مدیریت آب در کشاورزی

مدیریت آب در کشاورزی

ارزیابی اثر فعالیت‌های صنعتی و معدنی بر کیفیت آب و آلودگی فلزات سنگین رودخانه تالار با استفاده از تحلیل‌های آماری چندمتغیره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی آب دانشکده مهندسی زراعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
3 دانشکده محیط زیست- دانشگاه تهران
چکیده
فعالیت‌های صنعتی و معدنی از عوامل مهم تأثیرگذار بر کیفیت منابع آب و ورود فلزات سنگین به سامانه‌های رودخانه‌ای هستند. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی تغییرات مکانی و زمانی کیفیت آب و غلظت جیوه (Hg) و کادمیوم (Cd) و بررسی ارتباط آن‌ها با فعالیت‌های صنعتی و معدنی در رودخانه تالار انجام شد. بدین منظور، هفت ایستگاه در محدوده شهرک صنعتی شورمست، معدن زغال‌سنگ البرز مرکزی و پایین‌دست رودخانه طی سه دوره نمونه‌برداری در شهریور ۱۴۰۴، اسفند ۱۴۰۴ و فروردین ۱۴۰۵ انتخاب شدند. پارامترهای فیزیکوشیمیایی شاملpH، هدایت الکتریکی(EC)، کل مواد جامد محلول(TDS)، اکسیژن محلول (DO) و پتانسیل اکسایش–کاهش (ORP) و غلظت Hg و Cd اندازه‌گیری شد. داده‌ها با استفاده از تحلیل واریانس، همبستگی اسپیرمن، تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) و تحلیل خوشه‌ای سلسله‌مراتبی (HCA) بررسی شدند. نتایج نشان داد که pH، EC و TDS از نظر معیارهای مورد استفاده برای آب آبیاری در محدوده قابل قبول قرار داشتند، در حالی که غلظت Hg و Cd در برخی نمونه‌ها از حدود مجاز استانداردهای FAO، EPA و ISIRI فراتر رفت. EC و TDS تغییرات مکانی معنی‌دار و Hg و Cd تغییرات زمانی معنی‌داری را نشان دادند. بیشترین تغییرات کیفیت آب در محدوده پایین‌دست شهرک صنعتی شورمست مشاهده شد، در حالی که فعالیت معدن زغال‌سنگ نیز در برخی دوره‌ها با افزایش غلظت فلزات همراه بود. با این حال، الگوی تغییرات Cd یکنواخت نبود و حضور فلزات در بالادست نشان‌دهنده نقش عوامل طبیعی و فرآیندهای هیدروشیمیایی نیز بود. تحلیل‌های چندمتغیره، محدوده شورمست را به‌عنوان مهم‌ترین ناحیه تغییر کیفیت آب شناسایی کردند. نتایج بر ضرورت پایش مستمر فلزات سنگین، کنترل پساب‌های صنعتی و مدیریت زه‌آب‌های معدنی تأکید دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Assessment of the Effects of Industrial and Mining Activities on Water Quality and Heavy Metal Pollution in the Talar River Using Multivariate Statistical Analyses

نویسندگان English

mohammad ali gholami 1
Mohammad Ziar Larimi 2
Ramin Fazleola 2
Zahra Gheshlagi 3
1 Water Engineering Department, University of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources.Sari, Iran
2 Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agricultural Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
3 Faculty of environment, Tehran University
چکیده English

Industrial and mining activities are important sources of water-quality degradation and heavy metal contamination in river systems. This study aimed to assess the spatial and temporal variations in water quality and mercury (Hg) and cadmium (Cd) concentrations and their association with industrial and mining activities in the Talar River, northern Iran. Seven sampling stations were selected around the Shormast Industrial Park, Central Alborz Coal Mine, and downstream sections of the river. Sampling was conducted in September 2025, March 2026, and April 2026. Physicochemical parameters, including pH, electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS), dissolved oxygen (DO), and oxidation–reduction potential (ORP), were measured in situ, while Hg and Cd concentrations were determined in the laboratory. Data were analyzed using analysis of variance, Spearman correlation, principal component analysis (PCA), and hierarchical cluster analysis (HCA). The results showed that pH, EC, and TDS were within acceptable ranges for irrigation water, whereas Hg and Cd exceeded the permissible limits of FAO, EPA, and ISIRI standards in some samples. EC and TDS showed significant spatial variations, while Hg and Cd exhibited significant temporal variations. The most pronounced changes in general water-quality indicators occurred downstream of the Shormast Industrial Park, where increased Hg concentrations, particularly in winter, suggested a potential influence of industrial activities. Increased metal concentrations were also observed downstream of the coal mine during some periods. However, the non-uniform Cd pattern and the presence of metals at upstream stations indicated contributions from natural and hydrochemical processes. Multivariate analyses identified the Shormast area as the most prominent zone of water-quality alteration. Overall, the findings highlight the need for continuous heavy-metal monitoring, industrial wastewater control, and mine-drainage management.

کلیدواژه‌ها English

Cadmium
Central Alborz Coal Mine
Mercury
Shurmast Industrial Park
Water Quality

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 16 آبان 1405