بررسی آنومالی آرسنیک و منشأ احتمالی آن در آب‌زیرزمینی دشت خوی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

دشت خوی در شمال‌ باختر کشور و در شمال استان آذربایجان‌غربی گسترده شده است. این منطقه جزو مناطق سرد و خشک محسوب شده و میانگین بارندگی آن 344 میلی‌متر است. هدف از این پژوهش بررسی وضعیت هیدروشیمیایی منابع آب‌زیرزمینی دشت خوی، از نظر تعیین آلودگی آرسنیک در مناطق مختلف دشت است. با توجه به نتایج تجزیه‌های هیدروشیمیایی از 36 نمونه آب‌‌زیرزمینی دشت خوی، مقادیر عنصر آرسنیک در برخی مناطق دارای غلظت بالاتر از حد استاندارد سازمان بهداشت جهانی (WHO)برای آب شرب است. در نمونه‌های تجزیه‌شده، به‌سوی خاور و جنوب خاور منطقه مورد مطالعه، غلظت آرسنیک افزایش نشان می‌دهد. بر پایه تجزیه خوشه‌ای، نمونه‌های تجزیه‌شده در سه خوشه قرار گرفته‌اند. هر کدام از خوشه‌ها با توجه به‌محتوی عناصر سنگین از جمله آرسنیک و آهن نیز به زیرگروه‌های دیگری تقسیم شده‌اند. در ماتریس ضریب همبستگی، آرسنیک همبستگی مثبتی با آهن، مس، سدیم، کلر، سولفات و EC  نشان می‌دهد. همبستگی بالای آرسنیک با آهن و مس نشان‌دهنده تأثیر بالای اکسیدها و هیدروکسیدهای این عناصر در جذب آرسنیک در رسوبات و همراه بودن آنها را در رسوبات و به تبع آن در آب است. بیشترین اشباع ‌شدگی آرسنیک به ترتیب برای ترکیبات FeAsO4:2H2O و Ca3(AsO4)2:4H2O را نشان می‌دهد که روند تغییر شاخص اشباع برای این دو ترکیب نیز مشابه است و تقریباً از مناطق تغذیه به‌سوی مناطق تخلیه آب‌زیرزمینی افزایشی است. بر پایه روش تجزیه فاکتوری، سه عامل اصلی مؤثر بر هیدروشیمی منطقه مورد شناسایی قرار گرفت. در عامل نخست کلر، سدیم، سولفات، پتاسیم، آرسنیک، مس، آهن و هدایت الکتریکی مؤثرند که در واقع این عوامل منشأ زمین‌زاد دارد. با توجه به نتایج حاصل می‌توان گفت منشأ آرسنیک منطقه مورد مطالعه زمین‌زاد (geogenic) است و مربوط به‌عوامل زمین‌شناسی، سنگ‌ها و رسوبات حاصل از فرسایش این سنگ‌هاست. با این وجود می‌توان گفت انحلال کانی‌های موجود در سازندهای میوسن (مارن، شیل و ماسه و کنگلومرای قرمز) و پلیوسن (کنگلومرای با میان‌لایه‌های مارن و ماسه) بر آرسنیک آب‌زیرزمینی این ناحیه تأثیر داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Arsenic Anomalies and Its Probable Origin in Groundwater of Khoy Plain

نویسندگان [English]

  • A Asghari Moghaddam 1
  • L Jalali 2
1 Professor, Department of Geology, Faculty of Natural Sciences, University Of Tabriz, Tabriz, Iran
2 M.Sc. Student, Department of Geology, Faculty of Natural Sciences, University Of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده [English]

The KhoyPlain is located in the north of West Azarbaijan province, northwest of Iran. The study area has a cold and arid climate with the annual mean precipitation of about 344 mm. The purpose of this study is evaluating of hydrochemical properties of groundwater and determination of arsenic contamination at this plain. According to the hydrochemical analysis of 36 collected groundwater samples, in some zones of the area, arsenic contamination is exceed the world health organization (WHO) standard for drinking water. The arsenic concentrations of the water samples were increased in the east and southeast part of the study area. Based on the cluster analysis, the samples were posed in three clusters. Each of the clusters divided into subgroups based on heavy metals contain such as arsenic and iron. There is a positive correlation relationship between arsenic and iron, copper, sodium, chlorine, sulfate and EC. The high correlation of arsenic with iron and copper show the high impact of oxides and hydroxides of these elements in absorbing  and accompanying  in the sediments and consequently in the groundwater. The most saturation indices of arsenic were for FeAsO4:2H2O and Ca3 (AsO4)2:4H2O compounds, showing that change of saturation indices for these two compounds is similar and increasing from recharge to discharge area. Based on factor analysis method, three main effective factors were distinguished on hydrochemistry of the study area. In the first factor, chlorine, sodium, potassium, arsenic, copper, iron and electrical conductivity are effective elements, which have geogenic origin. Consequently, the origin of arsenic can be geogenicthatis related to geological factors, rocks and sediments that come from alteration of geological formations. Therefore, dissolution of minerals from the Miocene deposits such as marl, shale, sandstone and red conglomerate and the Pliocene conglomerate, and interbedded marl and sandstone are the effective sources of arsenic in the aquifer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • KhoyPlain
  • Groundwater
  • Hydrochemistry
  • ARSENIC
  • Factor Analysis and Geogenic