نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استاد ژئومورفولوژی، دانشکده‌ی علوم زمین، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران (نویسنده ی مسئول).

2 دانشجوی دکتری، دانشکده‌ی علوم زمین، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران.

3 دانشجوی دکتری، دانشکده ی علوم زمین، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران

چکیده

چکیده
یکی از عوامل مهم در پایداری توسعه­ی یک منطقه، فراهم بودن منابع آب کافی و مناسب برای مصارف مختلف می‌باشد که علاوه بر کمیت، وضع کیفی آن نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در شرایط اقلیم خشک و نیمه‌خشک کشور و کمبود منابع آب شیرین، حساسیت نسبت به کیفیت آب رودخانه‌ها و عوامل مؤثر بر آن‌ها، ضروری است. در تحقیق حاضر از تصاویر ماهواره­ای مربوط به تصویر TM 13 اکتبر سال 1991 و تصویر ETM 15 اکتبر 2011 جهت آشکارسازی تغییرات کاربری و آمار مربوط به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب مربوط سال­های 1361 الی 1390 به ایستگاه­های تفت، اسلامیه و فیض­آباد استفاده شده است. در انجام تحقیق ابتدا از تصحیح هندسی برای رفع خطاها و انطباق دو تصویر استفاده شده است. سپس با استفاده از نمونه­های آموزشی و روش حداکثر احتمال کاربری هر تصویر استخراج گردید. در مرحله­ی بعد آمار خصوصیات فیزیکی و شیمیایی شامل آنیون­­ها و کاتیون­ها، غلظت املاح محلول، هدایت الکتریکی و اسیدیته­ی آب مربوط به  ایستگاه مورد نظر  در سال 1361تا1370 و 1371 تا 1390 تفکیک شد و معنی­داری میانگین نمونه­ها سپس با استفاده از آزمون من ویتنی ارزیابی گردید. نتایج  به دست آمده از کاربری اراضی نشان داد که کاربری­های غالب منطقه­ی مورد مطالعه در هر دو دوره­ی مراتع و زمین­های بایر می­باشند. نتایج آزمون من ویتنی در عناصر مختلف و در سه ایستگاه مورد نظر نشان داد که تفاوت میان دو دوره سال­های 1361تا1370با سال­های 1370تا1390 در ایستگاه تفت تفاوت معنی­داری که براساس آنها بین میانگین دو دوره­ی زمانی تفاوت در تمام پارمترهای کیفی آب وجود دارد. در ایستگاه اسلامیه این تفاوت در میزان آنیون­ها و نسبت سدیم قابل جذب وجود ندارد و در ایستگاه فیض­آباد نسبت فوق برای تمام عناصر مورد نظر معنی­دار نیست.

تازه های تحقیق

-

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Impact of Land Use Changes on Water Quality in Pishkooh-Taft Basin in Yazd Province

نویسندگان [English]

  • Manijeh Ghahroudi Talli 1
  • Taher Valipoor 2
  • Lughman Shirzadi 3

1 Professor of Geomorphology, Department of Physical Geography, School of Earth Sciences, Shahid beheshti University, (Corresponding Author), E-mail:m-ghahroudi@sbu.ac.ir.

2 Ph.D, Student, Professor of Geomorphology, Department of Physical Geography, School of Earth Sciences, Shahid Beheshti University

3 Ph.D, Student, Professor of Geomorphology, Department of Physical Geography, School of Earth Sciences, Shahid Beheshti University

چکیده [English]

