بررسی تغییرات فصلی کیفیت آب رودخانه کارون با استفاده از تحلیل‌های مولفه و فاکتور اصلی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه تهران

2 دانشگاه اراک

3 موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو

چکیده

یکی از مهمترین موارد در ارزیابی تغییرات آلودگی رودخانه‌ها در اثر ورود منابع کانونی و غیرکانونی آلاینده‌ها، بررسی تغییرات فصلی کیفیت آب این منابع می‌باشد. استفاده از روش‌های آماری چندمتغیره مانند آنالیز مولفه اصلی (PCA)(1) و آنالیز فاکتور اصلی (PFA)(2) یکی از مؤثرترین روش‌های بررسی این تغییرات است. در این تحقیق، جهت مشخص نمودن پارامترهای کیفی که از اهمیت بیشتری در تغییرات فصلی کیفیت آب رودخانه کارون برخوردارند، از دو روش PCA و PFA استفاده شده است. به این منظور، اطلاعات مربوط به ٩ پارامتر فیزیکی- شیمیایی آب این رودخانه در ٥ ایستگاه پایش کیفی طی سال‌های 1379 تا ١٣٨٢ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که پارامترهای کیفی تأثیرگذار و مهم در فصول مختلف سال با یکدیگر یکسان نبوده و متفاوت است. در فصل بهار تنها دو پارامتر هدایت الکتریکی و کدورت آب از اهمیت بالایی برخوردار بودند.‎ در حالی که، تعداد پارامترهای کیفی تأثیرگذار در فصل زمستان به 5 پارامتر هدایت الکتریکی، نیترات، اسیدیته، درجه حرارت آب و کل مواد جامد محلول آب افزایش می‌یافت. این پارامترها برای فصل تابستان شامل اکسیژن‌خواهی شیمیایی، هدایت الکتریکی و کل مواد محلول آب و برای فصل پاییز عبارت از اکسیژن‌خواهی بیوشیمیایی 5 روزه، نیترات، اسیدیته و کل مواد محلول آب بوده است. روش ارایه شده در این تحقیق می‌تواند ابزاری مناسب را جهت بررسی تغییرات کیفی منابع آب در دسترس مدیران در مواردی که با حجم زیادی از اطلاعات ثبت شده کیفی در یک سیستم آبی روبرو باشند، قرار دهد. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Seasonal Variations in Water Quality of Karoon River Using Principal Component and Principal Factor Analyses

چکیده [English]

Assessment of seasonal changes in Surface Water Quality (SWQ) is one of the most important steps in evaluating variations of the river pollution due to inputs of point and non-point source contaminants. The most famous techniques for seasonal variation assessment are multivariate statistical analyses such as Principal Component Analysis (PCA) and Principal Factor Analysis (PFA). In this study, PCA and PFA techniques were applied to identify the most important SWQ parameters which seasonally contributed to water quality variations in Karoon River. To that end, data for nine physical and chemical parameters collected from five monitoring stations in Karoon River during the years from 1379 to 1382 were used. Results showed that important parameters in contributing to water quality variations for one season may not be important for another season. The important SWQ parameters in the spring season were electrical conductivity (EC) and turbidity (Tur), while important parameters for winter season increased to five, including EC, nitrate, pH, water temperature, and total dissolved solid (TDS). However, the main SWQ parameters in summer were chemical oxygen demand (COD), EC, TDS and for autumn were the five-day biochemical oxygen demand, nitrate, pH, TDS, respectively. The presented method in this study can be a useful tool for authorities to assess water quality variations dealing with a large number of data in a water body.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Seasonal variations
  • Principal component analysis
  • Principal factor analysis
  • Karoon river, Water pollution