تعداد نشریات | 50 |
تعداد شمارهها | 2,044 |
تعداد مقالات | 19,130 |
تعداد مشاهده مقاله | 22,382,706 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 20,898,783 |
ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی به کمک پارامترهای هیدروشیمیایی (مطالعه موردی: ناحیه قیدار-استان زنجان) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 20، دوره 24، شماره 3 - شماره پیاپی 118، خرداد 1401، صفحه 289-305 اصل مقاله (846.1 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jest.2022.63521.5519 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
طاهره جانی سرناوی1؛ سیدوحید شاهرخی ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زمین شناسی، واحد خرم آباد، دانشگاه آزاد اسلامی ، خرم آباد، ایران. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2دانشیار، گروه زمین شناسی، واحد خرم آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، خرم آباد، ایران. * (مسوول مکاتبات) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
زمینه و هدف: آب زیرزمینی یکی از مهمترین منابع برای شرب و آبیاری است. استانداردهای جهانی کیفیت آب، توسط سازمان بهداشت جهانی، به عنوان استانداردهای پایه مورد استفاده قرار میگیرند. هدف از این مقاله ارزیابی شیمی آب زیرزمینی و تاثیر آن بر کیفیت آب زیرزمینی جهت بررسی مطلوب بودن آن برای شرب و آبیاری در محدوده قیدار در استان زنجان میباشد. روش بررسی: به منظور تعیین پارامترهای فیزیکی-شیمیایی، آنیونها، کاتیونها و فلزات سنگین در مهرماه 1399 از تعداد 52 نمونه از چاهها و چشمههای ناحیه مورد مطالعه نمونهبرداری و به روشهای مختلف اندازهگیری گردید. یافتهها: رخسارههای آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه، دارای تیپ بیکربنانه تا کلروره بوده وبر حسب پارامتر سختی کل، به غیر از دو نمونه تمامی نمونهها دارای آب کاملاً سخت هستند. بر حسب EC و نسبت جذب سدیم (SAR)، درصد سدیم و کربنات سدیم باقیمانده (RSC)، مشخص گردید که آب زیرزمینی در بیشتر نمونهها خیلی شور و برای کشاورزی نامناسب است. علاوه بر این، غلظت عناصر سنگین محلول در آب زیرزمینی در محدوده قیدار در برخی از نمونهها برای برخی عناصر و یونها مانند آرسنیک، سلنیوم، سدیم، نیترات و سولفات بیشتر از حدود مجاز تعیین شده توسط WHO می باشد. بحث و نتیجهگیری: استفاده از نسبتهای یونی، نمودار گیبس و شاخص اشباع و تجزیه و تحلیل چند متغیره جهت نشان دادن منشا مواد حل شونده غیرآلی در آبهای زیرزمینی، نشان داد که منابع کربناته و تبادل یونی دارای بیشترین تاثیر بر شیمی آب در محدوده هستند. شاخص فلزی(MI) غیر قابل شرب بودن برخی از نمونهها را نشان داد. همچنین نتایج بدست آمده از تحلیل عاملی نشان دهنده تاثیر میزان شوری، کشاورزی، زمین شناسی و گسلها در محدوده مطالعاتی قیدار بود. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
هیدروژئوشیمی؛ آب زیرزمینی؛ نسبت یونی؛ شاخص فلزی(MI)؛ قیدار | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله پژوهشی
علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره بیست و چهارم، شماره سه، خرداد ماه 1401(289-305)
ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی به کمک پارامترهای هیدروشیمیایی (مطالعه موردی: ناحیه قیدار-استان زنجان)
طاهره جانی سرناوی [1] سیدوحید شاهرخی [2] * Vahid.shahrokhi@Gmail.com
