.م. الجباری، MH یک مدل DRASTIC مبتنی بر GIS برای ارزیابی آسیب‌پذیری ذاتی آب‌های زیرزمینی در شمال شرقی استان میسان، جنوب عراق. علمی کاربردی آب 2017 ، 7 ، 89-101. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  48. قوش، ع. تیواری، AK; Das، S. یک مدل DRASTIC مبتنی بر GIS برای ارزیابی آسیب پذیری آب زیرزمینی حوضه آبخیز کاتری، دنباد، هند. MESE 2015 ، 1 ، 11. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
  49. نه، AV; آکو، AA; Ayuk II، AR; مدل Hosono، T. DRASTIC-GIS برای ارزیابی آسیب‌پذیری در برابر آلودگی سازندهای آبخوان فریاتیک در دوآلا-کامرون. جی افر. علوم زمین 2015 ، 102 ، 180-190. [ Google Scholar ]
  50. احمد، من. نازال، ی. زیدی، ف.ک. العریفی، NS; غرفات، ح. نعیم، م. نقشه‌برداری آسیب‌پذیری هیدروژئولوژیکی و خطر آلودگی ساق و سفره‌های زیرزمینی با استفاده از مدل DRASTIC و تکنیک‌های GIS، شمال غربی عربستان سعودی. محیط زیست علوم زمین 2015 ، 74 ، 1303-1318. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  51. نازال، ی. هواری، اف.ام. اقبال، ج. احمد، من. Orm، NB; یوسف، ع. بررسی آسیب پذیری آبخوان و خطر آلودگی با استفاده از مدل DRASTIC اصلاح شده و تکنیک های GIS در منطقه لیوا، امارات متحده عربی. Groundw. حفظ کنید. توسعه دهنده 2019 ، 8 ، 567-578. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  52. دیمیتریو، ای. Moussoulis، E. سناریوهای تغییر کاربری زمین و اثرات آب زیرزمینی مرتبط در یک منطقه حفاظت شده حومه شهری. محیط زیست علوم زمین 2011 ، 64 ، 471-482. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  53. خان، اچ. خان، ا. احمد، س. Perrin، J. ارزیابی تاثیر مبتنی بر GIS تغییرات کاربری زمین بر کیفیت آب های زیرزمینی: مطالعه از یک منطقه به سرعت در حال شهرنشینی جنوب هند. محیط زیست علوم زمین 2011 ، 63 ، 1289-1302. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  54. Hussain, Y. Hydrogeophysical Investigations and GIS Avulnerability Mapping of Kot Addu ; دانشگاه Quaid-i-Azam: اسلام آباد، پاکستان، 2014. [ Google Scholar ]
  55. حسین، ی. Ullah، SF; حسین، MB; اسلم، ق. اختر، جی. مارتینز-کارواخال، اچ. کاردناس سوتو، ام. مدل‌سازی آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی در برابر آلودگی در یک سفره آبرفتی نامحدود در پاکستان. محیط زیست علوم زمین 2017 ، 76 ، 84. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  56. هرناندز-اسپریو، آ. Reyna-Gutiérrez، JA; سانچز-لئون، ای. کابرال-کانو، ای. کاررا-هرناندز، جی. مارتینز سانتوس، پی. Macías-Medrano، S. فالورنی، جی. Colombo, D. مدل DRASTIC-Sg: توسعه ای به رویکرد DRASTIC برای ترسیم آسیب پذیری آب زیرزمینی در سفره های زیرزمینی در معرض فرونشست زمین با کاربرد در مکزیکو سیتی. هیدروژئول. J. 2014 ، 22 ، 1469-1485. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  57. عبدالله، ت. علی، س. الانصاری، ن. Knutsson، S. نقشه‌برداری آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی با استفاده از چگالی خطی بر روی مدل استاندارد DRASTIC: مطالعه موردی در حوضه حلبچه سعیدصدیق، منطقه کردستان، عراق. مهندسی 2015 ، 7 ، 644-667. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  58. احمد، من. نازال، ی. زیدی، ف. احمد، من. نازال، ی. زیدی، ف. نقشه‌برداری خطر آلودگی آب‌های زیرزمینی با استفاده از مدل DRASTIC اصلاح‌شده در بخش‌هایی از منطقه تگرگ عربستان سعودی. محیط زیست مهندس Res. 2017 ، 23 ، 84-91. [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
