افزایش روز افزون آلاینده های شیمیایی شهری و صنعتی و شیوه های نوین کشاورزی تهدیدی جدی برای محیط زیست به حساب می آیند. کیفیت آب باید بر اساس متغیرهای فیزیکی و شیمیایی در ارتباط با استفاده از آب، تعریف شده باشد. اگرچه مفهوم کیفیت آب زیرزمینی واضح به نظر می رسد، اما چگونگی بررسی و ارزیابی آن، نیاز به برخی ترفندها دارد. ترکیب شیمیایی آب زیرزمینی، مقیاسی از تناسب آن به عنوان منبع آبی برای مصارف انسانی و حیوانی، آبیاری و برای اهداف صنعتی و … را شامل می شود. بنابراین، هدف، تعریف کیفیت آب نیست، بلکه استفاده مطلوب از آب در جامعه مورد نظر متخصصان است. بر اساس استانداردهای مختلف موجود، برای هر متغیر مقادیر قابل پذیرش و غیر قابل پذیرش تعریف شده است که اگر آب از این استاندارد تجاوز کند، قبل از استفاده باید تصفیه شود.
شاخص کیفیت آب زیرزمینی، ترکیب داده های آب با کیفیت های مختلف در دسترس را به شکلی قابل درک می آورد. این شاخص ارائه دهنده روشی برای مختصرسازی شرایط کلی کیفیت آب است که می تواند به خوبی ارائه شود و به درک این مسئله که آیا کیفیت کلی آب زیرزمینی خطری بالقوه برای استفاده های مختلف آب است یا خیر، کمک می کند. در نهایت این روش به ارزیابی آسیب پذیری آبخوان و نشان دادن موفقیت در حفظ و بهبود آن کمک می کند. در واقع، شاخص کیفیت آب، پارامترهای مختلف کیفی آب را برای ارائه مقدار شاخص نهایی با هم ترکیب می کند که می تواند برای مقایسه های مکانی استفاده شود.
به طور کلی زمانی که شاخص های کیفیت آب زیرزمینی مناسب و با کمیت کافی موجود باشد احتمال شفاف بودن، بی رنگ بودن و کیفیت بهتر باکتریایی این آب بیشتر از آب دیگر منابع است. البته شفافیت به طور خود به خود خلوص باکتریایی را تضمین نمی کند. به طوری که بسیاری از چاه ها به خصوص چاه های دستی روباز همیشه مشکوک به آلودگی هستند. به علت اینکه بسیاری از آب چاه ها کلرزنی (اقدامی که همواره پیشنهاد می گردد اما به ندرت عملی می گردد) نمی شوند، بنابراین حفظ شرایط بهداشتی آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. در ارزیابی شاخص های کیفیت آب زیرزمینی سه فاکتور اهمیت ویژه ای دارند: زمین شناسی (ایمنی آبخوان)، فاصله از منابع آلودگی و حفاظت چاه در برابر آلودگی سطحی.
خطرات مرتبط با زمین شناسی اغلب زمانی به وجود می آیند که آبخوان ها کم عمق باشند و سفره آبی به سطح نزدیک باشد یا زمانی که مسیرهای میانبر که از طریق آنها آب های آلوده به چاه ها برسند وجود داشته باشد. تعیین یک فاصله ایمن بین چاه و منبع آلودگی ست است مگر اینکه آن را به صورت فاصله ای که در آن از عدم رسیدن آلودگی به چاه اطمینان حاصل گردد تعریف کرد. این فاصله تا حدی که مسائل اقتصادی، مالکیت زمین، زمین شناسی و توپوگرافی اجازه می دهند می بایست طولانی باشد. به عنوان رهنمود، حداقل فاصله 10 متر اغلب پیشنهاد می گردد. دهانه چاه می بایست در بالای سطح زمین یعنی بالای منابع آلودگی پیرامونی تعبیه گردد و می بایست در برابر سیلاب ها محافظت گردد.
از طریق ساخت چاه ها طبق طرح های ارائه شده به عنوان مثال توسط واگنر و لانویكس و راجاگوپالان و شیفمن می توان به مقدار قابل توجهی از سومین خطر متداول یعنی آلودگی توسط آب های سطحی جلوگیری کرد. این اقدامات شامل ساخت آب بندها (درزگیرها) و سرپوش های چاه، ادامه دادن (گسترش) جداره داخلی چاه تا حداقل 15متر بالای کف اتاقك چاه و به داخل لایه نفوذناپذیر دقیقاً بالای آبخوان، تهویه مناسب، تدارک اتصالات ضدآب پمپ، تدارک قفل برای ساختمان دربرگیرنده چاه و پمپ، و گندزدایی ساختارهای جدید می شوند.
بررسی و آنالیز آزمایشگاهی نمونه های آب خام میزان مناسب بودن منبع و درجه تصفیه مطلوب را نشان می دهد. آنالیزها ترجیحاً می بایست شامل شمارش باکتری های کلیفرم و تعیین کدورت، رنگ، بو و ترکیبات نامطلوب و سمی ارائه شده در استانداردهای بین المللی آب آشامیدنی شوند. یک حوزه آبریز مورد استفاده در تأمین آب می بایست به ندرت محل سكونت حیوانات باشد. هیچ منبع آلودگی نداشته باشد. به طور کلی در داخل یا نزدیک نقطه وقوع بارش یا آب شدن برف باشد و به طور مدام و پایدار آب تمیز و شفاف تولید کند. استفاده از حوزه آبریز می بایست تحت کنترل متولیان تأمین آب باشد و مسئولین امور آب می بایست نظارت های منظم و مكرر از آن داشته باشند. حتی اگر نمونه های آب از چنین منابعی به طور تضمینی “سالم” باشند، آب ورودی به شبكه توزیع می بایست کلرزنی شود تا ایمنی شبكه در زمان آلودگی احتمالی یا گاه و بی گاه منبع حفظ گردد.
شاخص پارامترهای متداول کیفیت منابع آب زیرزمینی (IRWQIGC)
مراحل محاسبه شاخص (IRWQIGC) عبارتند از:
- انتخاب پارامترها بر اساس جدول زیر
- تبدیل غلظت اکسیژن محلول (بر حسب میلی گرم بر لیتر) به درصد اشباع (در صورت نیاز)
- تعیین وزن هر پارامتر با استفاده از جدول زیر
- به دست آوردن مقدار شاخص برای هر پارامتر با استفاده از منحنی های رتبه بندی
مقدار شاخص برای BOD5 بیش از 50 میلی گرم بر لیتر یک در نظر گرفته می شود.
مقدار شاخص برای COD بیش از 100 میلی گرم بر لیتر یک در نظر گرفته می شود.
مقدار شاخص برای درصد اشباع اکسیژن بیش از 130 درصد 90 در نظر گرفته می شود.
مقدار شاخص برای هدایت الکتریکی بیش از 8500 میکروزیمنس بر سانتی متر یک در نظر گرفته می شود.
مقدار شاخص برای کلیفرم بییش از 1600 عدد بر 100 میلی لیتر یک در نظر گرفته می شود.
مقدار شاخص برای نیترات بیش از 120 میلی گرم بر لیتر یک در نظر گرفته می شود.
مقدار شاخص برای SAR بیش از 12 یک در نظر گرفته می شود.
مقدار شاخص برای فسفات بیش از 6 میلی گرم بر لیتر یک در نظر گرفته می شود.
مقدار شاخص برای PH بیشتر از 9 و کمتر از 6 معادل یک در نظر گرفته می شود.
برای سختی کل 1400 میلی گرم کربنات کلسیم بر لیتر مقدار شاخص معادل یک و برای مقادیر کمتر از 50 میلی گرم کربنات کلسیم بر لیتر مقدار شاخص معادل 100 در نظر گرفته می شود.
مقدار شاخص با استفاده از رابطه زیر محاسبه می شود:
که در آن Wi وزن پارامتر iام، n تعداد پارامترها، Ii مقدار شاخص برای پارامتر iام از منحنی رتبه بندی می باشد.
برای تعیین معادل توصیفی شاخص محاسبه شده، از راهنمای زیر استفاده می شود با تعیین مقدار شاخص می توان به کیفیت آب زیرزمینی دست یافت.
