بررسی هیدروژئوشیمی منابع آبی شهر سراب با نگرشی بر مسائل زیست محیطی
استاد راهنما :
استاد :
ارائه دهنده :
فهرست مطالب
1- معرفی موضوع، ضرورت و اهداف انجام تحقیق
2- موقعیت محدوده مورد مطالعه
3- معرفی مهمترین واحدهای زمین شناسی منطقه
4- روش های تحقیق
5- تحلیل های آماری وتهیه نقشه های تحلیل مکانی
6- نتیجه گیری و پیشنهادات
3
در بررسی ها و مطالعات زیست محیطی، مطالعات زمین شناسی منطقه شامل بررسی موقعیت منطقه از دیدگاه زمین ساخت، جغرافیای دیرینه، چینه شناسی و شناخت ماهیت ژئو شیمیایی انواع رخنمونها از اهمیت زیادی برخوردار است. در مطالعه کیفی منابع آبی روستاهای شهرستان سراب با توجه به وجود رخنمونهای مختلف دردشت سراب، بررسی اجمالی و کلی واحدهای زمین شناسی اطراف محدوده مورد مطالعه، انجام گرفته و سعی شده است تمام رخنمونهایی که می تواند به نوعی در کیفیت آبها سهیم باشد، معرفی شده و مورد بررسی قرار گیرند. از طرفی، ترکیب سنگها و رسوبات در هیدروشیمی آب زیرزمینی و رخساره آن موثر بوده و روابط واکنشی بین آب – سنگ و آب – رسوب همواره در مباحث مربوط به کیفیت آبهای زیرزمینی مطرح می شود که به تفصیل آن خواهیم پرداخت.
4
معرفی موضوع و ضرورت انجام تحقیق
– بررسی تاثیر سازندهای زمین شناسی بر روی هیدروشیمی آبهای زیرزمینی روستاهای شهرستان سراب
– بررسی کیفیت منابع آبی از طریق مطالعات هیدروژئوشیمیائی در روستاهای شهرستان سراب
– بررسی واکنش های بین آب – رسوب و آب – سنگ در منابع آبی روستاهای شهرستان سراب
– ارائه الگوی پراکندگی آلاینده های موجود در منابع آبی روستاهای شهرستان سراب به صورت نقشه
5
اهداف تحقیق
6
موقعیت دشت سراب
N
7
جغرافیای عمومی محدوده مورد مطالعه
سرزمین سراب در استان آذربایجانشرقی و در فاصله 120کیلومتری شرق تبریز واقع شده است.
از شمال به ارتفاعات سبلان، از جنوب به ارتفاعات بزقوش، از شرق به استان اردبیل و از غرب به شهرستان بستان آباد محدود می شود.
این منطقه دارای شرایط آب و هوایی با زمستانهای سرد و طولانی و تابستانهای معتدل است.
میزان بارندگی سالیانه حدود 206/7 میلی متر می باشد.
در حالت کلی منطقه سراب و رودهای جاری در آن جزو حوزه آبریز دریای خزر محسوب می گردند.
8
ویژگی های رخساره های دشت سراب
در زون بندی نبوی (1355) و بر مبنای واحدهای ساختمانی ـ رسوبی، محدوده مورد مطالعه در زون البرز ـ آذربایجان جای گرفته ادر حالی که طبق پهنه بندی آقانباتی (1379) دشت سراب در پهنه مرکزی قرار می گیرد.
قدیمیترین سنگها در منطقه سراب دارای سن کامبرین می باشند که در جنوب خاوری رشته کوههای بزقوش در گردنه بالخلی و شمال خاوری روستای فندقلو نمایان گردیده اند
بخش بزر گی از برونزدهای ورقه ی سراب را سنگهای آتشفشانی و رسوبات ائوسن تشکیل داده است.
سازندهای ائوسن در این ورقه با رسوبات آواری شروع می شوند که بر بستری از سنگهای قدیمی تر چین خورده و گسلیده در اثر جنبشهای تکتونیکی لارامید قرار گرفته اند
9
ویژگی های رخساره های دشت سراب
بخش زیرین این سازندها گونه ای ناهمساز بروی رسوبات کرتاسه قرار دارند و کامبرین تشکیل شده اند.
به دنبال ماسه سنگ و کنگلومرای پلئوسن به طور همساز سنگهای آذرآواری و گدازه با لایه بندی منظم قرار می گیرد که شامل تناوبی از توف خرد شده و گدازه آندزیتی و آندزی بازالتی، گدازهاه مگاپورفیر آندزیتی قرار گرفته است که در حدود رشته کوه بزقوش گسترش یفته اند.
در شمال رشته کوه بزقوش لایه های فراوانی از توفیت و هیالوکلاستیت در میان آنها دیده می شود که نشانی از خروج گدازه در عمق کم دریا است.
فعالیت های ماگمایی پس از ائوسن در ورقه ی سراب با نفوذ توده های کوچک و بزرگ در سنگهای آتشفشانی ائوسن مشخص می گردد.
10
مهمترین واحدهای زمین شناسی درنقشه 1:100000
N
بخشی از نقشه زمین شناسی 1:100000 سراب
روش تحقیق:
11
جمع آوری اطلاعات
1- مطالعات دفتری
2- بررسی های صحرایی
نمونه برداری
1- آماده سازی نمونه ها
2- شماره گذاری و ارسال نمونه ها به آزمایشگاه
تجزیه شیمیائی نمونه ها
تحلیل داده های هیدروشیمی
1- رسم نقشه های ناهنجاری و تحلیل مکانی در محیط Rock Works
2 – پردازش و تحلیل های آماری در محیط SPSS
تعبیر و تفسیر
انتخاب محل نمونه برداری و برداشت باGPS
نمونه برداری از منابع آبی
آماده سازی نمونه ها ( شماره گذاری وارسال به آزمایشگاه )
مراحل نمونه برداری و آماده سازی داده های ژئوشیمی:
12
تجزیه شیمیائی
18
نقاط نمونه برداری منابع آبی روستاهای شهرستان سراب
14
نتایج پارامترهای توصیفی آماری مربوط به نمونه های آب زیرزمینی روستاهای شهرستان سراب
(همه مقادیر بر حسب میلی گرم بر لیتر میباشند بجز pH و EC که میکرو موس بر سانتیمتر است)
واکنش های آب – رسوب و کیفیت آب زیرزمینی
آب به عنوان واسطه اصلی انتقال انواع عنصر ها، اهمیت ویژه ای در مطالعات میزان آلودگی و پایش کیفی دارد. آب مقادیر معینی از عناصر سازنده ترکیبات طبیعی و غیر طبیعی را در خود حمل می کند و باعث مهاجرت آن ها می شود. در نتیجه آبی که در مجاورت منبع این عناصرقرار می گیرد از آن ها غنی می شود و آلاینده ها را در سیستم های طبیعی، به گردش در می آورد.
بیلان آب زیرزمینی نشان می دهد که تغییرات سطح آب در دشت سراب مربوط به تغذیه دشت، ناشی از نزولات جوی، جریان های زیر زمینی، سیلاب ها و آب های برگشتی کشاورزی بوده که سبب بالا آمدن سطح آب زیرزمینی می شود و تخلیه آب زیرزمینی دشت، به دلیل بهره برداری از چاهها، تخلیه قنوات و چشمه ها است.
جهت جریان آب زیرزمینی از شمال به جنوب به سمت جنوب غرب می باشد. ولی این جریان ها در برخی از قسمت ها به علت عوارض زیر زمینی (بالا بودن سنگ کف)، تغییر تراوایی و به ویژه تغذیه جانبی دشت تغییر جهت داده است.
15
از جمله مهمترین عواملی که بر کیفیت آب سفره های زیرزمینی و چاههای عمیق اثرگذار است شامل موارد زیر است:
لیتولوژی سازندهای زمین شناسی منطقه و بافت خاک منطقه ای که چاه در آن قرار دارد
شیب هیدرولیکی سفره زیرزمینی
میزان نفوذ آبهای سطحی، کشاورزی و پسابها به داخل سفره های زیرزمینی
عمق سفره زیرزمینی
مسافت طی شده در آبخوان
حجم تغذیه در مقاطع مختلف آبخوان
نحوه ایزولاسیون چاهها و تدابیر حفاظتی آنها
16
17
هیستوگرام ها و نقشه های تحلیل مکانی مربوط به داده های ژئوشیمیائی و نتایج حاصل از آنها
18
هیستوگرام هدایت الکتریکی EC
نقشه هم هدایت الکتریکی EC
تفکیک دو جمعیت بر اساس EC
نقاط با مقادیر بالای EC در منطقه مربوط به چاه شماره 6 و در منطقه تخلیه، در محدوده غرب و شمال غرب دشت و نقاط با EC پایین در منطقه مربوط به چاه شماره 3 و در منطقه تغذیه در محدوده شرق و جنوب شرقی واقع شده اند.
19
هیستوگرام TDS
نقشه هم جامدات محلولTDS
نقاط با مقادیر بالای TDS در منطقه مربوط به چاه شماره 6 می باشد و نقاط با TDS پایین در منطقه چاه شماره 3 واقع شده اند. همان طور که ملاحظه می شود نقاط با مقادیر بالای TDS در منطقه تخلیه و در محدوده غرب و شمال غرب و نقاط با TDS پایین در منطقه تغذیه در محدوده شرق و جنوب شرقی واقع شده اند.
تفکیک دو جمعیت بر اساس TDS
20
هیستوگرام TH
نقشه هم سختی کل TH
تفکیک دو جمعیت بر اساس TH
در ناحیه تغذیه در قسمتهای شرق و جنوب شرقی شاهد آب با سختی کمتر می باشیم. حداکثر TH مربوط به به چاه شماره 2 که در جنوب غربی دشت سراب است و حداقل آن مربوط به چاه شماره 3 و چاههای شماره در 1و4و5و6و7و8حد واسط قرار دارند.
21
هیستوگرام pH
نقشه هم اسیدیته pH
pH برخلاف سایر آیتم ها از شرق به غرب،افزایش یافته است. حداقل آن مربوط به چاه شماره7 می باشد.
تفکیک دو جمعیت بر اساس pH
22
هیستوگرام Ca
نقشه توزیع ژئوشیمیائی Ca
شاهد روند افزایشی عنصر کلسیم از شرق به غرب و شمال غربی هستیم. بیشترین مقدار کاتیون کلسیم در منطقه متعلق به چاه شماره 2 و کمترین مقدار مربوط به چاه شماره 3با مختصات است
تفکیک دو جمعیت
23
هیستوگرام Mg
نقشه توزیع ژئوشیمیائی Mg
روند توزیع ژئوشیمیایی Mg نیز از شرق و جنوب شرقی منطقه مورد مطالعه به طرف جنوب غربی افزایش نشان می دهد و مربوط به چاه شماره4و حداقل غلظت آن مربوط چاههای شماره 5میباشد.
تفکیک دو جمعیت بر اساس Mg
24
روند تغییرات Cl مشابه تغییرات هدایت الکتریکی است . علت شوری بالای آب در این قسمتها ، حضور عوامل طبیعی واحدهای میوسن و گنبدهای نمکی و عوامل بشر زاد می باشد. حداقل مقدار کلراید در ناحیه جنوب شرقی و مربوط به چاه شماره 6است و در بخشهای غربی دشت جائی که بقیه چاهها قرار دارد، یون کلرور افزایش قابل توجهی نشان می دهد که مربوز به چاه شماره یک است
هیستوگرام Cl
نقشه توزیع ژئوشیمیائی Cl
25
هیستوگرام Na
نقشه توزیع ژئوشیمیائی Na
حداقل میزان یون Na مربوط به چاه شماره 3 می باشد و بیشترین مقدار کاتیون سدیم در محدوده غربی و مربوط به چاه شماره 3 است.
تفکیک دو جمعیت مجزا
26
هیستوگرام K
نقشه توزیع ژئوشیمیائی K
بیشترین مقدار کاتیون پتاسیم در منطقه متعلق چاه شماره2 می باشد، علاوه بر عامل زمین زاد واحدهای زمین شناسی، عوامل انسان زاد نیز در افزایش پتاسیم از شرق به غرب موثر بوده اند
تفکیک دو جمعیت
27
هیستوگرامSO4
نقشه توزیع ژئوشیمیائی SO4
حداکثر So4 مربوط به چاه شماره 2 که در قسمت شمالی غربی دشت سراب واقع شده است و حداقل آن مربوط به چاه شماره 3در شرق می باشد. علت این ازدیاد در قسمتهای شمال غربی استفاده از کودها برای اراضی وسیع کشاورزی پهنه های رسی و کانیهای گوگرد دار در سنگهای آذرین و دگرگونی و . . . می باشد.
تفکیک دو جمعیت
28
هیستوگرامHCO3
نقشه توزیع ژئوشیمیائی HCO3
بیشترین مقدار آنیون بی کربنات در نمونه های آب زیرزمینی مربوط به چاه
شماره 5که در شمال غربی سراب واقع شده و کمترین میزان بی کربنات مربوط به چاه شماره 3 در منطقه تغذیه
توزیع دو جمعیت مجزا
29
هیستوگرامF
نقشه توزیع ژئوشیمیائی F
روند توزیع فلوئور در شرق و شمال شرقی بیشترین مقدار است که در چاه شماره 1 واقع در قسمت شمال شرقی دشت سراب می باشد.
چاه شماره2و3و4و5و6 از نظر دارا بودن F در آب زیرزمینی، در حد وسط قرار می گیرند و در محل تخلیه واقع شده اند.
