ارزیابی سن آب‌های زیرزمینی کارستی جنوب غرب لرستان با استفاده از ایزوتوپ تریتیم و روش‌های هیدروژئوشیمی: ناهماهنگی بین دو روش

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری هیدروژئولوژی، گروه زمینشناسی معدنی و آب، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

2 استادیار 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/iwrr.2025.518787.2885
چکیده

منابع آب زیرزمینی کارستی لرستان (غرب ایران)، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین منابع تأمین آب شرب، از اهمیت بالایی برخوردارند؛ با این حال، بررسی جامعی در خصوص سن و کیفیت این منابع تاکنون انجام نشده است. در این راستا، پژوهش حاضر با به‌کارگیری ایزوتوپ تریتیم (³H) و شاخص‌های هیدروژئوشیمی به تحلیل سن نسبی و کیفیت منابع آب کارستی لرستان پرداخته است. پس از انجام مطالعات میدانی، دوازده نمونه آب زیرزمینی شامل هفت نمونه گوگردی، سه نمونه غیر گوگردی و دو نمونه شور در سال 1402 برداشت شده و از نظر ترکیب یونی و ایزوتوپی مورد سنجش قرار گرفته است. داده‌های تریتیم و شاخص‌های شیمیایی شامل نسبت‌های SO₄/Cl، Na/Cl، Mg/Ca، هدایت الکتریکی (EC) و غلظت یون‌های اصلی برای تعیین سن نسبی، منشأ و الگوهای اختلاط منابع آبی تحلیل شدند. برای درک بهتر فرآیندهای زمین‌شیمیایی و تعامل آب-سنگ، از نمودار پایپر، پراکندگی یون‌ها و شاخص‌های اشباع کلسیت، دولومیت و ژیپس استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشتر منابع آب زیرزمینی منطـقه دارای سن مدرن هستند و تنهـــا برخی نمونه‌هـا ویژگی آب‌هـای ترکـــیبی (مدرن–ساب‌مدرن) را نشان می‌دهند. غلظت تریتیم در این نمونه­ها بین 1/31 تا 3/07 TU متغیر است. تیپ غالب بی‌کربناته نشان‌دهنده منشأ کربناته و تغذیه از بارش‌های اخیر بود، درحالی‌که تیپ‌های کلروره سدیک (در نمونه‌های S6 و S7) و سولفاته (کلروره)- کلسیک (در نمونه‌های W2  و S2) تحت تأثیر سازند تبخیری گچساران یا فرآیندهای آلودگی تغییر یافته‌اند. یکی از یافته‌های مهم این پژوهش، ثبت غلظت بالای تریتیم همراه با شوری بسیار بالا در نمونه‌های S6  و S7 است. این ترکیب بیانگر نفوذ سریع آب‌های حاصل از بارش‌های اخیر به درون سازند تبخیری گچساران و انحلال موضعی نمک‌ها است. همچنین، ویژگی‌های نمونه‌های W2 و P1، ازجمله نسبت بالای SO₄/Cl و غلظت بالای تریتیم، بیانگر احتمال آلودگی و ورود ترکیبات آلاینده به سیستم آب زیرزمینی است. نمونه‌های W1، P2 و S3 با ترکیب یونی ساده و غلظت بالای تریتیم معرف آب­های جوان و نمونه‌هایی S1، S2 و S4 با ترکیب یونی غنی‌تر و غلظت پایین تریتیم، نمایانگر منابع با منشأ ترکیبی و رفتار بینابینی از نظر سن و ترکیب شیمیایی هستند. سایر نمونه­ها همانند P3 و S5 با مقادیر متوسط  SO₄/Clو تریتیم، در مرز میان آب‌های جوان و منابع با منشأ ترکیبی قرار دارند؛ وضعیتی که احتمالاً تحت تأثیر اختلاط، تغذیه سطحی، آلودگی‌های انسانی و ورود آب از طریق گسل‌ها قرارگرفته‌اند.