حاصل از تجزیه شیمیایی نمونه های آب دشت کمیجان ماه آبی آبان 89 ………105
جدول 4-3 میزان استاندارد پارامترهای اندازه گیری شده ………………………………………………………….. 107 جدول 4-4 ضریب همبستگی پیرسون فلزات دشت کمیجان …………………………………………………………121
جدول 4-5 داده های حاصل از آنالیز تمایز در مرحله اول نمونه برداری(قبل از انتقال WA5) …………123
جدول 4-6 داده های حاصل از آنالیز تمایز در مرحله اول نمونه برداری(بعد از انتقال WA5) …………123
جدول 4-7 فاکتور وزنی متغیرها در کل فاکتورها ……………………………………………………………………………..124
جدول 4-8 واریانس هر یک از فاکتورهای موثر در آنالیز فاکتوری ……………………………………………………124

چکیده:
آلایندگی آب¬های زیرزمینی در ساله¬های اخیر به لحاظ افزایش جمعیت و افزایش تولید فاضلاب و افت سطح آب¬های زیرزمینی رو به افزایش گذاشته است. دشت کمیجان از نظر زمین شناسی در زون ایران مرکزی و زیر زون ارومیه-دختر قرار دارد، که عمدتاً از آبرفت دوران چهارم(کواترنر) و از انواع شن و ماسه پوشیده شده است. جهت و شیب هیدرولیکی به تبعیت از وضعیت توپوگرافی از شمال¬شرق به سمت جنوب¬غرب جریان دارد. در این تحقیق در دو دوره نمونه¬برداری از 39 منبع آبی به بررسی هیدروژئوشیمی و 14 منبع آبی به بررسی آلودگی فلزات سنگین آبخوان¬های دشت کمیجان اختصاص داده شده است. بدین منظور یون¬های عمده (Na+، Ca2+، Mg+، K+، HCO3-، CO3-، Cl- و SO4-)، پارامترها و ترکیبات شیمیایی شامل: pH، EC و TDS، نیترات، نیتریت، آمونیاک، فلوئور، آهن، آلومینیوم، سرب، نیکل، کبالت، جیوه و غیره مورد سنجش قرار گرفته¬اند. براین اساس سیر تکاملی ژئوشیمیایی آب زیرزمینی در آبخوان از تیپ بی¬کربناته در مناطق تغذیه شروع و به تیپ کلروره در مناطق تخلیه ختم می¬گردد. بطور کلی میزان املاح محلول آب زیرزمینی از حواشی شرقی و جنوب¬شرقی به سمت مرکز دشت و در نهایت به طرف نقاط تخلیه افزایش می¬یابد. از نظر قابلیت شرب اغلب آبهای منطقه(بجز نمونه روستای مهاجر¬آباد) در دسته کیفیت خوب تا متوسط قرار دارند. از لحاظ کشاورزی اغلب نمونه¬ها در کلاس C2S1 و C3S1 (خوب و متوسط) قرار دارند.
نتایج این تحقیق نشان می دهد که استفاده نادرست و غیر اصولی از نهاده¬های کشاورزی مثل کودهای شیمیایی و بالاخص سموم مختلف دفع آفات از یک سو و روش آبیاری به کار گرفته شده در اکثر مناطق موجب شسته شدن و ورود مازاد این مواد به آب¬های زیرزمینی منطقه می¬گردد. در مجموع، نتایج مطالعه حاضر نشان داد که آلودگی¬های آرسنیک، فلوئور، نیکل و ترکیبات فنلی موجود در منابع آب زیرزمینی منطقه ناشی از تاثیر فعالیت¬های کشاورزی می¬باشد.
جهت جلوگیری از تخریب کیفیت آب و یا ثابت نگه داشتن و ضعیت کنونی کیفیت آب، پیشنهاد می¬شود فعالیت های اجرایی همانند تغییر در سیستم آبیاری، تسطیح اراضی، تغییر الگوی کشت، افزایش راندمان کشاورزی، ارتقاء فرهنگ عمومی مصرف آب در بخش کشاورزی و برنامه¬ریزی جهت مدیریت و پایش مستمر منابع آب مورد بررسی و اجرا قرار گیرد.

فصل اول:
کلیات

1-1 مقدمه
تامین آب سالم یکی مسائل مهم و جدی دنیای امروز است. توسعه صعتی همراه با رشد جمعیت آلودگی منابع طبیعی را به دنبال دارد(Rowshan et al, 2007). آلودگی منابع آب یکی از مهمترین چالش ها در راه توسعه پایدار است(Mehrdadi et al, 2009). از مجموع آبهای شیرین در دسترس، 90 درصد آن از آبهای زیرزمینی بدست می آید. بر این اساس، توجه و نظارت ویژه بر کمیت و کیفیت منابع آب، به زودی نقش کلیدی در دستیابی به توسعه پایدار در جهان ایفا می کند. اهمیت آبهای زیرزمینی به عنوان منبع جایگزین به طور فزآینده ای در پاسخ به افزایش هزینه و آلودگی آبهای سطحی افزایش یافته است(Barker et al, 1998). افزایش خروج آبهای زیرزمینی در مناطق حساس مانند محیط های بیابانی و نیمه بیابانی که از نفوذ آب شور رنج می برند باعث کاهش کیفیت آبخوان می شود(Silva-Filho 1998). شوری آبهای زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان روی می دهد(Barlow 2003). درک منشا و روند شوری عامل بسیار مهمی برای جلوگیری از وخامت بیشتر منابع آب زیرزمینی است. تحقیقات متعددی برای منشا شوری در آبخوان های ساحلی شده است، مانند شناسایی رسوبات تبخیری و انحلال(Pulido-Leboeuf 2003)، نفوذ رو به پایین آب شور از طریق چاههای ناقص (Aunay et al, 2006)، جریان رو به بالا شورآبهای عمیق (Vengash et al, 1999)، آبهای فسیلی (Yamanaka and Kumagai 2006)، نفوذ آب دریا به دلیل پمپاژ بیش از حد(Kim et al, 2003).
ایران درمنطقه نیمه خشک با بارش متوسطی که یک سوم میانگین جهانی است قرار داشته و توزیع مکانی و زمانی بارش در آن یکپارچه نبوده و یکی از 27 کشوری که در سال 2025 با بحران کمبود آب مواجه می شوند می باشد. مگر اینکه اقدام به کاهش مصرف آب نماید(Nabi Bidhendi et al, 2007). آبهای زیرزمینی بیش از نیمی از تقاضای کل سالانه آب را تامین میکند با این حال استخراج آب زیرزمینی بیش از تغذیه آن می باشد. استفاده بدون کنترل و خشکسالی های پی در پی کمیت و کیفیت سفره های آب ایران را تحت تاثیر قرار داده است بخصوص در مناطق مرکزی که دارای درجه حرارت بالا و میزان بارش پایین می باشد شرایط بحرانی تر است. در ایران مرکزی در طول دهه گذشته، فعالیتهای توسعه¬ای بدون برنامه ریزی مناسب در بخش شهری و کشاورزی به سرعت افزایش یافته است. فعالیتهای انسانی همراه با بهبود استاندارد زندگی باعث افزایش فشار، به منظور بهره برداری بیشتر از منابع آب زیرزمینی برای اهداف شرب، کشاورزی و صنعتی که تنها منبع در دسترس می باشد، شده است. با وجود عدم منابع آب جایگزین هیدروژئوشیمی منطقه کمتر شناخته شده است. کاهش سطح آب و شوری آن، نیاز به یک درک جامع از سیستم آب زیرزمینی که می تواند مدیریت بهتری برای عملکرد منابع آب باشد را می¬طلبد. هدف از این مطالعه تجزیه و تحلیل هیدروشیمی آبهای زیرزمینی به منظور ارزیابی مناسب از آبخوان منطقه برای مصارف مختلف می باشد.

1-2- موقعیت جغرافیایی و راههای دسترسی دشت کمیجان:
شهرستان کمیجان بین طول های جغرافیایی ¬49 درجه و 6 دقیقه و 49 درجه و38 دقیقه شرقی و عرض های جغرافیایی 34 درجه و31 دقیقه و 34 درجه و 57 دقیقه شمالی قرار گرفته است. این شهرستان در فاصله 90 کیلومتری شمال غربی مرکز استان مرکزی واقع و از شمال به شهرستان ساوه از جنوب به شهرستان اراک از شرق به شهرستان تفرش و از غرب به استان همدان محدود می شود. مساحت این شهرستان 1686 کیلومتر مربع است که 7/5 درصد مساحت استان مرکزی را به خود اختصاص داده است. حد شرقی شهرستان با نصف النهار 49 درجه و 40دقیقه و حد غربی آن با نصف النهار 49 درجه و 11 دقیقه منطبق می باشد بعبارتی منطقه کمیجان حدود 30 دقیقه از طول جغرافیایی را می پوشاند این شهر بین دامنه ارتفاعات و دشتی شیب دار قرار دارد.
از ارتفاعات مهم منطقه می‌توان به کوه‌های قره‌داغ، قزل‌داغ، قره‌تپه، لرچ و وصال اشاره نمود. بلندترین نقطه ارتفاعی محدوده در دامنه کوه قلنجه با ارتفاع 26٨٣ متر و پست‌ترین نقطه ارتفاعی محدوده، دارای ارتفاع 16١٣ متر از سطح دریا و در ناحیه شمال محدوده واقع شده است. در اشکال 1-١، 1-٢ و 1-3 موقعیت محدوده مورد بررسی در نقشه ایران و موقعیت این محدوده نسبت به محدوده‌های مطالعاتی اطراف نشان داده شده است.

شکل 1-1 موقعیت محدوده مورد بررسی در نقشه ایران

شکل 1-2 موقعیت محدوده مورد مطالعه در محدوده استان

شکل1-3- راه¬های دسترسی به منطقه مورد مطالعه

1-3 – وضعیت آب و هوایی منطقه
1-3-1 – اقلیم
میانگین کمیتهای مشخص کننده وضع هوای یک منطقه را بدون توجه به لحظه وقوع آنها اقلیم یا آب و هوای آن منطقه نامیده می¬شود، اقلیم نتیجه تأثیر توأم پدیده‌های هواشناسی می‌باشد و شرایط میانگین اتمسفر را در یک نقطه بدست می‌دهد. اقلیم معنای گسترده ای را داشته و تنها به پارامترهای هواشناسی محدود نمی‌شود بلکه اقلیم عبارت است از مجموعه عوامل فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی که جو یک منطقه را مشخص می‌کند ولی این گزارش بررسی اقلیم را به عوامل هواشناسی محدود نموده است. مهمترین عناصر اقلیمی شامل: دما، رطوبت و بارندگی که به شرح زیر مورد بررسی قرار می گیرند.
1-3-1-1- بارش
بر اساس داده های آماری ایستگاه سینوپتیک شهرستان کمیجان متوسط بارش منطقه 278 میلیمتر در سال می باشد. که بیشترین متوسط بارش در ماه اسفند با 6/58 میلیمتر و کمترین متوسط بارش در ماه شهریور با 5/0 میلیمتر می باشد.
1-3-1-2- رطوبت
بر اساس داده های آماری متوسط رطوبت سالیانه شهرستان کمیجان 46درصد می باشد که بیشترین میزان رطوبت ماهیانه در دی ماه با 72% و کمترین متوسط رطوبت در شهریور ماه با 27% می باشد.
1-3-1-3- دما
بر اساس داده های آماری شهرستان متوسط دمای شهرستان کمیجان 62/12 درجه سانتیگراد می باشد که بیشترین دمای متوسط ماهیانه مربوط به تیر ماه با دمای 3/27سانتیگراد و کمترین دمای متوسط ماهیانه مربوط به دی ماه با دمای 7/0- سانتیگراد می باشد.
1-3-2- تقسیم بندی اقلیمی منطقه
اقلیم شهرستان کمیجان بر حسب روشهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است.
1-3-2-1- روش آمبرژه
از آنجائیکه از بین عوامل مختلف آب و هوایی ‌دو عامل حرارت و بارندگی ‌از اهمیت بیشتری ‌برخوردار است، آمبرژه جهت تعیین رطوبت که با خشکی ‌محیط نسبت عکس دارد فرمولی ‌را محاسبه نموده است:
(2-1) 2000P/(M^2-m^2 ) Q =
Q : ضریب رطوبت
P : میانگین بارندگی ‌سالانه بر حسب میلیمتر
M: متوسط حداکثرهای ‌دما درگرمترین ماه سال بر حسب درجه کلوین
m: متوسط حداقل های دما در سردترین ماه سال بر حسب درجه کلوین
در این روش ابتدا در طول دوره آماری، ‌بر اساس میانگین دمای‌ ماهانه، گرمترین و سردترین ماه سال، در هر سال آماری‌ مشخص می‌شوند. در این حالت، ‌هر یک از این ماه‌ها دارای ‌یک مقدار متوسط دمای‌ حداکثر و یک متوسط دمای ‌حداقل است که میانگین آنها دمای ‌ماهیانه را تشکیل داده است.
در محدوده مطالعاتی کمیجان، با استفاده از آمار بلندمدت در اقلیم نمای ‌آمبرژه، نوع اقلیم منطقه نیمه خشک سرد می‌باشد.
1-3-2-2- روش دومارتن
دومارتن رابطه ای ‌تجربی ‌را بین درجه حرارت و میزان رطوبت پیشنهاد کرد، که عبارتست از:
(2-2) P/(T+10) =I
I: ضریب خشکی
P: متوسط بارندگی‌ سالانه (میلیمتر)
T: متوسط دمای‌ سالانه (سانتیگراد)
بر اساس فرمول دومارتن 6 نوع آب و هوا به شرح زیر طبقه بندی ‌می‌شوند.

