使用GIS的Pune City的一些选定地区地下水质量的空间分布
Suvarna Tikle1*，M. J. Saboori2和r. sankpal.2
1机电工程部，Mitcon咨询和工程服务有限公司，浦那，411 005印度。
2浦那，浦那大学环境科学系，411 007印度。
http://dx.doi.org/10.12944/cwe.7.2.13
浦那是印度的主要发展城市之一;由于Aundh，Baner，Pashan和Sutarvadi等邻近村庄被合并到浦那市公司（PMC）中，其地区正在迅速增加。除了PMC供应处理水的分配后，大多数人都将作为其国内需求的地下水作为其国内需求的主要来源。评估地下水的质量是近代的重要问题。采用地理信息系统（GIS）技术研究了Pune Municipal Corporation，Maharashtra的某些选定地区地下水质量的空间变化已经研究过地理信息系统（GIS）技术。收集了29孔井水样品，其代表新合并。使用标准技术对APHA规定的物理化学参数进行分析水样，并与WHO（2006,2008）饮用水质量标准（1,2）进行比较。通过针对所有上述参数的GIS逆距离加权（IDW）技术制备整个研究区域的地下水质量信息图。本研究中获得的结果与在GIS中建立的空间数据库中获得的结果将有助于监测和管理Pune City研究区的地下水质量及其污染。
地下水;空间分布;理化参数;饮用水质量;GIS;反距离加权技术
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Tikle S，Sangoori M.J，Sankpal R.浦那市，印度马哈拉施特拉邦的一些选定地区地下水质量的空间分布。Curr World Environ 2012; 7（2）：281-286 Doi：http://dx.doi.org/10.12944/cwe.7.2.13
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Tikle S，Sangoori M.J，Sankpal R.浦那市，印度马哈拉施特拉邦的一些选定地区地下水质量的空间分布。Curr World Environ 2012; 7（2）：281-286。可从：//www.a-i-l-s-a.com/?p=2875
介绍
地下水资源在本质上是动态的。这些都受到灌溉活动扩大、工业化和城市化等因素的影响。因此，监测和保护这一重要资源至关重要。水质是根据其物理、化学和生物参数来定义的。在使用地下水之前确定地下水的质量是至关重要的。水可以用于各种用途，如饮用、农业、娱乐和工业活动。3,4.地下水评估一直基于实验室调查，但卫星技术的出现和地理信息系统（GIS）使得整合各种数据库很容易。5.
材料与方法
研究区包括Aundh，Baner，Pashan和Sutarvadi。研究区的基本地图是从印度地形图的调查中汲取的。Toposheets 41F / 14。鉴定了钻孔阱位置。将样品从选定位置的29个钻孔中收集。作为研究的一部分，从29个孔井收集地下水样品。分析了2011年12月收集的样品用于各种物理化学参数。物理化学分析根据美国公共卫生协会（APHA）规定的标准程序进行，以确定导电性（EC），总溶解固体（TDS），总硬度（TH），pH，HCO3-，mg2+，加利福尼亚州2+K+，na+，cl.-， 所以4. 2-， 不3. -和F-。将结果与世界卫生组织（2006年和2008年）饮用水质量指南建议的标准值进行比较。
GIS技术证明对提高准确性非常有用。我们通过使用GPS和ARC GIS软件获得了井的位置。IDW被应用于找出地下水质量的空间分布。在与IDW的空间分析者方法的插值中，重量归因于要测量的点。这种重量的量取决于点对点到另一个未知点的距离。6.这些重量控制在十个电源基础上。随着十的力量增加，较远的点的效果会减少。较小的功率在相邻点之间更均匀地分布重量。在这种方法中，点计数之间的距离，因此相同的点具有相等的权重。7.IDW的优势在于它直观和有效。这种插值最适合分布的点。类似于样条函数，IDW对异常值敏感。此外，不均匀的分布式数据集群导致引入错误。6.