چکیده زمینه و هدف: آب زیرزمینی یکی از مهمترین منابع برای شرب و آبیاری است. استانداردهای جهانی کیفیت آب، توسط سازمان بهداشت جهانی، به عنوان استانداردهای پایه مورد استفاده قرار میگیرند. هدف از این مقاله ارزیابی شیمی آب زیرزمینی و تاثیر آن بر کیفیت آب زیرزمینی جهت بررسی مطلوب بودن آن برای شرب و آبیاری در محدوده قیدار در استان زنجان میباشد. روش بررسی: به منظور تعیین پارامترهای فیزیکی-شیمیایی، آنیونها، کاتیونها و فلزات سنگین در مهرماه 1399 از تعداد 52 نمونه از چاهها و چشمههای ناحیه مورد مطالعه نمونهبرداری و به روشهای مختلف اندازهگیری گردید. یافتهها: رخسارههای آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه، دارای تیپ بیکربنانه تا کلروره بوده وبر حسب پارامتر سختی کل، به غیر از دو نمونه تمامی نمونهها دارای آب کاملاً سخت هستند. بر حسب EC و نسبت جذب سدیم (SAR)، درصد سدیم و کربنات سدیم باقیمانده (RSC)، مشخص گردید که آب زیرزمینی در بیشتر نمونهها خیلی شور و برای کشاورزی نامناسب است. علاوه بر این، غلظت عناصر سنگین محلول در آب زیرزمینی در محدوده قیدار در برخی از نمونهها برای برخی عناصر و یونها مانند آرسنیک، سلنیوم، سدیم، نیترات و سولفات بیشتر از حدود مجاز تعیین شده توسط WHO می باشد. بحث و نتیجهگیری: استفاده از نسبتهای یونی، نمودار گیبس و شاخص اشباع و تجزیه و تحلیل چند متغیره جهت نشان دادن منشا مواد حل شونده غیرآلی در آبهای زیرزمینی، نشان داد که منابع کربناته و تبادل یونی دارای بیشترین تاثیر بر شیمی آب در محدوده هستند. شاخص فلزی(MI) غیر قابل شرب بودن برخی از نمونهها را نشان داد. همچنین نتایج بدست آمده از تحلیل عاملی نشان دهنده تاثیر میزان شوری، کشاورزی، زمین شناسی و گسلها در محدوده مطالعاتی قیدار بود.
واژههای کلیدی: هیدروژئوشیمی، آب زیرزمینی، نسبت یونی، شاخص فلزی(MI)، قیدار.
Assess groundwater quality with help of Hydrochemical parameters (Case study: in Gheydar area, Zanjan Province)
Tahereh JaniSarnavi [3] SeyedVahid Shahrokhi [4] * Vahid.shahrokhi@Gmail.com
Abstract Background and Objective: the aim of this paper is the assessment of groundwater with respect to the chemistry and its subsequent impact on groundwater quality for drinking and irrigation consumption in the Qheydar area, Zanjan Province. Material and Methodology: In order to determine of physico-chemical parameters, anions, cations and heavy metals were sampled from the water sources of the study area and measured by different methods. Findings: The groundwater facies in the studied area belong to the bicarbonate to chloride type and generally hard due to the total hardness, Except for 2 Samples the others have hardness. In terms of EC and sodium adsorption ratio (SAR), Na% and residual sodium carbonate (RSC), the groundwater is Very salty in more of samples and totally unsuitable for agriculture. Moreover, dissolved heavy elements and Ions kind of As, Se, NO3 and SO4concentrations in the groundwater of the Qheydar area have the unsafe limits which recommended by the WHO. Discussion and Conclusion: Based on ionic ratios, Gibbs diagram, saturation index and multivariate analysis for indicating the sources of inorganic solutes in groundwater indicate carbonate sources and ion exchange have the greatest impact on water chemistry in the area. The metal index (MI) showed that some samples were non-drinking. Also, the results obtained from factor analysis showed the effect of salinity, agriculture, geology and faults in the Qeydar study area.
Key words: Hydrogeochemistry, Groundwater, Ionic Ratio, metal Index (MI), Gheydar.
مقدمه
بهمنظور ارزیابی نتایج احتمالی کیفیت آب زیرزمینی بر سلامتی انسان و شناسایی الگوهای شیمیایی آن تلاشهای فراوانی صورت گرفته است. همچنین آب زیرزمینی به عنوان یک بخش فعال از چرخه هیدرولوژیکی یکی از مهمترین منابع برای شرب و آبیاری است (1، 2). پارامترهای مختلف کیفی جهت طبقهبندی آب زیرزمینی شامل رخسارههای شیمیایی آب، سختی کل، نمودار ویلکاکس، درصد سدیم و کربنات سدیم است (3، 4). استانداردهای جهانی کیفیت آب، به صورت حدود مجاز برای عناصر سنگین توسط WHO(سازمان بهداشت جهانی) ارائه شده و به عنوان قوانین و استانداردهای پایه در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار می گیرند (5، 6). عناصر سنگین از نظر زیستمحیطی پایدار، غیرقابل تجزیه و دارای گرایش به انباشتگی در گیاهان و جانوران در انواع اکوسیستمها بوده و در حدود غیر مجاز خود تاثیرات نامطلوبی بر سلامتی بشر میگذارند (7). همچنین ممکن است این عناصر آب زیرزمینی را آلوده و منجر به کاهش کیفیت آن برای شرب و آبیاری شود (8). ترکیب اولیه آب زیرزمینی همانند ترکیب آب حاصل از بارندگی بوده و ممکن است آب دریای رقیق شده در نظر گرفته شود. ترکیب آب زیرزمینی طی برگشت آب به اقیانوس، در نتیجه تبخیر و تاثیرهوازدگی سنگها تغییرمیکند (9). در کل، آنالیزهای آماری چندمتغیره شامل ضریب همبستگی بین فلزها، تحلیل خوشهای، و تحلیل عاملی برای توضیح ماتریسهای دادههای بزرگ و پیچیده و فهم بهتر کیفیت آب منطقه مورد مطالعه استفاده می شود. محاسبه نسبتهای یونی نیز میتواند منشا احتمالی آبهای زیرزمینی برداشت شده از یک منطقه مشخص سازد. (10). در این راستا مطالعات مختلفی بر روی منابع آبی در استانهای قزوین و زنجان صورت گرفته که میتوان به ارزیابی کیفی آبهای زیرزمینی از دیدگاههای مختلف در دشت زنجان (11) و همچنین ارزیابی کیفی آب زیرزمینی در دشت قزوین (12) اشاره نمود. با توجه به این مطالب و از آنجا که کیفیت آب زیرزمینی یک عامل زیست محیطی مهم جهت تعیین سلامتی است، بنابراین ارزیابی کیفی آن با توجه به شاخصهای کیفی و مصارف مختلف از جمله آب آبیاری ضروری به نظر میرسد. عدم در نظر گرفتن این موضوع، سبب از دست رفتن خاک و افزایش بیابانزایی و کانونهای ریزگرد خواهد شد. هدف از نوشتار این مقاله، بررسی خصوصیات اصلی هیدروژئوشیمیایی آبهای زیرزمینی ناحیه قیدار و فرایندهای کنترل کننده شیمی آب زیرزمینی میباشد. بر این اساس، تیپ های مختلف آب و فرایندهای طبیعی رخ داده در منطقه از طریق شیمی آب زیرزمینی و بر اساس یونهای اصلی و عناصر کمیاب و روش های ترکیبی هیدروژئوشیمیایی و آماری ارزیابی میگردد. ارزیابی کمی آلودگی فلزات سنگین و قابلیت شرب آب منطقه ی مورد مطالعه از دو شاخص فلزی(MI) و شاخص آلودگی فلزات سنگین (HPI) نیز مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
مواد و روشها موقعیت جغرافیایی و زمینشناسی منطقه ناحیه قیدار در جنوب استان زنجان، در بخش شمال باختری زون ساختاری ایران مرکزی، در قسمت میانی زون ساختاری سنندج-سیرجان و در شمال باختر ایران قرار گرفته است. این ناحیه شامل بخشهائی از دو ورقه زمین شناسی 100000/1 مرزبان (31) و 100000/1 آوج (13) است که در بین طولهای ΄50 ˚48 تا '17˚49 شرقی و عرضهای ΄35 ˚35 تا '58 °35 شمالی جای گرفته است (شکل 1).
شکل 1- نقشه زمینشناسی ناحیه قیدار و موقعیت آن در زون ساختاری ایران مرکزی Figure 1. Geological map of qeydar area and its composition in central Iran
روند عمده گسلهای منطقه N300-330W با شیب عمومی ˚40-˚15 است که هم راستا با روند محور چینخوردگیهای موجود درمنطقه است. این ناحیه در پهنه ساختاری آوج و رزن قرار دارد (14). وجود سنگهای گوناگون رسوبی، دگرگونه و آذرین همراه با تغییر شکل موجب پیچیدگی زمین شناختی این منطقه شده است. کهنترین واحد سنگی موجود در این ناحیه دولومیتهای الیکا و پس از آن سنگهای متامورفیک، آهکهای کریستالین و سازند لار متعلق به ژوراسیک، آهک، آندزیت و بازالت کرتاسه، آهکهای نومولیتدار ائوسن و در نهایت مارن، آهک و واحدهای قرمز سازند آوج متعلق به الیگومیوسن است. جدیدترین واحد نیز شامل آبرفتهای عهد حاضر میباشد(15). از 13 چاه و چشمه، تعداد 52 نمونه آب زیرزمینی در مهرماه 1399 برداشت گردید (شکل 2). بر این اساس، هر نمونه برداشت شده شامل دو نمونه آب با فیلتر 45/0 میکرون فیلتر و دو نمونه مربوط به کاتیون با اسید نیتریک 65 درصد به pH زیر 2 اسیدی شد. جهت نمونهبرداری، ازبطریهای پلی اتیلنی 250 میلی لیتری که از قبل اسید شویی شده اند استفاده شد. pH، دما، اکسیژن محلول، هدایت الکتریکی، کل مواد جامد محلول، و پتانسیل اکسایش-کاهش (Eh) نمونهها به صورت درجا با دستگاه مولتی پارامتر پرتابل اندازه گیری گردید. غلظت کاتیونهای اصلی با دستگاه ICP-OES، آنیون ها با (IC) و قلیائیت با استفاده از دستگاه تیتراتور اتوماتیک و عناصر سنگین توسط دستگاه (ICP-MS) در آزمایشگاه سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور اندازهگیری گردید. پارامترهای فیزیکی و شیمیایی،آنیونها و کاتیونها و برخی از عناصر مورد مطالعه در محدوده قیدار برای چاهها و چشمههای موجود در جدول 1 آورده شده است.
شکل2- نقشه موقعیت نمونه برداری از آب های زیرزمینی در ناحیه قیدار Figure 2. Map of sample composition from groundwater in Qeydar area
نتایج و بحث
خصوصیات شیمیایی آبهای زیرزمینی محدوده مورد مطالعه رخسارههای هیدروژئوشیمیایی در گروههای ترکیبی مشخصی قابل توصیف می باشند (16). نمودار پایپر به سادگی شباهتها و تفاوتهای بین نمونههای آب زیرزمینی و اختلاط آنها را آشکار میکند. نمونههای آب با کیفیت مشابه تمایل به قرار گرفتن با یکدیگر در یک گروه را دارا هستند(3، 10، 17، 18). بر طبق مطالعات انجام شده و به کمک این نمودار، نمونهها دارای تیپ شیمیایی بیکربناته کلسیک، بیکربناته منیزیک، سولفاته کلسیک، سولفاته سدیک و کلروره سدیک (شکل 3 و جدول 2) میباشند. نمودار ویلکاکس به شناخت انواع مختلف تیپ در یک آب زیرزمینی جهت آبیاری کمک می کند. این نمودار، بستگی به EC و SAR (جدول 3) دارد و آب را به 16 رده از C1-S1 تا C4-S4 تقسیم می کند( 20-18). بر اساس مطالعات انجام شده و به کمک نمودار ویلکاکس، نمونه های برداشت شده در بیشتر موارد برای کشاورزی نامناسب (شکل 4 و جدول 2) هستند. همچنین طبقهبندی درجه سختی آب معمولا بر اساس میزان CaCO3 و برحسب میلیگرم بر لیتر بیان میشود (5). بر اساس مطالعات انجامشده بیشتر نمونههای برداشت شده کاملا سخت و به ندرت سخت (جدول 3) میباشند. از طرف دیگر خاکهای با شوری بالا مقدار آب قابل دسترس برای گیاه را کاهش داده و باعث خشکی آن میشوند. جهت آبیاری، مجموع مقادیر نمکهای محلول در آب بسیار مهم است. کربنات سدیم باقیمانده (RSC) برای طبقهبندی آب جهت استفاده در آبیاری و جهت شناسایی خطر قلیاییت برای خاک استفاده میشود. بر این اساس، آب زیرزمینی دارایRSC بیشتراز 5/2 میلیاکیوالان بر لیتر جهت آبیاری نامناسب است (20).
با توجه به موارد فوق، کیفیت نمونههای برداشتشده بر اساس درصد سدیم در همه موارد مناسب است(جدول 3). همچنین بر اساس مقادیر مجاز سازمان بهداشت جهانی(WHO) در حدود 85 درصد نمونهها برای مواد جامد محلول (TDS) ، نزدیک به 50 درصد نمونهها برای کلسیم، منیزیم، سدیم، کلرید و آرسنیک، 30 درصد نمونهها برای فلورید و سولفات و در حدود 8 درصد نمونهها برای نیترات، آهن و سلنیوم بالاتر از حد مجاز مشاهده شده است(جدول 1).
شکل 3- دیاگرام پایپر، نشان دهنده ترکیب یون های اصلی در آبهای طبیعی Figure 3. Piper diagram, shows the composition of the main ions in natural waters
شکل 4- دیاگرام ویلکاکس نشان دهنده ترکیب آبهای طبیعی Figure 4. Wilcox diagram, shows the composition of natural waters
جدول 2- تیپ شیمیایی و کیفیت آب نمونه ها برای کشاورزی Table 2. Chemical type and water quality of samples for agriculture
جدول3- بررسی کیفی نمونه ها براساس سختی کل، درصد سدیم و RSC Table 3. Samples qualitative evaluation based on total hardness, sodium percentage and RSC
شاخص فلزی MI و آلودگی فلزات سنگین (HPI)
شاخص فلزی اثرات آلودگی عناصر سنگین را بر کیفیت آب آشامیدنی و سلامت انسان نشان میدهد. بر طبق شاخص فلزی MI در نمونههای 1، 2، 3، 4، 6، 8 و 9 مقادیر بیشتر از 1 و غیر قابل شرب خواهد بود که این میزان در نمونه 6 برای شاخص MI به 91/7 میرسد که علت آن مقدار بالای آرسنیک است(جدول 4). شاخص آلودگی فلزات سنگین نیز در نمونههای برداشت شده از ناحیه مورد مطالعه کمتر از 100 و بین 44 تا 47 متغیر و برای شرب مناسب است(جدول 4).
جدول 4- مقادیر شاخص فلزی و شاخص آلودگی فلزات سنگین در ناحیه قیدار Table 4. Metal index values and heavy metal pollution index in Qeydar area
پارامترهای آماری و تحلیل عاملی
پس از تعیین شاخصهای آماری در منطقه مورد مطالعه(جدول 5) و انجام مطالعات آماری نتایج مشابهی بین آنالیز فاکتوری و آنالیز خوشهای مشاهده شد پس از انجام تحلیل عاملی 5 عامل معرفی گردید، که عامل اول شامل Cl,Fe,Na,K,EC,Alkalinity,Cu,Mn,Ca,pH، عامل دوم شامل SO4,F,Mg,NO3,Ni,Se,Cr، عامل سوم شامل Hg,As,Pb,Cd,Zn، عامل چهارم Eh و عامل پنجم Co است (جدول 6). علاوه بر این، بر اساس نتایج دندروگرام، پنج گروه اصلی با یک همبستگی خوب دیده شد، که گروه اول شامل Na,Cl,EC,Ca,Fe,K,Cu,Alkalinity,Mnکه دارای همبستگی بالایی میباشند؛ گروه دوم شامل NO3 و F ،گروه سوم شامل Mg,SO4,Ni,Se,Cr,Co، که Mg,SO4 و Ni,Se دارای بالاترین همبستگی هستند، گروه چهارم شامل Cd,Pb,As,Zn,Hg وگروه پنجم شاملpH و Eh میباشند (شکل 5).
جدول 5- پارامترهای آماری عناصر در نمونه های آب زیرزمینی ناحیه مورد مطالعه Table 5. Statistical parameters of the elements in groundwater samples of the study area
مکانیسم های کنترل کننده شیمی آب رابطه بین کاتیونها و آنیونهای اصلی، جهت استنتاج منابع احتمالی این یونها در آب زیرزمینی استفاده میشود. از طرف دیگرآمار چند متغیره در بردارنده مشاهده و آنالیز همزمان بیش از یک متغیر خروجی میباشد. (8).
شکل5-آنالیزهای خوشه ای Figure 6. Cluster analysis
جدول 6- نتایج آنالیزهای فاکتوری Table 6. Results of factor analysis
در بیشتر نمونهها کل مواد جامد محلول بیشتر از ppm500 بوده است. بر طبق نسبت یونی (جدول 7) میتوان گفت نمونههای آب زیرزمینی در منطقه از هوازدگی و بر همکنش آب- سنگ های کربناته منشا گرفتهاند. تاثیرشوری بالا و Ion Exchange نیز قابل مشاهده است(شکل 6).