جدول 1-1- طبقه بندی ‌اقلیم بر اساس روش دومارتن
نوع اقلیم محدوده ضریب خشکی‌دومارتن (I)
خشک کوچکتر از 10
نیمه خشک 10 تا 9/19
مدیترانه ای 20 تا 9/23
نیمه مرطوب 24 تا 9/27
مرطوب 28 تا 9/34
بسیار مرطوب بزرگتر از 35

با توجه به تقسیم بندی دومارتن (De Merton) و طبق رابطه تجربی نامبرده که بر اساس درجه حرارت و مقدار بارش می باشد، منطقه مورد مطالعه با ضریب خشکی 29/12 در رده اقلیم نیمه خشک سرد با ضریب خشکی بین 10 الی 9/19قرار دارد(علیزاده، 1388).

1-3-2-3- انتخاب مناسب ترین روش
علی‌رغم اینکه هریک از این روشهای طبقه‌بندی اقلیمی، دارای ‌تعاریف و نظرات متفاوتی می‌باشند، لکن بررسی جداول ارائه شده حاکی از این است که در محدوده مورد بررسی، نتایج بدست آمده از دو روش تقریباً یکسان است و این محدوده دارای اقلیم نیمه‌خشک سرد می‌باشد.
بازدیدهای صحرایی نیز با نتایج حاصل از روش‌های منتخب همخوانی دارد. لیکن به دلیل سهولت بکارگیری روش آمبرژه، نتایج حاصل از این روش برای منطقه پیشنهاد می‌گردد.
لذا در نهایت، اقلیم شهرستان کمیجان را می‌توان نیمه خشک سرد با تابستان های ‌معتدل تا گرم و زمستان‌های ‌بسیار سرد معرفی ‌نمود.
1-4- منابع آب دشت
منابع آبی دشت کمیجان از نظر وسعت و کیفیت خاک بعد از دشتهای اراک و ساوه سومین دشت بزرگ استان مرکزی است، ولی متأسفانه کمیجان منطقه پر آبی نیست و فاقد هرگونه جریان آب سطحی دائمی است و از نظرآب زراعی وابسته به آب چندین رشته قنات با آبدهی محدود بوده است این شهرستان دارای 25 باب سد و آبگیر می‌باشد که حجم ذخیره آن‌ها حداکثر به 000/510/5 مترمکعب می‌رسد، که سد (کوت‌آباد) با حجم 000/600 مترمکعب بزرگترین آن‌ها محسوب می‌شود. میزان کلی تخلیه ی سالیانه از آبهای زیر زمینی در دشت کمیجان 274 میلیون متر مکعب است که از این میزان بخشی بوسیله ی چشمه ها و بخشی نیز توسط قنات ها و بخش عمده ی آن از طریق چاههای عمیق و نیمه عمیق تخلیه می گردد.. عمده بهره برداری از منابع آب زیر