ارزیابی آلودگی عناصر نادر و پتانسیل خورندگی در منابع آب زیرزمینی نواحی جنوب و جنوب غربی شهر سیرجان

شجاعی باغینی, سیمین; جهانشاهی, رضا; مالی, سپیده

doi:10.22111/jneh.2018.24078.1377

ارزیابی آلودگی عناصر نادر و پتانسیل خورندگی در منابع آب زیرزمینی نواحی جنوب و جنوب غربی شهر سیرجان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد آب شناسی، دانشکده علوم، گروه زمین شناسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان

² استادیار، گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه دانشگاه سیستان و بلوچستان

³ دانشجوی دکتری آب شناسی، گروه آب شناسی و زمین شناسی زیست محیطی، دانشگاه صنعتی شاهرود

10.22111/jneh.2018.24078.1377

چکیده

این پژوهش به بررسی گسترش آلودگی عناصر نادر، یونهای جزئی نیتریت، نیترات، آمونیوم و پتانسیل خورندگی در منابع آب زیرزمینی در مناطق جنوب و جنوب غربی شهر سیرجان در استان کرمان می پردازد. بدین منظور در مردادماه 1395 از آب زیرزمینی 115 محل چاه کشاورزی، چاه مشاهده ای و قنات در مناطق شهر سیرجان، کفه نمک خیرآباد، چا‌ه‌دراز، ناحیه‌ی معدن گل‌گهر، قطاربنه-عین‌البقر و کفه مرگ، نمونه‌ برداری جهت آنالیز نیترات، نیتریت، آمونیوم و برخی از عناصر نادر انجام شده است. میانگین غلظت عناصر و یون‌های جزئی به ترتیب از بیشتر به کمتر عبارت است از: NO₃ > B > NH₄ > As > Mn > Ba > Cr > NO₂ > Cu > Pb > Cd. غلظت این عناصر و یون ها عمدتاً در آب‌زیرزمینی نواحی چاه‌دراز وکفه مرگ، از حدمجاز WHO بیشتر است. علاوه بر این غلظت عناصر Cd، B و As در تمام مناطق بالاتر از حد مجاز است. کروم در منابع آب زیرزمینی تمام مناطق به‌جز منطقه‌ی شهر سیرجان، غلظتی بیش از حد مجاز WHO دارد. همچنین غلظت سرب در مناطق مربوط به کفه نمک خیرآباد و چاه‌دراز بالاتر از حد مجاز است و نشان‌دهنده آلودگی سرب در این نواحی می باشد. در حالیکه Cu، Ba، NO₂ و Sb در همه مناطق، غلظتی کم‌تر از حدمجاز WHO دارند. اندیس ‌های آلودگی HPI، HEI و C_d نشان می دهد بیشترین خطر آلودگی مربوط به منطقه‌ی معدنی گل‌گهر، چاه‌دراز، نقاط KH1 و KH2 در کفه نمک خیرآباد و دو نقطه‌ی KM1 و KM7 در کفه مرگ است و سایر نقاط منطقه از سطح آلودگی پایینی برخوردار هستند. نهایتاً پراکندگی شاخص خورندگی لانژلیه در منابع آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه نشان داد پتانسیل خورندگی آب زیرزمینی در این ناحیه بالاست. بنابراین فرایند کنترل خورندگی آب، هنگام استفاده از آب زیرزمینی منطقه باید رعایت شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluating the trace elements contamination and corrosive potential in the groundwater of south and southwest of Sirjan city, Iran

نویسندگان [English]

Simin Shojaei Baghini ¹
Reza Jahanshahi ²
Sepideh Mali ³

¹ M.Sc student of hydrogeology, University of Sistan and Baluchestan, Iran

² Assistant Professor in University of Sistan and Baluchestan, Iran

³ Ph.D student of hydrogeology, Shahrood University of Technology, Iran

چکیده [English]

This research investigates the contamination of trace elements, nitrate, nitrite, ammonium and corrosive potential in the groundwater of south and southwest of Sirjan city, Kerman province, Iran. Therefore, 115 groundwater samples were collected for Hydrochemical analysis from Sirjan city area, Kheirabad salt playa area, Chahderaz plain, Golegohar mining area, Ghatarbaneh-Eynolbaghar plains and Marg salt playa in July 2016. In descending order, the mean values of minor ions and trace elements are such as: NO₃ > B > NH₄ > As > Mn > Ba > Cr > NO₂ > Cu > Pb > Cd. Generally, the concentration of elements and ions in the groundwater of Chahderaz plain and Marg salt playa is above the maximum admissible concentration (MAC) values for drinking water according to WHO. Also, Cd, B and As have concentration more than MAC in total groundwater samples. Chromium in all of the groundwater samples except in Sirjan city samples have concentrations more than maximum admissible concentration. Moreover, Pb in groundwater of Kheirabad salt playa and Chahderaz plain shows a groundwater contamination. While concentrations of Cu, Ba, NO2, and Sb in all of the area are less than MAC. The evaluation indices showed spots in a high-risk level observed in Golegohar mining area, Chahdereaz plain, KH1, and KH2 from Kheirabad playa and KM1 and KM7 from Marg playa area. Finally, according to Langelier Saturation Index (LSI), most of the groundwater samples are corrosive in this area. Therefore, in the processing plant, corrosive process control of groundwater should be accompanied.

