ارزیابی ریسک آلودگی ناشی از نیترات در آبخوان دشت آذرشهر با استفاده از مدل های هوش مصنوعی

نویسندگان

1 استاد، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

2 دانشجوی دکتری آب زمین‌شناسی، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

3 دکتری آب زمین‌شناسی، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

doi
10.22034/iwrr.2024.187191
چکیده

دشت آذرشهر در حوضه آبریز دریاچه ارومیه، دارای منبع مهم آب زیرزمینی است و به علت رونق کشاورزی در معرض خطر آلودگی نیترات قرار دارد؛ لذا حفاظت از منابع آب زیرزمینی با شناسایی مناطق در معرض ریسک آلودگی ضروری است. در این مطالعه به منظور بررسی آسیب‌پذیری ذاتی و ریسک آلودگی از داده‌های زمین‌‎شناسی، داده‌های هیدروژئولوژیکی و ژئوفیزیکی و نیز نقشه رقومی ارتفاعی ماهواره SRTM با دقت مکانی 30 متر و درنهایت جهت صحت‎‌سنجی از غلظت آلاینده نیترات نمونه‌‎برداری شده از 35 منبع مختلف با پراکندگی و توزیع مناسب استفاده شده است. در پژوهش حاضر ریسک آلودگی آبخوان دشت آذرشهر با روش "منبع- مسیر- هدف" مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش بعد از شناسایی منبع آلودگی، آسیب‌پذیری آبخوان به‌عنوان مسیر درنظر گرفته شد. برای ارزیابی آسیب‌پذیری، از روش DRASTIC بهبود یافته با استفاده از سه مدل فازی ساجنو (SFL)، الگوریتم درخت تصمیم (M5P) و الگوریتم زیر فضای تصادفی (RS) استفاده شد و در نهایت نقشه آسیب‌پذیری نسبت به آلاینده نیترات به دست آمد. از بین مد‌ل‌های هوش‌مصنوعی بر اساس بیشترین ضریب همبستگی (0/87=r) و کمترین میزان خطا (0/06=RMSE)، مدل M5P به‌عنوان بهترین مدل جهت ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان دشت آذرشهر انتخاب شد. در نهایت نقشه ریسک آلودگی نیترات از حاصل‌ضرب آسیب‌پذیری آبخوان (بر اساس مدل M5P) در سرعت جریان آب زیرزمینی به دست آمد. نتایج نشان داد ریسک آلودگی آبخوان نسبت به آلاینده نیترات در قسمتی از مرکز، جنوب و جنوب شرق آبخوان بالا است.