X
تبلیغات
Masoud Eshaghpour Scientific blog - ارزیابی کیفی آبهای زیرزمینی محدوده آستانه- کوچصفهان در استان گیلان و بررسی تاثیر کیفیت آب رودخانه س

Masoud Eshaghpour Scientific blog

وبلاگ علمی مسعود اسحق پور در خصوص مسائل مربوط به آب شناسی، آبهای زیرزمینی و محیط زیست

ارزیابی کیفی آبهای زیرزمینی محدوده آستانه- کوچصفهان در استان گیلان و بررسی تاثیر کیفیت آب رودخانه س

مقاله ای را که در همایش زمین شناسی و محیط زیست دانشگاه آزاد اسلامشهر ارائه کرده ام جهت استفاده دوستان و نشر علم می آورم . همه می دانیم که زکات علم نشر آن است. به امید سربلندی ایران.متاسفانه موفق به دانلود تصاور نشدم. در فرصت مقتضی و در پستی جداگانه تصاویر مربوطه را نیز اضافه می نمایم. لطفا در صورت استفاده از مطالب این مقاله یا هر مقاله دیگر رفرنس را فراموش ننمایید.

-  اسحق پور، م و منشوری، م. ارزیابی کیفی آبهای زیرزمینی محدوده آستانه- کوچصفهان در استان گیلان و بررسی  تاثیر کیفیت آب رودخانه سفیدرود بر روی آن. چهارمین همایش زمین شناسی و محیط زیست دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر. اسفند 1387،  7  صفحه.

۱-   مقدمه 

هر چند سواحل جنوبی دریای خزر در استان گیلان با بارندگی متوسط 1400 میلی متر در سال در نگاه اول بدون مشکل اساسی در تامین آب شرب و کشاورزی به نظر می رسند اما بالا بودن سطح ایستابی (تقریباً 2 متر از سطح زمین)، تاثیر انواع فاضلابهای انسانی، کشاورزی و صنعتی و رشد سریع جمعیت همراه با تراکم جمعیتی بالای 150 نفر در هر کیلومتر مربع شرایطی را بوجود آورده است که شاید بتوان یکی از بزرگترین چالشهای آینده نوار ساحلی جنوبی دریای خزر در استان گیلان را علاوه بر مشکل کم آبی ناشی از احداث سدهای متعدد در بالادست حوزه آبریز سفیدرود، حل معضل کاهش کیفیت و آلودگی منابع آبی دانست.

  2-   محدوده مطالعاتی:

دشت آستانه- کوچصفهان منطبق بر مخروط افکنه سفیدرود می باشد یعنی محدوده ای که تمامی آبهای سطحی   وارد رودخانه سفیدرود یا نهرها و کانالهای منشعب از آن شده و در نهایت با شیبی کمتر از 1% به دریای خزر ریخته یا مزارع و شالیزارها را سیراب می نماید. محدوده این تحقیق، از جنوب به امامزاده هاشم، از شمال به دلتای سفید رود و دریای خزر، از شرق به رودخانه شمرود و از غرب به رودخانه سیاه رود (زرجوب) منتهی می شود. شهر آستانه اشرفیه بزرگترین شهر  واقع در محدوده مطالعاتی می باشد.

 3-   شیوه ها و ابزار مطالعه:

به منظور مطالعه شیمی یونهای اصلی، از  اطلاعات 275 نمونه آب چاه مربوط به 20 حلقه چاه عمیق و 5 حلقه چاه  کم عمق (عمق کمتر از 30 متر)  طی 11 نوبت از شهریور ماه 1382 لغایت شهریور ماه 1387 استفاده گردید.  به منظور بررسی خصوصیات کمی آبخوان نیز از اطلاعات 65 حلقه چاه مشاهده ای و پیزومتری پراکنده در محدوده مطالعاتی استفاده گردید. کلیه نمونه ها بوسیله نرم افزار  Aquachem 4.0 جهت برآورد مولفه های آماری و ترسیم نمودارهای مورد نظر مورد استفاده قرار گرفت. همچنین از امکانات ترسیمی و آماری arcGIS 9.2 و Excell 2007 نیز استفاده گردید. استاندارد مورد استفاده جهت مقایسه نمونه ها، استانداردهای WHO و EPA می باشند.

 4-   خصوصیات آبخوان:

همانطوریکه از آمار بارندگی ایستگاههای واقع در محدوده  مطالعاتی بین سالهای 1387-1340 مشخص است، میزان بارندگی در ایستگاههای آستانه، شهربیجار، سد سنگر و لاهیجان بین 1000 تا 2500 میلی متر در سال متغیر می باشد که دال بر تغذیه مناسب مخزن می باشد.

جنس مواد سازنده  آبخوان، رسوبات دلتائی و آبرفتی رودخانه سفیدرود می باشد که در بخشهای جنوبی تر ذرات دانه درشت تر بوده و از لحاظ کمی و کیفی شرایط بهتری را به وجود می آورد ضمن اینکه رسوبات دانه ریز در نقاط مختلف محدوده مخروط افکنه سفیدرود، عدسیهای رسی با ضخامتهای متفاوت را به وجود آورده است             (Annells et al, 1985) که توزیع آبخوان تحت فشار را پیچیده می سازد.

شکل شماره 2- نقشه مقاومت ظاهری رسوبات بر حسب اهم متر

 با طول فرستده 400 متر

عملیات ژئوالکتریک با AB=400m نشاندهنده مقاومت ظاهری بین 5 تا 50 اهم متر در رسوبات این محدوده می باشد (شکل 2).  در حاشیه ساحل مقاومت الکتریکی کمتر از 5 اهم متر نشانه تاثیر آب شور دریا تا اعماق 100 متر        می باشد. از آنجائیکه چاههای نزدیک به ساحل (چاههای کیاشهر و دهکا) جزء چاههای کم عمق منطقه می باشند، اثرات شوری و نفوذ آب دریا در آنها مشاهده نشده و این چاهها جزء چاههای با میزان غلظت یون کلر و هدایت الکتریکی پایین می باشند. اما مقاومت الکتریکی بین 5 تا 10 اهم متر به دلیل ریزشهای جوی و تغذیه مناسب، دارای آبخوان محدود اما با کیفیت مناسب می باشد.

 حفر چاه تا عمق 100 متر به منظور دسترسی به آب شیرین برای پهنه های دارای مقاومت

30 اهم متر به بالا محدودیتی ندارد (مهندسین مشاور سفیدرود، 1384).

5-   بحث:

در شکل زیر توزیع یونهای اصلی در  اسفند 1385، شهریور 1386، اسفند 1386 و شهریور 1387 در جهت حرکت عقربه های ساعت نشان داده شده است . میانگین غلظت کاتیونها به ترتیب  Ca2+>Na+>Mg2+>K+  و میانگین غلظت آنیونها به ترتیب HCO3->Cl->SO42-  می باشد. بنابراین تیپ آب بیکربناته کلسیم، سدیم و منیزیم می باشد. توزیع کاتیونها و آنیونها در فصل کم آبی و پر آبی و همینطور در طی سه سال نشان داده شده مشابه بوده و تغییرات ناچیزی را نشان می دهد.  

نمودار شماره 1- نمودارهای باکس اند ویسکر نشانگر میزان غلظت اجزاء شیمیایی نمونه های آب چاهها در  سالهای 1385، 1386 و 1387.

 مقادیر TDS موجود در آب این چاهها  به گونه ای نیست که از لحاظ سلامتی خطر آفرین بوده و به عبارت بهتر علیرغم نظر عوام، مرزی برای خطر سلامتی از لحاظ TDS  وجود ندارد. عدم وجود مرز خطر آفرین برای سلامتی انسان در آب شرب علاوه بر TDS برای pH، سدیم، سولفات، روی، نقره، آلومینیوم، آمونیاک، آزبست، کلر و سختی نیز وجود  دارد (WHO, 2004).

با توجه به اینکه کیفیت آبهای زیرزمینی محدوده آستانه-کوچصفهان نسبت به بقیه محدوده های مطالعاتی استان گیلان، نامطلوب تر می باشد، کیفیت آب 8 حلقه چاه کیفی در شهریور ماه 1387 و کیفیت آب رودخانه سفیدرود در 4 نقطه بصورت دیاگرام استیف به نقشه درآمده است (شکل شماره 3). در نقشه سمت چپ چاهها در گوشه شمالشرقی نقشه مشخص می باشند و ایستگاههای رودخانه ای عبارتند از: ایستگاه گیلوان قزل اوزن در شهریور ماه 1386 (gh8606)، شاهرود در شهریورماه 1386 (sh8606)، ایستگاه بین راه رودبار در مهر ماه 1386 (b8607)  و ایستگاه پل آستانه در مرداد ماه 1386 (as8605).  کیفیت آب چاههای محدوده مطالعاتی بیشترین همبستگی را به ایستگاه پل آستانه و بین راه رودبار نشان می دهد. نقشه سمت راست نحوه توزیع یونها را در تمامی 25 حلقه چاه دشت آستانه-کوچصفهان نشان می دهد. محدوده مشخص شده با هاشور در نقشه سمت راست نشاندهنده چاههای با میزان مجموع غلظت یونهای کمتر می باشد که احتمالاً تحت تاثیر رودخانه دیسام قرار گرفته اند.

شکل شماره 3-  نقشه پراکندگی دیاگرام استیف چاههای محدوده مطالعاتی (سمت راست) و مقایسه 8 حلقه از این چاهها با نمونه های آب 4 ایستگاه در حوزه آبریز رودخانه سفیدرود (سمت چپ).

 کیفیت شیمیایی رودهای فرعی حوزه پایاب سفیدرود مطلوبتر بوده به عنوان مثال EC زیلیکی رود بین      663-110 میکروموهوس بر سانتی متر متغیر می باشد. (اصلاح عربانی و همکاران، 1374). EC رودخانه دیسام نیز بین 600-120 میکروموهوس بر سانتی متر متغیر می باشد (بانک آمار و اطلاعات شرکت سهامی آب منطقه ای گیلان، 1387).

از لحاظ شرب نیز نمونه های آب برداشت شده دال بر شرایط مناسب آبهای مذکور از لحاظ میزان یونهای اصلی برای شرب می باشد. هر چند که پاره ای از چاهها از نظر میزان یونهای کلسیم و سولفات در رده آبهای گوارا قرار نمی گیرند اما همگی جزء آبهای قابل شرب از لحاظ میزان یونهای اصلی تقسیم بندی می گردند (نمودار شماره 2).

نمودار شماره 2 (سمت راست ) نمودار شولر نمونه های آب چاههای محدوده مطالعاتی.

نمودار شمار 3 (سمت چپ): نمودار ویلکاکس نمونه های آب چاهها و 4 ایستگاهها رودخانه ای

 از لحاظ کیفیت آبیاری کلیه نمونه های آب چاههای مورد پایش در محدوده C3S1 قرار می گیرند که از لحاظ آبیاری تقریباً مناسب بوده اما به دلیل هدایت الکتریکی تقریباً بالا می بایستی برخی ملاحظات نظیر نفوذپذیری خاک را در مورد آنها مدنظر قرار داد. نمونه آب ایستگاه گیلوان در قزل اوزن در محدوده C4S2 قرار می گیرد (نمودار شماره 3) 

نمودار شماره 4- معادله رگرسیون خطی آنیونهای بیکربنات و کلر با کاتیونها

 میزان غلظت یونها در دو چاه کیاشهر و دهکا کمتر از دیگر چاههای محدوده مطالعاتی می باشد. به نظر می رسد این دو چاه که از جمله چاههای کم عمق پایش کیفی محدوده مطالعاتی می باشند، شدیداً تحت تاثیر آبهای سطحی یا آب باران قرار گرفته و بیانگر خواص آبخوان نمی باشند.

معادله رگرسیون خطی آنیونهای بیکربنات و کلر با کاتیونها در نمودار شماره 4 نشان داده شده است. با توجه به اینکه بیشترین میزان همبستگی آنیون بیکربنات به ترتیب با یونهای منیزیوم و کلسیم بوده و علیرغم زیاد بودن نسبی کاتیون سدیم در نمونه ها، میزان همبستگی بین بیکربنات با سدیم و پتاسیم ناچیز می باشد، می توان نتیجه گرفت که بیکربنات موجود در آب چاهها تحت تاثیر انحلال کانیهای دولومیت و کلسیت وارد آبخوان شده است. در حوزه آبریز سفیدرود بزرگ و در کوهستانهای حاشیه محدوده مطالعاتی برخی سازندهای آهکی نظیر سازند J.K.L که شامل سنگ آهک سبز کمرنگ یا خاکستری با لایه بندی مناسب می باشد (Annells et al, 1985) تایید کننده این موضوع می باشد. بیشترین ضریب تعیین آنیون کلر با کاتیون سدیم به میزانR2=0.50 می باشد که نشانگر ورود کلر در نتیجه انحلال کانی هالیت می باشد. سه منشاء برای هالیت در این محدوده می توان فرض نمود: 1- نفوذ آب شور دریا: به دلیل اینکه آبخوان از تغذیه نسبتاً مناسبی برخوردار می باشد این موضوع با توجه به مطالعات ژئوفیزیک صورت گرفته شده تا عمق 100 متر، فقط در حاشیه دریا وجود دارد و به دلیل عمق کم چاههای در حاشیه دریا این منشاء در نمونه های موصوف مردود می باشد. 2- نفوذ آب شور فسیل: آب شور فسیل در بخشهایی از گیلان از جمله بین لاهیجان و لنگرود محتمل می باشد اما از آنجاییکه هیچیک از چاههای این محدوده بطور واضح خواص آبهای شور فسیل را نشان نداده اند، نمی توان در مورد آن اظهار نظر نمود ضمن اینکه احتمال ادغام آبهای شور فسیل با آبهای زیرزمینی در چاه پاشاکی بعید به نظر نمی رسد.3- تاثیر آب دارای غلظت کلر بیشتر رودخانه سفیدرود: به دلیل وجود سازندهای تبخیری در بخشهای بالادست رودخانه سفیدرود به ویژه در حوزه آبریز رودخانه قزل اوزن می توان منشاء کلر این آبها را به کلر موجود در رودخانه سفیدرود منتسب دانست.

6-   نتایج:

کلیه نمونه ها، در محدوده آبهای طبیعی (Natural Water) طبقه بندی می شوند. آبها از نظر شیمی یونهای اصلی قابل شرب و از نظر آبیاری تقریباً مناسب می باشند. تاثیر آب با کیفیت نه چندان مناسب رودخانه سفیدرود و آب با کیفیت مناسب تر دیگر رودخانه های محدوده مطالعاتی در کیفیت آب چاههای محدوده مطالعاتی مشهود می باشد. در نمونه های مورد پایش تاثیر آب شور دریا مشاهده نمی گردد. تیپ آب بیکربناته کلسیم و منیزیم می باشد که منشاء آنیون بیکربنات در آبهای زیرزمینی به انحلال سازندهای آهکی در داخل محدوده یا در حوزه آبریز سفیدرود بزرگ و  منشاء آنیون کلر نیز به انحلال نهشته های تبخیری حوزه آبریز قزل اوزن مربوط می باشد.

7-   پیشنهادات:

مطالعات آتی در خصوص ساختار، عملکرد و وضعیت لایه های آب شور فسیلی و تعیین مرز اینترفاز آب شور و شیرین و نحوه تاثیر آب دریای خزر بر روی منابع آب شیرین، توصیه می گردد. انتخاب چاههای کیفی جدید به ویژه چاههای حاوی آب شور فسیل و چاههای عمیق تر می تواند به درک روابط هیدروژئوشیمیایی کمک نماید. مطالعات تکمیلی در خصوص آلاینده های شیمیایی نظیر نیترات و فلزات سنگین و آلاینده های میکروبی در آبهای زیرزمینی و سطحی محدوده مطالعاتی صورت گیرد. در نهایت با توجه به مشکلات موجود، مدیریت یکپارچه و هماهنگ بین تمامی ارگانهای ذیربط ضروری می باشد.

8-   تشکر و قدردانی:

بدینوسیله وظیفه خود می دانیم تا از تمامی مدیران و کارشناسان دفتر مطالعات پایه شرکت سهامی آب منطقه ای گیلان که امکان دسترسی به اطلاعات مذکور را فراهم کردند، قدردانی نماییم.

9-   منابع :

·         اصلاح عربانی، ابراهیم و همکاران.کتاب گیلان. 1374. گروه پژوهشگران ایران. جلد اول:747 صفحه.

·         شرکت سهامی آب منطقه ای گیلان، بانک آمار و اطلاعات، 1387.

·         مهندسین مشاور سفیدرود گیلان، گزارش مطالعات بهنگام سازی اطلس منابع آب، حوزه آبریز سفیدرود و تالش-تالاب انزلی، جلد دوم، بررسیها و مشخصات عمومی، ، بهار 1384.

·         Annel, R.N, R. Arthurton, R.A.B. Bazley, R.G.Davis, M.A.R. Hamedi, F.Rahimzadeh, Geological map of Ghazvin-Rasht area. 1985. Geological survey of Iran.

·         WHO (World Health Organization).2004. Guidelines for drinking water quality. Volume 1. Recommendations, third edition. World Health Organization, Geneva.

 

+ نوشته شده در  88/06/02ساعت 11:39  توسط eshaghpour  |