بررسی مکانسیم حاکم بر آزادسازی آرسنیک و پیش‌بینی تغییرات غلظت آن در منابع آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت سیرجان)

Abstract

در میان عناصر سنگین، آرسنیک به عنوان یک عنصر سرطانزا شناسایی شده است و غلظت‌های زیاد آن در منابع آب می‌تواند یک نگرانی بزرگ برای سلامتی عمومی و محیط زیست ایجاد نماید. آلودگی منابع آب به آرسنیک در بسیاری از نقاط جهان و ایران، از جمله در برخی نواحی استان کرمان گزارش شده است. در تحقیق حاضر، به بررسی مکانسیم حاکم بر رهاسازی آرسنیک و پیش‌بینی تغییرات غلظت آن در منابع آب زیرزمینی دشت سیرجان، واقع در استان کرمان پرداخته شده است. بدین منظور، پس از انجام مطالعات اولیه میدانی و با در نظر گرفتن موقعیت لاگ حفاری چاه‌های پیزومتری، 21 حلقه چاه پیزومتری در سطح دشت انتخاب و به بررسی لایه‌های رس موجود در آن‌ها پرداخته شد. سپس، اقدام به نمونه‌برداری از منابع آب زیرزمینی بصورت فصلی از چاه‌های کشاورزی و شرب در نزدیکی چاه‌های پیزومتری، با هدف بررسی رابطه میان میزان ضخامت لایه رس و غلظت آرسنیک در منطقه گردید. نتایج حاصله، نشان داد که غلظت آرسنیک ارتباط مستقیم با بافت رسی لایه‌های زمین دارد. بطوریکه بالا بودن غلظت آرسنیک، مربوط به تخلیه آب زیرزمینی از لایه رسی و اکسید شدن و انحلال آرسنیک در آب زیرزمینی است. بنابراین چرخه اکسیداسیون - احیاء یکی از عوامل مؤثر بر آزاد سازی آرسنیک در منطقه می‌باشد. سپس، با هدف پیش‌بینی تغییرات غلظت آرسنیک طی 5 سال آتی، اقدام به مدلسازی کمی دشت، با استفاده از نرم افزار GMS گردید و تمرکز بر روی چاه‌های پیزومتری که با توجه به افت سطح آب و وجود لایه رسی، احتمال افزایش ضخامت رس غیر اشباع در آن‌ها وجود داشت، قرار گرفت. بر پایه نتایج حاصل از مدلسازی و بر اساس روابط بدست آمده بین تغییرات غلظت آرسنیک و تغییرات تراز آب زیرزمینی طی دوران نمونه‌برداری، مشخص گردید که با گذشت زمان و افزایش برداشت از منابع آب زیرزمینی، غلظت آرسنیک افزایش می‌یابد. بنابراین با ادامه روند موجود بهره‌بردای از آبخوان، کمیت و کیفیت آب زیرزمینی کاهش می‌یابد. از این رو در صورت اعمال مدیریت مصرف آب و کاهش برداشت از منابع آب زیرزمینی، غلظت آرسنیک با شدت کمتری افزایش می‌یابد.