بررسی منشأ و عوامل مؤثر بر تغییرات غلظت سولفات و مقادیر ایزوتوپی 34S و 18O آن در منابع آب منطقه سرپل ذهاب

آب و خاک

مقاله 3، دوره 35، شماره 5 - شماره پیاپی 79، آذر و دی 1400، صفحه 645-658   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.2021.70540.1056

نویسندگان

حسین محمدزاده^{* 1}؛ مهدی بنیابادی²؛ فائزه جنگ جو²

¹استاد دانشگاه فردوسی مشهد و مدیر گروه پژوهشی تحقیقات آب‌های زیرزمینی و ژئوترمال (متآب)، پژوهشکده آب و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

²گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

غلظت زیاد سولفات یکی از آلوده­کننده­های آب‌های زیرزمینی در بسیاری از مناطق جهان بشمار می­رود و از منابع مختلفی (لیتولوژی، اتمسفر، صنعتی و...) وارد آب‌های زیرزمینی می­گردد. با استفاده از تکنیک­های ایزوتوپی و هیدروژئوشیمی می­توان ضمن تشخیص منشأ، به فرآیندها و واکنش‌های مؤثر بر غلظت سولفات و تولید گاز سولفید هیدروژن پی برد. در این مقاله، برای اولین بار به مطالعه منشأ سولفات و عوامل مؤثر بر تغییرات غلظت آن و مقادیر ایزوتوپی‌  d³⁴Sو d¹⁸O در آّب­های­زیرزمینی منطقه سرپل ذهاب پرداخته شد. تعداد 13 نمونه آب از منابع آبی منطقه در دی 93 و مهر 94 برداشت گردید و در آزمایشگاه هیدروژئوشیمی و ایزوتوپی دانشگاه واترلوو آنالیز گردید. غلظت سولفات در منابع آبی منطقه بین 5 تا 950 میلی‌گرم بر لیتر (در فصل تر و خشک به‌ترتیب دارای میانگین 110/1 و 106/9 میلی‌گرم بر لیتر) متغیر بوده، اما در نمونه­های آب چشمه گنداب به دلیل ارتباط با مواد هیدروکربنی و تونل پاتاق به دلیل خروج آب از سازند گچساران زیاد بود (به‌ترتیب 339/6 و 950/1 میلی­گرم بر لیتر). مقادیر d³⁴S و d¹⁸O سولفات به‌ترتیب بین VSMOW 9/5 تا 31/8 ‰ و 5/8 تا 13/1‰ متغیر به دست آمد. در چشمه گنداب، به دلیل احیای سولفات توسط میکروارگانیسم­ها، علاوه بر استشمام بوی نامطبوع H₂S، مقادیر ایزوتوپ­های  ³⁴Sو ¹⁸O غنی­تر از سایر منابع آبی (به‌ترتیب حدود 31/8‰ و 10/3 ‰) بوده و نمونه آب چشمه گلودره تحت تاثیر فاضلاب حمام و مواد شوینده (1 ‰≈d³⁴S) بالادست چشمه سبب تهی­شدگی ایزوتوپی و آلودگی آن شده است. نتایج نشان می­دهد که عوامل زمین­شناسی، اتمسفری، انسانی و مواد هیدروکربنی بر غلظت و ایزوتوپ­های سولفات در منابع آبی منطقه موثر است به طوری‌که عوامل انسانی و هیدروکربنی به‌صورت محلی و لیتولوژی در تمامی منابع آبی منطقه در غلظت و ایزوتوپ­های سولفات تاثیرگذار بوده‌اند.

کلیدواژه‌ها

آب‌های زیرزمینی؛ تکنیک‌های ایزوتوپی؛ سولفات؛ سرپل ذهاب

مراجع