به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب زهرا صدقی

  • ناصر جبراییلی اندریان، عطاءالله ندیری*، صالح طاهری زنگی، زهرا صدقی

    در این پژوهش به منظور بررسی کیفیت آب زیرزمینی، در شهریورماه سال 1400 تعداد 35 نمونه از نقاط مختلف منابع آب زیرزمینی دشت آذرشهر برداشته شده و عناصر اصلی، فرعی، کمیاب (کروم، کادمیوم، نیکل، سرب و آرسنیک) و هم چنین دو نوع آفت کش ایمیداکلوپراید و کلرپیریفوس برطبق روش های استاندارد آنالیز شده و با استاندارد های آب شرب مقایسه گردید. براساس غلظت یون های موجود در نمونه ها، ارزیابی شاخص کیفیت آب شرب برای منطقه مطالعاتی انجام و در مرحله بعد ریسک بهداشتی بیماری های سرطانی و غیرسرطانی برای دو گروه سنی کودکان و بزرگسالان با استفاده از معیارهای آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده (USEPA) انجام شده است. براساس نتایج بررسی ها، شاخص کیفیت آب منطقه در حد متوسط به دست آمده و هم چنین شاخص ریسک غیرسرطان زایی برای و بزرگسالان کم تر از یک بوده و برای کودکان تنها در بخش کوچکی از منطقه مطالعاتی بیش تر از یک است و این بدین معناست که آب زیرزمینی منطقه از نظر ایجاد ریسک بیماری های غیرسرطانی در محدوده خطر قرار نداشته و کم تر از حد آستانه خطر است، اما ریسک سرطان زایی در کل منطقه بیش تر از 4-10 بوده و مصرف ادامه دار این منابع آب شرب از مسیر پوستی و بلع احتمال ریسک بهداشتی و سلامتی را برای ساکنین به دنبال خواهد داشت که با توجه به نقشه نهایی ریسک، در جنوب شهرستان آذرشهر، گوگان و روستاهای اطراف ریسک بهداشتی سرطانی به مراتب بیش تر از سایر نقاط است. همبستگی محاسبه شده بین نقشه GQI و نقشه های ریسک سلامت نشان داد که همبستگی ریسک سرطان زایی بیش تر از غیرسرطان زایی است و براساس همبستگی بین عناصر موجود در آب زیرزمینی منطقه، عناصر تاثیرگذار در ریسک سلامتی سرطان زایی در اثر عوامل زمین زاد ایجادشده و فعالیت های انسانی نقش چندانی نداشته است.

    کلید واژگان: آلودگی زمین زاد و انسان زاد, ریسک سلامتی سرطان زایی و غیر سرطان زایی, شاخص کیفیت آب زیرزمینی}
    Nasser Jabraili Andrian, AtaAllah Nadiri *, Saleh Taheri Zangi, Zahra Sedghi

    In order to investigate the quality of groundwater in September 2022, 35 samples were collected from various groundwater sources in the Azarshahr plain, and the main elements, nitrates, and trace elements such as chromium, cadmium, nickel, lead, and arsenic, as well as two types of pesticides such as imidacloprid and chlorpyrifos, were analyzed and compared to drinking water standards. The drinking water quality index for the study area was calculated based on the concentration of parameters in the samples, and the health risk of cancerous and non-cancerous diseases for two age groups, children and adults, was calculated using the criteria of the United States Environmental Protection Agency (USEPA). According to the findings of the studies, the region's water quality index is average, and the non-carcinogenic risk index for children and adults is less than one. It is hazardous, but the risk of carcinogenesis in the entire region is greater than 10-4, and its consumption poses health hazards due to skin contact. The health risk of cancer is many times higher in the region's south, in the cities of Azarshahr and Gogan, as well as the adjacent villages. The correlation between the GQI map and the health risk maps revealed that the correlation of carcinogenic risk is greater than the correlation of non-carcinogenic risk, and based on the correlation between the parameters in the region's groundwater, the elements influencing the health risk of carcinogenesis caused by geogenic factors and human activities do not play a significant role.

