ارزیابی عوامل مؤثر بر کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی دشت کهریز با استفاده از روش‌های آماری و هیدروشیمیایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی / دانشگاه تبریز دانشکده علوم طبیعی، گروه علوم زمین

2 کارشناسی ارشد آبشناسی

10.22034/hydro.2016.4602

چکیده

دشت کهریز در شمال غرب ایران و در استان آذربایجان غربی واقع شده است. آب زیرزمینی تنها منبع تأمین مصارف کشاورزی و شرب در این منطقه است. بنابراین ارزیابی کیفی آن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می باشد. به منظور بررسی چگونگی روند تغییرات هیدروژئوشیمیایی 18 نمونه آبی که بصورت یکنواخت در دشت توزیع شده جمع آوری و مورد آنالیز قرار گرفت. برای ارزیابی عوامل مؤثر بر کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی از تلفیق روش‌های آماری مانند تجزیه خوشه‌ای و تحلیل عاملی و روش‌های هیدروشیمیایی مانند شاخص اشباع و نمودارهای ترکیبی استفاده شده است. بر اساس نتایج تجزیه خوشه‌ای، نمونه‌های آب زیرزمینی در سه گروه قرارگرفتند، براساس نمودارهای پایپر رسم شده برای گروه‌های حاصل از تجزیه خوشه‌ای تیپ غالب، برای گروه یک از نوع بی‌کربناته کلسیک بوده و برای گروه دو و سه از نوع کلروره سدیک می‌باشد. برای تعیین منشأ آب زیرزمینی نیز از دیاگرام استیف استفاده شد، که چند منشأ از جمله گابرو، آهک، دولومیت، شیل، سازندهای نمکی – رسی، آب دریا و یا حالت مخلوطی از منشأ آب ها مشاهده گردید. براساس روش تحلیل عاملی ترکیب شیمیایی آب زیرزمینی دشت کهریز تحت تأثیر چهار عامل می‌باشد. عامل یک را می‌توان به فرآیندهای شیمیایی انحلال نمک و نفوذ احتمالی آب‌های کلروره سدیک نسبت داد. عامل دوم را می‌توان نتیجه فرسایش کانی-های سنگ‌های الترامافیک دانست. پارامترهای عامل سوم نشان دهنده تأثیر فاضلاب‌های خانگی، فعالیت‌های کشاورزی و استفاده از کودهای شیمیایی نیترات‌‌ دار می‌باشد. عامل چهارم در نتیجه هوازدگی شیمیایی کانی فلوئوروآپاتیت موجود در سنگ‌های دگرگونی و آذرین می‌باشد. نتایج محاسبه شاخص اشباع کانیها نشان دهنده‌ی حالت اشباع به کلسیت و دولومیت و تحت اشباع نسبت به ژیپس می باشد. نتایج نمودارهای ترکیبی نشان داد که فرآیندهایی مانند انحلال هالیت، هوازدگی دولومیت و تبادل یونی کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی را تحت تأثیر قرار می دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Factors Affecting the Chemical Quality of Groundwater of Kahriz Plain Using Statistical and Hydrochemical Methods

نویسندگان [English]

  • asghar asghari moghaddam 1
  • y m 2
1 tabriz
2 tabriz
چکیده [English]

Kahriz Plain is located in the West Azarbaijan province, North West of Iran. Groundwater is the only source of water for agricultural and drinking purposes, therefore, its qualitative assessment has a special importance. In order to evaluate Hydrogeochemical variations 18 water samples, uniformly distributed in plain, were collected and analyzed. For assessing factors influencing the chemical quality of groundwater combination of statistical methods such as cluster analysis, factor analysis and hydrochemical methods such as Saturation Index and combined diagrams were used. Based on cluster analysis, groundwater samples fall into three groups. According to the plots of cluster analysis results in Piper diagrams dominant water type for first group is calcic bicarbonate and for groups of two and three is sodium chloride. Stiff diagrams were used to determine the source of groundwater, several sources such as gabbro, limestone, dolomite, shale, salty clays, sea water or a mixture of water sources were found. Based on the factor analysis of the chemical composition of groundwater, Kahriz plain is influenced by four factors. The first factor may be influenced by chemical dissolution processes and saline water intrusion. The second factor can be the result of relationship between aluminum, magnesium and iron ions and alteration of ultramafic rocks. The third factor reflects the impact of domestic wastewater, agricultural activities and highly use of nitrate fertilizers. The fourth factor is the result of chemical weathering of Fluorine and apatite minerals presented in igneous and metamorphic rocks. The calculated mineral saturation indices results show that the water is saturation with respect to the calcite and dolomite and under-saturation to gypsum. Combined diagrams results indicate that processes such as dissolution of halite, alteration of dolomite and ion exchange effect on chemical quality of groundwater.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cluster analysis
  • Factor analysis
  • Kahriz Plain
  • Lake Urumia
  • Saturation index