توزیع دو جمعیت مجزا
30
هیستوگرامNO3
نقشه توزیع ژئوشیمیائی NO3
حداکثر NO3 مربوط به چاه شماره 2که در قسمت جنوب غربی دشت سراب واقع شده است و حداقل آن مربوط به چاه شماره یک در شمالشرقی
می باشد.
توزیع دو جمعیت مجزا
31
نتیجه گیری
چاه شماره 2دارای حداکثر مقادیر NO3-Th-Ca-K-pHمی باشد که با توجه به موقعیت مکانی
آن که در وسط شهر قرارگرفته قابل توجیه است بخشی ازاین مقادیر به خاطر نفوذ پس آبهای شهری
به سفره آب زیرزمینی می باشد از میان این پارامترها No3 از همه خطرناکتر بوده و ناشی از ورود
فاضلابهای انسانی به داخل آب زیرزمینی می باشد که حتماً بایستی در مورد آن راهکار لازم اندیشیده
شود چون مقادیر بیش از 50Mg/litr طبق استانداردهای زیست محیطی آلودگی محسوب شده
و منجر به بیماری سرطان می شود.
مقادیر کلروفلوئور در چاه شماره 1 حداکثر مقادیر را نشان می دهد با توجه به موقعیت مکانی آن که در
شمال شرق شهرسراب نزدیک شهرک صنعتی قرار گرفته میتوان چنین توجیه نمود که به علت استفاده
گسترده ازکودهای کشاورزی از جمله فسفات و پتاس غلظت این عناصردرآب زیرزمینی افزایش یافته
است بخشی ازغلظت کلر را هم میتوان به پسآب شهرک صنعتی نسبت داد.
نتیجه گیری
39
چاه شماره6دراین چاه مقادیرNa-TDS-ECدارای بیشترین مقداراست ازآنجاکه این چاه درروستای
قلعه جوق درشمال سراب واقع شده میتوان گفت که کل املاح محلول وهدایت الکتریکی آب زیرزمینی
به خاطرموقعیت مکانی افزایش داشته است که به خاطربالابودن سطح آبهای زیرزمینی ورودوحل شدن
املاح محلول درآب زیرزمینی می باشدکه pHنسبتاًاسیدی آن توجیه می شود.
چاههای شماره 7و5و4به ترتیب دارای حد اکثرSO4-HCO3-Mgمی باشدباتوجه به موقعیت این
چاهها که عمدتاًدرغرب وخارج ازمحدودهروستای قلعه جوق واقع شده اند میتوان چنین نتیجه گیری
نمود که پس ازآب ناشی ازکودهای کشاورزی که به نحوگسترده دراین اراضی همجواراستفاده می شود
واردآب زیرزمینی این چاههاشده است.
40
پیشنهادات
41
35
مدیریت بهینه منابع آب دشت سراب به ویژه تعادل بخشی بین منابع و مصارف آبهای زیرزمینی جلوگیری از حفر چاههای غیرمجاز، بهره برداری بی رویه و استخراج بیش از حد آبهای زیرزمینی
توسعه آبیاری نوین قطره ای در دشت سراب به منظور کاهش تلفات آب و برچیدن روشهای معمول آبیاری سنتی بوسیله نهرهای آبیاری رو باز
کنترل برداشت آب زیرزمینی توسط کنتورهای هوشمند در چاههای کشاورزی و نظارت مستمر و جدی بر آنها
استفاده از ظرفیت پساب تصفیه خانه فاضلاب سراب به منظور بهره گیری در آبیاری فضای سبز
جمع آوری کلیه فاضلابها و پسابهای صنعتی، خانگی و … و دفع بهداشتی آنها
نظارت و کنترل مصارف کودهای شیمیایی و سموم دفع آفات توسط سازمانهای متولی کشاورزی
جلوگیری از مصرف بی رویه و تخلیه پساب رواناب کودهای مزارع کشاورزی به منابع آب و خاک دشت سراب
36
استقاده از ظرفیت منابع آبهای سطحی(مثال انتقال آب رودخانه های سطحی به دشت سراب) و ذخیره سازی منابع آب زیرزمینی برای مواقع اضطراری با توجه به حیاتی و راهبردی بودن این منابع
استفاده از روشهای علمی دقیق برای برقراری توازن بین کشت انواع محصولات کشاورزی با کیفیت خاک منطقه و تناسب آنها با میزان مصرف آب
فرهنگ سازی و ضرورت اطلاع رسانی در مورد رعایت اصول دفع صحیح فضولات حیوانی و زباله که گاهی عدم اجرای آن توسط اهالی برخی روستاها، تخلیه شیرابه ها به بستر رودخانه های فصلی را به دنبال داشته است
از حضور و حسن توجه شما متشکرم