    Keywords: Carcinogenic, non-carcinogenic health risk Groundwater Quality Index, Geogenic, anthropogenic contamination}
  • زهرا صدقی، عطا الله ندیری*، سینا صادق فام، سمیه اسدی، فرانک سای

    محدوده ماکو-بازرگان-پلدشت دارای آبخوان کمپلکس (آبرفتی-آهکی-بازالتی) است که برای ارزیابی منابع آبی این محدوده در آبان ماه 1400 به تعداد 60 نمونه با پراکندگی و توزیع مناسب از آبخوان کمپلکس منطقه و منابع آب سطحی برداشت شده و پس از آنالیز برای عناصر اصلی، فرعی و کمیاب، مقادیر نیترات، نیتریت و آمونیوم چندین برابر بالاتر از استاندارد نمایان شده است. هدف این پژوهش تعیین شاخص ریسک سلامت انسان (Human Health Risk Assessment) برای میزان ریسک ترکیبات ازته برای دو گروه بزرگسال و کودک که در معرض سطوح بالای ترکیبات نیتروژن از طریق آب آشامیدنی می باشد. نتایج نشان از احتمال وجود پتانسیل بالا برای مشکلات مرتبط با بیماری های غیر سرطان دارد و همچنین مشخص شد که کودکان نسبت به بزرگسالان در معرض خطر بیشتری برای تغییرات غیر سرطان زا هستند و نقشه نهایی ریسک غیرسرطانزایی مرتبط با بحث آشامیدن ارایه شد که بیانگر وجود ریسک بالا در قسمت های شمال غرب و جنوب شرق منطقه مورد مطالعه است و بیشترین ریسک مرتبط با بخش های پایین دست و منطقه تخلیه است که در آن منطقه آبخوان کاملا آبرفتی بوده و در این ناحیه فعالیت های کشاورزی گسترده ای در حال انجام است و این مهم ترین دلیل بر بالابودن آنومالی چندین برابری نیترات و باتبع آن بیشتر بودن HI از حد آستانه تعریف شده توسط USEPA برای ریسک غیرسرطانزایی بوده (HI>1)،که نشان دهنده در معرض ریسک بودن ساکنین منطقه است.

    کلید واژگان: نیتریت, نیترات, آمونیوم, شاخص ریسک, ماکو- بازرگان-پلدشت, شمال غرب ایران}
    Zahra Sedghi, AtaAllah Nadiri *, Sina Sadeghfam, Somayeh Asadi, Frank Tsai

    Nitrate is one of the pollutants of drinking water sources in the Maku-Bazargan-Poldasht region as a result of human and agricultural activity. Investigations show that the maximum nitrate content in the water resources of the Maku-Bazargan-Poldasht region has increased from 33 mg/liter to 167 mg/liter at the regional level since 2000, or 15 years ago. Is. This area's drinking water is sourced from a variety of poorly maintained wells, springs, aqueducts, and surface water bodies. The results of this analysis, which collected samples from a number of water sources, show the area's high level of water source pollution. This study is the first to assess the carcinogenic risk of nitrate, which is present at high amounts in the study area. This study is the first to assess whether nitrate, nitrite, and ammonium are carcinogenic due to the high amounts of nitrogen compounds in the study area. The goal of the current study was to evaluate the levels of nitrate, nitrite, and ammonium in the drinking water sources of the Maku-Bazargan-Poldasht region and investigate any potential health issues related to nitrate and nitrite. This was done in compliance with USEPA regulations. An effort was made in this study to present a nitrogen compound risk map that is not carcinogenic, and if such a risk exists, future research by scientists should focus on it and determine the best course of action.

    Keywords: Nitrate, Nitrite, Ammonium, Health Index, Maku-Bazargan-Poldasht, northwestern Iran}
  • زهرا صدقی، عطاالله ندیری*

