آب به عنوان اصلی ترین عنصر حیات بشر شناخته شده است و این امر ساکنان اغلب مناطق دنیا به ویژه مناطق خشک را واداشته تا به دلیل کمی بارندگی و عدم برخورداری از منابع آب های سطحی، همواره در پی کشف و بهره برداری از آب های زیرزمینی مناسب و با کیفیت باشند. بدین جهت مطالعات هیدروشیمی برای شناخت کیفیت شیمیایی آب از اهمیت بسزایی برخوردار گشته است. در مطالعه حاضر، وضعیت هیدروشیمی آبخوان دشت بیرجند در سالهای 1376، 1384 و 1389 به ترتیب بر اساس تعداد 33، 18 و 20 داده آنالیز شیمیایی آب مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته که داده های سال 1384 تنها برای شناسایی توزیع فضایی کیفیت با استفاده از آنالیز فاکتوری به کار رفته اند. دشت بیرجند در مرکز استان خراسان جنوبی در شرق ایران و در ناحیه ای بیابانی با آب و هوای گرم و خشک واقع شده و ساختار های زمین شناسی و واحدهای سنگی گوناگون و متنوع از ویژگی های خاص این حوزه آبریز به شمار می روند. پس از توصیف آماری کلی داده های مربوط به سال های 1376 و 1389 و ترسیم نقشه های منحنی میزان برای برخی پارامترها، نمودارهای جعبه ای برای مقایسه مقادیر میانگین و پراکندگی هر متغیر در دو سال، ترسیم و تفسیر شده اند. همچنین نوع آب تمام نمونه ها با استفاده از روش آماری انجمن هیدرولوژی هند تعیین شده است. به علاوه از روش های گرافیکی چون نمودار پایپر، دارو، استیف، شولر و ویل-کوکس و شاخص های کیفی گوناگون جهت شناخت نوع و مطالعه کیفیت آب از لحاظ مصارف گوناگون استفاده گردیده است. در ادامه و طی تحقیقی به بررسی قابلیت شبکه های عصبی مصنوعی در پیش بینی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی دشت بیرجند پرداخته شده است. در نهایت توزیع فضایی کیفیت آب در دشت بیرجند با استفاده از آنالیز چند متغیره فاکتوری و با تعیین سه فاکتور عمده، مشخص گردیده است. در مجموع آب زیرزمینی آبخوان مذکور از نوع آب های شور و با کیفیت اندک جهت مصارف شرب، کشاورزی و صنعت شناخته شده و فاکتور شوری به عنوان عامل اصلی موثر در کیفیت آب در این آبخوان معین گردیده است. همچنین کیفیت آب، با کاهش حجم آب ورودی به مخزن و استحصال بیش از حد در طول دوره زمانی مذکور، در بیشتر موارد با تنزل فزاینده ای روبه رو بوده است.

یکی از مشکلات اساسی دراستخراج معادن، دفع باطله ها می باشد. باطله ها مواد زائدی هستند که درعملیات حفاری، استخراج و کانه آرایی، در معادن تولید می شوند. به دلیل طبیعت سمی و خطرناک بعضی از این باطله ها، دفع صحیح و اصولی آنها از لحاظ زیست محیطی بسیار حائز اهمیت است. محیط زیست از ارکان توسعه پایدار در هرکشوری است. بدون توجه به مسأله محیط زیست، منابع طبیعی و انسانی دچار نقصان شده و پیامدهای ناگواری را بر کره خاکی و جوامع انسانی برجا خواهد گذاشت. معدن مس قلعه زری بعنوان تنها واحد معدنی استان که دارای پسماند مایع است، روزانه مقادیر قابل توجهی زهاب معدنی