ارزیابی غلظت فلزات سنگین در آب و رسوبات سطحی رودخانه چشمه علی دامغان (از چشمه علی تا سد شهید شاهچراغی)، استان سمنان

رودخانه چشمه علی در شمال غربی دامغان واقع شده و یکی از منابع مهم آب شیرین در استان سمنان می باشد. در این مطالعه به ارزیابی غلظت فلزات سنگین (fe، cd، cr، ni، cu و pb) در آب و رسوبات سطحی رودخانه چشمه علی از مظهر تا ورودی سد شاهچراغی پرداخته شده است. در این راستا بعد از مطالعات کتابخانه ای و بررسی زمین شناسی و کاربری اراضی، منطقه 24 ایستگاه در طول رودخانه چشمه علی و سرشاخه های ورودی به آن انتخاب گردید. نمونه های آب بعد از فیلتر و اسیدی شدن به منظور آنالیز به آزمایشگاه سازمان حفاظت محیط زیست سمنان ارسال گردید. پارامترهای شیمیایی رسوب از قبیل ph، ec، درصد مواد آلی و درصد کربنات کلسیم بعد از آماده سازی و دانه بندی رسوبات اندازه گیری شد. در ادامه تحلیل های آماری از قبیل آنالیز همبستگی و آنالیز مولفه اصلی (pca) در جهت آشکارسازی روابط بین داده های بدست آمده انجام گردید. به منظور بررسی دقیق روند تغییرات فلزات در طول مسیر رودخانه با استفاده از نرم افزار gis نقشه های هم غلظت عناصر ترسیم گردید. همچنین با استفاده از نرم افزارهای هیدروشیمی آب، تیپ و رخساره آب و وضعیت آب برای مصارف کشاورزی و آشامیدن سنجیده شد. به منظور ارزیابی میزان آلودگی رسوبات از شاخص های ژئوشیمیایی مانند شاخص زمین انباشت (igeo)، فاکتور غنی شدگی (ef) و درجه آلودگی اصلاح شده (mcf) استفاده گردید. براساس اندازه گیری های انجام شده، ph آب و رسوب منطقه در محدوده قلیایی قرار دارد. هدایت الکتریکی آب منطقه بین مقادیر493 تا 1183 میکروزیمنس بر سانتی متر تغییر می کند. تیپ آب بی کربناته و رخساره آن کلسیک می باشد. آب رودخانه چشمه علی و سرشاخه دامغانرود براساس نمودار ویلکاکس برای کشاورزی مناسب تا قابل استفاده می باشد و در کلاس c2s1 و c3s1 قرار می گیرد و براساس نمودار شولر، برای آشامیدن در محدوده خوب تا قابل قبول می باشد. شاخص اشباع نشان داد که نمونه های آب منطقه نسبت به آراگونیت، کلسیت، دولومیت، ژیپس و انیدریت در حالت فوق اشباع قرار دارند. براساس دانه بندی، غالب رسوبات بستر رودخانه چشمه علی گراول ماسه ای می باشند. درصد مواد آلی با توجه به کشاورزی و رشد درختان در حاشیه رودخانه بین 1/21% تا 4/4% تغییر می کند. بالاترین درصد کربنات کلسیم در ایستگاه های ابتدائی به دلیل رخنمون سازند آهکی مشاهده می گردد. نتایج آنالیز فلزات سنگین نشان داد که هیچ یک از فلزات مورد بررسی در آب منطقه از حد مجاز استاندارد آب آشامیدنی (who, 2011) تجاوز نکرده است. غلظت فلزهای نیکل، کروم، مس و روی در رسوب از میانگین رسوبات جهانی پایین تر می باشد. غلظت کادمیوم در نمونه های رسوب در تمامی ایستگاه های نمونه برداری از غلظت میانگین کادمیوم رسوبات جهانی تجاوز می کند. در 76% نمونه ها غلظت سرب از میانگین غلظت این عنصر در رسوبات جهانی تجاوز می کند. آنالیز همبستگی و مولفه اصلی نشان می دهد که فلزات کروم، مس، روی، نیکل و آهن به طور غالب از فعالیت های زمین زاد منشأ می گیرند و سرب و کادمیوم دارای منشأ دوگانه زمین زاد و بشرزاد می باشند. رسوبات نسبت به عنصر سرب از نظر فاکتور غنی شدگی در رده فاقد غنی شدگی تا غنی شدگی اندک قرار می گیرند. رسوبات نسبت به کادمیوم فاقد غنی شدگی تا غنی شدگی شدید را دارا می باشند. رسوبات برای عناصر آهن، مس، روی، نیکل و کروم در رده فاقد غنی شدگی قرار می گیرند. براساس فاکتور پتانسیل ریسک اکولوژیکی فلز کادمیوم بزرگترین ریسک اکولوژیکی منطقه محسوب می گردد.