结果与讨论
了解地下水质量很重要，因为它是确定其饮用使用适用性的主要因素。8.为每个所选参数做出地下水质量图。
电导率（EC）
EC的重要性在于它对盐度的测量;这极大地影响了味道。因此，电导率对测定水的可渗透性有重要影响。9.水在25°C时的EC是由于存在各种溶解的盐。电导率随水样变化而变化，在469.2 ~ 1173μS/cm之间，平均为800μS/cm。已知在25°C条件下，饮用水EC的最大限值为1500 μ s /cm，所有值均在允许限值内。图1为研究区EC的空间分布。
pH值
一般来说，pH值是水的酸度或碱度的量度。它是最重要的操作水质参数之一，所需的最适pH值通常在7.0-8.5范围内。10.由谁为9.2给出饮用水的最大允许限制为9.2。收集的地下水样品中的pH值从7.05到7.76变化，平均值为7.27。这表明研究区域的地下水主要是中性到略微碱性的性质。pH浓度的空间分布如图2所示。pH值表明所有样品在最大允许极限内显示了pH值。
总溶解固体（TDS）
水中的TDS由残留物的重量表示，当水样已蒸发到干燥的人（2006）时，留下了水样。TDS是无机盐的化合物（主要是Ca，Mg，K，Na，HCO3. -，氯化物等4. 2-)和少量溶于水的有机物。TDS含量在50mg/l至650mg/l之间，平均367 mg/l。在本研究中，3个样品(BW7、BW12和BW18)的TDS浓度超过了允许的限值。图3为研究区TDS的空间分布。
碳酸盐和二碳酸盐
关于HCO3-96.5％的抽样站超出了世卫组织（2006年）饮用水限值240mg /升指南的允许限额。HCO的价值3-最低196毫克/升至最高855毫克/升，平均423毫克/升。图4为HCO的空间分布3-。
钙（Ca）和镁（Mg）
CA和MG来自像花岗岩地形等天然来源，其含有大浓度的这些元素。结果表明，MG超过了超过82％的采样站的30mg / L的允许极限，而CA在75 mg / L之外的允许限制范围内，除了一个站（BW 15）超过允许极限。Ca和Mg是总硬度的离子，因此它们是相互关联的。Mg的值从12mg / L的值变化，最大125 mg / L平均为50mg / L，而Ca的最小值为6mg / L，最大80 mg / L平均为34 mg / L.研究区域中Mg和Ca的空间分布在图5和6中表示。
氯化物（CL）
氯化物自然存在于所有类型的水中。天然水中的氯化物可能来自农业活动、工业和富含氯化物的岩石。结果表明，所有采样站均在WHO(2008)饮用水质量准则所允许的250 mg/l范围内。数值从21毫克/升到87毫克/升，平均为43毫克/升。研究区氯离子浓度空间分布如图7所示。
总硬度(TH)
无论是用于国内，工业或农业目的，该水质的重要参数。它是由于存在过量的Ca，mg和Fe盐。碳酸酯和碳酸氢盐浓度可用于确定临时硬度和碱度。由于本研究中碳酸酯的分析给出了大多数样品的负面结果，因此碱度主要是由于碳酸氢盐。图8表示获得的表明，25％的样品超过WHO（2008）设定的200mg / L的允许极限。值从最小116 mg / L值变化，最大590 mg / L平均为292mg / L.
钠（Na）和钾（k）
钠和钾是天然存在的最重要的矿物质。这两种阳离子的主要来源可能是岩石的风化作用11.除了污水和工业污水。它们的研究区价值观表明，NA和K都在允许的限度内很好。这些值从最小45mg / l的最大值变化至最大77 mg / L，平均值为62mg / L和0.188mg / L最小值，最大值为10.73mg / L，平均分别为0.88 mg / L.图9和10分别显示了研究区域中NA和K的空间变化。
硝酸盐（第3.-）
高氮含量是有机污染的指标。它可能来自添加的含氮肥料，死亡植物和动物，动物尿或粪便的腐烂。它们全部通过天然方法氧化成硝酸盐，因此氮以硝酸盐的形式存在。上述因素的增加负责硝酸盐含量的增加。12.地下水的污染是由于存在于地表的硝酸盐随渗透水的淋滤而造成的。图11为研究区硝态氮的空间分布。研究区硝酸盐含量最低为1.858 mg/l，最高为111 mg/l，平均为31 mg/l。结果显示，21%的采样站超过了世卫组织(2008)规定的50 mg/l的允许限值。
硫酸盐（SO4.2-）
硫酸盐在地下水中少量发现。硫酸盐可以通过工业或人为的添加方式以硫酸盐肥料的形式进入地下水。结果表明，研究区的价值观在于WHO（2008）以饮用水目的为止的250 mg / L的允许限制。硫酸盐的值范围为73mg / l最小值，最大值为77 mg / l，平均为74mg / L（图12）。
氟化物（F）
氟化物发生在萤石（萤石），岩石，三壳，磷酸盐晶体等中的。控制氟化物浓度的因素包括该区域的气候和岩石矿物组合中的辅助矿物质的存在，地面水循环。13.在本研究中，氟化物的浓度在于世卫组织（2008）的允许限制范围内。它们的范围为1.094毫克/升，最大为1.128毫克/升，平均为1.1029 mg /升。从得到的结果，可以注意到氟化物的值超过1mg / L的期望限制。随着人体发生的增加，氟化物的浓度可能具有较大的趋势，如植物等,200114.已注意到，从周边行业的国内废物排放增加氟化物值。研究区域中的氟化物分布如图13所示。
结论
利用地理信息系统(GIS)成功地研究了研究区地下水水质的空间变化。本案例研究的结果和GIS中建立的空间数据库表明，同样的方法可用于广泛地区的地下水质量及其污染的确定、监测和管理。所形成的数据库对今后的研究和参考非常有用。
致谢
作者真诚地确认GSDA浦那提供的支持。
参考
地下水资源在本质上是动态的。这些都受到灌溉活动扩大、工业化和城市化等因素的影响。因此，监测和保护这一重要资源至关重要。水质是根据其物理、化学和生物参数来定义的。在使用地下水之前确定地下水的质量是至关重要的。水可以用于各种用途，如饮用、农业、娱乐和工业活动。3,4.地下水评估一直基于实验室调查，但卫星技术的出现和地理信息系统（GIS）使得整合各种数据库很容易。5.
材料与方法
研究区包括Aundh，Baner，Pashan和Sutarvadi。研究区的基本地图是从印度地形图的调查中汲取的。Toposheets 41F / 14。鉴定了钻孔阱位置。将样品从选定位置的29个钻孔中收集。作为研究的一部分，从29个孔井收集地下水样品。分析了2011年12月收集的样品用于各种物理化学参数。物理化学分析根据美国公共卫生协会（APHA）规定的标准程序进行，以确定导电性（EC），总溶解固体（TDS），总硬度（TH），pH，HCO3-，mg2+，加利福尼亚州2+K+，na+，cl.-， 所以4. 2-， 不3. -和F-。将结果与世界卫生组织（2006年和2008年）饮用水质量指南建议的标准值进行比较。
GIS技术证明对提高准确性非常有用。我们通过使用GPS和ARC GIS软件获得了井的位置。IDW被应用于找出地下水质量的空间分布。在与IDW的空间分析者方法的插值中，重量归因于要测量的点。这种重量的量取决于点对点到另一个未知点的距离。6.这些重量控制在十个电源基础上。随着十的力量增加，较远的点的效果会减少。较小的功率在相邻点之间更均匀地分布重量。在这种方法中，点计数之间的距离，因此相同的点具有相等的权重。7.IDW的优势在于它直观和有效。这种插值最适合分布的点。类似于样条函数，IDW对异常值敏感。此外，不均匀的分布式数据集群导致引入错误。6.
结果与讨论
了解地下水质量很重要，因为它是确定其饮用使用适用性的主要因素。8.为每个所选参数做出地下水质量图。
电导率（EC）
EC的重要性在于它对盐度的测量;这极大地影响了味道。因此，电导率对测定水的可渗透性有重要影响。9.水在25°C时的EC是由于存在各种溶解的盐。电导率随水样变化而变化，在469.2 ~ 1173μS/cm之间，平均为800μS/cm。已知在25°C条件下，饮用水EC的最大限值为1500 μ s /cm，所有值均在允许限值内。图1为研究区EC的空间分布。
pH值
一般来说，pH值是水的酸度或碱度的量度。它是最重要的操作水质参数之一，所需的最适pH值通常在7.0-8.5范围内。10.由谁为9.2给出饮用水的最大允许限制为9.2。收集的地下水样品中的pH值从7.05到7.76变化，平均值为7.27。这表明研究区域的地下水主要是中性到略微碱性的性质。pH浓度的空间分布如图2所示。pH值表明所有样品在最大允许极限内显示了pH值。
总溶解固体（TDS）
水中的TDS由残留物的重量表示，当水样已蒸发到干燥的人（2006）时，留下了水样。TDS是无机盐的化合物（主要是Ca，Mg，K，Na，HCO3. -，氯化物等4. 2-)和少量溶于水的有机物。TDS含量在50mg/l至650mg/l之间，平均367 mg/l。在本研究中，3个样品(BW7、BW12和BW18)的TDS浓度超过了允许的限值。图3为研究区TDS的空间分布。
碳酸盐和二碳酸盐
关于HCO3-96.5％的抽样站超出了世卫组织（2006年）饮用水限值240mg /升指南的允许限额。HCO的价值3-最低196毫克/升至最高855毫克/升，平均423毫克/升。图4为HCO的空间分布3-。
钙（Ca）和镁（Mg）
CA和MG来自像花岗岩地形等天然来源，其含有大浓度的这些元素。结果表明，MG超过了超过82％的采样站的30mg / L的允许极限，而CA在75 mg / L之外的允许限制范围内，除了一个站（BW 15）超过允许极限。Ca和Mg是总硬度的离子，因此它们是相互关联的。Mg的值从12mg / L的值变化，最大125 mg / L平均为50mg / L，而Ca的最小值为6mg / L，最大80 mg / L平均为34 mg / L.研究区域中Mg和Ca的空间分布在图5和6中表示。
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图1研究区EC空间分异 图2：研究区中pH的空间变异 图3：研究区TDS分布的空间变化 图4：HCO3-研究区分布的空间变化 点击此处查看数字 |
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图5：研究区域MG分布的空间变化 图6：研究区域CA分布的空间变化 图7：研究区域中氯化物分布的空间变化 图8：研究区域中的分布的空间变化 点击此处查看数字 |
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图9：研究区钠分布的空间变化 图10：研究区域钾分布的空间变化 图11：研究区中硝酸盐分布的空间变化 图12研究区硫酸盐分布的空间分异 点击此处查看数字 |
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图13：研究区域的空间氟化物分布 点击此处查看数字 |
氯化物（CL）
氯化物自然存在于所有类型的水中。天然水中的氯化物可能来自农业活动、工业和富含氯化物的岩石。结果表明，所有采样站均在WHO(2008)饮用水质量准则所允许的250 mg/l范围内。数值从21毫克/升到87毫克/升，平均为43毫克/升。研究区氯离子浓度空间分布如图7所示。
总硬度(TH)
无论是用于国内，工业或农业目的，该水质的重要参数。它是由于存在过量的Ca，mg和Fe盐。碳酸酯和碳酸氢盐浓度可用于确定临时硬度和碱度。由于本研究中碳酸酯的分析给出了大多数样品的负面结果，因此碱度主要是由于碳酸氢盐。图8表示获得的表明，25％的样品超过WHO（2008）设定的200mg / L的允许极限。值从最小116 mg / L值变化，最大590 mg / L平均为292mg / L.