  59. ظفر، م. احمد، دبلیو. ارزیابی کیفیت آب و تقسیم بندی شمال پاکستان با استفاده از تکنیک های آماری چند متغیره – مطالعه موردی. بین المللی جی هیدرول. 2018 ، 2 ، 00040. [ Google Scholar ]
  60. Snedecor، GW; کوکران، WG Statistical Methods ، 7th ed.; دانشگاه ایالتی آیووا: ایمز، IA، ایالات متحده آمریکا، 1980; صص 80-86. [ Google Scholar ]
  61. Pathak, DR; هیراتسوکا، ا. آواتا، آی. Chen, L. ارزیابی آسیب پذیری آب زیرزمینی در آبخوان کم عمق دره کاتماندو با استفاده از مدل DRASTIC مبتنی بر GIS. محیط زیست علوم زمین 2009 ، 57 ، 1569-1578. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  62. Rosen, L. مطالعه روش DRASTIC با تاکید بر شرایط سوئدی. آب زیرزمینی 1994 ، 32 ، 278-285. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  63. باربر، سی. بیتس، LE; بارون، آر. آلیسون، اچ. ارزیابی آسیب پذیری نسبی آب های زیرزمینی در برابر آلودگی: بررسی و مقاله پیش زمینه برای کارگاه کنفرانس در مورد ارزیابی آسیب پذیری. جی. اوست. جئول ژئوفیز. 1993 ، 14 ، 1147-1154. [ Google Scholar ]
  64. Lodwick، WA; مونسون، دبلیو. Svoboda، L. خطای صفت و تجزیه و تحلیل حساسیت عملیات نقشه در سیستم های اطلاعات جغرافیایی: تجزیه و تحلیل مناسب. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی 1990 ، 4 ، 413-428. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  65. ناپولیتانو، پی. Fabbri، A. تجزیه و تحلیل حساسیت تک پارامتری برای ارزیابی آسیب پذیری آبخوان با استفاده از DRASTIC و SINTACS. انتشارات IAHS-Series of Proceedings and Reports-Intern Assoc Hydrological Sciences 1996, No. 235. 1996, pp. 559-566. در دسترس آنلاین: https://hydrologie.org/redbooks/a235/iahs_235_0559.pdf (دسترسی در 7 مه 2020).
  66. بابیکر، IS; محمد، MA; هیاما، تی. Kato، K. یک مدل DRASTIC مبتنی بر GIS برای ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان در ارتفاعات Kakamigahara، استان گیفو، ژاپن مرکزی. علمی کل محیط. 2005 ، 345 ، 127-140. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Ijgi 09 00332 g001 550
شکل 1. نقشه موقعیت منطقه مورد مطالعه.
Ijgi 09 00332 g002 550
شکل 2. هفت لایه موضوعی DRASTIC: عمق به سطح آب ( a )، تغذیه خالص ( b )، محیط آبخوان ( c )، محیط خاک ( d )، توپوگرافی ( e )، تأثیر ناحیه وادوس ( f ) و هدایت هیدرولیکی ( g ).
Ijgi 09 00332 g003 550
شکل 3. نقشه خطر DRASTIC منطقه اکتشافی.
Ijgi 09 00332 g004 550
شکل 4. نقشه کاربری اراضی منطقه مورد بررسی.
Ijgi 09 00332 g005 550
شکل 5. شاخص شهرنشینی منطقه تحقیق.
Ijgi 09 00332 g006 550
شکل 6. نقشه تاثیرات انسانی منطقه مورد بررسی.
Ijgi 09 00332 g007 550
شکل 7. نقشه خطر DRASTICA منطقه اکتشافی.
Ijgi 09 00332 g008 550
شکل 8. غلظت نیترات در آب های زیرزمینی منطقه تحقیقاتی.
Ijgi 09 00332 g009 550
شکل 9. نمودار مربوط به غلظت نیترات (mg/L) و شاخص DRASTIC (DI).
Ijgi 09 00332 g010 550
شکل 10. نمودار مربوط به غلظت نیترات (mg/L) و شاخص DRASTIC اصلاح شده (MDI)

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید