هيدروژئوشيمي و ارزيابي كيفي منابع آب موجود در رسوبات كواترنر جنوب شرق فاروج (خراسان شمالي) از نظر مصارف آشاميدن و صنعتي

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

در اين مطالعه بررسي كيفيت منابع آب زيرزميني دشت فاروج از نظر آشاميدن و صنعت انجام شد. بدين منظور 12 نمونه آب زيرزميني ازآبخوان رسوبات كواترنر منطقه برداشت شد .پارامترهاي حرارت ،(T) (pH) و هدايت الكتريكي (EC) هنگام نمونه برداري و در محل اندازه گيري شد. آناليز آنيون ها (HCO3-، SO42-، Cl-) و كاتيون هاي اصلي (Ca2+، Na+، Mg2+، K+)در آزمايشگاه شيمي تجزيه دانشگاه فردوسي مشهد اندازه گيري شد. تركيب شيميايي نمونه هاي آب براساس نمودار پايپر Na-SO4 و Na- Cl بدست آمده است. با استفاده از نمودار پايپر مي توان به واحدهاي سنگي اثر گذار در تركيب شيميايي آب نيز پي برد. بر پايه نتايج به دست آمده، كاتيون هاي غالب نمونه ها سديم و آنيون هاي غالب در نمونه ها بي كربنات است؛ منشا يون سديم را مي توان علاوه بر كاني هاي تبخيري به انحلال آلبيت موجود در آندزيت هاي منطقه و همچنين تبادل يوني نسبت داد. منشا يون بيكربنات را نيز مي توان به سازند كربناته تيرگان، و همچنين انحلال پلاژيوكلاز در آندزيت- داسيت هاي پليوكواترنر نسبت داد. نمودار گيبس نشان داد كه فرآيندهاي عمده كنترل كيفيت شيميايي آب زير زميني دشت فاروج هر دو فرآيند تبخير و برهم كنش آب و سنگ است كه با توجه به وجود رسوبات آبرفتي كواترنر در آبخوان دشت فاروج كه بخشي از آن حاصل فرسايش نهشته هاي نئوژن دربردارنده لايه هاي تبخيري هستند منطقي به نظر مي رسد. با استفاده از شاخص رايزنر، شاخص پوكوريوس و شاخص تهاجمي، خورندگي و رسوب دهي آب مورد پايش قرار گرفت كه مشخص شد نمونه هاي مورد مطالعه از لحاظ مصارف صنعتي كاملا نامناسب بودند زيرا اكثر نمونه هاي آب منطقه رسوبگذار مي باشند.

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.