هيدروژيوشيمي آب هاي زيرزميني در مناطق زغال دار شمال استان كرمان

Hydrogeochemistry of Groundwater Contamination in Coal-Bearing Areas of Northern Kerman

به منظور بررسي تاثير لايه هاي زغال دار منطقه كرمان بر كيفيت منابع آب زيرزميني منطقه، 10 نمونه آب از حوزه زغالي شمال كرمان برداشته و به روشICP - OES تجزيه شده است. تجزيه شيميايي نشان داد كه آلودگي عناصر سنگين نظيرAg, Cd, Pb, Co, Ni, Sr, Cu, Cr, Zn, در بيشتر نمونه هاي آب وجود ندارد. پايين بودن غلظت عناصر سنگين به اين علت است كه منابع آب زيرزميني به طور عمده از آب هاي سطحي كوهستان هاي مرتفع كربناتي تغذيه مي شوند. در اين حالت، سطح و زمان تماس با لايه هاي زغال‌سنگ كمتر از آن است كه باعث آلودگي شود. علاوه بر اين، محيط اكسيدي انحلال‌پذيري بسياري از عناصر سنگين را نيز كاهش داده است. همچنين جذب سطحي كاني هاي رسي و مواد آلي در شيل هاي زغال‌دار در حذف عناصر موجود در آب هاي زيرزميني موثر است كه نشان دهنده خاصيت بافري آنها مي باشد. به نظر مي رسد لايه هاي زغال دار به دليل همراه داشتن كربن با ديگر عناصر زيست‌دوست (بيوفيل) مانند گوگرد مي تواند در شرايط كاهيدگي تامين كننده گوگرد بي سولفيد و در شرايط اكسيدي تامين‌كننده گوگرد سولفاتي باشد. قرارگيري لايه هاي زغال‌دار در مجاور واحدهاي كربناتي، يك سامانه گوگردي - كربناتي در آب هاي زيرزميني منطقه ايجاد كرده است و با ترسيم نمودار هاي Eh – pH نمونه ها چنين استنباط مي شود كه گونه هاي HCO3-, HS- و SO42- آنيون هاي غالب در آب هاي زيرزميني اين منطقه مي باشند.

Abstract In order to study the influence of coal layers in the coal-bearing region of Kerman on the quality of water resources, ten water samples were taken in the north of Kerman and analyzed by ICP-OES method. Chemical analysis showed that in most of samples, there is no contamination of heavy elements of Ag, Cd, Pb, Co, Ni, Sr, Cu, Cr, Zn. Low concentration of heavy elements is due to the fact that groundwater resources are mostly recharged from surface waters of carbonate high mountains. In this condition, surface and contact time with coal layers is not sufficient to lead to contamination. In addition, oxidizing environment has decreased the solubility of most heavy elements. surface adsorption of clay minerals and organic material in the coal-bearing shales may result in elimination of elements in the groundwater indicating of their buffering potential. It appears that because of association of carbon with other biophile elements such as sulfur in coal layers may produce bisulfide ions in reducing condition and provide sulfate ions in oxidizing condition. Reposing coal layers in carbonate formation has created a carbonate-sulfur system in groundwater of the region so that drawing Eh-pH diagrams for water samples indicates that HCO3-,SO42-, and HS- species of dominant anions are present in region groundwater.