    با توجه به انجام فعالیت های کشاورزی و معدنی گسترده و همچنین وجود آنومالی های نیترات و آرسنیک در دشت ورزقان، و وابسته بودن آب شرب این منطقه به این منابع، ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی از لحاظ شرب بسیار ضروری است. بدین منظور نتایج آنالیز منابع آب زیرزمینی دشت ورزقان در 39 نقطه نمونه برداری با احتساب 13 پارامتر موثر برای ارزیابی قابلیت شرب با جامع ترین سری پارامترها شامل عناصر اصلی، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی، عناصر فرعی و کمیاب برای تعیین کیفیت آب شرب استفاده شد که در نتیجه بررسی ها از منظر ریسک سلامت مصرف کنندگان این منابع آبی و با توجه به استانداردهای سازمان بهداشت جهانی (WHO) و استاندارد تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI)، تاثیرگذارترین این پارامترها در بحث کیفیت آب شرب، نیترات و آرسنیک است. در این پژوهش برای ارزیابی از شاخص های GQI و GWQI استفاده شد و با توجه به نقشه های خروجی این دو شاخص که نشان از تفاوت در تعیین رده های کیفیت آب شرب منطقه است، انتخاب یکی از این دو شاخص برای تعیین قابلیت شرب منابع آبی منطقه ممکن نبود در نتیجه برای اولین بار در این پژوهش با توجه به تفاوت موجود در خروجی های دو شاخص استفاده شده، جهت دستیابی به یک نقشه واحد که به طور دقیق تری بیان کننده رده های کیفیتی آب شرب منطقه باشد، روش ترکیب غیرنظارت شده معرفی و استفاده شد. نتایج پژوهش گویای این است که unsupervised method با داشتن CI بالاتر نسبت به نتایج دو شاخص ذکر شده، روش ایده آل تری برای ارزیابی کیفیت منابع آبی منطقه و تعیین صحیح تر رده های قابلیت شرب است.

    کلید واژگان: شاخص کیفیت آب زیرزمینی, روش غیرنظارت شده, سازمان بهداشت جهانی, سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران, دشت ورزقان}
    Zahra Sedghi, AtaAllah Nadiri *

    Varzeqan plain is exposed to extensive agricultural and mining activities, as well as the presence of nitrate and arsenic anomalies in the water resources and supplying drinking water from groundwater resources need to asess the groundwater quality. The results of the analysis of groundwater resources in Varzeqan plain in 39 sampling points for 13 effective parameters including major, minor and trace elements, physical and chemical properties, were used to determine drinking water quality. Results of health risk for groundwater consumers and according to the standards of the World Health Organization (WHO) and the Iranian Industrial Research Standard (ISIRI), show that the most effective of these parameters in the quality of drinking water is nitrate and arsenic. In this study, GQI and GWQI indicators were used for evaluation, and according to the output maps of these two indicators, which show the difference in determining the quality of drinking water in the region, It was not possible to select one of these two indicators to determine the drinking ability of water resources in the region, In order to achieve a single map that more accurately expresses the quality categories of drinking water in the area, the unsupervised method was introduced and used, and the results show that the unsupervised method with a higher CI than the results of the two indicators is a more ideal method for assessing the quality of water resources in the region and it is more accurate to determine the drinkability categories of these resources.

    Keywords: GWQI, GQI, Unsupervised method, Drinking water, WHO, ISIRI, Varzeqan plain}
  • عطا الله ندیری*، زینب عبداللهی، اسفندیار عباس نوین پور، زهرا صدقی، سینا صادق فام

    زیرحوضه اهر یکی از مناطق فعال در زمینه کشاورزی و دامپروری است که توسعه فعالیت های کشاورزی و دامی در این منطقه، موجب استفاده مازاد از کودهای شیمیایی و حیوانی گردیده است. همچنین به د لیل وجود معدن مس مزرعه در بخش شمالی منطقه و نزدیکی انباشت مواد باطله معدن و امکان نفوذ مواد شیمیایی به اراضی کشاورزی، احتمال انتقال آلاینده ها و آلوده شدن اراضی دشت اهر وجود دارد. لذا در این پژوهش، آسیب پذیری منابع آب زیرزمینی زیرحوضه اهر مورد بررسی قرار گرفته است تا با شناسایی مناطق آسیب پذیرتر از آلوده شدن بیش تر این منابع جلوگیری گردد. در جهت دستیابی به این مهم، از سه چهارچوب عملی DRASTIC، SINTACS و GODS  استفاده شد. در ادامه برای بهره مندی همزمان از مزایای هر سه چهارچوب، دو روش ترکیب غیرنظارت شده و نظارت شده به کار گرفته شد و همچنین برای صحت سنجی نتایج به دست آمده، از داده های غلظت نیترات و ضریب همبستگی آن با شاخص آسیب پذیری استفاده شد. نتایج گویاست که ترکیب نظارت شده (مدل ANN) با داشتن بالاترین r و بیشترین ضریب همبستگی (CI) نسبت به روش و چهارچوب های مورد استفاده کارایی بهتری داشته که نشان از برتری روش ترکیب نظارت شده در مقایسه با روش میانگین گیری وزنی (غیر نظارت شده) است.

    کلید واژگان: آسیب پذیری, زیرحوضه اهر, روش ترکیبی, شبکه عصبی مصنوعی(ANN), چهارچوب عملی}
    Ata Allah Nadiri *, Zeynab Abdollahi, Esfandiar Abbas Novinpour, Zahra Sedghi, Sina Sadeghfam

    Ahar aquifer is one of the most active agricultural and livestock areas. The development of these activities has led to an increase in the use of chemical and natural fertilizers. Therefore, in this research, groundwater vulnerability in Ahar aquifer has been investigated using three frameworks; DRASTIC, SINTACS and GODS to identify vulnerable areas and prevent groundwater resources from more contamination. To use the simultaneous advantage of all three frameworks, two unsupervised and supervised combination techniques were applied to combine them. Invalidation step, nitrate concentration data and its correlation coefficient with the vulnerability index were used. The results show that the artificial neural networks (ANNs) model has better performance with a better determination coefficient (R2) and correlation coefficient (CI) than other techniques. Therefore, the supervised method has a higher ability than the weighted averaging method and can be used to determine the vulnerability of other areas.

    Keywords: Vulnerability, Ahar sub-basin, Combined method, Artificial Neural Network (ANN)}
  • عطا الله ندیری*، زهرا صدقی

    آب های زیرزمینی در محدوده ورزقان به عنوان منبع اصلی آب مورد نیاز برای شرب، صنعت و کشاورزی و همچنین به دلیل حضور معادن مس، کایولین و مولیبدن و نیز توسعه وسیع دامداری شدیدا تحت تاثیر شیرابه حاصل از مواد معدنی و کود های نیتراته و فضولات حیوانی می-باشند که باعث افزایش مقادیر نیترات تا 5 برابر استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) شده است. لذا ارزیابی آسیب پذیری و حفاظت از منابع آب زیرزمینی در این منطقه از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق، از مدل های دراستیک و سینتکس، برای ارزیابی آسیب-پذیری ذاتی آبخوان چندگانه (آزاد و تحت فشار) دشت ورزقان استفاده شده است. مدل سینتکس برای اولین بار تصحیح و برای آبخوان تحت فشار نیز استفاده شد. برای صحت سنجی این مدل ها از داده های غلظت نیترات و ضریب همبستگی آن با شاخص آسیب پذیری در منطقه استفاده شد، نتایج مقایسه نشان داد که مدل دراستیک با داشتن ضریب همبستگی(R2) و شاخص همبستگی(CI) بالاتر نسبت به مدل سینتکس روش بهتری برای ارزیابی آسیب پذیری آبخوان آزاد دشت ورزقان می باشد. با این وجود، مدل سینتکس تصحیح شده نتیجه بهتری را نسبت به دراستیک برای آبخوان تحت فشار ارایه داده است. بر اساس نتایج بهترین مدلها، برای آبخوان آزاد 33، 59، 8 درصد و برای آبخوان تحت فشار 26، 53، 21 درصد به ترتیب در مناطق با آسیب پذیری کم، متوسط و زیاد واقع شده اند. بر اساس نتایج بهترین مدلها بخش های شرقی و مرکزی آبخوان آزاد و قسمت جنوبی آبخوان تحت فشار که ضخامت لایه نفوذ ناپذیر کمتری دارد به عنوان مناطق آسیب پذیر معرفی شده است.

    کلید واژگان: آسیب پذیری, آبخوان چندگانه, دشت ورزقان, DRASTIC, SINTACS Corrected, S}
    Ata Allah Nadiri *
    Introduction 

    Nowadays, the issue of freshwater supply is the main concern of researchers in the arid and semi-arid countries like Iran. Available water resources are necessary to be protected against pollution due to arid climate and frequent droughts and lack of water resources. One of the ways to protect groundwater against pollutants is to identify the areas with high potential of pollution. The quality of groundwater and surface water resources of Varzeqan plain can also be affected by the wastewater from the Sungun Copper Mine, which is impounding in tailing dam the north of Varzeqan plain. The groundwater flow direction is from west to east which thought to coincide with the surface water flow direction. The theory of groundwater vulnerability was first introduced in the 1960s in France to create an alertness of groundwater contamination. Several studies were carried out in different parts of the world to assess the pollution and vulnerability of groundwater. Many approaches have been developed to evaluate aquifer vulnerability. They include process-based methods, statistical methods, and overlay and index methods. One of the most common frameworks for assessing the vulnerability is the DRASTIC and SINTACS. The DRASTIC framework was developed by the National Groundwater Association (NGWA) in collaboration with the United States Environmental Protection Agency (USEPA). The SINTACS method used in this study was developed to evaluate relative groundwater pollution vulnerability using seven hydrogeologic parameters. In this paper, to assessment aquifer intrinsic vulnerability, a point count system framework called SINTACS and DRASTIC was selected, Also, in this study, the Corrected SINTACS framework has been introduced for the first time in assessing the vulnerability of confined aquifer.

    Materials & Methods 

    Hydrogeological, geological characteristics of the study area The results of geophysical study and exploratory wells, piezometer and observation logs prepare evidence to identify two types of aquifers: alluvium aquifer including unconfined (with approx. 150 km2) and confined (with approx. 57 km2) aquifers. Confined aquifers surrounding by the unconfined aquifer and hence multiple aquifers and just alluvium aquifer located in the plain. The aquifers within the study area are a complex system and comprise two confined aquifers, surrounded by one unconfined aquifer. Varzeqan alluvium aquifers classified into three main hydraulic conductivity sections (i) High hydraulic conductivity (about 90 m/d) area in the eastern part of the plain composed of coarse-grain size sedimentary; and (ii) Moderate hydraulic conductivity (about 25 m/d) area in the central part of the plain composed of sand, gravel, and silt grains; and (iii) Low hydraulic conductivity (about 8 m/d) area in the western part of the plain composed of silt, clay and slightly sand. DRASTIC framework DRASTIC is an acronym of seven hydrogeological parameters comprises depth of groundwater (D), net recharge (R), aquifer media (A), soil media (S), topography (T), impact of vadose zone (I) and hydraulic conductivity (C). Each of these parameters is assigned a rate and a weight according to their relative importance. To prepare a vulnerability map, the required data of various parameters are given to ArcGIS software package in order to perform GIS processing, then, the vulnerability map is prepared. The overall DRASTIC vulnerability index (DVI) is calculated using Eq. 1. As follows, DVI = DwDr + RwRr+ AwAr + SwSr + TwTr + IwIr + CwCr (1) Where D, R, A, S, T, I, and C represent the DRASTIC parameters, and the r and w subscripts correspond to the rates and weights respectively. SINTACS framework SINTACS is an updated model of DRASTIC frameworks and includes seven parameters such as water table depth (S), net recharge (I), unsaturated zone (vadose zone) (N), soil media (T), aquifer media (A), hydraulic conductivity (C) and topographic slope (S).The SINTACS is similar in type and number of parameters to the DRASTIC model, but the rates and weights of this framework are different from the DRASTIC. Vulnerability index is calculated using Eq. 2. ISINTACS= ∑7 i=1 Pi*Wi (2) Where ISINTACS is the SINTACS vulnerability index, Pi is the rating of each parameter and Wi is the relative weight of SINTACS parameters. Corrected SINTACS framework In this study, Corrected SINTACS framework is presented for the first time to assess the vulnerability of confined aquifer that mechanism of this framework is derived from DRASTIC in the evaluation of confined aquifer and how to rate and assign the weight of the proposed framework, such as SINTACS in unconfined aquifer. DRASTIC and SINTACS differ from Corrected SINTACS for confined aquifer in the process of preparing the layers and the difference in rating for this framework.