به صورت دوغاب تولید می نماید. دوغاب خروجی کارخانه حاوی مقادیری فلزات سنگین از جمله مس، سرب و روی می باشد. از آنجا که این پساب بدون انجام عمل آبگیری، با دبی تقریبی 350 لیتر بر دقیقه در دشت رها شده و محدوده ی وسیعی را تحت تأثیر خود قرار داده است امکان نفوذ آب به لایه های زیرین زمین و آلوده سازی آب های زیرزمینی در منطقه وجود دارد. اثرات زیست محیطی این پساب در تحقیق حاضر مورد بررسی قرار گرفته است. امروزه روش های ژئوفیزیکی بوی‍ژه روش های الکتریکی به طور چشمگیری به عنوان یک روش غیرمستقیم برای کنترل و بررسی آلودگی های زیست محیطی به کار گرفته شده اند. در این پژوهش به منظور بررسی ویژگی های هندسی آلودگی حاصل از کارخانه فرآوری معدن مس قلعه زری توموگرافی دوبعدی بکار گرفته شده است. بر اساس این روش یک پروفیل به طول520 متر عمود بر منطقه تحت تاثیر پساب طراحی شد که در نتیجه آن تعداد 210 نقطه برداشت گردید. تفسیر نقاط برداشت شده نشان می دهد که مقاومت الکتریکی منطقه متأثر از پساب تا حد کمتر از 3 اهم - متر نیز کاهش یافته است و این درحالی است که مقاومت ویژه تشکیلات خارج از منطقه تاثیر حدود 3000 اهم - متر می باشد. علاوه بر این رسم مقاطع مختلف ژئوالکتریک نشان می دهد که عمق نفوذ پساب تا 30 متری نیز ادامه می یابد. کاهش مقاومت ویژه سنگ کف می تواند ناشی از وجود درزه و شکستگی در داخل سنگ کف و در نتیجه نفوذ آب زیرزمینی و احتمالاً آلودگی ناشی از سد باطله باشد. مطالعات ژئوتکنیکی و آب شناسی منطقه حاکی از وجود یک زون برشی کاملاً خرد شده در محل دفع باطله و مشارکت آب زیرزمینی موجود در انتقال آلودگی ناشی از فلزات سنگین از طریق شکستگی ها می باشد. علاوه بر این مطالعات ژئوشیمی زیست محیطی بر روی خاک این منطقه انجام شده است که بدین منظور سه نمونه خاک از اعماق 5/0، 1 و 5/1 متری و یک نمونه از پساب کارخانه مورد آنالیز قرار گرفت. آنالیز نمونه ها توسط شرکت بینالود مشهد انجام گرفت. این مطالعات نشان می دهد که غلظت فلزات سنگین (v, cr, mn, fe, co, ni, cu, mo, hg, as, ag, pb, cd, zn) با افزایش عمق در خاک افزایش یافته است. این مورد منجر به کاهش مقاومت ویژه تشکیلات گردیده است که توسط مطالعات توموگرافی تأیید شده است. همچنین کیفیت خاک منطقه با استفاده از شاخص های ضریب آلودگی، زمین انباشت، غنی شدگی، بار آلودگی و آلودگی رسوب مورد ارزیابی قرار گرفته است. شاخص فلزی برای نمونه پساب موجود مقدار بسیار بالایی بوده است که حاکی از آلودگی شدید این پساب می باشد. با توجه به شاخص زمین?انباشت، خاک در عمق 1 و 5/1 متری آلودگی شدید نشان می دهد. از نظر شاخص آلودگی رسوب نمونه خاک برداشت شده از اعماق 1 و 5/1 متری در رده ی خاک های خطرناک قرار می گیرد. شاخص غنی شدگی نسبت به عناصر سرب، کادمیم و نقره غنی شدگی بسیار شدید خاک را نشان می دهد. شاخص بار آلودگی نیز حاکی از آلودگی خاک منطقه به میزان قابل توجه می باشد.

