تكامل هيدروژئوشيميايي، كيفيت آب زيرزميني و ارزيابي ريسك سلامت آرسنيك، كروم، نيكل و سرب در آبخوان زرآباد، استان سيستان و بلوچستان

Hydrogeochemical Evaluation, Groundwater Quality and Health Risk Assessment of As, Cr, Ni and Pb in Zarabad Aquifer

در حال حاضر اراضي وسيعي از دشت زرآباد واقع در جنوب استان سيستان و بلوچستان به كاشت موز و برخي محصولات پيش فصل مانند گوجه و هندوانه اختصاص دارد، كهبه منظور بهره دهي بيش تر محصولات كشاورزي، از كودهاي شيميايي و سموم استفاده مي شود. مصارف اين نهاده هاي كشاورزي مي تواند نقش مهمي در آلودگي خاك و آب هاي زيرزميني منطقه (آبخوان زرآباد) داشته باشند. پساب حاصل از آبياري كشاورزي مي تواند علاوه بر واردكردن بخشي از كود و سموم به داخل آب زيرزميني، املاح خاك را نيز شسته و به آب منتقل كند. به دليل محدوديت منابع آب با كيفيت در جنوب استان، اغلب مردم در مناطق كشاورزي از آب زيرزميني براي شرب استفاده مي كنند. از اين رو، تعيين فرايندهاي كنترل كننده ي شيمي آبخوان، ارزيابي كيفي و پتانسيل ريسك سلامت عناصر آرسنيك، كروم، نيكل و سرب در آبخوان زرآباد كه تأمين كننده ي آب شرب شهر زرآباد و روستاهاي همجوار و حتي برخي روستاهاي استان هرمزگان نيز است، هدف اصلي اين پژوهش است. نمونه برداري از منابع آب زيرزميني دشت زرآباد در دي ماه 1395 (15 ايستگاه)، انجام شد. براي تعيين غلظت كاتيون هاي اصلي، فلزات سنگين و عناصر كمياب از روش ICP-MS استفاده شد. با توجه به هدف اين پژوهش براي بررسي ميزان آلودگي و منابع احتمالي انسان زاد و زمين زادآلاينده ها در آب از روش هاي آماري، ارزيابي كيفي آب آشاميدني و ارزيابي ريسك سلامت استفاده شده است. مقايسه غلظت عناصر بالقوه سمناك انتخابي با استاندارد سازمان بهداشت جهاني نشان مي دهد كه عناصر سرب، نيكل و آرسنيك به ترتيب براي 100، 53 و 27 درصد نمونه ها غلظت بيش تر از مقادير استاندارد دارند. نتايج به دست آمده از ارزيابي شاخص كيفي آب (WQI)، تأييد مي كند كه استفاده از آب زيرزميني دشت زرآباد براي آشاميدن نامناسب است. براساس نتايج حاصل از نمودار گيبس و نمودارهاي تركيبي، واكنش آب - سنگ، تبادل كاتيوني و انحلال تبخيري ها عوامل اصلي كنترل كننده ي شيمي آبخوان زرآباد هستند. نتايج تحليل مؤلفه اصلي نشان مي دهد كه استفاده از سموم و كود كشاورزي نقش مهمي در افزايش غظت عناصر آرسنيك، كروم، نيكل و سرب در آبخوان زرآباد دارند. طبق محاسبه ي ضريب خطر بر اساس عنصر آرسنيك، مصرف آب براي هر سه گروه مردان، زنان و كودكان و براي عنصر سرب مصرف آب براي كودكان توصيه نمي شود. بررسي عوارض سرطان زايي و غيرسرطاني آرسنيك، مصرف آب زيرزميني منطقه براي عموم توصيه نشده و خطرناك ارزيابي مي شود. باتوجه به ميانگين غلظت سرب، مقدار مجاز مصرف آب براي كودكان كم تر از سه ليتر در روز است. بنابراين با توجه به تأمين آب شرب ساكنين منطقه از آبخوان زرآباد لازم است پايش مداوم عناصر بالقوه سمناك صورت گيرد.

Most local people in the agricultural areas of Sistan and Baluchestan Province (Iran), generally consume shallow groundwater from farm wells. This study aimed to assess the water quality and health risk potentially of As, Pb, Cr and Ni for drinking purposes in Zarabad aquifer. Also the geochemical processes controlling chemistry of Zarabad aquifer were studied. Piper diagram shows two major hydrochemical facies of Na-Cl/SO4 and Na-SO4/Cl in the groundwater samples. Based on hydrogeochemical results (Composite and Gibbs diagrams), chemistry of groundwater is influenced by water-rock interaction, evaporation and ion exchange. Arsenic, Ni and Pb for 27, 53 and 80% of the groundwater samples show higher concentrations than the maximum acceptable limit for drinking water. According to the WQI values all of the water samples were considered unsuitable for drinking purpose. The results of principal component analysis (PCA) indicate that As, Ni, Pb and Cr have more influence from anthropogenic sources such as application of fertilizers and pesticides in the agricultural lands. The result of health risk assessment shows that the consumption of heavy metals (such as As and Pb) contaminated groundwater poses an emerging health threat to the populations in the study area, and hence needs regular monitoring and management measures.