    Discussion of Results

    Results of DRASTIC, SINTACS and Corrected SINTACS frameworks The objectives formed for the present study involve carrying out intrinsic vulnerability assessment using DRASTIC and SINTACS frameworks to priorities area according to their vulnerability to contamination. After preparing the raster layers of the frameworks, these layers were combined using the Raster Calculator command in the ArcGIS software and final vulnerability map was obtained. The vulnerability index based on DRASTIC in unconfined aquifer, varied in the range of 91 to 160 and for confined aquifer of 48 to 93, That's unconfined aquifer 33, 59, 8% of the study area is located in areas with low, medium and high vulnerability, respectively and for confined aquifer, 26%, 53%, 21%, respectively, are located in areas with low, medium and high vulnerability. The results of the evaluation with SINTACS framework for unconfined aquifer showed a number between 123-188, based on this, 12, 53 and 35% of the plain are located in areas with low, medium and high vulnerability, respectively. In assessing the confined aquifer using corrected SINTACS, the vulnerability index range was between 80-133. Validation In order to find out more accurately and compare the frameworks in this study, the correlation coefficient between vulnerability maps and nitrate data was calculated. Nitrate concentration data were used to validate the frameworks used in the study area separately for both types of aquifers, that is for unconfined aquifer, the results show a relative correlation with the value of R2 equal to 0.59 and 0.24 for DRASTIC and SINTACS, respectively. The value of the correlation coefficient in confined aquifer, for Corrected SINTACS and DRASTIC is 0.55 and 0.3, respectively. The CI between vulnerability maps and nitrate concentration were used for validation of the frameworks. The results show that DRASTIC and Corrected SINTACS have higher CI for the unconfined and confined aquifer, respectively. To more accurately assess and select the best vulnerability assessment framework for both types of aquifer, the (CI) method was used.

    Conclusions 

    The purpose of this study was to determine the intrinsic vulnerability in multiple aquifer of Varzeqan plain using DRASTIC and SINTACS frameworks and finally, to compare the efficiency between them. In this study, simultaneous assessment of the intrinsic vulnerability of two aquifers confined and unconfined of Varzeqan plain and the determination of areas with contamination potential based on the hydrogeological conditions of the study area has been investigated. In this study, Corrected SINTACS has been proposed to assess the vulnerability of confined aquifer. Varzeqan multiple aquifer vulnerability index indicates that this aquifer is classified the capability of the contamination potential is in the medium to high range that in the unconfined aquifer due to the low water table depth, lower thickness of the unsaturated region and high hydraulic conductivity and for the confined aquifer due to the thickness of the impermeable layer. To assess the ability of frameworks in both aquifer, in fact, (R2) and (CI) were used to validate the frameworks. The results showed that DRASTIC with higher correlation coefficient (R2) and correlation index (CI) values than SINTACS values is the better framework to vulnerability assessment of unconfined aquifer in Varzeqan plain. However, Corrected SINTACS have higher performance than DRASTIC for confined aquifer. In determining the vulnerable points of the confined aquifer, the most important factor is the thickness of the impermeable layer (clay and silt), whatever this layer is thicker, the possibility of contaminant transfer is less and as a result, the vulnerability index values will decrease.

    Keywords: DRASTIC, Multiple aquifer, SINTACS, Vulnerability, Varzeqan Plain}
  • عطاالله ندیری *، اسفندیار عباس نوین پور، رعنا فعال اقدم، زهرا صدقی
    ارزیابی آسیب پذیری آبخوان به منظور تعیین مناطق دارای پتانسیل آلودگی برای مدیریت منابع آب زیرزمینی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، از روش SINTACS برای ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت بیلوردی استفاده شده است. در روش SINTACS پارامترهای موثر در ارزیابی آسیب پذیری سفره ی آب زیرزمینی، شامل عمق سطح ایستابی، تغذیه ی خالص، جنس سفره، نوع خاک، شیب توپوگرافی، مواد تشکیل دهنده ی منطقه ی غیراشباع و هدایت هیدرولیکی استفاده می شود که به صورت 7 لایه در محیط ArcGIS تهیه شدند که پس از اختصاص وزن و رتبه بندی و تلفیق 7 لایه یاد شده، نقشه ی نهایی آسیب پذیری آبخوان تهیه و شاخص SINTACS برای کل منطقه بین 79-169برآورد شد. برای صحت سنجی روش از داده های غلظت نیترات در منطقه استفاده شد. برای بهبود نتایج روش SINTACS، از مدل فازی ممدانی استفاده و به این منظور داده های ورودی (پارامترهای SINTACS) و خروجی (شاخص آسیب پذیری تصحیح شده) و مقادیر نیترات مربوطه به 2 دسته آموزش و آزمایش تقسیم شد و پس از آموزش مدل، با استفاده از مقادیر نیترات نتایج مدل در مرحله ی آزمایش مورد ارزیابی قرار گرفت. مدلMFL با افزایش ضریب تعیین روش SINTACS از 61/0به 85/0 که حاصل حذف خطای نظر کارشناسی اعمال شده در روش کلاسیک می باشد، توانایی خود را در بهبود نتایج روش SINTACS اولیه نشان داد.
    کلید واژگان: آسیب پذیری, آبخوان دشت بیلوردی, مدل فازی ممدانی (MFL), روش SINTACS}
    AtaAllah Nadiri *, Esfandiar Abbas Novinpour, Rana Faalaghdam, Zahra Sedghi
     
    Introduction
    Population growth and the development of the agriculture and industry and the excessive use of groundwater resources have caused a drop in the water level. In arid and semi-arid areas, aquifer water management plays an appropriate role within human health of river basins and, therefore, their protection from anthropogenic contamination sources can be managed by proactive tools based on the aquifer vulnerability indices. The groundwater system does not respond quickly to contaminants. The arrival and diffusion of pollutants to groundwater occurs over time. Groundwater contamination is identified using the aquifer to provide water. Consequently, complete elimination of pollution is a long and often impossible process.The concept of vulnerability was first introduced in the late 1960s in France to provide information on groundwater contamination. The SINTACS framework is a suitable prescriptive approach but despite its popularity, it is susceptible to the need for expert judgment on assigning weights and rates for each parameter, which expose the output vulnerability maps to uncertainties in the same study area. Among different AI techniques, the current study was based on Mamdani Fuzzy Logic (MFL) to remove the expert opinion applied to SINTACS indices.
    Materials and Methods
    The Bilverdi sub-basin, with an area of 289 km2, is located approximately in 65 km of Tabriz city, East Azerbaijan, Iran. There is a vallilu arsenic mine to the north of Bilverdi plain. There are 208 wells, 7 springs, and 17 qanats in the study area.There is a possibility that the mine drainage leaks into the water resources and also extensive agricultural activities in the region increase the need to evaluate the vulnerability of the Bilverdi plain. In this study, SINTACS methods were used for the assessment of the inherent vulnerability of the Bilverdi plain aquifer. The SINTACS method is a PCMS which was developed by Civita and De Maio(2004) in order to assess the intrinsic vulnerability of groundwater with an increasing weight parameters and the wider range of ratings than the DRASTIC method. The acronym SINTACS originates from Italian words. The SINTACS method uses seven effective environmental parameters including Soggiacenza (depth of water), Infiltrazione efficace (effective infiltration), Non saturo (vadose zone), Tipologia della copertura (soil cover), Acquifero (aquifer), Conducibilità idraulica (hydraulic conductivity), and Superficie topografica (slope of topographic surface) to assess the vulnerability of the aquifer. After assigning weight and rate in the ArcGIS software, it was prepared as raster layers. Then SINTACS optimization was performed using Mamdani Fuzzy Logic (MFL). In this research, for the first time, the SINTACS method was optimized with artificial intelligence methods. Seven layers of the SINTACS method as an input and the SINTACS index corrected with nitrate were selected as the output model.


    Results and Discussion
    The SINTACS vulnerability Index Obtain by overlaying these seven layers and the Mamdani Fuzzy Logic (MFL) were used to optimize the SINTACS method and the data was divided into two categories of train and test. After model training, the model results were evaluated by the nitrate concentration through coefficient of determination (R2) and correlation index (CI) criteria. The results are as follows: The SINTACS Vulnerability Index was estimated to be between 70 and 169, of which 30, 67 and 3% of the study area were respectively located in low, medium, and high vulnerability zones.The results of the validation of the vulnerability maps with measured nitrate concentrations showed a correlation index (CI = 29). The results of the Mamdani Fuzzy Logic (MFL) were respectively R2 = 0.9, RMSE = 5.1 and R2 = 0.85, RMSE = 7.79 in the training and testing stages. The Vulnerability map of the numerical index is between 167.23 and 88.94 and the correlation index was (CI = 31).
    Conclusion
    This study used the SINTACS framework to assess groundwater vulnerability for Bilverdi basin, East Azerbaijan, Iran. The combined use of the SINTACS method and the geographical information system (GIS) produced a useful groundwater vulnerability map. The SINTACS index was calculated from 70 to 169. The poor determination coefficient calculated by the basic SINTACS framework made a research case for the application of Mamdani Fuzzy Logic. The results showed that Mamdani Fuzzy Logic (MFL) model showed high capability to improve the results of the general SINTACS and reduced the subjectivity of the model. The most vulnerable areas were in the northeast and southwest plain. The high vulnerability area needed to adopt strategic plans and policies to prevent the pollution of aquifers.
    Keywords: Vulnerabiligy Bilverdi Plain Aguifer, SINTACS method, MFL model}
  • عطا الله ندیری*، زهرا صدقی، نعیمه کاظمیان
    با توجه به افزایش جمعیت و توسعه فعالیت‏های کشاورزی و معدنی در دشت ورزقان که سبب افزایش مقادیر نیترات تا پنج برابر استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO) شده، ارزیابی آسیب‏پذیری و حفاظت از منابع آب زیرزمینی در این منطقه اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش، آسیب‏پذیری آبخوان چندگانه دشت ورزقان در برابر آلودگی به کمک روش DRASTIC در محیط ArcGIS بررسی شده و بهینه‏سازی روش DRASTIC با استفاده از مدل ANN صورت گرفته است. برای اجرای روش DRASTIC از پارامترهای موثر در ارزیابی آسیب‏پذیری سفره آب زیرزمینی شامل عمق سطح ایستابی، تغذیه خالص، جنس محیط آبخوان، نوع خاک، شیب توپوگرافی، مواد تشکیل دهنده ناحیه غیراشباع و هدایت هیدرولیکی استفاده شده که به صورت هفت لایه جداگانه برای آبخوان آزاد و تحت فشار تهیه و بعد از رتبه دهی و وزن دهی و تلفیق این هفت لایه شاخص DRASTIC محاسبه شد که براساس نتایج به دست آمده شاخص DRASTIC برای آبخوان آزاد 92- 164 و برای آبخوان تحت فشار 48-93 برآورد شد. به منظور بهینه سازی روش DRASTIC، از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده و به این منظور داده های ورودی )پارامترهای (DRASTIC و خروجی (شاخص آسیب‏پذیری) و مقادیر نیترات مربوط به آن به دو دسته آموزش و آزمایش تقسیم شد و پس از آموزش مدل، با استفاده از مقادیر نیترات نتایج مدل در مرحله آزمایش ارزیابی شد. نتایج نشان داد مدل شبکه عصبی مصنوعی به کار گرفته شده، قابلیت بهبود نتایج روش DRASTICاولیه را دارد. برای صحت‏سنجی نتایج روش کلاسیک و مدل هوش مصنوعی استفاده شده در این پژوهش، از داده های غلظت نیترات و ضریب همبستگی آن با شاخص آسیب‏پذیری در منطقه استفاده شد. مدل ANN با داشتن ضریب تعیین (R2) و شاخص همبستگی (CI) بیشتر نسبت به روش DRASTIC و همچنین توانایی ارزیابی یکپارچه آبخوان چندگانه و حذف خطای نظر کارشناسی اعمال شده در روش کلاسیک، روش بهتری برای ارزیابی آسیب‏پذیری آبخوان چندگانه دشت ورزقان است.
    کلید واژگان: آسیب پذیری, آبخوان چندگانه, شبکه عصبی مصنوعی, DRASTIC}
    Ata Allah Nadiri *, Zahra Sedghi, Naeimeh Kazemian
    Due to population growth and agricultural development and mining activities in the plain Varzeqan where nitrate concentration exceeds from 5 times the standard World Health Organization (WHO). So, Evaluation of vulnerability and protection of groundwater resources are very important in this area. The DRASTIC method uses seven effective environmental parameters on assessment of aquifer vulnerability such as Depth to groundwater level, net Recharge, Aquifer media, Soil media, Topography, Impact of vadose zone and hydraulic Conductivity, as seven layers were prepared separately for unconfined and confined aquifer by corresponded the rate and weighting. The DRASTIC index value was evaluated for unconfined, confined aquifer 92-163 and 48-93 respectively. The artificial neural network model was used to optimize the DRASTIC method. In these model the DRASTIC parameters were considered as input, and conditioned DRASTIC index were used as output, and the data were divided into two categories of train and test. After model training, the model results were evaluated by the nitrate concentration through coefficient of determination (R2) and correlation index (CI) creteria. The results showed that artificial neural network model show high capability to improve the results of general DRASTIC and reduce subjectivity of model, especially in multiple aquifer.
    Keywords: Artificial neural network, DRASTIC, Multiple Aquifer, vulnerability}
سامانه نویسندگان
  • دکتر زهرا صدقی
    صدقی، زهرا
    پژوهشگر دانشکده علوم طبیعی- دانشگاه تبریز، دانشگاه تبریز
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال