بررسی هیدروژئوشیمیایی آب مناطق مجاور پالایشگاه گاز شهید هاشمی‌نژاد با استفاده از نمودار‌های ترکیبی، نمایه‌های اشباع و نسبت‌های یونی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 دانشیار، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 استاد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

4 کارشناس ارشد، واحد حفاظت، ایمنی و بهداشت محیط زیست (HSE)، شرکت پالایش گاز شهید هاشمی‌نژاد، سرخس، ایران

چکیده

هیدروژئوشیمی آب‌های سطحی و زیرزمینی راهنمای مناسبی برای تشخیص واکنش‌های انجام شده در آبخوان‌ و همچنین شناسایی عوامل آلاینده طبیعی و انسان‌زاد مؤثر بر منابع آب است. ١7 نمونه آب برای بررسی کیفیت آب‌های زیرزمینی و سطحی موجود در منطقه پالایشگاه گاز شهید هاشمی‌نژاد، در شمال خاور شهر مشهد و در فاصله ٣۵ کیلومتری شهرستان سرخس مورد مطالعه قرار گرفت و غلظت آنیون‌ها و کاتیون‌های اصلی، میزان pH، دما، هدایت الکتریکی و میزان کل مواد جامد محلول در آنها تعیین شد. با استفاده از نمودار Piper نوع و رخساره سدیم سولفاتی و سدیم کلروری برای منابع آب مورد مطالعه تعیین شد. نمودار‌های ترکیبی Ca2+/Mg2+ در برابر Mg2+ و Ca2+/Ca2++Mg2+ در برابر SO42-/SO42-+HCO3-و همچنین میزان سختی کل و فشار گاز CO2،انحلال کربنات‌ها را تأیید کرد. نسبت‌های یونی Na+/Na++Cl-، Ca2+/Ca2++SO42-، HCO3-/Σ anions، HCO3-/SiO2، SiO2/Na++K+-Cl-، Na++K+ و SO42-+Cl- نیز عواملی مانند تبادل یونی، انحلال ژیپس، هالیت و سولفات‌های سدیم و پتاسیم و هوازدگی کربنات‌ها و سیلیکات‌ها را به عنوان مهم‌ترین عوامل مؤثر بر ترکیب شیمیایی منابع آب منطقه مشخص کرد. بر طبق نمودارهای Log(aCa2+/a(H+)2) و Log(aMg2+/a(H+)2) در برابرLog (aNa+/a(H+)2)  که برای مشخص کردن کانی‌های سیلیکاتی محلول در آب استفاده می‌شوند، به غیر از دو نمونه که در محدوده کانی کلینوکلر قرار گرفته‌اند، دیگر نمونه‌های مورد مطالعه انحلال کانی کائولینیت را نشان می‌دهند. محاسبه نمایه‌های اشباع با استفاده از نرم‌افزار PHREEQC، مشخص کرد که در همه نمونه‌ها کانی کلسیت، دولومیت و آراگونیت حالت فوق اشباع، کانی هالیت و انیدریت تحت اشباع و کانی ژیپس هر سه حالت فوق اشباع، تحت اشباع و تعادل را دارد. نمودارهای Schoeller و Wilcox کیفیت نامناسب را برای منابع آب برداشت شده برای مصارف آشامیدن و کشاورزی نشان دادند. در واقع منابع آب منطقه به دلیل حضور سازندهایی با قابلیت انحلال بالا که در سطح وسیعی رخنمون دارند کیفیت مناسبی نداشته است و از سویی سطح ایستابی به نسبت کم‌ژرفا و دمای بالای محیط نیز سبب تشدید آن می‌شود. با توجه به نتایج به‌دست آمده عوامل طبیعی نقش اصلی بر کیفیت منابع آب منطقه داشته‌اند.  

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Hydrogeochemical Study of Water Resources in Shahid Hashemi-Nejad Gas Refinery and Surrounding Areas Using Compound Diagrams, Saturation Indices and Ionic Ratios

نویسندگان [English]

  • M Tajbakhshian 1
  • M.H Mahmudy 2
  • A Mahboubi 3
  • R Moussavi Harami 3
  • I Ejlali 4
1 M. Sc. Student, Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2 Associated Professor, Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
3 Professor, Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
4 Health, Security and Environment (HSE) Unit, Shahid Hashemi Nezhad Gas Refinery, Sarakhs, Iran
چکیده [English]

Hydrogeochemistry of surface and ground waters is a useful way to identify performing reactions in aquifers and also in recognizing effective natural and anthropogenic polluting factors in these sources. In order to study surface and ground waters quality of shahid Hashemi- Nejad gas refinery region, located 35 km south of Sarakhs town, 17 water samples were collected. Parameters of pH, temperature, electrical conductivity and total dissolved solids were measured in the field, and water samples were analyzed for major anions and cations concentrations in geochemical lab. Using Piper diagram, sodium sulfate and sodium chloride type and facies were determined for the water samples. Ca2+/Mg2+v.as Mg2+ ,Ca2+/Ca2++Mg2+v.as SO42-/SO42-+HCO3-  compound diagrams, total hardness and PCO2 proved carbonates dissolution. Na+/Na++Cl-, Ca2+/Ca2++SO42-,HCO3-/Σ anions, HCO3-/SiO2 , SiO2/Na++K+-Cl-, Na++K+and SO42-+Cl-ionic ratios determined factors such as ion exchange, dissolution of Gypsum, Halite and sulfates of sodium-potassium, and weathering of carbonates and silicates as the most important effective parameters on chemical composition of water sources in this area. In Log(aCa2+/a(H+)2)andLog(aMg2+/a(H+)2) v.asLog (aNa+/a(H+)2) diagrams, which are used for specifying soluble silicate minerals in water, all water samples showed the dissolution of Kaolinite except two samples which were located at clinochlore mineral zone. Calculating saturation indices using PHREEQC software proved that Calcite and Dolomite mineral had supersaturation, Halite and Anhydrite undersaturation and Gypsum mineral supersaturation, undersaturation and equilibrium states in all samples. Schoeller and Wilcox diagrams pointed unsuitable quality for drinking and agricultural usages for these water sources. In fact, because of formations presence with high solubility that lay out in large amount of surface, water resources in this area have not suitable quality, and on the other hand shallow water level and high temperature intensify it. Based on obtained results, natural factors have major role in quality area’s water resources.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydrogeochemistry
  • Hashemi Nezhad Gas Refinery
  • Piper
  • PHREEQC
  • Schoeller
  • WilCox
  • Ionic Ratios