هیدروژئوشیمی و ارزیابی کیفی منابع آب موجود در رسوبات کواترنر جنوب شرق فاروج (خراسان شمالی) از نظر مصارف آشامیدن و صنعتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه زمین شناسی، دانشکده علوم پایه دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده
در این مطالعه بررسی کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت فاروج از نظر آشامیدن و صنعت انجام شد. بدین منظور 12 نمونه آب زیرزمینی ازآبخوان رسوبات کواترنر منطقه برداشت شد .پارامترهای حرارت ,(T) (pH) و هدایت الکتریکی (EC) هنگام نمونه­برداری و در محل اندازه­گیری شد. آنالیز آنیون­ها (HCO3-, SO42-, Cl-) و کاتیون­های اصلی  (Ca2+, Na+, Mg2+, K+)در آزمایشگاه شیمی تجزیه دانشگاه فردوسی مشهد اندازه­گیری شد. ترکیب شیمیایی نمونه­های آب براساس نمودار پایپر    Na-SO4  و Na- Cl بدست آمده است. با استفاده از نمودار پایپر می­توان به واحدهای سنگی اثر گذار در ترکیب شیمیایی آب نیز پی برد. بر پایه نتایج به دست آمده، کاتیون­های غالب نمونه­ها سدیم و آنیون­های غالب در نمونه­ها بی­کربنات است؛ منشأ یون سدیم را می­توان علاوه بر کانی های تبخیری به انحلال آلبیت موجود در آندزیت­های منطقه و همچنین تبادل یونی نسبت داد.  منشأ یون بیکربنات را نیز می توان به سازند کربناته تیرگان، و همچنین انحلال پلاژیوکلاز در آندزیت- داسیت­های پلیوکواترنر نسبت داد.  نمودار گیبس نشان داد که فرآیندهای عمده کنترل کیفیت شیمیایی آب زیر زمینی دشت فاروج هر دو فرآیند تبخیر و برهم کنش آب و سنگ است که ­ با توجه به وجود رسوبات آبرفتی کواترنر در آبخوان دشت فاروج که بخشی از آن حاصل فرسایش نهشته­های نئوژن دربردارنده لایه­های تبخیری هستند منطقی به نظر می­رسد. با استفاده از شاخص رایزنر،  شاخص پوکوریوس و شاخص تهاجمی، خورندگی و رسوب دهی آب مورد پایش قرار گرفت که مشخص شد نمونه­های مورد مطالعه از لحاظ مصارف صنعتی کاملا نامناسب بودند زیرا اکثر نمونه­های آب منطقه رسوبگذار می­باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Hydrochemistry and qualitative assessment of water resources in Quaternary deposits in southeast of Farouj (North Khorasan Province) for drinking and industrial usage

نویسندگان English

Zohreh Khosravani Shiri
Mohammad Hossein Mahmoudi Gharai
Seyyed Ahmad Mazaheri
Department of Geology, Faculty of Basic Sciences, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
چکیده English

In this study, the quality of groundwater resources of Farouj plain (northeastern Iran) was evaluated for drinking and industrial usage. For this purpose, 12 groundwater samples were collected to be analyzed. Temperature, pH and electrical conductivity (EC) was measured at the filed. Concentration of major anions (HCO3-, SO42-, Cl-) and cations (Ca2+, Na+, Mg2+, K+) was measured at the Ferdowsi University of Mashhad. Compositional types of the water samples were determined as Na-SO4 and Na-Cl after data plot on the Piper diagram. It is also possible to identify the rock and minerals affecting the chemical composition of water by using the Piper diagram.
Dominant cation of the water samples is Na+ and dominant anions is HCO3-. Origin of sodium is attributed to dissolution of evaporate and also Na-feldspars of the Paleo-Quaternary volcanic rocks in the region. Origin of bicarbonate ion is attributed to dissolution of carbonate rocks of Tirgan Formation and also dissolution of the plagioclase in volcanic rocks. In terms of total hardness (TH), the samples are relatively hard to very hard. The most important underground water reservoirs in the study area is quaternary deposits, which partly formed by deposition of eroded Neogen red-bed sediments in the area, and affected on water quality due to their relatively high permeability to increase the water hardness.
In order to evaluate the process controlling the water chemistry, physicochemical data such as TDS,   Cl/(Cl+HCO3) and Na/(Na+Ca) were plotted on the Gibbs diagram and accordingly two main process including “Evaporation and “Water rock interaction” were determined for the source of water composition in the studied area. The Schoeller diagram showed that the water has well to inappropriate quality for drinking. Using various indices of Langelier's index, the Ryznar index, Puckorius scaling index and aggressiveness index of corrosion and sedimentation, it was concluded that the studied samples are completely inappropriate for industrial usage as they are almost sediment scaling.

کلیدواژه‌ها English

Water pollution
Gibbs diagram
Corrosion and scaling
Neogene deposits
Quaternar deposits