فرایندهای هیدروژئوشیمیایی و شیمی گازهای محلول در آبخوان گاریز، جنوب غرب استان یزد

نویسندگان

1 استاد گروه زمین‌شناسی معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

2 دکتری هیدروژئولوژی، گروه زمین‌شناسی معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

3 استادیار گروه زمین‌شناسی معدنی و آب، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

doi
10.22034/hydro.2022.46625.1238
چکیده

نشت گازها، به‌طور عمده دی‌اکسید کربن، با منشأ طبیعی به آبخوان گاریز باعث افزایش غلظت گازهای محلول و کاهش کیفیت آب‌های زیرزمینی شده است. ازاین‌رو تأمین آب در بخش‌های مختلف ازجمله کشاورزی، آشامیدنی، خانگی و صنعتی برای ساکنین این گستره با مشکلاتی همراه است. به‌منظور توصیف ویژگی‌های هیدروژئوشیمیایی آبخوان گازدار و تعیین ماهیت گازهای محلول طی دو دوره در تیرماه و مهرماه سال 1398 از آب‌های زیرزمینی نمونه‌برداری شده است. داده‌های آزمایشگاهی و صحرایی شامل غلظت آنیون‌ها و کاتیون‌های اصلی آب‌های زیرزمینی، غلظت گازهای محلول در نمونه‌های آب زیرزمینی و همچنین برخی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آب‌های زیرزمینی است. بر اساس شیمی یون‌های اصلی آب زیرزمینی اکثر نمونه‌ها دارای تیپ بی‌کربناته-کلسیک (Ca-HCO3)، کلروره-سدیک (Na-Cl) و کلروره-کلسیک (Ca-Cl) هستند، هرچند سایر تیپ‌های اختلاطی ‌شناسایی‌شده است. مهم‌ترین فرآیندهای تأثیرگذار بر ترکیب شیمیایی آب‌های زیرزمینی آبخوان گاریز واکنش متقابل آب و سنگ، نشت سیالات غنی از CO2، نفوذ آب‌های شور از طریق گسل‌ها و شکستگی‌ها و انحلال سیلیکات‌ها شناسایی‌شده است. تعامل سیالات غنی از CO2 با آب‌های زیرزمینی باعث افزایش غلظت یون بی‌کربنات شده است. ترکیب گازهای محلول نیز نشان می‌دهد که CO2 در اکثر نمونه‌ها فاز گازی غالب است که مقادیر آن تا 2100 برابر بیشتر از مقادیر اتمسفری است. غلظت بالای CO2 محلول بیش از 730 سانتی‌متر مکعب بر لیتر بیانگر نفوذ سیالات غنی از CO2 با منشأ عمیق به آبخوان است. نسبت O2/N2 محلول در آبخوان پایین‌تر از آب اشباع از هوا است ازاین‌رو واکنش‌های اکسایش و کاهش مهم‌ترین عامل مصرف اکسیژن شناسایی‌شده است.