شناسایی فرآیندهای کنترل کننده کیفیت آّب زیرزمینی آبخوان دشت اسدآباد با استفاده از روشهای ژئوشیمیایی و آماری

نویسندگان

1 دانشجوی ارشد هیدروؤئولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشیار هیدروژئولوژی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه صنعتی شاهرود

3 مدیر مطالعات آب‌های زیرزمینی ، شرکت آب منطقه‌ای همدان

چکیده

دشت اسدآباد در غرب استان همدان قرارگرفته از  مهمترین منابع آبی منطقه را می­توان نام برد و بیشترین بخش مصارف آبی شهری ،کشاورزی و صنعتی از این محل تامین می­گردد. با در نظر گرفتن تاثیرگذاری سازندهای زمین شناسی و همچنین فعالیت انسان­ها بر کیفیت آبخوان­ها ، مطالعه هیدروشیمیایی این آبخوان‌ها می­تواند دیدگاه روشن‌تری از نحوه تاثیرگذاری این عوامل بر منابع آبی این دشت فراهم آورد. در این راستا با استفاده از 32 نمونه آب تهیه شده در خرداد سال 1396  که توسط سازمان آب منطقه ای مورد آزمایش قرار گرفته است، اقدام به بررسی دقیق هیدرو شیمی منطقه و منشا تغییرات شیمی آب آبخوان با استفاده از روش­های هیدروژئوشیمی و آماری  شد. با توجه به حضور سازندهای آهکی در منطقه و عامل مهم در تکامل و تاثیرگذاری بر آبخوان می­توان به فرایند هوازدگی و انحلال سنگ اشاره کرد که با توجه به سازندهای موجود، هوازدگی و انحلال سنگ‌های آهکی را می­توان متاثر از این عوامل در نظر گرفت ، به طوری که با توجه به نمودارهای پایپر و استیف و نتایج نسبت‌های یونی و تعادل جرمی و با در نظر گرفتن رخساره کربنات-کلسیک به دو عامل کنترل کننده شیمی­آب در این آبخوان می­توان اشاره نمود، همچنین نتایج حاصل از بررسی داده­ها توسط روش تحلیل عاملی، دو عامل موثر بر آبخوان نتیجه­گیری شد.  عامل اول (8/55%) انحلال سنگ­های کربناته که با همبستگی بالای یون‌های (کرینات، کلسیم و منیزیم) همراه است و عاملی دوم (2/24%)که وزن کمتری جهت کنترل کیفیت آبخوان دارد مربوط به انحلال سنگ­های تبخیری می­باشد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Identification of Controller Processes of Groundwater Quality of Asadabad aquifer by Using Geochemical Statistical Technique

نویسندگان [English]

  • sajjad moradi 1
  • hadi jafary 2
  • mostafa safari 3
1 M.SC. Student of Hydrogeology, Faculty of Geology Sciences, Shahrood University of Technology
2 Associate Professor of Hydrogeology, Faculty of Geology Sciences, Shahrood University of Technology
3 Head of Groundwater studies Group of Hamedan Regional water Company
چکیده [English]

Groundwater is the most important for agriculture, drinking and industry. On the other hand, the quality of groundwater is the other essential aspect for human. The quality of groundwater overall depend on a few factors such as geological information and human activities. In this study, the quality of the groundwater of Asadaabad aquifer was surveid by using statistical and hydro geochemical methods. Asadabad aquifer is located in the west of Iran, which is about 926 kilometers square. Thirty water samples were prepared in June of 2017. The samples were transferred to the hydrogeochemical Shahrood University lab.The factor analysis methods and hydrochemical methods were used to find the main component which influences groundwater. Additionally, the proposed method was used to cluster the groundwater of the Asadabd aquifer.The hydrochemical methods showed that dolomite information is the main factor that affects groundwater quality. Additionally, there are results of factor analysis in which the main component (weathering of carbonate rock) is the biggest quota from others. Using the results of factor analysis, hydrochemical surveying and the proposed method, groundwater was clustered in four areas, which are unique in water chemistry. The carbonate formation is the dominant set in the area. Using the statistical method and hydrochemical survey, the most important component, which affects groundwater, is the weathering of carbonate rock.
Four areas are the output of the proposed method which used the result of the factor analyses and hydrochemical methods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Asadabad
  • Aquifer
  • Factor analysis
  • Hydrochemistry
  • Piper
Azizi Frahnaz, Asgahri Moghadam Asgar, Nazemi Amir Hossin, 2017. Evaluation of groundwater salinity and explanation of ion origin in coastal aquifer of Malekan plain using ion ratios. Ecology 43:457-437. (In Persian with English abstract).
Appelo, C.A.J. and Postma, D., 2004. Geochemistry, groundwater and pollution. CRC press.
Asghari Moghadam Asghar, Fijani Elham, 2008. Hydrogeological and hydrochemical studies of basaltic and karstic aquifers of Mako region in connection with geological formations of the region. Geosciences 67:13-2. (In Persian with English abstract).
Barzegar R, Moghaddam A.A, and Tziritis E, 2017. Hydrogeochemical features of groundwater resources in Tabriz plain-northwest of Iran. Applied Water Science 7(7):3997-4011.
FakhriMirsajjad, AsgarimogadamAsgar, VaezeiBdolreza, NajeabMorteza, 2013.Hydrogeochemistry and hydrogeology of Marand plain aquifer-Tabriz 163. (In Persian with English abstract).
Gopinath S, Srinivasamoorthy K, Vasanthavigar M, Saravanan K, Prakash R, Suma C.S. and Senthilnathan D, 2018. Hydrochemical characteristics and salinity of groundwater in parts of Nagapattinam district of Tamil Nadu and the Union Territory of Puducherry, India. Carbonates and Evaporites 33 1:1-13.
GIBBS, Ronald J, Circulation in the Amazon River estuary and adjacent Atlantic Ocean, 1970.‏
Gluer C. Hydro geochemical evaluation of the groundwater resources of Indian Wells-Owens
Valley area, Southeastern California (Doctoral dissertation, Colorado School of Mines. Arthur Lakes Library).
Garah Mohamad lo Mojtaba, Jandaghi Nader, Zareh Ali.Mehrabi Hossin, 2018. Hydrogeochemical study of groundwater aquifer in Seydan-Farooq plain, Fars province, Echo Hydrology 5:1253-1241 (In Persian with English abstract).
Hem JD, 1985. Study and interpretation of the chemical characteristics of natural water, 3rd edn. US Geological Survey Water-Supply Paper 2254.
HOUNSLOW Arthur, Water quality data: analysis and interpretation. CRC press, 1995.‏
Hadipoor Hfjani Zahra, Naseri.Hamid reza, Alijani Farshad, 2018. Hydrogeochemical processes of Kuhdasht aquifer. Hydrogeology 3:46-32(In Persian with English abstract).
Jollife IT, 1985 Principal component analysis. Verlag, New York Kaiser HF, 1958 The Varimax criterion for analytical rotation in factor analysis. Psychometrika 23b:187–200
Kazakis N, Pavlou A, Vargemezis G, Voudouris K.S. Soulios G,Pliakas F, and Tsokas G, 2016. Seawater intrusion mapping using electrical resistivity tomography and hydrochemical data. An application in the coastal area of eastern Thermaikos Gulf Greece. Science of the Total Environment 543 pp.373-387.
Liu C.W, Lin K.H, Kuo Y.M, 2003. Application of factor analysis in the assessment of groundwater quality in a Blackfoot disease area in Taiwan. Science of the Total Environment 313(1-3:77-89.
Mazor E, 2005. Global Water Dynamics Shallow and Deep Groundwater Petroleum Hydrology Hydrothermal Fluids and landscaping. Marcel Dekker. Inc. New York. 416 p
Moradi Sajjad, Jafari Hadi 2018. Determining the area of pressurized aquifer in Chahardoli plain of Assadabad, the third national conference of Iranian hydrology, 20-25august (In Persian with English abstract).
Piper AM, 1944 A graphic procedure in the geochemical interpretation of water analyses. American Geophysical Union Transaction, Hydrology pp 914–923
Schürch M, and Vuataz F.D, 2000. Groundwater components in the alluvial aquifer of the alpine Rhone River valley. Bois de Finges area. Wallis Canton Switzerland. Hydrogeology Journal 8(5). Pp.549-563.
Usunoff E.J, and Guzmán‐Guzmán A, 1989. Multivariate analysis in hydrochemistry: an example of the use of factor and correspondence analyses. Groundwater. 27(1). Pp.27-3.