نتیجهگیری بر طبق مطالعات انجام شده در ارتباط با کیفیت آب، نمونهها دارای تیپ شیمیایی بیکربناته کلسیک، بیکربناته منیزیک، سولفاته کلسیک، سولفاته سدیک و کلروره سدیک بوده و میزان عناصر قلیائی خاکی در آنها بیشتر از قلیائیها، اسیدهای قوی بیش از اسیدهای ضعیف، سختی غیر کربناتی بیش از 50٪ و زوجهای آنیون و کاتیونی کمتر از 50٪ میباشند.. بیشتر نمونهها کاملاً سخت بوده و در رده نامناسب برای کشاورزی قرار میگیرند. این آبها صرفا برای خاکهای دارای بافت سبک با قابلیت نفوذ زیاد و شرایط زهکشی مناسب قابل استفاده بوده و در صورتیکه در دوره اولیه رشد گیاه، آب شیرین کافی از طریق بارندگی و یا سیلابها به منطقه برسد تا حدودی قابلیت استفاده دارند. همچنین مقادیر بیش از حدود مجاز WHOدر نمونهها مشاهده میشود. بررسی شاخص فلزی و شاخص آلودگی فلزات سنگین نشانگر غیر قابل شرب بودن برخی از نمونهها بود که در تمامی موارد ذکر شده میتوان تاثیر هدایت الکتریکی، مواد جامد محلول و شوری بالا را مشاهده کرد.
جدول7-نتایج حاصل از نسبت های یونی در ناحیه مورد مطالعه Table 7. Results of ionic ratios in the study area
همچنین قرارگیری موقعیت نمونهها بر امتداد گسلها و تاثیرات ناشی از آن بر نتایج قابل مشاهده میباشد. مطالعات آماری انجام شده در محدوده قیدارنشاندهنده نتایج مشابهی بین آنالیز فاکتوری و آنالیز خوشهای است. در تحلیل عاملی 5 مورد مشخص گردید که عامل اول شامل Cl,Fe,Na,K,EC,Alkalinity,Cu,Mn,Ca,pH تحت تاثیر شوری بالا در نمونههاست، این عامل نشان میدهد که آب از منبع تغذیه دور شده و میزان مسافت زیادی را طی کرده است. عامل دوم شامل SO4,F,Mg,NO3,Ni,Se,Cr تاثیر شرایط کشاورزی موجود در محدوده را نشان داده و بیانگر حضور آمونیاک و مقادیر قابل توجهی نمکهای قلیائی در محدوده است. وعامل سوم و چهارم شامل Hg,As,Pb,Cd,Zn و غیره تحت تاثیر مقادیر بالای فلزات سنگین و زمینشناسی محدوده قرار گرفته و نشاندهنده حضور کانیها و سنگهای سولفیدی و حاوی فلزات سنگین است که باعث کاهش شدید شاخص کیفیت آب میشوند.
شکل 6-نقشه عناصر و یونها در ناحیه قیدار(مختصات همانند شکل یک است). Figure 7. Elements map and ions in Qeydar area (coordinates are the same as in Figure 1).
تاثیر همبستگی بالای این فلزات در کنار هم در نتایج حاصله از شاخص فلزی قابل مشاهده است. شاخص فلزی MI نشان می دهد که اکثر آبهای موجود به دلیل حضور عناصری همانند آرسنیک غیر قابل شرب میباشند.. علاوه بر این نتایج بدست آمده از دندروگرام و مشابهت آن با تحلیل عاملی شاهدی بر این مدعا ست. نتایج حاصل از نسبتهای یونی نمونههای آب زیرزمینی در منطقه عموما از هوازدگی و بر همکنش آب- سنگهای کربناته، شوری بالا و Ion Exchange منشاگرفتهاند. همچنین چشمه شماره 4 یک چشمه آبگرم است که تاثیر آن بر نتایج این نمونه قابل مشاهده است. همانطور که مشاهده میشود تیپ آب این نمونه کلروره سدیک و برای کشاورزی نامناسب، در بیشتر فلزات، یونها و پارامترها بالاتر از حد مجاز WHO بوده و بر طبق شاخص فلزی غیر قابل شرب میباشد.
سپاسگزاری این مقاله بخشی از پایان نامه کارشناسی ارشد نویسنده اول میباشد. برخود لازم میدانیم از زحمات همکاران محترم معاونت پژوهشی دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم آباد تشکر و سپاسگزاری نمائیم. همچنین از پیشنهادهای ارزنده سردبیر و داوران محترم نشریه علوم و تکنولوژی محیط زیست که موجب بهبود ساختار علمی مقاله گردید قدردانی مینمائیم.
References
[1]- دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زمین شناسی، واحد خرم آباد، دانشگاه آزاد اسلامی ، خرم آباد، ایران. [2] - دانشیار، گروه زمین شناسی، واحد خرم آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، خرم آباد، ایران. * (مسوول مکاتبات) [3] - M.Sc. Student, Department of Geology, Khoramabad Branch, Islamic Azad University, Khoramabad, Iran. 2- Associate Professor, Department of Geology, Khoramabad Branch, Islamic Azad University, Khoramabad, Iran. *(Corresponding Author) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 45 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 11 |