بررسی ویژگی‌های هیدروشیمایی و منشأ یون‌ها در آبخوان ساحلی دشت عجب‌شیر با استفاده از ‏نسبت‌های یونی و تحلیل عاملی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه پژوهشی ساختمانی و معدنی پژوهشگاه استاندارد کرج- ایران

2 گروه پژوهشی ساختمانی و معدنی پژوهشگاه استاندارد کرج، ایران

چکیده

دشت عجب‌شیر یکی از مناطق فعال کشاورزی شمال غرب کشور است که نیاز آبی آن از منابع آب زیرزمینی تأمین می‌شود. آب‌های زیرزمینی اغلب دارای ترکیباتی از منشاء‌های مختلفی هستند. تعیین منشأ املاح موجود در آب، در مواردی که احتمالاً دو یا چند عامل همزمان در افزایش املاح تأثیرگذار هستند؛ می‌تواند در مدیریت و اتخاذ تدابیر لازم جهت حفاظت و بهره‌برداری از منابع آب مؤثر باشد. در این پژوهش، ترکیب شیمیایی آب، فرایندهای حاکم بر ژئوشیمی آن و منابع شوری آبخوان ساحلی دشت عجب‌شیر مورد ارزیابی قرار گرفته است. در راستای تفکیک خصوصیات هیدروژئوشیمیایی آبخوان، از منابع آب زیرزمینی نمونه‌برداری شده و مورد آنالیز شیمیایی قرار گرفت. نسبت‌های یونی محاسبه شده، همراه با نمودارهای ژئوشیمیایی ضمن تأیید فعال بودن واکنش‌های تبخیر و تبلور و واکنش‌ آب-سنگ در آبخوان، نشان دهندة تأثیر انحلال رسوبات تبخیری، فرایندهای تبادل یونی و تأثیر فعالیت‌های انسانی بر کیفیت آب زیرزمینی دشت عجب‌شیر است. بر اساس نتایج حاصل عواملی از جمله تبادل یونی، نفوذ آب شور از شورابه‌های تبخیری، پلایاهای امروزی، شسته شدن املاح از لایه‌های رسی_نمکی و تبخیر از منابع آب زیرزمینی انتهای دشت می‌تواند از دلایل شوری این آبخوان باشند. مدل عاملی به کار رفته برای 4 عامل و 12 متغیر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحلیل عاملی نشان دهنده آن است که این عامل‌ها حدود89% از کل میزان اشتراک را در بر دارند. به‌طوری که از این مقدار 35/46% به وسیله عامل یک، 65/25% توسط عامل دو، 17% توسط عامل سه و 11% به وسیله عامل چهار تبیین می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of Hydrochemistry Characteristics and Origin of Ions in Ajabshir Plain Coastal Aquifer Using Ionic Ratios and Factor Analysis

نویسندگان [English]

  • Behzad Saeedi Razavi 1
  • Reza Soleymani 2
1 Construction & Mining Faculty, Standard Research Institute, Karaj- Iran
2 Construction & Mining Faculty, Standard Research Institute, Karaj, Iran
چکیده [English]

Ajabashir plain is one of the active farming areas in the northwest of the country, which water needs are supplied from ground water resources. Groundwater often contains compounds of different origin. Determining the origin of water can be effective in managing and adopting measures to protect and exploit water resources in cases, where two or more simultaneous factors are likely to affect the increase of salts. In this research, the chemical composition of water, the processes governing its geochemistry and the sources of salinity of the aquifer of the Ajabshir plain aquifer have been evaluated. In order to distinguish hydrogeochemical characteristics of the aquifer, 27 samples were prepared from groundwater sources and analyzed. All evidence like certain ratios, hydrogeochemical graphs, saturation index and Compound Diagram of ionic ratios (Li+ / Cl-) vs. (Br- / Cl-) indicate the groundwater samples which originate from different sources as different clusters. Based on the results of the present study, likely the saltwater intrusion from the Urmia lake highly likely would be rejected and other factors like cation exchange, saltwater intrusion from the evaporate brines, contemporary playas, and also weathering, leaching of salty-clayey layers from northwest of aquifer adherent to South East of Lake Urmia, and groundwater evaporation at the end of the plain could be the main causes regarding to used techniques. The used model was examined using 4 factors and 17 variables. The results indicated that these factors reported 89 % of the total amount of the subscription. From this amount, 46.35% was explained by factor 1, 25.65% by factor 2, 17% by factor 3, and 11% by factor 4.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ajabshir
  • Hydrochemistry
  • Evaporation
  • Factor Analysis

مراجع

فرهودی، ر.، کتابچی، ح. 1397. شبیه‌سازی عددی اندرکنش دریاچه ارومیه و آبخوان ساحلی دشت عجب‌شیر. مجله تحقیقات منابع آب ایران. دوره 14، شماره 1، بهار 1397، صفحه 45-58.
نبوی، م.، 1355، دیباچه‌ای بر زمین‌شناسی ایران. سازمان زمین‌شناسی ایران.
حسن زاده، ب.، عباسنژاد، ا.، 1397. فرآیندهای هیدروژئوشیمیایی مؤثر بر کیفیت منابع آب زیرزمینی بخش میانی دشت نوق(غرب استان کرمان). هیدروژئولوژی، تبریز، سال سوم، شماره2، زمستان 1397، 46-85.
میر عباسی نجف آبادی، ر.، ستاری، م.، ت.، برقی ولینجق، و.، 1395. شبیه‌سازی و مدیریت بهره‌برداری از آب زیرزمینی دشت عجب‌شیر. هیدروژئولوژی، تبریز، سال اول، شماره1، تابستان 1395، 57-75.
Appelo, C.A.J. Postma, D. 1999. Geochemistry groundwater and pollution. Balkema, Rotterdam.
Bear, J., and Cheng, A. H. D. 2010. Modeling groundwater flow and contaminant transport, Springer.
Costodio, Ch., And Broggeman, G.A. 1987. Ground water problem in coastal Aquifer, UNESCO.
Domenico, P.A Schwartz, F.W. 1990. Physical and Chemical Hydrogeology. Wiley & Sons, New York.
Dongmei, H., Claus, K., Xianfang, S., Guoqiang, X. and Jilong, Y. 2011. Geochemical and isotopic evidence for paleo-seawater intrusion into the south coast aquifer of Laizhou bay, China. Journal of Applied Geochemistry. 43: 1232-1243.
Garing, C., Luquot, L., Pezard, P. A. and Gouze, P. 2013. Geochemical investigations of saltwater intrusion into the coastal carbonate aquifer of Mallorca, Spain. Journal of Applied Geochemistry. 56: 2543-2557.
Guler, C., McCray, J.E., Thyne, G.D. and Turner, A.K., 2002. Evaluation of Graphical and Multivariate Statistical Methods for Classification of Water Chemistry Data, Journal of Hydrology. 76: 3212-3224.
Gurunadha, V.V.S., Dhar, R.L. and Subrahmanyam, K., 2001. Assessment of Contaminant Migration in Groundwater from an Industrial Development Area, Medak District, Andhra Pradesh, India, Water, Air and Soil Pollution. 128: 369-389.
Han, D. M., Song, X. F., Currell, M., Yang, J. L. and Xiao, G. Q. 2014. Chemical and isotopic constraints on evolution of groundwater salinization in the coastal plain aquifer of Laizhou bay, China. Journal of Hydrology. 134: 456-467.
Ho Jeong, C., 2001.  Effect of land use and Urbanization on Hydrochemistry and Contamination of Groundwater from Taejon Area, Korea, Journal of hydrology. 253:149-210.
Hounslow, A.W. 1995. Water quality data analysis and interpretation, Lewis publishers, CKC press, LLC.
Jian, Z. 1999. Hydrochemical indexes of seawater intrusion and comprehensive judgment on intrusive degree. Chinese Geographical Science. 9: 151-158.
Jones, B. F., Vengosh, A., Rosenthal, E. and Yechieli, Y. 1999. Geochemical investigations. Chapter 3. In: Seawater intrusion into coastal aquifers concepts, methods and practices, Kluwer.
Richter, B.C., Kreitler, C.W. and Bledsoe, B.E. 1993. Geochemical techniques for identifying sources of groundwater salinization. CRC, New York.
Richter, B.C., Kreitler, C.W. and Bledsoe, C.K., 1993. Geochemical techniques for identification sources of groundwater salinization. Journal of Engineering Geology. 34: 55-68.
Samani, S., Moghaddan, A. 2015. Hydrogeochemical characteristics and origin of salinity in Ajabshir aquifer, East Azerbaijan, Iran. Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology. 48(3): 2014-070 ·
Stossel, R.K., 1997.  Delineating the Chemical Composition of the Salinity Source for Saline Groundwater: An Example from East-Central Canadian Parish, Luisiana. Journal of Ground water. 35(3): 409-417.
Suk, H. and Lee, K., 1999. Characteriztion of Groundwater Hydrochemical System through Multivariate Analysis: Clustering into Groundwater Zones, Ground Water. 37(3): 358-369.
Suma, C. S., Srinivasamoorthy, K., Saravanan, K., Faizalkhan, A., Prakash, R. and Gopinath, S. 2015. Geochemical modeling of groundwater in Chinnar River Basin: A source identification perspective. International Conference on Water Resources, Coastal and Ocean Engineering (ICWRCOE).
Tillman, F. D., Oki, D. S., Johnson, A. G., Barber, L. B. and Beisner, K. R. 2014. Investigation of geochemical indicators to evaluate the connection between inland and coastal groundwater systems near Kaloko-Honokohau national historical park, Hawaii. Applied Geochemistry. 67: 1234-1243.
Todd, D.K. Mays. 2005. Groundwater hydrology. Third Edition. John Wiley and Sons.
هیدروژئولوژی
دوره 4، شماره 1
ناشر
شهریور 1398
صفحه 97-110

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار