بررسي عوامل موثر بر غلظت بالاي آرسنيك در آب زيرزميني آبخوان هاي دشت تبريز

Considering Factors Affecting High Arsenic Concentration in Groundwater Resources of Tabriz Plain Aquifers

دشت تبريز با وسعتي بيش از 700 كيلومترمربع از محدوده خاوري شهر تبريز تا شوره زارهاي درياچه اروميه گسترده شده است. اين دشت داراي دونوع آبخوان با كيفيت آب زيرزميني متفاوت است. آبخوان آزاد كه در كل دشت گسترده شده، در مناطق تغذيه دشت از بالادست داراي كيفيت آب خوب و در طول مسير جريان رودخانه آجي چاي و قسمت هاي باختري دشت كاملاً شور مي باشد. آبخوان هاي تحت فشار چند لايه اي كه در مركز و قسمت هاي باختري دشت قرار گرفته اند، از كيفيت آب نسبتاً خوبي برخوردارند. غلظت مقادير آرسنيك نيز در اين آبخوان ها مختلف بوده و نمونه هاي تجزيه شده از نظر شيميايي و به ويژه غلظت آرسنيك دو گروه آب كاملاً متفاوتي را تشكيل مي دهند. هدف اين پژوهش، بررسي توزيع مكاني و عوامل كنترل كننده غلظت بالاي آرسنيك در اين آبخوان ها است. براي اين منظور 16 نمونه آب با توزيع مناسب در دشت از آبخوان هاي ياد شده، براي آناليز يون هاي اصلي و عناصر جزيي جمع آوري و در آزمايشگاه مورد تجزيه شيميايي قرار گرفتند. مقدار غلظت آرسنيك در آبخوان آزاد و در محل تغذيه از مرزهاي دشت، كم و در آبخوان هاي تحت فشار و ژرف، زياد است. ارتباط غلظت آرسنيك با شرايط هيدروژيولوژيكي، غلظت هاي نيترات، سولفات و pH مقايسه و نتايج با روش هاي تجزيه به عوامل و روش هاي هيدروژيوشيميايي تعبير وتفسير شد. حضور نيترات و سولفات با بار عاملي مثبت و آرسنيك با بار عاملي منفي مي تواند شرايط احيايي را براي سيستم آب زيرزميني بيان كند كه باعث تحرك آرسنيك مي شود. اشباع‌شدگي(SI) كاني هاي حاوي آرسنيك، با وجود بالا بودن ميزان آرسنيك در نمونه ها، بسيار پايين و تحت اشباع است. آرسنيك موجود در منابع آب زيرزميني منطقه داراي منشا زمين شناسي است و مقادير غلظت آن به شرايط هيدروژيولوژيكي و احيايي محيط، مدت زمان ماندگاري آب در لايه هاي زيرين زمين و ژرفاي چاه بستگي دارد.

The Tabriz plain with an area of more than 700 km2 is extended from the eastern limit of Tabriz city to the salt flats of Urmia Lake. There are two types of aquifers in this plain with different quality of groundwater. The unconfined aquifer, which is extended all over the plain, in recharge areas near the plain margins has good quality water but in the central part of the plain along the Aji Chay river as well as in the west margin of the Plain is saline. The multi-layer confined aquifers, which lie down in central and western parts of the Plain bearing more or less good quality groundwater. The arsenic concentration of these aquifers is also different; the water samples analyzed from the chemical point of view especially with respect to concentration of arsenic show two different groups of groundwater. The aim of this study is considering of arsenic spatial distribution and factors controlling high arsenic concentration in the aquifers. For this purpose 16 water samples, with evenly distributed in the Plain, were collected from the aquifers, two water samples for each well, one for analyzing major ions and the other for trace elements. They were analyzed in hydrology lab at the Tabriz University. The arsenic concentration in unconfined aquifer and in recharge areas of the plain boundary is low and in confined and deep wells is high. Arsenic concentration compared on the basis of their dependency on hydrogeological conditions, nitrate and phosphate concentrations and pH and the results interpreted by factor analysis and hydrogeochemical methods. Attendance of nitrate and phosphate by positive factor and arsenic by negative factor can show the reduction conditions in groundwater system, which caused the arsenic mobilization. In spite of high arsenic concentrations in the water samples, the saturation index of arsenic minerals is very low and under saturation. The arsenic existing in groundwater resources of the area originate from the geological formations and its concentrations depend highly on the hydrogeological and environmental reduction conditions, residence time of water in underground layers and depth of the sampling wells.