بررسی عوامل مؤثر بر غلظت بالای آرسنیک در آب زیرزمینی آبخوان‌های دشت تبریز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، دانشکده علوم‌طبیعی، گروه زمین‌شناسی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، دانشکده علوم‌طبیعی، گروه زمین‌شناسی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

دشت تبریز با وسعتی بیش از 700 کیلومترمربع از محدوده خاوری شهر تبریز تا شوره‌زارهای دریاچه ارومیه گسترده شده است. این دشت  دارای دونوع آبخوان با کیفیت آب زیرزمینی متفاوت است. آبخوان آزاد که در کل دشت گسترده شده، در مناطق تغذیه دشت از بالادست دارای کیفیت آب خوب و در طول مسیر جریان رودخانه آجی‌چای و قسمت‌های باختری دشت کاملاً شور می‌باشد. آبخوان‌های تحت‌فشار  چند لایه‌ای که در مرکز و قسمت‌های باختری دشت قرار گرفته‌اند، از کیفیت آب نسبتاً خوبی برخوردارند. غلظت مقادیر آرسنیک نیز در این آبخوان‌ها مختلف بوده و نمونه‌های تجزیه شده از نظر شیمیایی و به‌ویژه غلظت آرسنیک دو گروه آب کاملاً متفاوتی را تشکیل می‌دهند. هدف این پژوهش، بررسی توزیع مکانی و عوامل کنترل‌کننده غلظت بالای آرسنیک در این آبخوان‌ها است. برای این منظور 16 نمونه آب با توزیع مناسب در دشت از آبخوان‌های یاد شده، برای آنالیز یون‌های اصلی و عناصر جزئی جمع‌آوری و در آزمایشگاه مورد تجزیه شیمیایی قرار گرفتند. مقدار غلظت آرسنیک در آبخوان آزاد و در محل تغذیه از مرزهای دشت، کم و در آبخوان‌های تحت‌فشار و ژرف، زیاد است. ارتباط غلظت آرسنیک با شرایط هیدروژئولوژیکی، غلظت‌های نیترات، سولفات و pH  مقایسه و نتایج با روش‌های تجزیه به عوامل و روش‌های هیدروژئوشیمیایی تعبیر وتفسیر شد. حضور نیترات و سولفات با بار عاملی مثبت و آرسنیک با بار عاملی منفی می‌تواند شرایط احیایی را برای سیستم آب زیرزمینی بیان کند که باعث تحرک آرسنیک می‌شود. اشباع‌شدگی(SI) کانی‌های حاوی آرسنیک، با وجود بالا بودن میزان آرسنیک در نمونه‌ها، بسیار پایین و تحت‌اشباع است. آرسنیک موجود در منابع آب زیرزمینی منطقه دارای منشأ زمین‌شناسی است و مقادیر غلظت آن به شرایط هیدروژئولوژیکی و احیایی محیط، مدت زمان ماندگاری آب در لایه‌های زیرین زمین و ژرفای چاه بستگی دارد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Considering Factors Affecting High Arsenic Concentration in Groundwater Resources of Tabriz Plain Aquifers

نویسندگان [English]

  • A Asghari Moghaddam 1
  • R Barzegar 2
1 Professor, Faculty of Natural Science, Department of Geology, Tabriz University, Tabriz, Iran
2 M.Sc. Student, Faculty of Natural Science, Department of Geology, Tabriz University, Tabriz, Iran
چکیده [English]

The Tabriz plain with an area of more than 700 km2 is extended from the eastern limit of Tabriz city to the salt flats of UrmiaLake. There are two types of aquifers in this plain with different quality of groundwater. The unconfined aquifer, which is extended all over the plain, in recharge areas near the plain margins has good quality water but in the central part of the plain along the Aji Chay river as well as in the west margin of the Plain is saline. The multi-layer confined aquifers, which lie down in central and western parts of the Plain bearing more or less good quality groundwater. The arsenic concentration of these aquifers is also different; the water samples analyzed from the chemical point of view especially with respect to concentration of arsenic show two different groups of groundwater. The aim of this study is considering of arsenic spatial distribution and factors controlling high arsenic concentration in the aquifers. For this purpose 16 water samples, with evenly distributed in the Plain, were collected from the aquifers, two water samples for each well, one for analyzing major ions and the other for trace elements. They were analyzed in hydrology lab at the TabrizUniversity. The arsenic concentration in unconfined aquifer and in recharge areas of the plain boundary is low and in confined and deep wells is high. Arsenic concentration compared on the basis of their dependency on hydrogeological conditions, nitrate and phosphate concentrations and pH and the results interpreted by factor analysis and hydrogeochemical methods. Attendance of nitrate and phosphate by positive factor and arsenic by negative factor can show the reduction conditions in groundwater system, which caused the arsenic mobilization. In spite of high arsenic concentrations in the water samples, the saturation index of arsenic minerals is very low and under saturation. The arsenic existing in groundwater resources of the area originate from the geological formations and its concentrations depend highly on the hydrogeological and environmental reduction conditions, residence time of water in underground layers and depth of the sampling wells.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arsenic concentration
  • Reduction conditions
  • aquifer
  • Factor analysis
  • Hydrogeochemical methods
  • Tabriz plain