تغییرات مکانی و زمانی شاخص‌های کیفی آبخوان دشت دهلران، استان ایلام، براساس سازندهای سنگ‌های رسوبی

شهبازی, حسین; طاهری تیزرو, عبدالله; افسرده, زهره

doi:10.22084/psj.2016.1622

تغییرات مکانی و زمانی شاخص‌های کیفی آبخوان دشت دهلران، استان ایلام، براساس سازندهای سنگ‌های رسوبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان

² گروه مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان

10.22084/psj.2016.1622

چکیده

آب زیرزمینی اهمیت بالایی برای تامین آب شیرین در جهان دارد. در این مطالعه، شاخصهای کیفی آب زیرزمینی دشت دهلران شامل: کاتیونها، آنیونها، هدایتالکتریکی (EC)، غلظت کل مواد جامد محلول (TDS)، سختی کل (TH)، نسبت جذب سدیم (SAR)، درصد سدیم (%Na) وpH در یک دوره آماری پنج ساله (1392-1388) در 10 حلقه چاه اکتشافی سازمان آب منطقهای استان ایلام در تعداد 100 نمونه بررسی شده است. غلظت کاتیونها به ترتیب به صورت Ca²⁺> Na⁺> Mg²⁺> K⁺ و غـلظت آنیـونها به ترتیب به صـورت Cl^-> SO4^-2> HCO3^-میباشد. در دوره پنج ساله کمترین و بیشترین مقدار شاخصهای کیفی آب زیرزمـینی دشت به این صـورت میباشد: میکروموهس بر سانتیمتر 7811-946EC=، میلیگرم بر لیتر 5233-614TDS=، میـلیگـرم بر لیتر3020-246TH=، 64/11-19/1SAR=، میلیگرم بر لیتر 02/65-38/7Na%= و 95/7-89/6pH= . نتایج نشان میدهد آب زیرزمینی دشت دهلران از لحاظ شاخصهای کیفی: هدایتالکتریکی (EC)، غلظت کل مواد جامد محلول (TDS) و سختی کل (TH) برای آشامیدن و کشاورزی مناسب نمیباشد، ولی از لحاظ نسبت جذب سدیم (SAR) و pHمشکل ندارد و براساس استانداردهای ویلکاکس و شولر برای آشامیدن و کشاورزی قابل استفاده است. نتایج نشان میدهد که مقدار SAR ضریب همبستگی بالایی (69/0) با یون سدیم دارد و این همبستگی نشان دهنده جانشینی یون سدیم به جای یونهای کلسیم و منیزیم در خاکهای کلوئیدی میباشد. سازندهای سنگهای رسوبی منطقه در کیفیت آب زیرزمینی دشت دهلران نقش اصلی را دارند. سنگهای تبخیری و گچی (سازند گچساران) و کربناتی (سازند آسماری) سبب کاهش کیفیت آب شده است. همبستگیبین HCO^3- با Mg²⁺ (45/.) و باCa²⁺ (16/0) نشان میدهد که احتمالا سازند آسماری منطقه در تامین Mg²⁺ آب زیرزمینی دشت دهلراننسبت به Ca²⁺ نقش بیشتری داشته است. میتوان اظهار داشت منشاء کاتیونهای اصلی (Ca²⁺، Na⁺) و آنیونهای اصلی (Cl^-، SO4^2-) آب زیرزمینی دشت دهلران، سازند تبخیری گچساران میباشد و منشاء آنیون و کاتیون با فراوانی نسبی پایینتر (HCO₃^-و Mg²⁺) سازند آسماری است. منشاء بخشی از کاتیونMg⁺²میتواند واحدهای شیلی و مارنی سازندهای پابده و گورپی باشد. سنگهای آواری (= سازند بختیاری) نقش موثر در کاهش کیفیت آب زیرزمینی دشت دهلران نداشته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Spatial and Temporal Variability of Quality Parameters of the Dehloran Plain Groundwater, Ilam, based on sedimentary rocks formations

نویسندگان [English]

Hossein Shahbazi ¹
Abdollah Taheri Tizro ²
Zohreh Afsordeh ¹

چکیده [English]

Groundwater has important role to supply fresh water in the world. In this study, chemical quality parameters of the Dehloran plain groundwater including: cations, anions, the electrical conductivity (EC), concentration of total dissolved solids (TDS), total hardness (TH), sodium absorption ratio (SAR), percent of sodium (Na%) and PH were studied in a 5-years period (2010-2014) in the 10 wells and 100 samples of Water Organization of the Ilam Province. Cations concentrations is as Ca²⁺> Na⁺> Mg²⁺> K⁺ and Anions concentration is as Cl^- > SO4^2- > HCO3^-. In the five years period (2010-2014). The maximum and minimum of groundwater quality in the Dehloran Plain are as: EC = 946-7811 (μmohs/cm), TDS = 614-5233 (mg/l), TH = 246-3020 (mg/l), SAR= 1.19-11.64, percent of sodium (Na %) = 7.38-65.02 % and PH = 6.89-7.95. According standard indexes of Shoeller and Wilcoks, the Dehloran plain groundwater about some quality parameters such as: the electrical conductivity (EC), concentration of total dissolved solids (TDS) and total hardness (TH) is not appropriate for potable and agriculture, but it have not any problem about sodium absorption ratio (SAR) and PH, can be considered as appropriate for potable and agriculture consumption. Results show that the SAR having high correlation coefficient (0.69) with sodium ion. This correlation shows sodium ion emplace calcium and magnesium ions in colloidal soils. The sedimentary rocks formations have effective role in variation of quality of groundwater in the Dehloran Plain. The gypsum and evaporated rocks (Gachsaran formation) and carbonate rocks (Asmari formation) have caused to decrease groundwater quality. Correlation between HCO3^- with Mg²⁺ (45%) and with Ca²⁺ (16%) show that the carbonate – dolomitic Asmari formation may be has been more effective role in produce of Mg²⁺ than to Ca⁺². We can suppose that origin of major cations (Ca²⁺, Na⁺⁾ and major anions (Cl^- , SO₄⁺²) of the Dehloran plain groundwater are evaporatic Gachsaran formation and origin of anions and cations with low abundance (Mg⁺² and HCO3^-) are carbonate – dolomitic Asmari formation. Origin of some parts of the Mg⁺² cations can be marly and shaly members of the Pabdeh and Gorpy formation. The detrital rocks (Bakhtiari conglomerate) have been not effective role in decrease Dehloran plain groundwater quality.

کلیدواژه‌ها [English]

Groundwater water Quality
Cation
Anion
Sedimentary rocks formations
Dehloran

مراجع

[1] احمدیزاده فینی، ا.، رازمند، ن.، و زمانی ا (1393) بررسی میزان غلظت عناصر سنگین (کادمیوم، سرب، روی) در منابع تأمین آب آشامیدنی در روستاهای شهرستان بندرعباس. مجله پزشکی هرمزگان، جلد 18، شماره 3، 245-239.

[2] بانژاد، ح.، و محب زاده، ح (1390) ارزیابی کیفیت آب زیرزمینی دشت رزن-قهاوند برای تامین آب مورد نیاز کشاورزی با استفاده از GIS. فصلنامه علمی پژوهشی فضای جغرافیایی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، جلد 12، شماره 38، 110-99.

[3] بینایی مطلق، پ (1389) دستورالعـمل و روشهای اندازهگیری عوامل فیزیکوشیمیایی و مواد شیمیایی معدنی سمی در آب آشامیدنی، معاونت بهداشت وزارت بهداشت و درمان و آموزش پزشکی ایران. 74 ص.

[4] جهانشاهی، ا.، روحیمقدم، ع.، دهواری، ع (1393) ارزیابی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی با استفاده از GIS و زمین آمار (مطالعه موردی: آبخوان دشت بابک). نشریه دانش آب و خاک، جلد 24، شماره 2، 197-183.

[5] خاندوزی، ف.، پری زنگنه، ع. ح.، زمانی، ع.، دادبان شهامت، ی (1394) بررسی کیفیت ژئوشیمیایی و بهداشتی آب زیززمینی شهرستان رامیان استان گلستان. مجله تحقیقات سلامت در جامعه، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، دوره 1، شماره 3، 52-41.

[6] خدائی، ک.، شهسواری، ع. ا.، اعتباری، ب (1385) ارزیابی آسیب پذیری آبخوان دشت جوین به روشهای DRASTIC و GODS.نشریه زمینشناسیایران، جلد 2، شماره 4، 87-73.

[7] سکوتی اسکوئی، ر (1391) تغییرات زمانی و مکانی شوری آب زیرزمینی دشت ارومیه. نشریه حفاظت منابع آب و خاک، جلد 1، شماره 4، 24-19.

[8] شرکت سهامی آب منطقهای ایلام (1388) گزارش مطالعات نیمه تفصیلی آب زیرزمینی دشت دهلران.

[9] علیزاده، ا (1383) رابطه آب و خاک و گیاه. انتشارات دانشگاه امام رضا ( مشهد).472 ص.

[10] قبادی، م. ح (1389) آبهای زیرزمینی. انتشارات دانشگاه بوعلیسینا ( همدان). 326 ص.

[11] محمدی، م.، محمد قلعه نی م.، ابراهیمی، ک (1390) تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب زیرزمینی دشت قزوین. مجلهپژوهشآبایران. جلد 5، شماره 8، 52-41.

[12] مقدم، ع.، قلعهبان، ت.، اسماعیلی، ک (1392) بررسی روند تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای کیفی آب دشت مشهد با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی. مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک، جلد 20، شماره 3، 225-211.

[13] مقیمی، ه (1384) هیدروژئوشیمی. انتشارات دانشگاه پیام نور تهران، 213ص.

[14] مقیمی، ه (1393) ارزیابی و تعیین منشأ عناصر منابع آب زیرزمینی با استفاده از نسبتهای یونی، مطالعه موردی: دشت قائم شهر-جویبار (شمالشرق ایران). فصلنامه بینالمللی پژوهشی تحلیلی منابع آب و توسعه، جلد 2، شماره 2، 19-1.

[15] وثوقی، م (1393) رخنمونهای سطحی سازندهای حفاری شده در میدان نفتی آذر در تاقدیسهای همجوار (اناران و کبیرکوه). نشریه الکترونیک واحد منابع انسانی، شرکت مهندسی و توسعه سروک آذر، سال دوم، شماره 6، 22-18.

[16] Ahmadi, Sh., Sedghamiz, A (2007) Geostatistical analysis of spatial and temporal variations of groundwater level. Environ Monit Assess, 129(1-3), 277–294.

[17] Ayers, R. S., Westcott, D.W (1985) Water Quality for Agriculture. F.A.O Irrigation and Drainage Paper No. 29 F.A.O Rome.

[18] Fetouani, S., Sbaa, M., Vanclooster, M. and Bendra, B (2008) Assessing groun dwater quality in the irrigated plain of Triffa (north-east Morocco). Journal of Agricultural Water Management, 95(2), 133-142.

[19] George, Y. Lu. And David W. Wong (2008) An adaptive inverse-distance weighting spatial interpolation technique. Computers & Geosciences, (3499), 1044– 1055.

[20] Ketata, M., Hamzaoui, F., Gueddari, M., Bouhlila, R. and Ribeiro, L (2011) Hydrochemical and statistical study of ground water in Gabes-South deep aquifer (South-eastern Tunisis), Physics and Chemistry of the Earth part A/B/C (doi: 10.1016/j.pce.2010.02.006) 36: 1-196.

[21] Kathy, P (2005) Water Recreation and Disease plausibility of Associated Infections: Acute Effects, Sequelae and Mortality, World Health Organization (WHO), London, UK.

[22] Kresic, N (2009) Groun dwater Resources: Sustainability, Management, and Restoration. USA: McGraw-Hill companies, Inc.

[23] Kozlowski, M., Komisarek, J (2016) Identification of the hydrogeochemical processes in groundwater of gleysols and retisols toposequence of the Opalenice plain. Journal of Ecological Engineering, 17(2), 113–120.

[24] Nadiri, A. A., Moghaddam, A. A., Tsai, F., and Fijani, E (2013) Hydrogeochemical analysis for Tasuj plain aquifer, Iran. J. Earth Syst. Sci.122. 4, 1091-1105.

[25] Piper, A. M (1994) A graphical procedure in the geochemical interpretation of water analyses; Am. Geophys. 25, 914–923.

[26] Richards, L. A (1954) Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. U.S. Department of Agriculture, Agriculture Handbook 60.

[27] Richter, B.C. and Kreitler, C.W (1993) Geochemical Techniques for Identifying Source of Ground-Water Salinization. USA: C. K. Smoley.

[28] Selvam, S., Manimaran, G. and Sivasubramanian, P (2014) GIS-based Evaluation of Water Quality Index of groundwater resources around Tuticorin coastal city, south India. Environ Earth Sci, 71, 2847–2867

[29] Standard Method for the Examination of Water and Wastewater 20^th Edition (1999) American public Health Associzted, American Water Works Association, Water Environment Federation. 2462 PP.

[30] Schoeller H (1965) Hydrodynamicue lans lekarst. Actes du Colloque de Dubrovnik, IAHS/ UNESCO, Paris, 2–20.

[31] Shoeller, H (1967) Qualitative evaluation of groundwater resources, Methods and techniques of groundwater investigation and development. Water Research. 33, 44-52.

[32] Wang, Y. and Jiao, J. J (2012) Origin of ground water salinity and hydro geochemical processes in the confined quaternary aquifer of the Pearl River delta, China. J Hydrol 438-439:112-124. doi:10.1016/j.jhydrol.2012.

[33] Vziri-Moghaddam, H., Seyrafian, A., Taheri, A., and Motiei, H (2010) Oligocene-Miocene ramp system (Asmari Formation) in the NW of Zagros Basin, Iran: Microfacies, paleoenvironment and depositional sequence: Revisita Mexicana de Ciencia Geologicals, 27, 56-71.

[34] WHO (2008) Guidelines for Drinking- water quality, Third ed., incorporating the first and second addenda, Volume1: Recommendations, Geneva. 668p.

[35] Wilcox, L.W (1995) Classification and use of irrigation water. U. S. Department, Agri. Circular, 969 pp.

[36] Yadav, I. Ch., Devi, N. L. and Singh, S (2015) Spatial and temporal variation in arsenic in the groundwater of upstream of Ganges River Basin, Nepal. Environ Earth Sci, 73, 1265–1279.