با افزایش بی رویه جمعیت در سالهای اخیر، افزایش نیازهای آبی و محدودیت منابع آبهای سطحی و بهره برداری بیش از اندازه از سفره های آب زیرزمینی باعث به بار آمدن خسارات جبران ناپذیری به منابع طبیعی کشور در سالهای گذشته شده است. بهره برداری بی رویه و کنترل نشده در اغلب محدوده های مطالعاتی استان خراسان جنوبی سبب گردیده تا سالانه شاهد افت سطح آب زیرزمینی و تخریب کیفیت آن باشیم. دشت درمیان –اسدیه نیز یکی از دشت های ممنوعه استان بوده و توسعه بهره برداری از مخازن آب زیرزمینی آن امکان پذیر نمی باشد. این دشت در فاصله 80 کیلومتری شهرستان بیرجند، در شمال شرق بیرجند مرکز استان خراسان جنوبی واقع شده است. در مطالعه حاضر، وضعیت هیدروشیمی آبخوان دشت درمیان- اسد آباد در سال های 1386و 1390برای تعداد 16داده مشترک آنالیز شیمیایی آب مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته که داده های مشترک سال 1390 تنها برای شناسایی توزیع فضایی کیفیت با استفاده از آنالیز فاکتوری به کار رفته اند. پس از توصیف آماری کلی داده های مربوط به سال های 1386 و 1390 و ترسیم نقشه های منحنی میزان برای برخی پارامترها، نمودارهای جعبه ای برای مقایسه مقادیر میانگین و پراکندگی هر متغیر در دو سال، ترسیم و تفسیر شده اند. همچنین نوع آب تمام نمونه ها با استفاده از روش آماری انجمن هیدرولوژی هند تعیین شده است. به علاوه از روش های گرافیکی چون نمودار پایپر، دارو، استیف، و شاخص های کیفی گوناگون جهت شناخت نوع و مطالعه کیفیت آب از لحاظ مصارف گوناگون استفاده گردیده است. در نهایت توزیع فضایی کیفیت آب در دشت درمیان- اسدآباد با استفاده از آنالیز چند متغیره فاکتوری و با تعیین 2 فاکتور عمده، مشخص گردیده است. در مجموع آب زیرزمینی آبخوان مذکور از نظر کیفی در بیشتر نقاط دشت در حد لب شور و شور شناخته شده است و برای مصارف شرب، کشاورزی و صنعت مطلوب نمی باشد. و باید مراقبت های لازم انجام گیرد.

چکیده منابع آب زیرزمینی به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک بسیار با اهمیت می باشند. فعالیت های بشر در زمینه های کشاورزی، صنعت و شهری پتانسیل بسیار بالایی برای آلوده نمودن این منابع داشته، باعث تقلیل کیفیت آن ها می گردد. تحقیق در زمینه کیفیت شیمیایی آبهای زیرزمینی در تعیین عوامل آلاینده که مرتبط با زمین شناسی منطقه هستند، بسیار حایز اهمیت است. در این تحقیق با اندازه گیری پارامترهای تعیین کیفیت آب و مقایسه آن با استاندارد، میزان تاثیر عوامل زمین شناسی بر آب چاه های زیر زمینی منطقه قاین مورد بررسی قرار گرفته است. منطقه مورد مطالعه در بخش مرکزی در نواحی شمال استان خراسان جنوبی و بین طولهای جغرافیائی 58 درجه و30 دقیقه تا60درجه شرقی و عرضهای جغرافیائی 33 درجه تا 34 درجه شمالی واقع شده است. در بخش بررسی ارزیابی کیفی آب قاین در سال های 85 و 90 با استفاده از روش های آماری و گرافیکی، آب های برداشت شده از کیفیت مطلوبی برخوردار نیستند و درجه سختی و شوری آب در حال افزایش است، که به دلیل پایین بودن سطح آب زیرزمینی قاین و مصرف بیش از اندازه در بخش کشاورزی و شرب و همچنین به دلیل عوامل زمین شناسی که در منطقه قراردارند(حمل کردن مواد در مسیر شیب هیدرولیکی منطقه توسط آب) می باشد. در ادامه با استفاده از روش تحلیل فاکتوری، بارهای عاملی(فاکتورها) که در دو سال85و90 بطور مشابه بود،مشخص گردید. سپس نقشه های این فاکتورها به منظور تعیین عامل زمین شناسی فاکتور ترسیم گردید. که هر دو عامل در گراول های منطقه قرار گرفتند. در انتها برای پیش بینی وضعیت کیفی آبخوان دشت قاین از شبکه عصبی استفاده گردید که حاکی از توانمندی مدل عصبی در مدل سازی مسائل هیدروشیمی می باشد.