Abstract
Introduction
One of the most important factors in the development of a region is the availability of sufficient water resources and its quality status for various uses. Due to Iran's arid and semi-arid climate and water shortage, it is essential to pay attention to the water quality of its rivers.
Methodology
Pishkooh-Taft Basin is an important watershed inthe east of Yazd province and located between 54º 15- 53º 40 east and 31º 50- 31º 30 north. Tezerjan fault of Taft Continues to the west with the northsouth trend. There are 3 gauging hydrometric stations in this area. TM images13 October 1991 and ETM+ 15 October 2011 of Landsat 7 were used to change the detection of the land use. In addition, to examine the physical and chemical properties of water in Taft, Islamiyah and Feyz-abad stations during 1361 to 1390 years were used. First of all, the method which was performed included geometric correction for fixing errors and adapting the images by the Digital topographic map scale of 1: 25,000. Then, land use was extracted by supervised classification, training samples, and maximum likelihood techniques. Next, to report the physical and chemical properties of anions and cations, TDS, conductivity and pH of the water, the stations were investigated during 1361 to 1370 and 1371 to 1390 years, and the data was evaluated using Mann-Whitney statistic.
Result
The finding of land use showed that the wasteland and pastures were dominated and there was an increase in pastures compared to 1370, but there was a decline in covered meadows in 1390. To examine the relationship between land use changes and water quality, the elements of the water was dealt with. For this purpose, the physical and chemical properties of anions and cations, TDS, conductivity, and pH of the water between the years 1361 and 1370 and 1371 and 1390 were studied. The results of Mann-Whitney statistic in different elements and three stations showed that the difference between these two periods was significant in Taft station.
Discussion and conclusion
The effect of land use on water quality change over the period of 30 years showed a relative decline of water quality in Taft station and to some extent in Islamiyah station. This can be attributed to the increase in land occupancy and the existence of agricultural lands in Taft and Islamiyah Stations.  However, in Feyz-abad station, due to the lack of habitat and agricultural lands and an increase in water flow, there was no decrease in water quality. On the other hand, the examination of the changes in the height of the stations showed that Taft station was in the outlet of the basin and had the minimum height which could affect the quality of the water. Several researchers (Townsend & Popcorn, 2009; Kazi et al., 2009; Travka, 2004; Orion, 1390) have studied the effect of reduction of water quality on increasing agricultural lands and urban areas which are in line with Taft station.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Land use change
  • Water Quality
  • Taft
منابع
- بامنی مقدم، محمد (1393)، تحلیل  آماری، تهران: انتشارات شرح. صص 254.
- جباری، ایرج (1392)، نقشکاربریدرکیفیت آب رودخانه­ی الوند کرمانشاه، پژوهش­های جغرافیایی، شماره­ی 44، صص 73-93.
- جعفریان، حامد؛ واعظی هیر، عبدالرضا و حسین پیرخراطی (1397)، تعیین عوامل مؤثر بر هیـدروشیمی منابـع آب زیـرزمینی در سازنـدهای سـخت و کاستی غـرب ارومیه، هیدروژئومورفولوژی، شماره­ی 15، صص 75-94.
- ندیری، عطالله؛ اصغری­مقدم، اصغر؛ صادقی اقدم، فریبا و کیوان نادری (1394)، ارزیابی شوری و آرسنیک به عنوان عوامل مخرب کیفیت آب­های سطحی و زیرزمینی (حوضه­ی آبریز سد سهند)، هیدروژئومورفولوژی، شماره­ی 4، صص 79-99.
-Arora, S. Ashok,  K.K. (2017), Estimation of re-aeration coefficient using MLR for modelling water quality of rivers in urban environment, Groundwater for Sustainable Development, Vol.36, No. 6, PP.329-341.
-Barati Ghahfarokhi, S. Soltani Kopaee, S. Khajedin, S. Raygani (2009,(Changes in landuse in the area of Ghale Shahrokhusing remote sensing tehniques (period 1381-1354),Science and Tecnology of Agriculture and Natural Resources, year, Vol .47, PP.365-349.
-Chessman, B. Townsend, S. (2009), Differing effects ofcatchment landuse on water chemistry explaincontrasting behavior of a diatom index in tropicalnorthern and temperate southern Australia, Ecological Indicators, Vol.10, No. 3, PP.620-626.
-Elshorbagy, A, & Ormsbee, L. (2006), Object-oriented modeling approach tosurface water quality management, J. Environ, Model, Vol. 21, No.5, PP.689-698.
-Hassler, M. (2004), Animal grazing effects on runoff water quality in semiarid grassland, Tur. Environو Gual, Vol. 21, No. 5, PP.102-105.
-Hatt, B.E., et al., (2004), The influence of urban density and drainageinfrastructure on the concentrationsand loads of pollutants in small streams, Environmental Management, Vol. 34, No. 1, PP.112–124.
-Kazi, T.G.; Arain, M.B., Jamali, M.K. Jalbani, N. Afridi, H. I. Sarfraz, R.A. Baig, J.A. Shah, A.Q.  (2009), Assessment of water quality of polluted lake usingmultivariate statistical techniques: A case study,Ecotoxicology and Environmental Safety, Vol.72, No. 2, PP.301-309.
-Li S, Gua S, Tana T, Zhanga Q. (2009), Water quality in the upper Han River basin, China:The impacts of landuse/land cover in riparian buffer zone, Hazardous Materials, Vol. 165, No.1-3, PP.317–324.
-Mehrdadi N., Ghobadi M., Nasrollahi T. (2006), Evaluation of theQuality and Self Purification Potential of Tajan River Using Qmal2EModel, Ranian Journal of Environ, Health, sci. Eng., Vol .3, No.3, PP.199-204.
-Monaghan, R.M., Carey ,P.L. Wilcock R.J., Drewry J.J., Houlbrooke D.J. Quinn., J.M, Thorrold B.S. (2009), Linkages between LandManagement Activities and Stream Water Quality in a Border Dyke-Irrigated Pastoral Catchments, Agriculture, Ecosystems and Environment, Vol. 129, No.1, PP.201-211.
-Mvungi, A., Hranova R.K. Love, D., (2003), Impact of HomeIndustries on Water Quality in a Tributary of the Marimba River, Harare: Implications for Urban Water Management, Physics and Chemistry of the Earth, Vol. 28, No. 20-27, PP.1131-1137.
-Newall, P., C.J., Walsh (2005), Response of epileptic diatom assemblages to urbanization influences, Hydrobiology, No.532, PP.53-67. 
-Razmkhah, R. Abrishamchi, A. Torkian, T., (2010), Evaluation of spatial and temporal variationin water quality by pattern recognition techniques: A case study on Jajrood River (Tehran,Iran), Environmental Management, Vol.91, No.4, PP.852–860.
-Teraoka, H. Ogava, M., (1984), Behavior of elements in the Takahashi, Japan river basin,Journal Environmental Quality, Vol. 13, No. 3, PP.453-459.