آلودگی آبهای زیرزمینی در دشت مختاران (بخش شمالی کوه شاه- جنوب بیرجند) بر پایه اطلاعات ژئوشیمی منطقه

سنگها و کانیهای تشکیل دهنده ی مسیر حرکت آبهای زیرزمینی و دگرسانی های رخداده در سنگها از عوامل مهم تعیین کننده کیفیت آبها هستند. برهمکنش های بین آّب و سنگ باعث می شود تا غلظت عناصر و کیفیت آبها تغییر یابند. در صورت افزایش غلظت بیش از حد مجاز عناصر در آب، مصرف آن توسط انسان و دیگر موجودات زنده باعث به خطر افتادن سلامتی و در پی داشتن عوارض سوء زیست محیطی می شود. این تحقیق جهت بررسی کیفیت آبهای زیرزمینی حاشیه جنوبی دشت مختاران در جنوب بیرجند و شناسایی برخی از عوامل تعیین کننده آن صورت گرفته است. بدین منظور پس از جمع آوری اطلاعات و مطالعات صحرایی و انتخاب محل های مناسب جهت نمونه برداری، از آب طی دو مرحله، 6 منبع آبی در آبان 1387 (انتهای فصل خشک) و 12منبع آبی در خرداد 1388 (انتهای فصل تر) نمونه گیری شد. همچنین از خاک و سنگهای محل نیز نمونه برداری صورت گرفت. 19 نمونه سنگی جهت تهیه مقطع نازک و 13 نمونه سنگی جهت آنالیز icp-ms و 18 نمونه آبی جهت اندازه گیری غلظت آنیونها و کاتیونها و تعیین غلظت عناصر به روش icp-ms انتخاب شدند. از میان عناصر آنالیز شده به روش icp-ms با توجه به اولویت های زیست محیطی و شرایط زمین شناسی منطقه، 12 عنصر شامل al, as, b, ba, cr, cu, fe, k, pb, sb, si, zn جهت ادامه مطالعات انتخاب شدند. مطالعات سنگ شناسی منطقه حاکی از حضور سنگهای ولکانیکی (آندزیتها) و ولکانوکلاستیکی (توفها) هستند. براساس شدت دگرسانی های رخداده در سنگها، آنها به سه گروه i (نمونه های با دگرسانی ضعیف)، گروه ii (نمونه های با دگرسانی شدید) و گروه iii(نمونه های خاک و رسوب) تقسیم شدند. آنالیزهای ژئوشیمیایی نشان می دهند که در سنگهای شدیداً دگرسان شده (گروه ii)، عناصر fe, kو pb بیشترین غلظت و عناصر al, ba, cr, cu, sb و znکمترین غلظت را در میان دیگر عناصر داشته اند. با استفاده از نتایج آنالیزهای انجام شده بر روی آّبها و رسم نقشه توزیع غلظت عناصر و آنیونها و کاتیونها و دیگر پارمترهای اندازه گیری شده در منابع آبی منطقه مشخص گردید که دگرسانی باعث افزایش مجموع جامدات حل شده (tds)، مجموع ذرات معلق در آب (tss) و افزایش غلظت al, fe, k, cu, pb, sb, b, ca و so42-و کاهش غلظتcr, ba و as در آب شده است. همبستگی بالای بین پارامترهای مختلف نشانه تشابه رفتار ژئوشیمیایی آنها می باشد. بالاترین همبستگی ها بین ca با so42- (0.914+)، mg با si (0.800+) و bبا tds (0.973+)، bبا cl (0.967+)، bبا na (0.994+) در آبها و ca با sr (0.884+) و fe با k (0.901+) در سنگها اندازه گیری شده است. محاسبه mi (شاخص فلزی) برای منابع آبی نشان داد که چشمه بیدخت، قناتهای رود کاج، یوش و بیدستان و چاههای کوشه، ولیعصر و دولت آباد دارای mi بالاتر از یک می باشند. کانیهای مونتموریلونیت، کائولینیت، هماتیت، گوتیت و هیدورکسیدهای آهن از جمله کانیهایی هستند که در منابع آبی با شاخص اشباع شدگی (si) بزرگتر از صفر بیشترین احتمال رسوبگذاری را دارند. دگرسانی باعث افزایش تغییرات si برخی از کانیها در منابع آبی گردیده است. با توجه به مطالعات زمین شناسی، سنگ شناسی، ژئوشیمیایی، بررسی نقشه پراکنش عناصر در منابع آب، جداول همبستگی عناصر در آب و سنگ و نمودارهای شاخص اشباع شدگی عناصر، مدل مفهومی چگونگی برهمکنشهای بین آب و سنگ و انتقال و تغییرات برخی از عناصر در محیطهای حد واسط و ورود آنها به آب ارائه گردیده است. در این مدل عناصر از محیطهای اولیه شامل سنگهای اولیه، سنگهای دگرسان شده توسط سیالات هیدروترمالی و کانه زایی احتمالی توسط هوازدگی و دیگر واکنشهای شیمیایی می توانند وارد محیط حد واسط شوند. این عناصر در نهایت با انجام شستشو و واکنشهایی نظیر انحلال، تبادل یون و آزاد سازی به صورت محلول در منابع آبی ظاهر می گردند. در صورت به حالت اشباع رسیدن محلول از عناصر و یونها، رسوبگذاری صورت پذیرفته و عناصر از فاز محلول جدا شوند.