钠（Na）和钾（k）
钠和钾是天然存在的最重要的矿物质。这两种阳离子的主要来源可能是岩石的风化作用11.除了污水和工业污水。它们的研究区价值观表明，NA和K都在允许的限度内很好。这些值从最小45mg / l的最大值变化至最大77 mg / L，平均值为62mg / L和0.188mg / L最小值，最大值为10.73mg / L，平均分别为0.88 mg / L.图9和10分别显示了研究区域中NA和K的空间变化。
硝酸盐（第3.-）
高氮含量是有机污染的指标。它可能来自添加的含氮肥料，死亡植物和动物，动物尿或粪便的腐烂。它们全部通过天然方法氧化成硝酸盐，因此氮以硝酸盐的形式存在。上述因素的增加负责硝酸盐含量的增加。12.地下水的污染是由于存在于地表的硝酸盐随渗透水的淋滤而造成的。图11为研究区硝态氮的空间分布。研究区硝酸盐含量最低为1.858 mg/l，最高为111 mg/l，平均为31 mg/l。结果显示，21%的采样站超过了世卫组织(2008)规定的50 mg/l的允许限值。
硫酸盐（SO4.2-）
硫酸盐在地下水中少量发现。硫酸盐可以通过工业或人为的添加方式以硫酸盐肥料的形式进入地下水。结果表明，研究区的价值观在于WHO（2008）以饮用水目的为止的250 mg / L的允许限制。硫酸盐的值范围为73mg / l最小值，最大值为77 mg / l，平均为74mg / L（图12）。
氟化物（F）
氟化物发生在萤石（萤石），岩石，三壳，磷酸盐晶体等中的。控制氟化物浓度的因素包括该区域的气候和岩石矿物组合中的辅助矿物质的存在，地面水循环。13.在本研究中，氟化物的浓度在于世卫组织（2008）的允许限制范围内。它们的范围为1.094毫克/升，最大为1.128毫克/升，平均为1.1029 mg /升。从得到的结果，可以注意到氟化物的值超过1mg / L的期望限制。随着人体发生的增加，氟化物的浓度可能具有较大的趋势，如植物等,200114.已注意到，从周边行业的国内废物排放增加氟化物值。研究区域中的氟化物分布如图13所示。
结论
利用地理信息系统(GIS)成功地研究了研究区地下水水质的空间变化。本案例研究的结果和GIS中建立的空间数据库表明，同样的方法可用于广泛地区的地下水质量及其污染的确定、监测和管理。所形成的数据库对今后的研究和参考非常有用。
致谢
作者真诚地确认GSDA浦那提供的支持。
参考
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- Burrough Pa，麦克唐纳雷，地理信息系统原则牛津：牛津大学出版社，p。333.（1998）
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- Pradeep Jain, K。投票。Res。17(1), 91 - 94。,1998年
- 达义，S。，Datta，D.，Kushwaha，H. S.，环境地质学，卷。8，pp。158-165,2005
- T. B.辛格，印杜巴拉和D.辛格，投票。Res。18（1），111-114，：1999
- 拉哈曼：，'阿曼地下水质量'，地下水质量页122-128,2002
- Handa BK，地面水13：275-28，（1975）。http://dx.doi.org/10.1111/j.1745-6584.1975.tb03086.x.
- Bhosle, A. B.， Narkhede, R. K.， BalajiRao and Patil, P. M.，生态。env。和温柔。7（3），341-344,2001
这项工作是在授权下获得的Creative Commons attage 4.0国际许可证。
