فصلنامه علمی علوم زمین

فصلنامه علمی علوم زمین

آلودگی و ارزیابی ریسک سلامت نیترات در منابع آب زیرزمینی محدوده شهر کرمان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
چکیده
باتوجه به این که نیترات یکی از مهم‌ترین نشانگرهای آلودگی منابع آب است، هدف این مطالعه ارزیابی میزان آلودگی آب‌خوان‌های  سطحی و ژرفی زیر شهر کرمان نسبت به نیترات می‌باشد. این موضوع از نظر امکان و نوع استفاده از آب زیرزمینی موجود در زیر شهر اهمیت زیادی دارد. بدین منظور، تعداد 32 نمونه از آب چاه‌های داخل و حومه شهر تهیه گردیدکه 2 نمونه آن تکراری بودند. نمونه برداری و ارسال نمونه‌ها با رعایت تمام نکات مورد نیاز برای سنجش نیترات انجام گردید و غلظت نیترات به روش اسپکتروفتومتری تعیین شد. افزون بر غلظت نیترات، مقادیر pH ، هدایت الکتریکی (EC) و دمای نمونه‌ها در محل نمونه‌برداری اندازه‌گیری شد. نقشه‌های تغییرات نیترات، pH ، EC  و دمای نمونه‌ها با نرم‌افزار Arc GIS رسم شدند. در این مطالعه، در نمودار همبستگی نیترات با EC دو روند متفاوت به دست آمد که به عنوان ارتباط این دو پارامتر برای آب‌خوان‌های کم ژرفا و ژرف تفسیر شدند و براساس آن، مقادیر غلظت نیترات در آب‌خوان‌های سطحی و ژرفی برآورد شد. این مطالعه نشان داد که آب‌خوان سطحی، به طور عمده در اثر تغذیه توسط چاه‌های جاذب فاضلاب، نسبت به نیترات آلوده است و بیشینه غلظت نیترات در آن به 101/5 میلی‌گرم در لیتر می‌رسد، ولی آب‌خوان ژرفی که توسط واحدهای رسی-مارنی متراکم با ستبرای بیش از 50 متر از آب‌خوان سطحی جدا شده، در محیط شهر آلوده نشده‌ و غلظت نیترات در آن‌ حدود 10 میلی‌گرم در لیتر است. با بررسی ریسک سلامتی مشخص شد تعداد 3 حلقه چاه در آب‌خوان کم ژرفا، خطر سلامتی بالاتر از حد مجاز 50 میلی‌گرم در لیتر دارند و این خطر برای کودکان بیش از بزرگسالان است. پیشنهاد می‌شود برای تامین آب آشامیدنی تنها از آب‌خوان ژرف، ولی برای آبیاری فضای سبز تنها از آب‌خوان کم‌ژرفا برداشت صورت گیرد. توصیه می‌شود تجهیز چاه‌ها به نحوی انجام شود که اختلاط آب بین دو آب‌خوان صورت نگیرد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


احمدی، ع.، 1394، بررسی شرایط و مسائل زمین‌شناسی شهری بیرجند، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 204ص.
اسمعیلی، س.، اصغری مقدم، ا.، برزگر، ر.، کاظمیان، ن.، 1397، عوامل موثر بر کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی دشت قره ضیاالدین، استان آذربایجان غربی، فصلنامه علمی علوم زمین، سال 27، شماره 108، ص 245- 256. 10.22071/gsj.2017.79556.1063.
امیری، ه.، 1392، ارزیابی آلودگی و تفکیک منشا نیترات در سفره آب زیرزمینی شهری دشت شیراز، رساله دکترا، دانشگاه شیراز.
تائبی، ا.، 1398، کیفیت آب، مبانی و محاسبات، انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان، 627ص.
جهانداری، ا.، 1393، بررسی مسائل زمین‌شناسی شهری شیراز با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 196ص.
حاج‌ملک، س.، 1386، تأثیرات شهر کرمان بر منابع آب. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود، 130 ص.
حسن‌پور، ن.، 1389، عوامل و پیامدهای زیست‌محیطی بالاآمدگی سطح ایستابی در زیر شهر کرمان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 148 ص.
حسن زاده، ا.، 1398، بررسی شرایط و مسائل زمین‌شناسی شهری بندر عباس، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 182ص.
حسن‌زاده، ر.، 1385، بررسی شرایط و مسائل زمین شناسی شهری کرمان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی . پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 140 ص.
حسن‌زاده، ر.، عباس نژاد، ا. و حمزه، م.، 1389، ارزیابی آلودگی آب‌های زیرزمینی محدودۀ شهر کرمان، محیط شناسی، شماره 56، ص 101- 110.
حسنی، م.، 1393، ارزیابی شرایط و مشکلات زمین شناسی شهری نورآباد ممسنی (استان فارس) با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 165ص. 
حیدری، م.، 1390، بررسی شرایط و مسائل زمین‌شناسی شهری جیرفت با کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 166ص.
ذکاوت‌بخش، ف.، ۱۳۹۲، زمین‌شناسی شهری جهرم با استفاده از GIS. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 157ص.
شجاع‌الدینی، ز.ف.، 1394، زمین‌شناسی شهری میناب با استفاده از GIS. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 165 ص.
شعاعی، ف.، 1392، مطالعۀ زمین شناسی شهری بردسیر با کاربرد سیستم اطلاعات جغرافیایی، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 147ص.
صفری نژاد، ف.، ۱۳۹۴، زمین‌شناسی شهری استهبان با استفاده از GIS. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 148ص.
عباس‌نژاد، ا.، ۱۳۷۷، لاگ زمین‌شناسی چاه شماره ۱ اراضی کشاورزی کارکنان دانشگاه شهید باهنر کرمان.
عباس‌نژاد، ا.، ۱۳۸۳، فروچاله کارستی در اختیارآباد، شمال‌غرب کرمان، فصلنامه علمی پژوهشی علوم زمین، ۱۱(۵۱۵۲)، ص ۲۸۳۵.
عباس‌نژاد، ا.، ۱۳۸۵، گزارش آلودگی منابع آب شهرستان کرمان، سازمان حفاظت محیط‌زیست استان کرمان، 339ص.
عباس‌نژاد، ا.، ۱۳۹۰، خاک‌شناسی برای زمین‌شناسان، انتشارات دانشگاه شهید باهنر کرمان، 535 ص.
عباس‌نژاد، ا.، ۱۳۹9، گزارش کیفیت آب‌های زیرزمینی دشت‌های استان کرمان، شرکت سهامی آب منطقه‌ای کرمان.
غنچعلی پور، ف.، 1390، هیدروژئوشیمی زیست محیطی منابع آب زیرزمینی دشت کرمان، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 162ص.
معتمدنیا، ف.، 1391، زمین‌شناسی شهری زرند با استفاده از .GIS پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 152 ص.
مقدسی، م.س.، 1385، آلودگی نیتراتی آب زیرزمینی در مناطق شهری ایران. اولین همایش مهندسی محیط زیست، دانشگاه تهران، 9 ص.
نورمندی پور، ن.، 1393، بررسی شرایط و مسائل زمین شناسی شهری شهربابک با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان، 184ص.
 
 
References
Abbasnejad, A., 1998. Geological log of well No. 1, Agricultural Lands of Shahid Bahonar University of Kerman. (in Persian), Shahid Bahonar University of Kerman, Internal Report.
Abbasnejad, A., 2004. Karstic sinkhole in Ekhtiarabad, northwest of Kerman. (in Persian), Journal of Earth Sciences, 11(51–52), 28–35.
Abbasnejad, A., 2006. Report on water resource pollution in Kerman County. (in Persian), Department of Environment, Kerman Province, 339 p.
Abbasnejad, A., 2011. pedology for Geologists. (in Persian), Shahid Bahonar University of Kerman Press, 535 p.
Abbasnejad, A., 2020. Report on groundwater quality of plains in Kerman Province. (in Persian), Kerman Regional Water Company.
Abbasnejad, A., Abbasnejad, B., Derakhshani, R., and Hemmati Sarapardeh, A., 2016. Qanat hazard in Iranian urban areas: explanation and remedies. Environ. Earth Sci., 75(19), 1–14.
Abbasnejad, B., Abbasnejad, A., and Derakhshani, R., 2023. Groundwater evaluation of northern Jazmourian (south Iran) for drinking, agriculture, and associated health risks of nitrate and fluoride contamination. Hum. Ecol. Risk Assess., 29(1), 36–57.
Abbasnejad, B., Abbasnejad, A., Fakhradini, S.S., and Dehbandi, R., 2024. Arsenic and fluoride occurrence in groundwater of an alluvial fan-delta junction zone in an arid climate: Implication for potential health risk and irrigation water quality. Environmental Science and Pollution Research, 31(45), 56697-56717.
Addiscott, T.M., Whitmore, A.P., and Powlson, D.S., 1991. Farming, fertilizers and the nitrate problem. CAB International (CABI).
Adelana, S.A., 2005. Water and human health. Water Encycl., 1, 19–30.
Adimalla, N., and Qian, H., 2019. Hydrogeochemistry and fluoride contamination in the hard rock terrain of central Telangana, India: analyses of its spatial distribution and health risk. SN Appl. Sci., 1(3), 202.
Adimalla, N., and Wu, J., 2019. Groundwater quality and associated health risks in a semi-arid region of south India: Implication to sustainable groundwater management. Hum. Ecol. Risk Assess., 25(1–2), 191–216.
Ahmadi, A., 2015. Investigation of urban geological conditions and problems of Birjand. (in Persian) M.Sc. thesis, Shahid Bahonar University of Kerman, 204 p.
Amiri, H., 2013. Assessment of pollution and identification of nitrate sources in the urban groundwater aquifer of Shiraz Plain. (in Persian) Ph.D. thesis, Shiraz University.
Azizan, H., Shahraki, A., and Seifuri, S., 1998. Geological map of Kerman (1:100,000). Geological Survey of Kerman.
Bao, Z., Hu, Q., Qi, W., Tang, Y., Wang, W., Wan, P., Chao, J., and Yang, X.J., 2017. Nitrate reduction in water by aluminum alloys particles. J. Environ. Manage., 196, 666–673.
CITRA, 1965. Etude sur le development de l’utilisation des eaux souterraines dans la zone de Kerman.
Corniello, A., Ducci, D., and Ruggieri, G., 2007. Areal identification of groundwater nitrate contamination sources in periurban areas. J. Soils Sediments, 7(3), 159–166.
Craun, G.F., 1984. Health aspects of ground-water pollution. In: Bitton, G., and Gerba, C.P. (eds.), Groundwater Pollution Microbiology.
Esmaeili, S., Asghari Moghadam, A., Barzegar, R., and Kazemian, N., 2018. Factors affecting the chemical quality of groundwater in Qarah Ziaeddin Plain, West Azerbaijan Province. (in Persian) Earth Sciences Journal, 27(108), 245–256. 10.22071/gsj.2017.79556.1063.
Ghonchealipour, F., 2011. Environmental hydrogeochemistry of groundwater resources in Kerman Plain. (in Persian), M.Sc. thesis, Shahid Bahonar University of Kerman, 162 p.
Haj-Malek, S., 2007. Impacts of Kerman City on water resources. (in Persian) M.Sc. thesis, Shahrood University of Technology, 130 p.
Hassani, M., 2014. Evaluation of urban geological conditions and problems of Nourabad Mamasani (Fars Province) using GIS. (in Persian) M.Sc. thesis, Shahid Bahonar University of Kerman, 165 p.
Hassanpour, N., 2010. Environmental factors and consequences of groundwater level rise beneath Kerman City. (in Persian) M.Sc. thesis, Shahid Bahonar University of Kerman, 148 p.
Hassanzadeh, A., 2019. Investigation of urban geological conditions and problems of Bandar Abbas. (in Persian) M.Sc. thesis, Shahid Bahonar University of Kerman, 182 p.
Hassanzadeh, R., 2006. Investigation of urban geological conditions and problems of Kerman using GIS. (in Persian) M.Sc. thesis, Shahid Bahonar University of Kerman, 140 p.
Hassanzadeh, R., Abbasnejad, A., and Hamzeh, M., 2010. Assessment of groundwater pollution in Kerman urban areas. (in Persian) Environmental Studies, 56, 101–110.
Hassanzadeh, R., Abbasnejad, A., and Hamzeh, M.A., 2011. Assessment of groundwater pollution in Kerman urban areas. J. Environ. Stud., 36(56), 101–110.
Heydari, M., 2011. Study of urban geological conditions and problems of Jiroft using GIS. (in Persian) M.Sc. thesis, Shahid Bahonar University of Kerman, 166 p.
ISIRI 1053, 5th Revision 1997. Drinking Water-Physical and Chemical Specifications. Industrial Research and Standard Institute of Iran. Tehran, Iran.
Jahandari, A., 2014. Investigation of urban geological conditions of Shiraz using Geographic Information System (GIS). (in Persian) M.Sc. thesis, Shahid Bahonar University of Kerman, 196 p.
Jahandari, A., Abbasnejad, A. and Jamasb, R., 2020. Concentration, likely sources, and ecological risk assessment of potentially toxic elements in urban soils of Shiraz City, SW Iran: a preliminary assessment. Arabian Journal of Geosciences, 13, pp.1-10.
Jahangir, M.M., Johnston, P., Khalil, M.I., and Richards, K.G., 2012. Linking hydrogeochemistry to nitrate abundance in groundwater in agricultural settings in Ireland. J. Hydrol., 448, 212–222.
Jalali, M., 2011. Nitrate pollution of groundwater in Toyserkan, western Iran. Environ. Earth Sci., 62(5), 907–913.
Kazemi, G.A., 2011. Impacts of urbanization on the groundwater resources in Shahrood, Northeastern Iran: Comparison with other Iranian and Asian cities. Phys. Chem. Earth, Parts A/B/C, 36(5–6), 150–159.
Lewis, W.J., Farr, J.L., and Foster, S.S.D., 1980. The pollution hazard to village water supplies in eastern Botswana. Proc. Inst. Civ. Eng., 69(2), 281–293.
Moghaddasi, M.S., 2006. Nitrate pollution of groundwater in urban areas of Iran. (in Persian), First Conference on Environmental Engineering, University of Tehran, 9 p.
Motamednia, F., 2012. Urban geology of Zarand using GIS. (in Persian), M.Sc. thesis, Faculty of Science, Shahid Bahonar University of Kerman, 152 p.
Muramoto, J., 1999. Comparison of nitrate content in leafy vegetables from organic and conventional farms in California. Center for Agroecology and Sustainable Food Systems, Univ. of California, Santa Cruz.
Normandipour, N., 2014. Investigation of urban geological conditions and problems of Shahr-e Babak using GIS. (in Persian), M.Sc. thesis, Shahid Bahonar University of Kerman, 184 p.
Parvizishad, M., Dalvand, A., Mahvi, A.H., and Goodarzi, F., 2017. A review of adverse effects and benefits of nitrate and nitrite in drinking water and food on human health. Health Scope, 6(3).
Rezaei, H., Jafari, A., Kamarehie, B., Fakhri, Y., Ghaderpoury, A., Karami, M.A., Ghaderpoori, M., Shams, M., Bidarpoor, F., and Salimi, M., 2019. Health-risk assessment related to the fluoride, nitrate, and nitrite in the drinking water in Sanandaj, Kurdistan County, Iran. Hum. Ecol. Risk Assess., 25(5), 1242–1250.
Safarinezhad, F., 2015. Urban geology of Estahban using GIS. (in Persian) M.Sc. thesis, Faculty of Science, Shahid Bahonar University of Kerman, 148 p.
Schwartz, F.W., and Zhang, H., 2002. Fundamentals of Ground Water. John Wiley & Sons.
Shoaei, F., 2013. Urban geology of Bardsir using GIS. (in Persian) M.Sc. thesis, Shahid Bahonar University of Kerman, 147 p.
Shojaoddini, Z.F., 2015. Urban geology of Minab using GIS. (in Persian) M.Sc. thesis, Faculty of Science, Shahid Bahonar University of Kerman, 165 p.
Spalding, R.F., and Exner, M.E., 1993. Occurrence of nitrate in groundwater—a review. J. Environ. Qual., 22(3), 392–402.
Taebi, A., 2019. Water quality: Principles and calculations. (in Persian) Isfahan University of Technology Press, 627 p.
Tew, K., 2018. Fetter C.W., Boving T., Kreamer D. (eds.), Contaminant Hydrogeology. Environ. Earth Sci., 77(22), 1–2.
US EPA, 2011. Drinking water standards and health advisories.
Wakida, F.T., and Lerner, D.N., 2005. Non-agricultural sources of groundwater nitrate: a review and case study. Water Res., 39(1), 3–16.
WHO, 2011. Guidelines for drinking water quality: first addendum to the fourth edition. J. Am. Water Works Assoc., 109(7), 44–51.
Zekavatbakhsh, F., 2013. Urban geology of Jahrom using GIS. (in Persian) M.Sc. thesis, Faculty of Science, Shahid Bahonar University of Kerman, 157 p.
دوره 35، شماره 4 - شماره پیاپی 138
زمستان 1404، دوره سی و پنجم، شماره 4، پیاپی 138
زمستان 1404
صفحه 103-116