کلیدواژه‌ها [English]

Groundwater contamination
Evaluation indices
Langelier corrosion index

مراجع

اسپکی، فاطمه؛ محمدنژاد، مجید؛ کریمی، اعظم. (1394). بررسی شاخص های خورندگی ورسوب گذاری منابع تأمین آب آشامیدنی شهربیرجند در سال (شهر بیرجند در سال 1393). اولین کنفرانس ملی علوم و مدیریت محیط زیست ایران، اردبیل.

حیدریان، محمدحسن؛ فاتح دیزجی، علیرضا؛ شاه حسینی، غلامعلی؛ یوسف پور، لیلا. (1396). بررسی تغییرات زمانی و مکانی پتانسیل خورندگی و رسوبگذاری آبخوان شهر تهران. چهارمین کنفرانس بین المللی برنامه ریزی و مدیریت محیط زیست. تهران.

شجاعی باغینی، سیمین. (1396). هیدروژئوشیمی و عناصر نادر در آب‌زیرزمینی منطقه معدنی گل‌گهر سیرجان. پایان نامه کارشناسی ارشد آب شناسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان.

Ahmadi, S., Jahanshahi, R., Moeini, V., Mali, S., (2018), Assessment of hydrochemistry and heavy metals pollution in the groundwater of Ardestan mineral exploration area, Iran, Environmental Earth Sciences, Vol. 77, pp. 212.

Bhuiyan, M.A.H., Parvez, L., Islam, M.A., Dampare, S.B., Suzuki, S., (2010), Heavy metal pollution of coal mine-affected agricultural soils in the northern part of Bangladesh, J Hazard Mater, Vol. 173, No. 1-3, pp. 384-392.

Caerio, S., Costa, M.H., Ramos, T.B., Fernandes, F., Silveira, N., Coimbra, A, et al., (2005), Assessing heavy metal contamination in Sado Estuary sediment: An index analysis approach, Ecol Indic., Vol. 5, No. 2, pp. 155-69.

Chakraborty, R., Zaman, S., Mukhopadhyay, N., Banerjee, K., Mitra, A., (2009), Seasonal variation of Zn, Cu and Pb in the estuarine stretch of West Bengal, Indian J Mar Sci., Vol. 38, No. 1, pp. 104-109.

Chaturvedi, A., Bhattacharjee, S., Singh, A.K., Kumar, V., (2018), A new approach for indexing groundwater heavy metal pollution, Ecological Indicators, Vol. 87, pp. 323–331.

Gholizadeh, A., Mokhtari, M., Naimi, N., Shiravand, B., (2017), Assessment of corrosion and scaling potential in groundwater resources; a case study of Yazd-Ardakan Plain, Iran, Groundwater for Sustainable Development, Vol. 5, pp. 59-65.

Hajizadeh, N.H., Karami, G.H., Saadat, S., (2011), A study on chemical properties of groundwater and soil in ophiolitic rocks in Firuzabad, east of Shahrood, Iran: with emphasis to heavy metal contamination. Environ Monit Assess, Vol. 174, pp. 573–58.

Jahanshahi, R., Zare, M., (2017), Delineating the Origin of Groundwater in the Golgohar Mine Area of Iran Using Stable Isotopes of 2H and 18O and Hydrochemistry, Mine Water, and the Environment, Vol. 36, No. 4, pp. 550-563.

Jahanshahi, R., Zare, M., (2015) Assessment of heavy metals pollution in groundwater of Golgohar iron ore mine area, Iran, Environmental Earth Science, Vol. 74, pp. 505-520.

Kribek, B., Majer, V., Veselovsk,‎ F., Nyambe, I., (2010), Discrimination of lithogenic and anthropogenic sources of metal and sulfur in soils of the central-northern part of the Zambian Copper belt. Mining District: a topsoil vs. subsurface soil concept. Journal of Geochemistry Explore, Vol. 104, pp. 69-86.

Mohan, SV. Nithila, P. Reddy, SJ., (1996). Estimation of heavy metal in drinking water and development of heavy metal pollution index, J Environ Sci Health, Vol. A31, No. 2, pp. 283-289.

Nasrabadi T., (2015) An Index Approach to Metallic Pollution in River Waters. Int J Environ Res., Vol, 9, No. 1, 385-394,

Prasad, B., Bose, J.M., (2001), Evaluation of the heavy metal pollution index for surface and spring water near a limestone mining area of the lower Himalayas. Environ Geol., Vol. 41, pp. 183–188.

Rafferty, R., (2000), ScaLSIng in geothermal heat pump systems. Geo-Heat Center Oregon Institute of Technology: pp. 11–15.

Reza, R., Singh, G., (2010), Heavy metal contamination and its indexing approach for river water. Int J Environ Sci-Tec; Vol. 7, No. 4, pp. 785-92.

Sarada Kalyani, D., Rajesh, V., Reddi, E.U.B., Chaitanya Kumar, K., Srinivasa Rao, S., (2017), Correlation between corrosion indices and corrosiveness of groundwater: a study with reference to selected areas of Krishna District, Andhra Pradesh, India, Environ Earth Sci., Vol. 76, pp. 568.

Singh, G., Kamal, R.K., (2017), Heavy metal contamination and its indexing approach for groundwater of Goa mining region, India, Applied Water Science, Vol. 7, No. 3, pp. 1479–1485

WHO, (2017), Guidelines for Drinking-water Quality, the fourth edition incorporating the first addendum.

Zabowski, D., Henry, C.L., Zheng, Z., Zhang, X., (2001), Mining impacts on trace metal content of water, soil, and stream sediments in the Hei river basin, China, Water Air Soil Pollution, Vol. 131, pp. 261–273.