ارزیابی شاخص کیفیت آب رودخانه آجی چای با استفاده از تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA)
کد مقاله : 1501-IWWA
نویسندگان
ندا جعفری *1، یعقوب دین پژوه2
1دانشجو دکتری، مهندسی آب، گروه آب، دانشگاه تبریز
2استاد، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز
چکیده مقاله
پایش کیفیت آب رودخانه‌ها نقش مهمی در مدیریت منابع آب و حفاظت محیط زیست دارد. در این پژوهش، با هدف ارزیابی کیفیت آب، داده‌های مربوط به 11 پارامتر کیفی شامل کل مواد جامد حل شده (TDS)، هدایت الکتریکی (EC)، اسیدیته(pH)، بی‌کربنات (HCO_3^-)، کلر(Cl^-)، سولفات (SO_4^(2-))، کلسیم (Ca^(2+))، منیزیم (Mg^(2+))، سدیم (Na^+)، پتاسیم (K^+) و سختی کل (TH) در سه ایستگاه هیدرومتری (ارزنق، آخولا و مرکید) در حوضه رودخانه آجی‌چای طی سال‌های 1400-1382 استفاده شد. در این پژوهش، به‌منظور ارزیابی کیفیت آب سطحی رودخانه آجی‌چای، از شاخص کیفیت آب شرب (SDWQI) استفاده شد که به منظور کاهش ابعاد داده‌ها و تعیین وزن‌دهی مؤثر به پارامترها از روش آماری تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) استفاده شد. نتایج نشان داد که دو مؤلفه‌ی اول در هر ایستگاه بیش از ٪۷۵ از واریانس داده‌ها را تبیین می‌کنند؛ مؤلفه‌ی اول با یون‌های اصلی و سختی کل مرتبط بوده و بیانگر شوری و فرآیندهای تبخیر و انحلال است، در حالی‌که مؤلفه‌ی دوم با pH و HCO₃⁻ همبستگی داشته و نشان‌دهنده‌ی قلیائیت و واکنش‌های زمین‌شیمیایی ثانویه می‌باشد. همچنین، شاخص کیفیت آب شرب (SDWQI) در اغلب سال‌ها نشان‌دهنده‌ی وضعیت «ضعیف» تا «به‌شدت ضعیف» بوده و در ایستگاه مرکید به‌طور خاص مقادیر بسیار بالایی را ثبت کرده است. این نتایج بیانگر کاهش کیفیت آب در طول زمان و ضرورت مداخلات مدیریتی برای اصلاح و حفاظت منابع آب سطحی در منطقه است.یافته‌های این مطالعه می‌تواند به عنوان مبنایی برای پایش کیفی و مدیریت بهینه منابع آب در منطقه مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه ها
شاخص کیفیت آب (WQI)، تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA)، روش‌های آماری چندمتغیره، کیفیت آب سطحی، رودخانه آجی‌چای.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی